elaboraÇÃo de regulamento para competiÇÃo de … · na literatura encontram-se diversos relatos...
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VIII ENCONTRO DA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PESQUISADORES EM EDUCAÇÃO ESPECIAL
Londrina de 05 a 07 novembro de 2013 - ISSN 2175-960X
*Professores do Núcleo de Atividades de Altas Habilidades/Superdotação (NAAH/S) situado
no Colégio Estadual Vicente Rijo em Londrina-PR.
**Professores do Curso de Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de
Londrina (UEL) financiados pelo Edital Forma Engenharia – CNPq/VALE – 2012.
ELABORAÇÃO DE REGULAMENTO PARA COMPETIÇÃO DE ROBÓTICA
ENVOLVENDO ESTUDANTES COM ALTAS HABILIDADES / SUPERDOTAÇÃO
DO ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO
DIOGO JANES MUNHOZ*
ERNESTO FERNANDO FERREYRA-RAMÍREZ**
FABIANE SILVA CHUEIRE CIANCA*
OSNI VICENTE**
JULIANI CHICO PIAI**
INTRODUÇÃO
No Brasil, a Superdotação é uma temática cujo interesse vem crescendo na última década,
pois Nakano e Siqueira (2012) identificaram, após pesquisas em bases de dados digitais,
somente um trabalho nacional publicado antes de 2002, em contraste com 29 trabalhos
nacionais publicados após esse ano até 2011. Nesse mesmo estudo, Nakano e Siqueira (2012)
perceberam a ausência de instrumentos específicos validados e normatizados para a
identificação de superdotados no Brasil. Por exemplo, muitas vezes a Superdotação pode ser
confundida com Síndrome de Asperger. Segundo Vieira e Simon (2012), os indicadores que
mais aproximam essas duas necessidades educacionais especiais estão relacionadas à
cognição, a saber: fluência e precocidade verbal; interesse restrito em determinadas áreas; e
desenvolvimento irregular em comparação ao desenvolvimento social e afetivo. Em
compensação, há diferenças significativas na interação social dos indivíduos com Síndrome
de Asperger e dos superdotados, sendo que os primeiros apresentam dificuldade para: iniciar
ou manter conversas; discernir se um assunto é adequado ou não; interpretar linguagem
corporal e expressões faciais, entre outras. Assim, estudos e pesquisas na área possuem
imenso valor para evitar desperdício desses talentos em potencial (NAKANO e SIQUEIRA,
2012).
Nesse contexto, o Ministério da Educação (MEC) implantou Núcleos de Atividades de Altas
Habilidades/Superdotação (NAAH/S) espalhados pelo Brasil, que utilizam entre outras, a
Teoria dos Três Aneis de J. Renzulli (RENZULLI, 2004; VIRGOLIM, 2007) para identificar e
atender crianças e adolescentes com indicativos de altas habilidades/superdotação (AH/SD)
em escolas públicas, permitindo o seu pleno desenvolvimento intelectual, social e
comportamental.
De forma geral, segundo J. Renzulli os indivíduos com AH/SD apresentam criatividade,
envolvimento com a tarefa e capacidade acima da média, sendo também influenciados pela
sua rede de relacionamentos, ou seja, família, amigos, escola e outros (VIEIRA e SIMON,
2012). Geralmente, verifica-se que a capacidade das pessoas com AH/SD é específica e não
genérica, podendo citar, como exemplos, Einstein, Mozart e Shakespeare, que apesar de
apresentarem altas habilidades científica, musical e literária, sendo considerados inclusive
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como gênios em suas áreas, apresentavam limitações nos relacionamentos interpessoais, na
escrita e nos movimentos corporais, respectivamente (ANTUNES, 2006a). Assim, pode-se
aplicar ao ensino de pessoas com AH/SD a Teoria das Inteligências Múltiplas (IM) proposta
por Howard Gardner, psicólogo norte-americano da Universidade de Harvard, em 1983
através do livro “As Estruturas da Mente” (GARDNER, 2007). Nessa teoria, Gardner defende
que o potencial humano não pode ser medido apenas pelo Quociente de Inteligência (QI),
visto que há diversos tipos de inteligência: linguística; lógico-matemática; espacial; musical;
corporal-cinestésica; interpessoal; intrapessoal e naturalista (ARMSTRONG, 2001; VIEIRA e
SIMON, 2012).
