Mostra Nacional de Robótica (MNR) 1

ROBÓTICA EDUCACIONAL COMO FERRAMENTA INTERDISCIPLINAR DESENVOLVENDO UMA CONSCIÊNCA TECNOLÓGICA EM ESCOLAS

PÚBLICAS Pedro Isaac Sousa da Silva1, Ronielle Rodrigues Lopes1, Aluísio Cavalcante de Queiroz Neto1, Renata

Imaculada Soares Pereira2, Sandro César Silveira Jucá2

1 E.M.E.I.F SENADOR CARLOS JEREISSATI Conjunto Jereissati I, Av. I S/N 61900-000 – Maracanaú – CE

2 INSTITUTO FEDERAL DO CEARÁ

Av. Contorno Norte, 10 61925315 – Maracanaú – CE

Resumo: Existem muitos alunos, principalmente na rede de ensino público, que nunca tiveram contato com as mais recentes tecnologias. Observando isso, se pensou em como e com que tipo de sistema poderia tornar a tecnologia difundida para esse público alvo. Levar isso a esses alunos da rede pública criará uma consciência tecnológica e uma mudança em toda a comunidade, que acontecerá de forma gradativa, esta é a visão do projeto. Como ferramenta de inclusão tecnológica, foi desenvolvido um sistema microcontrolado, o Sanusbino. Para que aconteça a concretização do projeto e início dessa conscientização, precisa-se de um campo da tecnologia mais próximo e atual para a realidade escolar, este campo que veio como auxílio, foi o da robótica educacional. Com isso decidido, fomos atrás de escolas públicas para inserção do projeto como atividade extracurricular.

Palavras Chaves: Robótica Educacional, Sanusbino, Consciência tecnológica.

Abstract: There are many students, principally in public schools, which have never had contact with the latest technologies. Based on it, numerous discussions have been raised on how to introduce such technology to this target-public and what kind of system can be used to achieve such a purpose. To give this opportunity to students of public schools will make possible the creation of a technological conscience and a gradual change in the entire community. That is the purpose of this project. As a tool for technological inclusion, a micro-controlled system has been developed. It is called Sanusbino. In order to concretize the project and start the technological-conscience-creating process, a specific technology field is necessary. Playing the role of supporter, the Educational Robotics is closer to the school reality, being always updated as well. With that in mind, we have looked for public schools to insert the project as an extracurricular activity.

Keywords: Educational Robotics, Sanusbino, Technological conscience.

1 INTRODUÇÃO

Papert afirma que, “A habilidade mais importante na determinação do padrão de vida de uma pessoa já se tornou a capacidade de aprender novas habilidades, de assimilar novos conceitos, de avaliar novas situações, de lidar com o inesperado. Isso será crescentemente verdadeiro no futuro: a habilidade competitiva será a habilidade de aprender” (Papert, 2002).

Hoje já vivemos essa realidade descrita a dez anos. Mas alguns pontos são relevantes, como o estereótipo que alunos de escolas públicas devem estar sujeitos a poucos oportunidades e conhecimento. Esse conhecimento está disponível a todos e muito pode ser feito para mudar esse pensamento. A criação de tal consciência tecnológica poderá fazer isso. As novas habilidades virão por parte da utilização da robótica educacional como auxiliadora primordial para o aprendizado de novos conceitos e desenvolvimento das habilidades intelectuais dos alunos de escolas públicas.

O desenvolvimento desse projeto, realmente deixa a todos contagiados com a sensação de que cada um pode dar sua parcela de contribuição para um crescimento pessoal do aluno, um crescimento pessoal dos professores e monitores de robótica e observar que a comunidade como um todo passa a ver a tecnologia de uma forma mais ampla.

2 ROBÓTICA EDUCACIONAL NAS ESCOLAS PÚBLICAS

Segundo o manual operacional de educação integral (FNDE, 2012), O objetivo da robótica educacional é preparar os estudantes para montar mecanismos robotizados simples, baseados na utilização de "kits de montagem", possibilitando o desenvolvimento de habilidades em montagem e programação de robôs. Proporcionando um ambiente de aprendizagem criativo e lúdico, em contato com o mundo tecnológico, colocando em prática conceitos teóricos a partir de uma situação interativa, interdisciplinar e integrada. Permitindo uma

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diversidade de abordagens pedagógicas em projetos que desenvolvam habilidades e competências por meio da lógica, blocos lógicos, noção espacial, teoria de controle de sistema de computação, pensamento matemático, sistemas eletrônicos, mecânica, automação, sistema de aquisição de dados, ecologia, trabalhos em grupos, organização e planejamento de projetos.

