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PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU
PLANO DE ENSINO
DISCIPLINA: Projeto Pedagógico com Robótica
CARGA HORÁRIA: 30h
PROFESSOR RESPONSÁVEL: Luciano Frontino de Medeiros
EMENTA:
Inserção da Robótica em Projetos Pedagógicos para o Ensino Fundamental I e II. Elaboração de pré-projeto
pedagógico nas áreas de conhecimento para o Ensino Fundamental I e II.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
BARBOSA E SILVA, R; BLIKSTEIN, P. Robótica Educacional: experiências inovadoras na educação brasileira.
Porto Alegre: Penso, 2019
SANTOS, I. Projeto pedagógico com robótica. Curitiba: Contentus, 2021.
PORTO, H. G. M. (Org.) Currículos, programas e projetos pedagógicos. São Paulo: Editora Pearson, 2019
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
CAMPOS, F. R. A robótica para uso educacional. São Paulo: Senac: 2019
MAFRA, J. R. S; PEDROSO, C. A. Robótica e educação: ensaios teóricos e práticas experimentais. Curitiba:
CRV, 2020
PUSTILNIK, M. V. Robótica educacional e aprendizagem: o lúdico e o aprender fazendo em sala de aula.
Curitiba: CRV, 2020
VIANA, C. M. Q. Q; SILVA, E. F. Formação docente, didática e projeto político pedagógico: O legado de Ilma
Passos Alencastro Veiga (Orgs.) Campinas, SP: Papirus, 2022
VICKERY, A. Aprendizagem ativa nos anos iniciais do ensino fundamental. Porto Alegre: Penso, 2016.
PROCEDIMENTOS CRITÉRIOS
1. Atividade Pedagógica online.
(peso 4)
Atividade online: realizada individualmente, com ou sem a presença do
orientador educacional. Para realizar a atividade, acesse o LINK
AVALIAÇÕES na página da disciplina.
2. Participação nos fóruns. Fórum para discussão de assuntos referentes à disciplina. Momento de
interação entre os alunos de participação facultativa.
3. Tutoria. Entre em contato sempre que precisar para esclarecer dúvidas ou fazer
solicitações através do link Tutoria.
4. Prova objetiva online em polo
presencial. (peso 6)
Realizada individualmente, com a presença do orientador educacional no
polo de apoio presencial e sem consulta. Realização através do aplicativo
instalado no computador do polo. Verifique o cronograma na página inicial
do UNIVIRTUS.
Instruções importantes:
•A avaliação contém 10 questões objetivas, escolhidas pelo sistema
randomicamente;
•Confira se assinalou todas as questões;
•Para cada questão, escolha somente uma das alternativas de resposta;
•Você deverá concluir a avaliação em 1 (uma) hora;
•O seu gabarito será disponibilizado logo após o término do prazo para
realização desta avaliação.
AULA 1
PROJETO PEDAGÓGICO COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
CONVERSA INICIAL
A escola deve proporcionar meios de auxiliar o ser humano a desenvolver
suas habilidades e competências, bem como suas capacidades cognitivas,
emocionais e motoras, visando a convivência em sociedade. As mudanças são
constantes, a quantidade de informações disponíveis é grande, e o acesso a estas
está cada vez mais fácil, pois os recursos tecnológicos oferecem essa
possibilidade.
Nesse contexto, a educação deve refletir seu agir e propor novos desafios,
a fim de promover o desenvolvimento do cidadão em todos os sentidos:
autonomia, criatividade, maneira de pensar e de conviver, sendo ele próprio
agente de transformação da sociedade (Zilli, 2004).
A inserção de projetos pedagógicos utilizando a robótica como ferramenta
aplicada em sala de aula tem o objetivo de ensinar conteúdo do currículo escolar
de maneira diferente para o aluno, conduzindo-o para a aprendizagem. A origem
da palavra projeto deriva do latim projectus, que significa algo lançado para frente.
A ideia de projeto envolve a antecipação de algo que ainda não existe (Prado;
Almeida, 2009).
TEMA 1 – A APRENDIZAGEM
A aprendizagem, em seu sentido mais amplo, deriva da palavra aprender,
que significa “tomar conhecimento de algo, retê-lo na memória, em consequência
de estudo, observação, experiência”, ou ainda “ato ou efeito de aprender”
(Ferreira, 2004). A aprendizagem acontece quando ocorrem mudanças nos
conhecimentos, nas competências e nas habilidades de um sujeito após a
aquisição de novos conceitos. Essa aquisição acontece por meio de estudo,
experiência, raciocínio e observação.
Ao adquirir, processar, compreender e, finalmente, aplicar uma informação
que lhe foi “ensinada”, isto é, quando se aprende e se adapta às exigências que
as situações impõem, pode-se afirmar que o sujeito aprende. A aprendizagem
requer uma mudança relativamente estável da conduta do indivíduo. Essa
mudança é produzida depois de o aprendiz conseguir concretizar as associações
entre estímulos e respostas, e, por meio destas, eventualmente, identificar
aplicações para o conhecimento adquirido (Natel; Tarcia; Sigulem, 2013).
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A capacidade de aprender não é uma condição exclusivamente humana.
Sabe-se, com certeza, que essa faculdade (inicialmente pensada ser apenas
humana) é compartilhada com outros seres vivos, porém, no ser humano, a
capacidade de aprendizagem é um fator que ultrapassa todas as outras
habilidades comuns entre os seres. Teoricamente, eles estariam nos mesmos
ramos evolutivos do homem. Dessa maneira, pela contínua aquisição de
conhecimento, a espécie humana tem conseguido ficar independente de seu
contexto ecológico e, inclusive, modificá-lo segundo suas necessidades (Barros,
2000, p. 45).
As teorias que tratam dos processos de aquisição de conhecimento
experimentaram um desenvolvimento exponencial a partir da metade do século
XX, devido, fundamentalmente, aos avanços da psicologia e das teorias
instrucionais, as quais têm tratado de sistematizar os mecanismos associados aos
processos mentais que possibilitam a aprendizagem. No decorrer desses últimos
50 ou 70 anos, experimentaram-se o surgimento e a ascensão de diversas teorias
da aprendizagem, cada uma delas analisando o aprendizado desde uma
perspectiva particular quanto ao seu processo (Pereira, 2010).
Para Pozo (1998), o condutivismo é uma perspectiva proposta em meados
do século XX por B. F. Skinner. Ele partiu dos estudos de Pavlov
(condicionamento clássico – as experiências com os cães que salivavam ao ouvir
uma campainha) e de Thorndike (condicionamento sobre o esforço – as
experiências com os gatos que tinham de aprender a abrir a porta de uma jaula)
para tentar explicar a aprendizagem a partir das leis e dos mecanismos comuns a
todos os indivíduos. O condutivismo estabelece que a aprendizagem é uma
mudança na forma de comportamento em função das mudanças do meio onde o
aprendiz se encontra. Segundo essa teoria, a aprendizagem é o resultado da
associação de estímulos e respostas (Barros, 2000).
A perspectiva da aprendizagem por descoberta, desenvolvida por Jerome
Bruner, atribui grande importância à atividade direta dos estudantes sobre a
realidade. Para ele, a aprendizagem está ligada à capacidade do aprendiz em
construir modelos de representação do mundo que lhe permitam ir além da
informação dada, sendo que a construção dos modelos iniciais ocorre por fatores
que a cultura fornece ao indivíduo. Portanto, ele constrói modelos iniciais segundo
convenções socioculturais preexistentes, criando, posteriormente, seus próprios
modelos (Barros, 2000).
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A teoria de aprendizagem cognitivista, baseada nas teorias do
processamento da informação, recolhia algumas ideias condutivistas
(principalmente relacionadas ao reforço e à análise de tarefas) e informações da
aprendizagem significativa. Ela apareceu no fim da década de 1960 e pretendia
dar uma explicação mais detalhada dos processos de aprendizagem, sobretudo
por meio de uma abordagem de “camadas” ou níveis de aprendizagem, com um
processo de nove passos para que o professor tenha sucesso em transmitir o
ensino aos seus alunos (UFGRS, 2017).
Ausubel e Novak postularam que a aprendizagem deve ser significativa.