A inteligência espacial, ou visuoespacial, permite relacionar o espaço próprio do indivíduo
com o espaço que o envolve, através da percepção e administração de distâncias, pontos de
referência e localização geográfica. Em outras palavras, um indivíduo com boa inteligência
espacial consegue visualizar tridimensionalmente e decodificar graficamente imagens e
objetos, fazendo a sua transformação ou combinação em novas posições. Por isso, esta
habilidade é extremamente nítida em arquitetos, escultores, matemáticos, pintores e em
profissionais que se valem da orientação espacial no seu dia a dia, tais como motoristas e
marinheiros (ANTUNES, 2006b, VIRGOLIM, 2007).
A inteligência lógico-matemática está relacionada à competência em compreender os
elementos da linguagem algébrica e numérica, permitindo a resolução de problemas que
envolvam números, grandezas e valores de forma surpreendentemente rápida. Esta habilidade
está mais presente nas profissões ligadas à Física, à Matemática e à Engenharia, bem como
nas ciências contábeis e na área de programação de computadores (ANTUNES, 2006c;
VIRGOLIM, 2007).
Por isso, embora todas as inteligências sejam importantes, neste presente trabalho é dado
enfoque às inteligências espacial e lógico-matemática por estarem mais diretamente
relacionadas ao exercício das profissões relacionadas às ciências exatas e engenharias. No
caso das engenharias, há carência de engenheiros no mercado (PIAI et al., 2013). Por isso,
quaisquer iniciativas para fomentar o interesse em Engenharia e diminuir a evasão escolar
serão bem-vindas.
O uso de robôs é bastante difundido para o ensino de Engenharia Elétrica, Eletrônica ou
Mecânica devido ao seu apelo futurista, que encanta os alunos. Um robô é um dispositivo
mecânico motorizado e controlado por computador que pode ser programado para fazer
automaticamente uma variedade de tarefas. Uma vez programados, os robôs podem realizar
suas tarefas sem supervisão humana, ou seja, de forma autônoma (SALANT, 1990). Segundo
Filippov et al. (2011), o ensino de engenharia em escolas e universidades russas,
principalmente nos primeiros anos de graduação, é facilitado ao utilizar dispositivos robóticos
devido a sua popularidade entre os jovens. Como exemplo disto nos Estados Unidos, Wadoo e
Jain (2012) propõem o uso de kits de robótica LEGO NXT e software ROBOTIC em diversas
aulas de laboratório de Sistemas de Controle para cursos de graduação em Engenharia.
Dentre diversas plataformas de ensino existentes no mercado, o kit de robótica LEGO
MINDSTORMS® NXT possui três vantagens: é baseado no popular brinquedo LEGO de
peças de encaixar, o que confere facilidade e flexibilidade de montagem; possibilita boa
conexão sem fio (wireless) através do sistema de comunicação Bluetooth; e apresenta um
preço bastante acessível (em torno de US$300 sem contar os impostos) em relação a outras
alternativas de robótica (FILIPPOV et al., 2011).
Na literatura encontram-se diversos relatos de experiências internacionais bem sucedidas
utilizando o kit de robótica LEGO MINDSTORM NXT. Em escolas e universidades da
Lituânia, os kits foram utilizados no ensino de ciências da computação (BURBAITE et al.,
2012) e na Ilha de Chipre para a preparação de professores de ciências do ensino fundamental
(HADJIACHILLEOS et al., 2012). Além disso, conteúdos complexos, como aquisição de
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dados em tempo real e sistemas de controle, foram ministrados, aplicando kits da LEGO, aos
estudantes de graduação em Engenharia de Telecomunicações e de Computação da
Universidade de Málaga na Espanha (CRUZ-MARTÍN et al., 2012).
Figura 1 – Esquematização do “Ciclo de Criação de Conhecimento” (NONAKA, 1995 apud
CHEN, 2012).