Esse tema já está bem destacado no cenário mundial, mas ainda, a nível Brasil, temos apenas alguns estados que implementaram a robótica educacional. A região sudeste é destaque nesse sentido. Mas ainda encontra-se uma perspectiva mais voltada para alunos de escolas particulares. A região nordeste ainda não tem tanta expressão em ter em salas de aula de escolas da rede pública o incentivo à robótica educacional. O projeto para criar essa consciência tecnológica, visa modificar esse quadro regional, utilizando as tecnologias atuais da informática e a robótica educacional, fazendo com que inicialmente os alunos percebam que o que eles aprendem na teoria pode ser entendido na prática. Dessa maneira os alunos passam a se sentir mais motivados e estimulados, e isso se propaga fazendo com que todos possam apoiar, participar e pensar que podem aproveitar essas recentes tecnologias.

Konzen comenta a finalidade da robótica na educação da seguinte maneira: “... a robótica educativa visa ao processo de construção e elaboração do pensamento do aluno. Na robótica educativa o caminho percorrido pelo aluno até a chegada a um determinado produto é a fase mais importante” (Konzen, 2007).

A robótica educacional potencializa as habilidades e constrói um novo pensamento nos alunos. Até chegar a fase mais importante, que é pensar de forma abrangente e em como os conceitos vistos em sala poderão influenciar o seu futuro, o aluno passará por esse processo de mudança de pensamento.

3 O TRABALHO PROPOSTO

Como objetivo central, o projeto deve ser implementado em escolas públicas, aproveitando as novas tecnologias, tendo como auxílio direto a robótica educacional. A partir das pesquisas feitas e conhecimento de outros trabalhos na área, foi idealizado um sistema para padronização da metodologia que seria aplicada em sala de aula. Deveria se constituir em um kit para montagem e criação de protótipos robóticos, contendo peças estruturais, sensores, motores e demais componentes necessários para que os alunos tivessem condições reais de experimentar essas tecnologias. Para o conhecimento de informática e softwares, seria necessário algum programa de computador que permitisse de forma didática os alunos conhecerem de maneira bem simplificada como se programa um robô, procurando coloca-los num ambiente onde estariam estimulando o raciocínio lógico e a matemática dentro do ambiente virtual.

Certa publicação define e apoia as novas tecnologias educacionais com o seguinte: “A aplicação do saber busca a produção de bens e de serviços. Isto implica no fazer tecnológico não se esgotar meramente num conteúdo manipulativo, mas se sustentar num saber tecnológico, jungido a métodos aplicados às suas respectivas transformações. É a utilização dos recursos tecnológicos – computador, informática, internet, CD-ROM, hipermídia, multimídia, ferramentas para a educação a distância etc. – e de outros recursos e linguagens digitais que existem e que podem colaborar de forma significante para tornar o processo de educação mais eficiente e eficaz” (Oliveira, 2002).

Como último complemento para a composição total da proposta, utilizou-se a ferramenta, Sanusbino. Este sistema microcontrolado é essencial para testar as programações sugeridas em sala de aula, juntamente com a montagem dos circuitos dos protótipos robóticos.

Baseado nas avaliações feitas em outros sistemas similares, como os sistemas da Lego Mindstorms (Lego, 2012), Projeto Logo (SuperLogo, 2012) e Modelix Robotics (Modelixino, 2012), observou-se a necessidade de diminuir custos e não tornar o sistema totalmente vinculado a determinado compilador para geração de código do programa, ou totalmente vinculado a somente um sistema operacional.

4 MATERIAIS E MÉTODOS

Vários e gradativos passos foram tomados para estabilização do sistema, como também formatação de uma metodologia com didática aplicada a alunos do ensino fundamental II.

Os kits utilizados, são compostos por diferentes peças (ver Figura 1), que podem ser utilizdas com peças recicláveis que os alunos são movidos a procurar e trazer para sala de aula mesclando com os componentes eletrônicos e o sistema Sanusbino. As peças estruturais de plástico são utilizadas em muitos projetos para montagem das bases de alguns robôs móveis, e sendo flexíveis para utilização e incremento de qualquer outro tipo de peça ou material reciclável.

Figura 1 – Peças estruturais que compõem parte do kit.