Para isso, os novosconhecimentos devem se relacionar com os saberes prévios
que o aprendiz possui. Fazendo frente à aprendizagem por descobertas de
Bruner, Ausubel defende que a aprendizagem só é efetiva se o professor
estruturar os conteúdos e as atividades que o aprendiz deve realizar para que os
conhecimentos sejam significativos para ele. Na teoria de Ausubel, é o professor
que tem a responsabilidade de fazer com que o ensino a ser transmitido tenha
significação para o aluno, buscando as ligações entre o conhecimento prévio e o
novo conhecimento (Pozo, 1998).
Nessa perspectiva, Jean Piaget propõe que, para a aprendizagem, é
necessário que um novo conhecimento seja construído a partir de outros
conhecimentos já assimilados. Ele destaca que as interações entre o sujeito e o
meio sociocultural são fundamentais para o desenvolvimento da inteligência e
para a construção do conhecimento (Munari; Saheb, 2010, p. 37). Vale ressaltar
ainda que o socioconstrutivismo de Vygotsky também considera que a
aprendizagem é um processo pessoal de construção de novos conhecimentos a
partir dos saberes prévios (atividade instrumental), mas inseparável da sua
dimensão social. A aprendizagem, para ele, é um processo que está intimamente
relacionado com a sociedade (Nogueira; Leal, 2015).
O construcionismo é uma teoria proposta por Seymour Papert, matemático
e um dos pioneiros no campo da inteligência artificial. Ele é reconhecido
internacionalmente como o pioneiro na pesquisa de como computadores
poderiam contribuir para o processo de aprendizado das crianças. Papert nasceu
na África do Sul e trabalhou com Piaget na Universidade de Genebra de 1958 a
1963, colaboração que o levou a considerar a matemática como um meio de
compreender como as crianças aprendem e pensam. Trabalhar juntamente com
Piaget, proponente do construtivismo, foi de valor inestimável para Papert. Isso
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lhe possibilitou fazer a conexão de seus conhecimentos como matemático e
pesquisador, com o estudo acerca da gênese da inteligência humana, tema da
pesquisa de Piaget. Para Piaget (citado por Nogueira; Leal; Leal, 2015, p. 129), a
análise do desenvolvimento da inteligência das crianças era considerada o melhor
modo de compreender a origem da inteligência humana. Depois de trabalhar em
Genebra, Papert tornou-se professor de Matemática no Massachusetts Institute of
Technology (MIT).
Portanto, pelo construcionismo, o aprendizado acontece por meio do fazer,
do “colocar a mão na massa”. O aprendiz deve construir algo do seu interesse e
para o qual ele está motivado (Zilli, 2004). A meta do construcionismo é ensinar
de forma a produzir o máximo de aprendizagem, tendo em vista o mínimo de
ensino (Papert, 2008).
O conectivismo, uma ideia que já pertence à era digital, tem sido
desenvolvido e divulgado pelo canadense George Siemens, baseado na análise
feita por ele em torno das limitações do condutivismo, do cognitivismo e do
construtivismo. Segundo Siemens, essas teorias são incapazes de explicar e
sustentar o efeito que a tecnologia de acesso à informação tem sobre o aprendiz
do século XXI. Há uma profusão imensa de informações disponibilizadas pela
Internet, e quem pretende adquirir conhecimentos a partir dela precisa, portanto,
de novas formas de se comunicar e aprender (Siemens, 2004).
TEMA 2 – O PROCESSO DE APRENDIZAGEM
O processo de aprendizagem é uma atividade individual que se desenvolve
em um contexto social e cultural. É o resultado de processos cognitivos
individuais, mediante os quais se assimilam e interiorizam novas informações
(fatos, conceitos, procedimentos e valores) e constroem-se novas representações
mentais significativas e funcionais (os conhecimentos). Essas representações, por
sua vez, podem ser aplicadas, inclusive, em situações diferentes dos contextos
em que se apresentaram.
Aprender não somente consiste em memorizar informação. É necessário
também outras operações cognitivas que implicam conhecer, compreender,
aplicar, analisar, sintetizar e valorizar. Em qualquer caso, a aprendizagem sempre
resulta em alguma mudança na estrutura física do cérebro e, com isso, da sua
organização funcional (Pereira, 2010). Para aprender são necessários quatro
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fatores fundamentais: inteligência, conhecimentos prévios, experiência e
motivação.
Ainda que todos os fatores sejam importantes, deve-se assinalar que, sem
motivação, qualquer ação realizada no sentido de “aprender alguma coisa” não
será completamente satisfatória. Quando se fala de aprendizagem, a motivação é
o “querer aprender”. É fundamental que o estudante tenha o desejo de aprender.
Mesmo que a motivação se encontre limitada pela personalidade e pela força de
vontade de cada pessoa, há técnicas, métodos e procedimentos que podem
despertá-la. Muitas vezes, o professor deve ser o agente motivador que orienta o
aluno nesse sentido (Lourenço; Paiva, 2010).
Aprende-se melhor e mais depressa se houver interesse pelo assunto que
se está estudando. Motivado, um indivíduo possui uma atitude ativa e empenhada
no processo de aprendizagem e, por isso, aprende melhor. A relação entre a
aprendizagem e a motivação é dinâmica: é frequente o ser humano interessar-se
por um assunto, empenhar-se nele, em particular quando começa a aprender algo
sobre ele (Lourenço; Paiva, 2010).
De uma forma geral, Luckesi (2013, p. 18) afirma que, para identificarmos
se um assunto foi “aprendido”, deve haver uma metanoia1, ou seja, o aprendiz
deve internalizar o assunto na sua vida e passar a se comportar de maneira
diferente por causa desse novo aprendizado. Luckesi (2013, p. 20-38) também
prega que o processo de aprendizagem engloba basicamente as seguintes
etapas:
A recepção de dados, que supõe o reconhecimento semântico-sintático dos
elementos da mensagem (palavras, frases, símbolos, ícones, som etc.), no
qual cada sistema simbólico exige que entrem em ação diferentes
atividades mentais: os textos ativam as concorrências linguísticas; as
imagens, as concorrências perceptivas e espaciais, e assim por diante;
A compreensão da informação recebida por parte dos estudantes, os quais,
de uma forma ativa, a partir de seus conhecimentos anteriores (com os
quais estabelecem conexões substanciais), de seus interesses (que dão
sentido para eles sobre esse processo) e de suas habilidades cognitivas,
analisam, organizam e transformam a informação recebida para elaborar
conhecimentos;
1 Metanoia: palavra grega que tem o sentido de “mudança de comportamento”.
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A retenção em longo prazo dessa informação e dos conhecimentos
associados que tenham sido elaborados. Nessa fase entram em
funcionamento as modificações sinápticas e os processos de retenção da
memória no cérebro;
A transferência do conhecimento para novas situações, a fim de que, por
meio de seu uso, venha a solucionar as perguntas e os problemas que se
proponham.
TEMA 3 – TIPOS DE APRENDIZAGEM
O que segue é uma lista dos tipos de aprendizagem mais comuns citados
pela literatura de pedagogia, baseado em Katz (2006):
Aprendizagem receptiva: neste tipo de aprendizagem, o sujeito só precisa
compreender o conteúdo para poder reproduzi-lo, mas não descobre nada;
Aprendizagem por descoberta: o sujeito não recebe os conteúdos de forma
passiva. Descobre os conceitos e suas relações, reordenando-os para que
eles se adaptem ao seu próprio esquema cognitivo;
Aprendizagem repetitiva: produz-se quando o aluno memoriza os
conteúdos sem compreendê-los ou sem relacioná-los com seus
conhecimentos prévios, sem encontrar um significado compreensível para
os conteúdos;
Aprendizagem significativa: é o tipo de aprendizagem pelo qual o sujeito
relaciona seus conhecimentos prévios com os novos, dotando-os, assim,
de coerência com respeito às suas estruturas cognitivas.