A explicação para a popularidade do uso de kits LEGO para o ensino de ciências é dada pelo
pesquisador taiwanês C. Y. Chen, que defende que isto está de acordo com a Teoria do Ciclo
da Criação de Conhecimento proposta por I. Nonaka em 1995, que está esquematizada na
Figura 1. Nesta teoria, argumenta-se que a aquisição de conhecimento de uma pessoa baseia-
se entre a interação da aquisição de conhecimento explícito e tácito. O conhecimento explícito
é formal, e é composto por números, palavras ou imagens que podem ser facilmente
disseminadas através de procedimentos formais, especificações, manuais ou fórmulas. Já o
conhecimento tácito é intuitivo, e está relacionado ao sistema de crenças e valores pessoais
associados ao exercício de alguma atividade profissional. Em outras palavras, pode-se dizer
que o conhecimento explícito corresponde ao “saber o que fazer”, enquanto que o
conhecimento tácito é “saber como fazer”. Por isso, o conhecimento tácito é mais difícil de
formalizar e disseminar. A socialização (interação social entre mestre e discípulos, ou instrutor
e estagiários) é o processo mais efetivo para aquisição de conhecimento tácito, que é feito
através da observação, imitação e prática. A externalização é a fase em que o conhecimento
tácito é convertido em conhecimento explícito. Nesta fase, o indivíduo formaliza as suas
próprias verdades interiores acerca de um determinado assunto que está sendo vivenciado. Na
etapa de combinação, os conhecimentos explícitos prévios do indivíduo são revistos,
trabalhados e recombinados para gerar novos conhecimentos explícitos. Por exemplo, o
desenvolvimento de um protótipo de robótica com fins didáticos requer o conhecimento
prévio, e domínio pelo menos básico, de diversos conteúdos (computação, física, matemática,
telecomunicações, eletrônica, entre outros). Finalmente, a etapa de internalização ocorre
quando o conhecimento explícito é transformado em conhecimento tácito, através da
aplicação prática de saberes teóricos. Nesta etapa, são formados os modelos mentais que farão
parte dos conhecimentos intuitivos (insights) do indivíduo (CHEN, 2012).
As iniciativas descritas anteriormente mostram o uso de kits LEGO como ferramenta didática
para ensino regular de ciências (física e matemática) no ensino médio e na graduação em
engenharia. Este fato gerou um questionamento: “Por que não usar robótica para ensino
especial no Brasil?”. Assim, está sendo desenvolvido o projeto de extensão descrito em PIAI
et al. (2013), que relata a experiência bem sucedida de trabalho conjunto de professores e
alunos de graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Estadual de Londrina (UEL –
Paraná – Brasil) para formar tutores (professores e alunos do ensino médio) do Núcleo de
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Atividades de Altas Habilidades/Superdotação (NAAH/S) da mesma cidade, através da
utilização de kits de robótica LEGO MINDSTORMS® NXT.
Os tutores formados passaram a atuar com uma turma de 29 alunos do NAAH/S,
desenvolvendo os mais diferentes protótipos. Na próxima etapa do projeto, estes estudantes
participarão de uma competição de robôs, onde características como, trabalho em equipe,
agilidade de raciocínio para a tomada de decisões, liderança, valor atribuído ao ganhar e ao
perder, entre tantas outras, serão estimuladas e observadas, contribuindo para a formação do
indivíduo. No entanto, para que estas características possam ser incitadas, a escolha das
atividades a serem realizadas, determinação das equipes, premiações e regras, devem ser
cuidadosamente preparadas. Este trabalho trata do desenvolvimento destas condições para que
a execução da competição se torne possível e contribua efetivamente para a formação destes
alunos. São apresentadas todas as etapas de desenvolvimento da atividade, bem como o
objetivo central de cada uma delas.
MÉTODO
Para a elaboração dos desafios a serem propostos no campeonato, foram seguidas as etapas
mostradas no Quadro 1, e que são descritas posteriormente em mais detalhes.
Quadro 1 – Etapas envolvidas na elaboração do regulamento do Campeonato de Robótica.
Etapas Atividades
1 Acompanhamento das aulas de robótica dos alunos
2 Definição das competências a serem estimuladas / avaliadas
3 Elaboração dos tipos de provas (desafios) do campeonato de robótica
4 Definição dos critérios de pontuação / penalidades das provas
5 Preparação dos percursos e obstáculos envolvidos nas provas
6 Elaboração, revisão e divulgação do texto final do regulamento
A etapa 1 consistiu no acompanhamento, por parte dos professores de Engenharia Elétrica da
UEL, das aulas de robótica ministradas pelos tutores aos alunos do NAAH/S. Esta etapa
ocorreu dois meses após o término do curso de formação de tutores, descrito em Piai et al.