A placa de circuito Sanusbino (ver Figura 2), desenvolvida principalmente para utilização nas escolas, como controlador central para os robôs, é composta por um microcontrolador da família PIC18F2550. Está placa é bastante versátil e robusta para suportar a utilização constante por diferentes turmas que semanalmente trabalham com o sistema nas aulas de robótica.

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Figura 2 – Placa Sanusbino.

Foram testados alguns softwares para programação dos protótipos robóticos. O programa que melhor adequou-se a uma utilização de forma didática e interface de fácil compreensão para alunos do ensino fundamental, foi o Ardublock (ver Figura 3). Permitindo uma progamação por blocos lógicos, com uma platafroma de software livre.

Figura 3 – Interface de programação Ardublock.

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram obtidos muitos resultados positivos. Primeiramente o efeito da robótica educacional na comunidade mobilizou vários alunos a requisitar o projeto para suas escolas. Três escolas no município de Maracanaú atualmente utilizam as ferramentas desenvolvidas por este projeto. Uma das escolas conseguiu excelentes resultados em feiras de ciências com um protótipo robótico utilizando o sistema Sanusbino e aproveitando materiais recicláveis para construção da estrutura do robô seguidor de labirinto (ver Figura 4).

Figura 4 – Robô de baixo custo desenvolvido por alunos.

Os alunos conseguiram uma segunda colocação no evento Ceará Faz Ciência, neste ano de 2012, promovido pela Secretaria de Ciência e Tecnologia do Estado do Ceará (Secitece). Utilizamos recursos de redes sociais para divulgação dessa ferramenta e dos projetos elaborados e observar como seria a aceitação das pessoas em nossa comunidade, como também aproveitar o rápido alcance de informações compartilhadas nas redes sociais (ver Figura 5).

Figura 5 – Dados coletados de rede social.

A intenção foi observar como seria a aceitação das pessoas e também atingir os objetivos propostos de difundir tecnologia e criar uma consciência tecnológica. Quase trinta mil pessoas tiveram algum contato com a divulgação do projeto. Outras escolas já estão procurando implementar a robótica educacional como atividade extra curricular. Ainda existem muitos pontos para melhorar, na metodologia e formatação de kits para uso em sala de aula. Os obstáculos estão sendo superados com novas ideias dos próprios alunos e parcerias com escolas interessadas.

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6 CONCLUSÕES

Constatou-se um grande interesse por parte de escolas públicas, que tem recursos para isso, mas pouco acesso ou conhecimento sobre esta área da tecnologia tão atual. O uso de softwares livres e de um sistema microcontrolado desenvolvido em nossa localidade foi essencial para uma boa aceitação do projeto por parte de gestores e dos próprios alunos em Maracanaú. Os alunos estão se mobilizando para criação de projetos, torneios e também com uma postura diferente dentro do ambiente escolar. O processo de inclusão da robótica educacional em escolas públicas do município de Marcacanaú poderá ser gradativo e lento, assim como em outras localidades da região norte e nordeste do Brasil, mas os objetivos estão sendo alcançados. Muitos já perceberam o grande potencial que os alunos tem e que a robótica educacional ajuda a desenvolver. A criação de uma consciência tecnológica está dando passos progressivos. Muitos dos alunos já pensam nas possibilidades de dar continuidade ao estudo científico, técnico e de engenharia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

PAPERT, S. A Máquina das Crianças. Editora: Artmed, Porto Alegre, 2002.

FNDE, Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (2012). Disponível online em: http://www.fnde.gov.br/index.php/ddne-legislacao.

KONZEN, I. M. G. et al. Kit de robótica educativa: desenvolvimento e aplicação metodológica. In: ENCONTRO DA ESCOLA REGINAL DE LICENCIATURA EM COMPUTAÇÃO, II, 2007, Santa Cruz. Anais: II Encontro da Universidade de Santa Cruz do Sul. Santa Cruz: Unisc, Departamento de Informática, 2007. p. 1 - 4.

OLIVEIRA, V. L. R. O uso das novas tecnologias no curso de pedagogia: um estudo de caso na UESC – BA. Florianópolis, 2002. F. 142. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção), Universidade Federal de Santa Catarina.

LEGO, Mindstorms (2012). Disponível online em: http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx

SUPERLOGO, ProjetoLogo (2012). Disponível online em:

http://projetologo.webs.com/slogo.html MODELIXINO, Modelix Robotics (2012). Disponível online

em: http://www.leomar.com.br/modelix/index.php?option=com_content&view=article&id=347%3Amodelixino-28&catid=112%3Amicrocontroladores&lang=pt