O processode aprendizagem pode ser definido resumidamente como o
modo pelo qual se adquirem novos conhecimentos, desenvolvem-se
competências e se muda o comportamento. Contudo, a complexidade desse
assunto dificilmente poderia ser explicada apenas pinçando recortes do todo. Há
uma intrincada rede, com as múltiplas facetas do mesmo tema, integradas e
interligadas entre si. Por outro lado, qualquer definição que se encontre estará,
invariavelmente, impregnada de pressupostos e bases político-ideológicas,
relacionados com as visões de homem, sociedade e saber (Pereira, 2010).
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TEMA 4 – O PROCESSO DE APRENDIZAGEM
4.1 O processo de aprendizagem na abordagem de Vygotsky
Para Vygostky, o pensamento propriamente dito é decorrente da
motivação, isto é, tem sua gênese nos nossos desejos e necessidades, nossos
interesses e emoções. Por trás de cada pensamento há uma tendência afetivo-
volitiva. Uma compreensão plena e verdadeira do pensamento de outrem só é
possível quando se entende sua base afetivo-volitiva (Cole et al., 1991, p. 21).
Dessa forma, somente seria válido estudar as dificuldades de aprendizagem se
fossem considerados os aspectos afetivos que estão envolvidos. Avaliar o estágio
de desenvolvimento ou realizar testes psicométricos não supre as respostas
suficientes para as questões levantadas. É necessário também fazer uma análise
do contexto emocional, das relações afetivas, do modo como a criança está
situada historicamente no seu mundo.
Na abordagem de Vygotsky, a linguagem tem um papel de construtor e de
propulsor do pensamento. Ele afirma que aprendizado não é desenvolvimento por
si próprio. O aprendizado adequadamente organizado resulta em
desenvolvimento mental e põe em movimento vários processos de
desenvolvimento, os quais, de outra forma, seriam impossíveis de acontecer (Cole
et al., 1991, p. 40).
Consequentemente, a linguagem seria o motor do pensamento. Vygotsky
defende ainda que os processos de desenvolvimento não coincidem com os
processos de aprendizagem, uma vez que o desenvolvimento progride de forma
mais lenta, indo atrás do processo de aprendizagem. Para ele, essas causas e
efeitos ocorrem de forma sequencial (Borges, 2002, p. 132).
4.2 O processo de aprendizagem na abordagem de Piaget
De uma parte dos estudos de Piaget resultou a teoria do equilíbrio ou teoria
da equilibração e acomodação. De uma maneira geral, essa teoria trata de um
ponto de equilíbrio entre a assimilação e a acomodação e é considerada como um
mecanismo autorregulador, necessário para assegurar à criança uma interação
eficiente com o meio ambiente que a cerca (Nogueira; Leal, 2015).
Piaget postula que há um esquema de assimilação que tende a se
alimentar, isto é, a incorporar elementos que lhe são exteriores e compatíveis com
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a sua natureza. Ele postula também que todo esquema de assimilação se
acomoda com os elementos que assimila, modificando-se em função de suas
particularidades, mas sem com isso perder sua continuidade nem suas
características anteriores de assimilação (Nogueira; Leal, 2015, p. 128).
Também é de Piaget o postulado de que o pleno desenvolvimento da
personalidade, sob seus aspectos mais intelectuais, é indissociável do conjunto
das relações afetivas, sociais e morais e que constitui a vida da instituição
educacional. Na realidade, a educação forma um todo indissociável, e não é
possível formar personalidades autônomas no domínio moral, em especial se o
indivíduo estiver submetido a uma coerção intelectual – se ele é passivo
intelectualmente não será livre moralmente. Reciprocamente, se sua moral
consiste exclusivamente numa submissão à vontade adulta e se as únicas
relações sociais que constituem as relações de aprendizagem são as que ligam
cada estudante, individualmente, a um professor que detém todos os poderes, ele
não pode, tampouco, ser ativo intelectualmente (Munari; Saheb, 2010).
TEMA 5 – CONSTRUCIONISMO NA ABORDAGEM DE PAPERT
O Construcionismo de Papert (1997) foi baseado nos princípios do
Construtivismo de Piaget. Papert foi o precursor do uso da tecnologia na
educação, por meio do desenvolvimento da Linguagem LOGO, considerada uma
das primeiras aplicações da Informática como meio de aprendizagem da
Matemática.
O Construcionismo visa ao fazer, ao “colocar a mão na massa”. O aluno,
quando constrói algo do seu interesse e está motivado, desenvolve um
envolvimento afetivo, tornando a aprendizagem significativa (Valente, 1993, citado
por Zilli, 2004, p. 7).
Assim, o Construcionismo, minha reconstrução pessoal do
Construtivismo, apresenta como principal característica o fato que
examina mais de perto do que os outros -ismos educacionais a ideia da
construção mental. Ele atribui especial importância ao papel das
construções no mundo como um apoio para o que ocorreu na cabeça,
tornando-se, desse modo, menos uma doutrina puramente mentalista.
Também leva mais a sério a ideia de construir na cabeça reconhecendo
mais de um tipo de construção (algumas delas tão afastadas de
construções simples como cultivar um jardim) e formulando perguntas a
respeito dos métodos e materiais usados. (Papert, 2008)
Segundo Papert, (2008), o Construcionismo tem o intuito de obter a maior
aprendizagem a partir do mínimo de ensino. As crianças aprendem melhor
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quando, por si mesmas, são incentivadas a adquirir o conhecimento. Mas, quanto
ao uso da tecnologia para a aprendizagem, Papert (1986, p. 23) afirma que:
“embora a tecnologia desempenhe papel essencial na relação de minha visão
sobre o futuro da educação, meu foco central não é a máquina, mas a mente e,
particularmente, a forma em que movimentos intelectuais e culturais se auto
definem e crescem”.
Na perspectiva do Construcionismo, permite-se que se crie ambientes
educacionais que tenham algum significado para o aluno, usando, por exemplo,
os recursos tecnológicos disponíveis como ferramenta. Ao mesmo tempo que o
processo de aprendizado deve ser ativo, ou seja, que permita aos estudantes
“colocarem a mão na massa” (ou, em inglês, executar atividades do tipo hands-
on2), ele deve facilitar a ampliação contínua do conhecimento dos alunos. O aluno,
por meio do desenvolvimento de seus projetos pessoais, vai escalando degraus
no seu aprendizado, explorando novos conceitos e progredindo no seu próprio
ritmo (Maltempi, 2004).
O princípio do Construcionismo acrescenta uma característica muito
importante no processo de aprendizagem: ele afirma que alguém aprende melhor
quando se gosta daquilo que se faz, quando se pensa e se conversa sobre o
conteúdo que está sendo explorado (Maltempi, 2004).
Os recursos tecnológicos são ferramentas facilitadoras para a criação de
situações propícias para a construção do conhecimento. Essas situações,
geralmente, são relacionadas com o desenvolvimento de projetos (que é um
conjunto de ações e atividades que têm um fim específico). O aprendiz tem mais
oportunidade de aprender quando está ativamente engajado na construção de um
artefato ou objeto, sobre o qual ele possa pensar, desenvolver, melhorar e mostrar
o funcionamento para outras pessoas (Maltempi, 2004).
Diversas ferramentas computacionais, além de determinadas linguagens
(como o LOGO), podem ser consideradas construcionistas, desde que elas sejam
empregadas de maneira adequada:
Isso pode ocorrer, por exemplo, no uso de processadores de texto,
planilhas eletrônicas, ou qualquer outro ambiente que favoreça a
aprendizagem ativa, isto é, que propicie para o aprendiz a possibilidade
de fazer algo e, com isso, poder construir seus conhecimentos a partir
de suas próprias ações. (Maltempi, 2004, p. 289)
2 Hands-on: termo em inglês que significa “colocar as mãos no assunto”, “pôr a mão na massa”,
ou ainda, “arregaçar as mangas e fazer”.
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Para o Construcionismo, um ambienteeducacional efetivo exige muito mais
que apenas o aprendiz e um recurso tecnológico. É preciso um ambiente
acolhedor, que propicie a motivação, um ambiente que seja rico em materiais de
referência. Nesse ambiente, o professor deixa de ser o tutor e passa a ser o
condutor, o facilitador: é o professor quem deve desempenhar a dura e difícil tarefa
de fazer com que tudo funcione a contento (Maltempi, 2004).