(2013). A partir disto, os profissionais envolvidos (docentes da Engenharia Elétrica e
docentes, psicólogos e pedagogos do NAAH/S) reuniram-se algumas vezes para trocar
impressões sobre: o nível de assimilação dos conteúdos de robótica pelos alunos do NAAH/S;
e a natureza das provas, às quais se decidiu chamar de desafios, a serem propostas aos alunos
durante o campeonato. Nessas reuniões, foi constatado que:
(a) os alunos trabalhavam em grupos heterogêneos, com níveis de aptidão lógico-
matemática e espacial diferentes, devidos à diferença de idade, escolaridade e
temperamento. Por isso, seria interessante que as provas apresentassem um nível de
complexidade crescente para que pudessem contar com a participação de alunos de
várias idades (11 a 16 anos);
(b) a realização das provas, deveria ser individual e exclusiva (o aluno de uma equipe que
participou de uma prova, não poderia participar das demais provas e nem receber
ajuda dos monitores). Isto evitaria que alguns alunos, comodamente, se utilizassem do
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auxílio explícito dos monitores, e que os alunos mais velhos, ou habilidosos,
tomassem o lugar dos menores;
(c) a pontuação final de cada prova deveria ser obtida através de alguma fórmula,
relacionada com o objetivo a ser atingido, permanecendo em uma escala de 0 a 100
pontos. Isto evitaria subjetividades no julgamento do desempenho das equipes;
(d) deveria haver o estímulo a criatividade, através da inserção de efeitos sonoros e visuais
nos robôs das equipes competidoras;
(e) a pontuação final deveria ser a média das provas em que houve participantes das
equipes, de forma que equipes de alunos mais novos (11 a 13 anos) tivessem chance de
competir com equipes formadas por alunos mais velhos (14 a 16 anos).
Com isso, foram cumpridas as etapas 2, 3 e 4, que foram obtidas por meio do processo
brainstorming não-estruturado, no qual várias pessoas discutem, e posteriormente formatam,
ideias colocadas de forma espontânea à medida que elas surgem em suas mentes
(BRASSARD, 1994).
Na etapa 5, alunos e professores do NAAH/S que não participavam das oficinas de robótica, e
que tinham habilidades relacionadas às artes plásticas, conceberam, esculpiram e pintaram os
obstáculos e percursos a serem utilizados na competição. Pôde-se perceber o entusiasmo
apresentado por estes alunos, ao ver que as suas obras artísticas seriam apreciadas e utilizadas
por outras pessoas.
Finalmente, durante a etapa 6, após várias discussões por parte dos profissionais envolvidos,
chegou-se ao texto final do regulamento. A sua divulgação aos alunos participantes ocorreu
com antecedência de cinco semanas, para permitir um tempo hábil de preparação para a
competição.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas Figuras 1 e 2 são mostrados, respectivamente, a frente e o verso da folha de regulamento
da competição. Nessas figuras, pode-se perceber que as observações descritas na seção de
Método foram contempladas no regulamento da competição, como mostrado no Quadro 2.
Quadro 2 – Correspondência entre as observações feitas pelos profissionais envolvidos e os
itens do regulamento da competição de robótica.
Observação Itens do regulamento relacionados
(a) 3a, 6
(b) 3b, 3c, 4b, 4c, 4d
(c) 3d, 3e, 6
(d) 3f
(e) 3g
Os demais itens do regulamento (1, 2, 4a, 5), não mostrados no Quadro 2, são componentes
informativos que servem para tornar mais clara a interpretação e a finalidade do texto.
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Figura 1 – Primeira página do regulamento da competição de robótica do NAAH/S de
Londrina-PR (fonte: os autores).
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Figura 2 – Segunda página do regulamento da competição de robótica do NAAH/S de
Londrina-PR (fonte: os autores).
Nas Figuras 3 e 4 são mostrados momentos da preparação dos alunos para os desafios da
competição de robótica, após a divulgação do regulamento (etapa 6 apresentada no Quadro 1).
Pode-se perceber a empolgação dos alunos envolvidos, pois a possibilidade de participar da
competição despertou neles o espírito competitivo, e ao mesmo tempo, estimulou a sua
interação social devido ao trabalho em equipe.
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Figura 3 – Preparação dos alunos para a competição de robótica (fonte: os autores).
Figura 4 – Preparação dos alunos para a competição de robótica (fonte: os autores).
A Figura 5 mostra as anotações feitas, espontaneamente, por um aluno do NAAH/S durante a
preparação para os desafios 1 (movimento angular) e 2 (movimento linear) da competição de
robótica. Nessa figura, pode-se notar o início, ainda que incipiente, de modelagem matemática
do sistema eletromecânico de acionamento das rodas do robô LEGO. Como mencionado por
Bassanezi (2009), a modelagem matemática é uma ferramenta muito importante relacionada
aos atuais avanços em diversos campos da ciência, tais como: Física; Química; Biologia e
Astrofísica. Estas ciências, como citado anteriormente, estão relacionadas com a inteligência
lógico-matemática (GARDNER, 2007). Nesse sentido, verifica-se que os objetivos 2a e 2b do
regulamento (vide Figura 1) estão sendo alcançados. Segundo Gonçalves e Strapasson (2007),
a oportunidade de interpretar dados reais colhidos nos meios de comunicação permite
desenvolver um senso crítico mais refinado por parte dos alunos, tornando-os mais preparados
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para enfrentar a realidade da vida cotidiana. Neste trabalho, como pode ser visto na Figura 5,
está havendo estímulo para coletar dados in loco de um modelo real, e a partir disto fazer
inferências matemáticas sobre o seu funcionamento. Então, além de estimular diretamente
habilidades relacionadas com a inteligência lógico-matemática, também pode-se dizer que
estão sendo estimuladas competências (confecção e análise de tabelas e gráficos) que
auxiliarão os alunos a serem melhores cidadãos, pois eles poderão entender, questionar, e,
quem sabe aprimorar, o mundo em que vivemos. Com isso, acredita-se que o objetivo 2c do
regulamento também está sendo atingido.
Figura 5 – Anotações de aluno do NAAH/S feitas durante a preparação para o campeonato de
robótica (fonte: os autores).
Figura 6 – Pirâmides de Gizé em fase de preparação pelos alunos do NAAH/S – Londrina –
PR e que serão utilizadas nos percursos da competição de robótica (fonte: os autores).
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Figura 7 – Obstáculos preparados com garrafas PET, revestidas de papel-marchê, pelos alunos
do NAAH/S – Londrina – PR e que serão utilizados na competição de robótica.
Fonte: os autores.
As Figuras 6 e 7 mostram alguns obstáculos preparados pelos alunos de artes plásticas do
NAAH/S de Londrina-PR. Percebe-se que a finalidade inicial do projeto, a saber: incentivar
competências ligadas às inteligências lógico-matemática e espacial; vem sendo ampliada para
outros estudantes do NAAH/S que não participam da oficina de robótica. Assim, verifica-se a
presença dos Três Anéis de Renzulli (VIRGOLIM, 2007), ou seja, os alunos com habilidades
acima da média em áreas específicas, como por exemplo, pintura e escultura, também podem
mostrar envolvimento nas tarefas, relacionadas a outras habilidades, com um propósito
definido e utilizando todo o seu potencial criador (criatividade).
Neste trabalho também se verificou a implementação das atividades do Modelo Triádico de
Enriquecimento (RENZULLI e REIS, 1997 apud CHAGAS et al., 2007). A competição de
robótica, mais especificamente a preparação dos alunos, representa uma atividade do tipo III
(investigação de problemas reais). As atividades gerais de exploração (tipo I) e de treinamento
(tipo II) consistiram nas oficinas de treinamento dos monitores e docentes do NAAH/S. No
caso dos alunos do NAAH/S, também houve atividades do tipo I e II, através do primeiro
contato com a tecnologia LEGO MINDSTORMS®
e das aulas fornecidas pelos docentes e
monitores.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste trabalho, é descrito o processo de criação do regulamento para um campeonato de
robótica, envolvendo estudantes com altas habilidade / superdotação (AH/DT) do ensino
fundamental e médio, ligados ao NAAH/S de Londrina – PR. Basicamente, as regras
elaboradas visam facilitar a aplicação de conhecimentos e o desenvolvimento de habilidades
relacionadas com as inteligências lógico-matemática e espacial. Durante o processo de
preparação para o campeonato, foi curioso observar como o espírito de competição entre as
equipes participantes foi avivado. Além disso, a preparação para o campeonato também
estimulou o convívio social dos alunos participantes, através da combinação de estratégias
para utilizar durante a competição.
Também, observou-se que, não houve somente incentivo às competências ligadas às
inteligências lógico-matemática e espacial, mas também houve estímulos para a participação
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de estudantes com altas habilidades em outras áreas específicas, como por exemplo, pintura e
escultura. Com isso, pôde-se verificar a presença dos Três Anéis de Renzulli e das atividades
que compõem o Modelo Triádico de Enriquecimento.
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