Segundo Maltempi (2004), há cinco dimensões para formar a base do
Construcionismo:
1. Dimensão pragmática: O aluno dever ter a sensação de estar aprendendo
algo que tem aplicação imediata, algo que desempenhará seu papel
imediatamente. Somente o que pode ter aplicação compensa ter esforço
aplicado;
2. Dimensão sintônica: É a possibilidade de o aluno construir projetos que
sejam contextualizados e em sintonia com que ele considera importante.
Nesse sentido, é importante dar ao aprendiz a oportunidade de participar
da escolha do tema do projeto que será desenvolvido.
3. Dimensão sintática: O aluno pode facilmente acessar os elementos básicos
que compõem o seu ambiente de aprendizagem e progredir na
manipulação desses elementos. Ele dispõe de acesso a todos os
elementos necessários para compor uma combinação de acordo com o seu
projeto;
4. Dimensão semântica: O aluno irá manipular apenas elementos que
carregam significados que fazem sentido para ele. Isso será fundamental
para que o conhecimento seja construído a partir de conhecimento prévio.
5. Dimensão social: O aluno pode promover a integração da atividade que ele
desenvolve no seu projeto com as relações pessoais e com a cultura do
ambiente, no qual ela será aplicada.
Na prática, essas cinco dimensões indicam que o Construcionismo vai além
dos aspectos prático e cognitivo, incluindo também as facetas social e afetiva da
Educação.
Há uma forte relação entre planejar e aprender nas ideias construcionistas.
Uma vez que a elaboração de um projeto envolve a construção de artefatos ou
objetos, que podem ser concretos ou abstratos, geralmente o objetivo a ser
atingido é mal definido. Assim, o “definir o problema” faz parte do trabalho de quem
fará o projeto. Nesse sentido, Schön (1990, citado por Maltempi, 2004). afirma que
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projetar não inclui somente a criação de objetos físicos, mas também organização,
planejamentos, políticas, estratégias de ação, comportamento e construções
teóricas.
Sob essa ótica, Resnick (1996, citado por Maltempi, 2004) traz uma série
de características que torna o fazer projetos uma atividade educacionalmente
interessante:
O aprendiz torna-se um participante ativo no processo de aprendizagem,
com controle e reponsabilidade sobre este;
A reflexão e a discussão entre os participantes de uma mesma turma são
estimuladas;
A tarefa de projetar é abordada de diferentes formas. A ideia de que só
existe o certo e o errado, o sim e o não é evitada; admite-se que múltiplas
estratégias e soluções são possíveis;
As atividades de projetos são interdisciplinares;
A relação entre o aprendiz e o artefato que ele desenvolve é facilitada e
fortalecida pelo fato de o aprendiz ser o agente criador do artefato;
O aprendiz é estimulado a considerar a reação das outras pessoas frente
ao artefato que ele criou.
O motivo de o construcionismo propor a elaboração de projetos pelos
aprendizes e poder mostrá-los para outras pessoas baseia-se na concepção de
que, dessa forma, o aprendiz pode explicar suas ideias e gerar um registro de
seus pensamentos. Ao apresentar o resultado do seu projeto para um público, o
aprendiz recebe em contrapartida sugestões de melhoria que alimentam a criação
de novas ideias. Nesse sentido, deve-se buscar meios de obter um feedback fiel,
desprovido de qualquer interferência intelectual ou emocional, o que é obtido, por
exemplo, na aplicação de programação em alguma linguagem de computação
(Maltempi, 2004). Ainda, segundo o autor, na fase de execução, sugere-se que
sejam feitas apresentações de projeto, ainda em desenvolvimento, para outros
aprendizes da turma, para a comunidade escolar e para pessoas que tenham
noção das ideias que norteiam o ambiente de aprendizagem. Esse conjunto de
interlocutores contribuirá para um feedback pertinente.
A Figura 1, adaptada de Valente (1993), mostra o ciclo de aprendizagem
contínuo resultante desse processo:
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Figura 1 – Ciclo de aprendizagem contínuo
Nesse ciclo contínuo de descrição-execução-reflexão-depuração, a
depuração é uma atividade fundamental no processo de construção do
conhecimento, a qual pode ser uma grande fonte de melhorias e evolução dos
projetos em ambientes construcionistas.
14
REFERÊNCIAS
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BORGES, I. A. Educação e personalidade: a dimensão sócio-histórica da
educação cristã. São Paulo: Mackenzie, 2002.
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Livraria Martins Fontes, 1991.
FERREIRA, A. B. de H. Miniaurélio: o minidicionário da Língua Portuguesa. 6.
ed. re ed. Curitiba: Positivo, 2004.
KATZ, L. G. Perspectivas actuais sobre aprendizagem na infância 1. Saber (e)
Educar, n. 11, p. 15, 2006.
LOURENÇO, A. A.; PAIVA, M. O. A. de. A motivação escolar e o processo de
aprendizagem. Ciências & Cognição, v. 15, n. 2, p. 132-141, 2010.
LUCKESI, C. C. Avaliação da aprendizagem escolar: estudo e proposições. São
Paulo: Cortez, 2013.
MALTEMPI, M. V. Construcionismo: pano de fundo para pesquisas em informática
aplicada à educação matemática. In: Educação Matemática: pesquisa em
movimento. 1. ed. São Paulo: Cortez, 2004. p. 264-282.
MUNARI, A.; SAHEB, D. Jean Piaget. Recife: MEC – Fundação Joaquim Nabuco;
Massangana, 2010.
NATEL, M. C.; TARCIA, R. M. L. DE; SIGULEM, D. A aprendizagem humana:
cada pessoa com seu estilo. Revista Psicopedagogia, v. 30, n. 92, p. 142-148,
2013.
NOGUEIRA, M. O. G.; LEAL, D. Teorias da aprendizagem um encontro entre
pensamentos filosófico, pedagógico e psicológico. 2. ed. Curitiba:
InterSaberes, 2015.
PAPERT, S. LOGO: computadores e educação. 2. ed. São Paulo: Brasiliense,
1988.
_____. A máquina das crianças: repensando a escola na era da informática. rev.
ed. Porto Alegre: Artmed, 2008.
15
PEREIRA, M. G. Aprendizagem. Manuel Gomes Pereira, 29 jul. 2010. Disponível
em: <https://manuelgomespereira.wordpress.com/2010/07/29/aprendizagem/>.
Acesso em: 17 abr. 2019.
POZO, J. I. Teorias cognitivas da aprendizagem. 3. ed. Porto Alegre: Artes
Médicas, 1998.
PRADO, M. E. B. B.; ALMEIDA, M. E. B. de. Elaboração de projetos. 1. ed.
Brasília: Secretaria de Educação a Distância, 2009.
SIEMENS, G. Conectivismo: uma teoria de aprendizagem para a idade digital.
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UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Teoria da aprendizagem
e aplicação ao projeto instrucional: Gagne. Disponível em:
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VALENTE, J. A. Por que o computador na educação? In: Computadores e
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Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004. Disponível em:
<https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/86930>. Acesso em: 24 abr.
2019.
AULA 2
PROJETOS PEDAGÓGICOS COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
CONVERSA INICIAL
A educação é um processo de vida, não uma preparação para a vida
presente, tão real e vital para o aluno como o que ele vive em casa, bairro
ou nos pátios.(Dewey)
A prática de projetos na educação propicia o desenvolvimento e a
aproximação com uma atividade que faz parte do nosso desenvolvimento.
Créditos: Sangoiri/ Shutterstock.
Precisamos, antes de tudo, auxiliar os alunos a sonhar, pensar, traçar
objetivos, estratégias, caminhos, alternativas, tirar conclusões e a construir o seu
conhecimento (Marques, 2013).
A discussão sobre Pedagogia de Projetos surgiu no início do Século XXI,
com John Dewey e outros representantes da chamada Pedagogia Ativa, como
uma atitude didática. Dewey e Kilpatrick defendem que todo conhecimento
verdadeiro deriva de uma necessidade (Marques, 2013)
Segundo Marques (2013), atualmente a Pedagogia de Projetos ganha
força com César Coll, Fernando Hernandez, entre outros, os quais trazem uma
série de reflexões sobre o papel da escola, sua função social e o significado das
experiências escolares para aqueles que dela participam.
3
Apresenta-se ainda como uma concepção de posturas pedagógicas, e
não meramente como uma técnica de ensino mais atrativa. Ela
possibilita uma escola alicerçada no real, aberta a múltiplas relações
com o exterior, onde o aluno trabalha intensamente e dispõe dos meios
para afirmar-se. Permite que ele construa o sentido de sua atividade e
oportuniza ao aluno viver com alegria, entusiasmo e conflito suas
experiências, propiciando-lhe melhor compreensão da historicidade do
nosso tempo, facilitando sua formação como pessoa consciente de seu
papel de construtor da história (Marques, 2013).
TEMA 1 – TECNOLOGIA E EDUCAÇÃO
Encontrar formas interessantes e cativantes para os alunos, as quais
permitam usufruir de toda a informação acessível por meio das tecnologias
disponíveis, bem como aproveitar ao máximo os benefícios dessas próprias
tecnologias é o principal desafio para a Escola do Século XXI.
Créditos: Mariusz S./Shutterstock.
Quando se fala em tecnologia, especialmente dentro da educação, pode-
se citar vários exemplos, como: quadro e giz, papel, caneta, livro, lápis, as quais,
vistas em si mesmas, tornam-se inovadoras, apesar de, quando vistas em
retrospectiva e perspectiva, mostram-se muito simples se comparadas às
tecnologias digitais. Porém, mais importante do que a inovação contida na própria
tecnologia é a inovação que ela torna possível. Quem inventa uma tecnologia
muitas vezes não tem muita ideia de tudo o que poderá ser feito com ela, por meio
dela, com a ajuda dela. Na educação, por exemplo, adaptam-se muitos desses
4
aparatos para utilização em sala de aula, visto que muitos nem foram criados com
o propósito de serem utilizados na escola (Grebogy, 2017).
Trazer a tecnologia para o ambiente escolar não é suficiente, precisa-se
pensar na inovação que está se fazendo com o seu uso. Por exemplo, ao substituir
o quadro negro pelo projetor, ao postar um conteúdo num ambiente virtual ao
invés de entregá-lo em um livro, ou exigir a postagem de um trabalho impresso ou
por e-mail ao invés daquele entregue no antigo papel almaço não nos torna
necessariamente tecnológicos, pois, conforme mostra Allan (2014 p. 17), “apesar
das tecnologias digitais estarem cada vez mais disponíveis, inclusive na escola,
se veem ainda muitas situações em que dá apoio às práticas tradicionais de
ensino”. Acredita-se que as tecnologias podem ser utilizadas como ferramentas
de promoção da colaboração, cooperação, comunicação e motivação a fim de
diversificar e potencializar as relações inter e intrapessoais de modo que venham
a ressignificar o processo educativo.
A integração da tecnologia na sala de aula exige uma correlação entre o
conteúdo, a pedagogia, a tecnologia e o contexto em que a aula está inserida. Ao
pensar nesta integração, Mishra e Koehler (2006) apresentaram um referencial
teórico que denominaram de Technological Pedagogical Content Knowledge –
TPACK, tendo como premissa base que a combinação ideal da integração das
tecnologias no currículo resulta da mistura balanceada de conhecimentos em nível
científico ou dos conteúdos, em nível pedagógico e também em nível tecnológico.
A figura abaixo ilustra este conceito.
Figura 1 – Integração das Tecnologias em sala de aula
Fonte: Grebogy, 2017, adaptado do quadro TPACK (Mishra; Koehler, 2006).
A interseção desses três tipos diferentes de conhecimento, ou seja, a
capacidade de ensinar um determinado conteúdo curricular, o domínio científico
ou teórico deste conteúdo, aliado à correta seleção e utilização de recursos
tecnológicos, resultam na combinação perfeita da inserção de recursos
5
tecnológicos na educação, ou seja, a compreensão das relações de reforço mútuo
entre esses três elementos em conjunto (Grebogy, 2017).
TEMA 2 – PROJETO PEDAGÓGICO UTILIZANDO A ROBÓTICA COMO
FERRAMENTA PEDAGÓGICA
Créditos: Mirko Tobias Schäfer/Flickr Creative Commons.
Considera-se que a “Robótica Pedagógica” é o conjunto de processos e
procedimentos envolvidos em propostas de ensino-aprendizagem que se valem
de dispositivos robóticos como tecnologia de mediação para a construção do
conhecimento. Quando alguém se refere à Robótica Pedagógica, não se fala da
tecnologia ou dos artefatos robóticos em si, nem do ambiente físico onde as
atividades são desenvolvidas. A referência é quanto à proposta de possibilidades
metodológicas para o uso de tecnologias informáticas e robóticas no processo de
ensino-aprendizagem (Mill; César, 2010).
A intenção de eventualmente trazer dispositivos autômatos ao contexto da
aprendizagem é para que eles sejam artefatos cognitivos, possibilitando a sua
utilização pelos alunos para explorar e expressar suas próprias ideias. Seriam
6
“um-objeto-para-pensar-com” ou “um-objeto-para-pensar-por-meio-de” (Papert,
1986, p. 26).
O indivíduo constrói e produz o conhecimento por meio da interação com o
ambiente em que ele vive. Esse sujeito que aprende, pensa, mesmo sem ser
“ensinado” está em constante atividade na interação com o ambiente que lhe é
propiciado. Esse conhecimento fabricado pelo sujeito, ao qual Piaget se refere,
segue o mesmo princípio do construcionismo de Papert (Papert, 1986, p. 20).
Nesse ponto, Papert concorda com Piaget quando afirma que a criança é
um “ser pensante” e construtora de suas próprias estruturas cognitivas, mesmo
sem ser ensinada (Papert, 1986, p. 20). Então, “não significa que elas sejam
construídas do nada. Como qualquer construtor, a criança se apropria, para seu
próprio uso, de materiais que ela encontra e, mais significativamente, de modelos
e metáforas sugeridos pela cultura que a rodeia” (Papert,1986 Citado Por Gomes;
Oliveira; Botelho, 2010, p. 213).
O construcionismo de Papert defende a ideia de que a criança, ao construir
seus próprios conhecimentos, é semelhante ao provérbio africano: “Se um homem
tem fome, você pode dar-lhe um peixe, mas é melhor dar-lhe uma vara e ensiná-
lo a pescar” (Papert, 2008, p. 134). A escola, que simplesmente transmite os
conteúdos que o aluno precisa saber, alimenta as crianças com o “peixe”,
enquanto que, aplicando as ideias do construcionismo, parte-se do princípio de
que as crianças teriam resultados melhores descobrindo como usar a “vara, linha,
anzol e isca – pescando”.
A escola participa suportando o aluno e dando subsídios, como um bom
material de apoio para suas descobertas. O conhecimento resultante sobre “como
pescar” culminará com a capacidade de identificar onde existem “águas férteis e
bons instrumentos de pesca”. Logo, “o mais importante é a investigação, o
processo exploratório ao qual é induzido o aluno, levando este a desenvolver um
verdadeiro processo de descoberta” (Maisonnette, 2002, p. 1).
Para Piaget, uma das chaves principais do desenvolvimento é a ação do
sujeito sobre o mundo e o modo pelo qual isso se converte num processo de
construção interna (Gomes; Oliveira; Botelho, 2010). O teórico complementa que
asfunções essenciais da inteligência consistem em compreender e inventar, ou
seja, construir estruturas baseadas no real. A experiência física definida por
Piaget, como essencial na formação da inteligência, consiste em, partindo dos
7
próprios objetos, agir sobre eles e, por abstração, descobrir suas propriedades
(Maisonnette, 2002).
O aluno passa, então, a construir seu conhecimento através de suas
próprias observações, e como nos ensina Papert, aquilo que é aprendido
pelo esforço próprio da criança tem muito mais significado para ela e se
adapta melhor às suas estruturas mentais, uma vez que o processo de
aprendizagem requer, para as informações novas, uma estrutura
anterior que permita que estas possam ser melhor assimiladas
(Maisonnette, 2002, p. 1).
A Robótica Pedagógica, embora induza a essa ideia, não se propõe a uma
alfabetização em tecnologia, nem a um aprendizado das técnicas ou
conhecimento e orientação para a educação profissional. Ela pretende discutir a
educação numa estreita relação com a tecnologia, numa visão contextualizada,
tendo por objetivo formar o cidadão para viver o seu tempo – em que a tecnologia
está presente não como um apêndice, mas como uma realidade central, que não
pode ser ignorada ou desconhecida – da forma mais humana possível.
Além de propiciar o conhecimento da tecnologia, a Robótica Pedagógica
pode desenvolver ou ajudar a desenvolver as seguintes competências: raciocínio
lógico, relações interpessoais por meio de trabalho em equipe, resolução de
problemas por meio de erros e acertos, criatividade, concentração, observação,
coordenação motora, motivação, autoestima e autoconfiança (Zilli, 2004).
TEMA 3 – PAPEL DO PROFESSOR NA APRENDIZAGEM BASEADA EM
PROJETOS
O caminho do objeto até a criança e desta até o objeto passa por outra
pessoa. Lev Vygostsky
O professor, na aprendizagem baseada por projetos, atua como o mediador
dos processos que envolvem os projetos desenvolvidos por ele. Seu papel é
orientar e trabalhar junto com os alunos na pesquisa e no desenvolvimento das
atividades e produtos, usando sua prática para estimular o pensamento inovador
e criativo do aluno.
A aprendizagem baseada em projetos propõe mudar a dinâmica de ensino-
aprendizagem de um processo centrado no professor, no qual ele é o provedor de
informações e o aluno é um receptor passivo, para uma situação em que o aluno
seja envolvido no processo de sua própria aprendizagem, incentivando-o e
desafiando-o a resolver os problemas que são propostos pelo planejamento do
8
projeto, o professor passa então a ser o mediador do processo de aprendizagem
desse aluno.
Para a aplicação da robótica na educação, muito embora os professores
necessitem do expediente da avaliação dos resultados obtidos pelos estudantes,
o importante não é exatamente “o fim”, o grau atingido, o resultado em si, mas sim
“o durante”, o processo, o desenrolar dos trabalhos. Explorar todas as
possibilidades de comunicação é essencial, evoluindo o aprendizado por meio da
reflexão individual e da interação em grupo (envolvendo todas as combinações
possíveis entre os agentes participantes: aluno, professor, robô, colegas de
classe). Em seguida, é oportuno buscar alternativas para a solução de situações-
problema, por meio do aprimoramento de montagens, ideias e abordagens.
A Robótica Educacional se apresenta como uma ferramenta tecnológica
que atrai o interesse e abre um amplo leque de possibilidades no processo de
ensino-aprendizagem. Ela fomenta o desenvolvimento completo do aluno, com
atividades dinâmicas, promovendo a construção cultural e contribuindo para que
o aluno seja independente e responsável por suas decisões.
Cabe ao professor administrar esse novo mundo que é apresentado aos
alunos. Exige dele, o professor, um empenho maior, fazendo surgir um
educador mais dinâmico, crítico e preparado para este novo paradigma
da educação. Assim, o professor passa a assumir também o papel de
um aluno que renova seu conhecimento diariamente. Nessa
perspectiva, Suanno (2007, p.32) afirma que “a relação professor e aluno
existe como espaço Inter psicológico e interpessoal, que favorece e
facilita a aprendizagem. Daí a importância dessa relação como
constituidora de um espaço propício à aprendizagem” (Miranda; Suanno,
2009, p. 3).
...o professor será mais importante do que nunca, pois ele precisa se
apropriar dessa tecnologia e introduzi-la na sala de aula, no seu dia-a-
dia, da mesma forma que um professor, um dia, introduziu o primeiro
livro numa escola e teve de começar a lidar de modo diferente com o
conhecimento – sem deixar as outras tecnologias de comunicação de
lado. Continuaremos a ensinar e a aprender pela palavra, pelo gesto,
pela emoção, pela afetividade, pelos textos lidos e escritos, pela
televisão, mas agora também pelo computador, pela informação em
tempo real, pela tela em camadas, em janelas que vão se aprofundando
às nossas vistas, pela simulação – esse novo raciocínio, sobre cujo
alcance, como produtor de conhecimento, pode-se usar a favor da
aprendizagem (Gouvea, 2004, citado por Zilli, 2004, p. 20).
...o professor é o que melhor conhece o estilo de aprendizagem de cada
aluno, ajudando-o a achar o seu caminho; a máquina não pode fazer
isso. A função do professor muda: deixa de ser o principal transmissor
de conhecimentos e passa a ser um orientador, facilitando que a
aprendizagem aconteça. Dessa forma, pode levar o aluno ao nível de
compreensão, propondo problemas para serem resolvidos e verificar se
foram resolvidos corretamente (Zilli, 2004, p. 20).
9
TEMA 4 – CURRÍCULO ESCOLAR E PROJETOS PEDAGÓGICOS
Segundo Vasconcellos (2010), currículo escolar é um conjunto de atividade
que envolve o processo de educação escolar. É sistemático e intencional, o que
implica a elaboração e realização (incluindo a avaliação) de um programa de
experiências pedagógicas a serem vivenciadas em sala de aula e na escola, e
não pode ser pensado apenas como um rol de conteúdos a serem transmitidos
para um sujeito passivo, temos que levar em conta que as atitudes, as habilidades
mentais, por exemplo, também fazem parte dele.
[...] ensinamos, não para produzir minúsculas bibliotecas vivas
ambulantes, mas para fazer o estudante pensar, matematicamente, por
si mesmo, para considerar os assuntos como faria um historiador, tomar
parte do processo de aquisição de conhecimento. Conhecer é um
processo, não um produto (Bruner, 1969, p. 89).
Diante do exposto, surge a inquietação: como aplicar as experiências
pedagógicas a que se refere o currículo escolar de maneira eficiente?
Podemos desenvolvê-las por meio de projetos pedagógicos que despertem
a motivação dos alunos, visto que os projetos têm sido uma tentativa de tornar a
aprendizagem contextualizada no interesse do aluno e relacionada com situações
familiares ao aprendiz, como sugere Paulo Freire (1970, citado por Prado;
Almeida, 2009).
O fazer e o compreender, conforme estudos de Piaget, indicam que a
compreensão de conceitos envolvidos nas tarefas realizadas está diretamente
relacionada com o grau de interação que o aluno tem com estes conceitos (Prado;
Almeida, 2009, p. 91).
O ensino não existe por si mesmo. Existe uma relação de interdependência
entre ensino e aprendizagem, uma relação de dependência ontológica, ou seja,
não podemos dizer que houve ensino se não houve aprendizagem.
Segundo Dewey (citado por Prado; Almeida, 2009, p. 31), a experiência
educativa é reflexiva, resultando em novos conhecimentos.
Deve seguir alguns pontos essenciais:
• Aluno deve estar numa verdadeira situação de experimentação;
• Que a atividade o interesse;
• Que haja um problema a resolver;
• Que ele possua os conhecimentos para agir diante da situação;
• Que tenha chance de testar suas ideias.
10
• Reflexão e ação devem estar ligadas, são parte de um todo indivisível.
Oprojeto é um processo de reflexão, de construção das representações e
colocação em prática, e não apenas o seu registro. Será tanto melhor quanto mais
estiver articulado à realidade dos educandos, essência significativa da área de
saber, aos outros educadores (trabalho interdisciplinar) e à realidade social geral
(Vasconcellos, 2010).
Projeto é lançar-se para o futuro, com orientação. É buscar pelo que se
pretende ser e conhecer. É a procura por respostas para a interrogação que
provoca interesse e incomoda (Prado; Almeida, 2009, p. 11).
Projeto envolve planejamento. Planejar, então, para quê? Para fazer
acontecer; para transformar sonhos em realidades. Para transformar nosso
trabalho, nossa relação com os alunos, a nós mesmos, a escola, a comunidade,
e a própria sociedade.
Uma aranha executa operações semelhantes às do tecelão, e a abelha
supera mais de um arquiteto ao construir sua colmeia. Mas o que
distingue o pior arquiteto da melhor abelha é que ele figura na mente sua
construção antes de transformá-la em realidade. No fim do processo do
trabalho aparece um resultado que já existia antes idealmente na
imaginação do trabalhador. Ele não transforma apenas o material sobre
o qual opera; ele imprime ao material o projeto que tinha
conscientemente em mira, o qual constitui a lei determinante do seu
modo de operar e ao qual tem de subordinar sua vontade (Vasconcellos,
2010).
Portanto, o planejamento é uma característica humana. Somente o homem
é capaz de planejar e desenvolver projetos tanto para seu trabalho como para
planejar sua própria vida.
TEMA 5 – FINALIDADES DO PROJETO ENSINO-APRENDIZAGEM
O saber que não vem da experiência não é realmente saber. (Lev
Vygostsky)
A aprendizagem por projetos é um processo de ensino e aprendizagem
baseado na experiência e investigação. Durante o processo, os alunos aprendem
sobre o conteúdo, informações e elementos necessários para tirar conclusões e
propor intervenções sobre o tema trabalhado. Assim, as finalidades do projeto
ensino-aprendizagem são:
• Possibilitar a reflexão e a (re)significação do trabalho;
• Resgatar o espaço de criatividade do educador;
• Favorecer a pesquisa sobre a própria prática;
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• Organizar adequadamente o currículo, racionalizando as experiências de
aprendizagem, tendo em vista tornar a ação pedagógica mais eficaz e
eficiente;
• Estabelecer a comunicação com outros professores e alunos;
• Ajudar a resgatar o movimento conceitual e a organizar o fluxo da
expressão sobre o objeto de conhecimento;
• Não desperdiçar atividades e oportunidades de aprendizagem;
• Ser elemento de autoformação do professor, na medida em que possibilita
o pensar mais sistematicamente sobre a realidade, sobre a proposta, sobre
a prática, ajudando, pois, a diminuir a distância teoria-prática, evitando a
rotina viciada e a improvisação;
• Resgatar o saber docente, a cultura pedagógica do grupo;
• Superar a expropriação a que o professor foi submetido em relação à
concepção e ao domínio do seu querer fazer, resgatando sua condição de
sujeito de transformação (Vasconcellos, 2010, p. 62).
5.1 As etapas da elaboração de um projeto pedagógico
Ao se pensar no trabalho com projetos e na sua elaboração, precisa-se
levar em conta alguns critérios que devem compor sua estrutura. Todo projeto
passa por três etapas básicas: elaboração, realização e avaliação. Essas etapas
são subdivididas. A Tabela 1 traz uma ilustração dessas etapas e suas
subdivisões:
Tabela 1 – Fases do projeto
ELABORAR
ANÁLISE DA REALIDADE
CONHECIMENTO DA REALIDADE
⚫ ENVOLVIDOS Quem, para quem
⚫ OBJETO O quê, disciplina
⚫ CONTEXTO Onde, quando
NECESSIDADES Porquê
PROJEÇÃO DE FINALIDADES
OBJETIVO Para quê
⚫ GERAL
⚫ ESPECÍFICO
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FORMAS DE MEDIAÇÃO
CONTEÚDO O quê
METODOLOGIA Como, onde, tempo
RECURSOS Com quê
PROJETO
REALIZAR
AÇÃO PEDAGÓGICA (APLICAÇÃO)
ANÁLISE DO PROCESSO
VERIFICAÇÃO Realizado Planejado
Como está evoluindo
TOMADA DE DECISÃO ➔ CORREÇÕES
AVALIAR ANÁLISE DOS RESULTADOS
• Análise da realidade:
O professor deve estar atento às mudanças e procurar contextualizar seu
trabalho em sala de aula com a realidade existente. Deve considerar todas as
variáveis que possam influenciar o andamento e o atingimento do objetivo ao qual
o seu projeto pedagógico está sendo proposto.
• Conhecimento da realidade:
• Envolvidos: Quem? Para quem?
O conhecimento da realidade do aluno é de suma importância para o
planejamento das atividades a serem desenvolvidas durante o projeto, seus
interesses, suas necessidades, nível de desenvolvimento (psicomotor,
socioafetivo e cognitivo), experiências anteriores.
• Objeto: O quê/ Disciplina
É preciso conhecer o objeto que está em pauta, aquilo que se espera ter
aprendido ao final do processo.
Esse conhecimento se desdobra em dois níveis: o objeto de conhecimento
em si e as representações que os alunos têm dele. No primeiro nível o professor
deve dominar o conteúdo e seus aspectos e suas articulações interdisciplinares.
O segundo nível é referente ao conhecimento prévio do aluno relativo o objeto de
estudo. Segundo Ausubel, o conhecimento novo se constrói com base no prévio;
é preciso estar sempre levando em conta na prática pedagógica, para promover
13
a aprendizagem de uma maneira efetiva, pois, dos fatores que influenciam no
processo de aprendizagem, o mais determinante é aquilo que o aluno já sabe
sobre o objeto de estudo (Vasconcellos, 2010).
• Contexto: Onde/ Quando
A aprendizagem não acontece por si mesma, no vazio, sem apoio, ela
precisa de contexto, de uma realidade na qual o sujeito que aprende esteja
inserido. Essa realidade pode ser a própria sala de aula, a escola, a comunidade,
ou ainda a sociedade como um todo, na qual o aluno tem seu convívio cotidiano.
O professor deve mudar o paradigma de que o aprendizado se limita às
paredes da sala de aula, e que depende da exclusiva relação professor-aluno.
Apesar do natural conforto que isso traz ao professor, ele deve considerar o risco
de ver seu trabalho ficar ineficaz se a sua visão não passar a ser mais ampla.
Além disso, o professor deve começar a buscar uma sintonia ambiental e
conhecimento da realidade dos seus alunos, pois, com base nesses
conhecimentos, ele pode usar experiências verdadeiras do ambiente em que os
alunos se encontram para potencializar determinadas situações que facilitem o
aprendizado (Vasconcellos, 2010).
• Necessidades
• Por que?
A motivação para um projeto pedagógico deve ser clara, sintética e
objetiva. Isso quer dizer que quando analisamos a motivação para desenvolver
um projeto pedagógico temos que ter bem firmado qual necessidade deverá ser
satisfeita. Essa necessidade pode ser consciente ou latente, a qual pode se
manifestar nos problemas ou contradições presentes ou ser provocada com base
nessas condições, e, uma vez aceita, transformar-se-á no motor da
transformação.
A análise crítica da realidade da necessidade aponta para a raiz de um
projeto transformador: coloca-o inserido no ambiente, atende à demanda
considerando todas as forças em jogo e sua real possibilidade. (Vasconcellos,
2010)
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• Projeção de Finalidades
É a dimensão relativa aos fins da educação, aos objetos do ensino, aos
valores, à visão de homem e de mundo. Expressa a intencionalidade, o desejo do
grupo, busca-se a superação da situação atual dando uma direção.
• Objetivo
Objetivos claros determinam onde se quer chegar, qual a finalidade, abre
caminhos e estabelece rumos, possibilidades criativas.
Para ensinar o latim a João, todos sabem hoje que é indispensável
conhecer o latim e o João. Mas, mais ainda: é preciso saber porque é que se
deseja que João aprenda latim, como é que a aprendizagemdo latim irá ajudar a
situar-se no mundo de hoje – numa palavra, quais são os fins visados pela
educação (Snyders, 1974, citado por Vasconcellos, 2010).
Os objetivos devem estar relacionados com a proposta pedagógica da
escola, tanto na fase de elaboração, execução e avaliação, sendo que o projeto
pode levar à reflexão da própria proposta pedagógica da escola, buscando
maneiras de aperfeiçoá-la.
Identificar os objetivos gerais e específicos do projeto pedagógico ajudará
a alinhar as forças e recursos disponíveis e adquiríveis, a fim de atingi-los; será
um “mapa”, um caminho a ser seguido para um destino bem definido.
• Formas de Mediação
É a dimensão relativa ao processo de elaboração do encaminhamento da
intervenção na realidade, ou seja, como viabilizar as finalidades do projeto.
• Conteúdo (O quê?)
O projeto em si deve ter um direcionamento, podendo visar a um conteúdo
específico dentro de uma disciplina, mas deve comtemplar nas atividades outras,
sendo interdisciplinar.
• Metodologia (Como, quando?)
Estabelecer como será o desenvolvimento e aplicação do projeto quais os
envolvidos, a duração das aulas.
• Recursos (Com quê?)
Definir os recursos a serem utilizados durante as aulas, data show,
cartolinas, tesouras, lápis de cor, verificar se algum material precisa ser adquirido
com antecedência.
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• Avaliação
Ao revisar o resultado obtido:
• Verificar criteriosamente o “Previsto/ Realizado”;
• Identificar pontos de melhoria;
• Identificar pontos fortes e aplicar em outros projetos;
• Identificar pontos fracos e melhorar para o futuro;
• Registrar lições aprendidas;
• Fazer relatório de resultados e divulgar, se aplicável.
Importante ressaltar que todo projeto deve ser avaliado e ajustado
conforme a necessidade e esta ação não implica necessariamente em uma
avaliação apenas no fim do seu ciclo, mas, também, durante sua execução.
16
REFERÊNCIAS
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17
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ZILLI, S. DO R. A Robótica Educacional no Ensino Fundamental: Perspectivas
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Disponível em:
<https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/86930>. Acesso em: 29 maio
2019.
AULA 3
PROJETOS PEDAGÓGICOS COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
INTRODUÇÃO
Crédito: Freedomnaruk/Shutterstock.
A robótica corresponde ao “estudo dos robôs; arte ou ciência de projetá-los
ou operá-los” (Reader’s Digest, 1996). É definida como uma área do
conhecimento relacionada ao controle e à construção de robôs. Possui princípios
básicos da mecânica, cinemática, automação, hidráulica, informática e inteligência
artificial (Silva et al., 2008). A robótica pode ser considerada como um conjunto
de sistemas elétricos, eletrônicos, mecânicos, pneumáticos e hidráulicos, que
interagem com o mundo real, com ou sem intervenção dos humanos. Pertence ao
grupo das ciências informáticas e é considerada multidisciplinar, pois agrupa e
aplica conhecimentos de microeletrônica (peças eletrônicas do robô), engenharia
mecânica (projeto de peças mecânicas do robô), física cinemática, entre outras
(Azevedo; Aglaé; Pitta, 2010).
A história mostra que o homem sempre procurou criar algo que
minimizasse ou potencializasse seu trabalho, inventando dispositivos para esse
fim. Desde os maiores povos da antiguidade, há registros de máquinas
concebidas para isso, passando pela Idade Média, tendo um salto importante na
Revolução Industrial e chegando até os séculos XX e XXI (Mill; César, 2010).
O termo robô deriva da palavra tcheca robotnik, que significa servo. O
precursor do uso dessa palavra foi Karel Capek (1890-1938), quem escreveu a
3
peça de teatro R.U.R (Rossum’s Universal Robots), a qual conta a história de um
cientista (Rossum) que inventa uma substância química, utilizada para a
fabricação de humanoides, com o objetivo de serem obedientes e realizarem todo
o trabalho físico – eram os servos, ou robotniks. Com a evolução tecnológica,
dispositivos automatizados têm dado a possibilidade de substituir o homem nas
atividades repetitivas, fatigantes ou perigosas, principalmente nos diferentes
cenários da área industrial (Mill; César, 2010).
Crédito: Jenson/Shutterstock.
George Devol (1912-2011), inventor americano, foi quem patenteou o
Unimate, um braço robótico operado digitalmente, representando o início da
robótica utilizada industrialmente. Os manipuladores industriais (ou braços
robóticos) possuem capacidade de movimentos similares ao braço humano e são
os mais comumente utilizados na indústria. As aplicações incluem soldagem,
pintura e carregamento de máquinas. A indústria automotiva é talvez a que mais
se utiliza dessa tecnologia, sendo os robôs programados para substituir a mão de
obra humana com precisão (Azevedo; Aglaé; Pitta, 2010).
TEMA 1 – CRIANDO ROBÔS “INTELIGENTES” QUE “TOMAM DECISÕES”
Para a maior parte das pessoas, quando se fala em robô, imagina-se uma
máquina com forma humanoide, executando tarefas, aplicando forças, fazendo
4
cálculos e tomando decisões de forma rápida, prodigiosa e sem a intervenção de
sentimentos. É uma visão romântica e utópica, no sentido de que não há uma
inteligência propriamente dita, mas sim uma simulação de inteligência dada pela
programação inserida nessa máquina.
Saiba mais
Assista ao vídeo a seguir e conheça alguns robôs sendo produzidos
atualmente: <https://www.youtube.com/watch?v=hVqiuf0p8ec>.
O processo padrão de criação de robôs “inteligentes” é o mesmo de
desenvolver qualquer programa de computador. Começa pela exploração das
informações de sensores, de receptores e entrada de dados, que são aplicados
ao processamento e finalizando com algum tipo de resultado nas saídas de dados
desse dispositivo. A “inteligência” ou “consciência”de um computador – ou de um
robô –, que o leva aparentemente a “tomar decisões”, é dada pela programação,
que se encarrega da sua memória de execução de programas. A programação
implica no uso de uma linguagem de programação, que nada mais é do que um
conjunto de palavras que, unidas e combinadas, definem comandos e verificações
para o computador – ou robô – executar (Tyson; Crawford, 2001).
A seguir, o exemplo de uma parte de um programa que simularia uma
decisão. Veja que salientamos a palavra simularia, porque queremos demonstrar
que, na verdade, um programa de computador ou as ações de um robô “parecem”
tomar decisões, mas de fato o processo é determinístico, dentro das possíveis
opções apresentadas na entrada do sistema pelos sensores que fazem essa
tarefa de alimentar dados ao processador. Ao executar o programa, um dispositivo
com os recursos que implementassem as funções usadas no programa avaliaria
o estado de um sensor de obstáculos e “tomaria decisões” sobre se deveria andar
para frente ou não. Enquanto o sensor de obstáculos estivesse desativado (ou
seja, enquanto não existisse um obstáculo detectado por esse sensor), o
dispositivo andaria para frente; se o sensor de obstáculo fosse ativado (ou seja,
quando um obstáculo fosse detectado), o programa daria a ordem para o
dispositivo parar e encerrar o processamento:
while (sensor_de_obstáculo = desativado)
{ andar_para_frente }
else
5
{ parar }
fim.
Um observador, que desconhecesse o conteúdo do programa e atentasse
apenas para o comportamento do dispositivo, poderia concluir que ele “sabia”
como agir quando encontrasse um obstáculo. Na verdade, o “comportamento” do
dispositivo nada mais é que uma rede determinística, em que a única função
executada era determinar se o dispositivo deveria andar para a frente ou parar.
Da mesma forma, uma rede de decisões mais complexa (mesmo que seja
determinística) resultará em resultados mais complexos e poderá dar a ilusão de
que há inteligência, mas, na verdade, o que se faz é definir um padrão de
comportamento frente ao resultado “sim” ou “não” dos testes.
TEMA 2 – UNINDO O ROBÓTICO E O PEDAGÓGICO
O precursor do uso da inteligência artificial na área da educação foi o
professor de matemática Seymour Papert (Parellada, 2012). Papert utilizava a
matemática como meio de compreender como as crianças aprendem e pensam.
Ele aplicou princípios da robótica, com o auxílio do computador, a fim de ter um
facilitador atrativo no processo de aprendizagem da matemática, dando origem,
assim, ao construcionismo.
A ideia atrelada ao termo construcionismo é permitir ao aluno a construção
de seu próprio conhecimento por intermédio de alguma ferramenta. Para
exemplificar uma experiência nesse sentido, pode-se citar a criação da tartaruga
montada com as peças do brinquedo LEGO, e que foi controlada por um programa
em linguagem de programação LOGO, de fácil assimilação. Essa linguagem
servia, nesse experimento, como um meio simples de comunicação entre homem
e computador, o qual controlava os movimentos da tartaruga (Silva et al., 2008).
O sistema LEGO-LOGO, desenvolvido nessa experiência, possibilitava às
crianças construir os seus próprios protótipos de robôs, auxiliando-as a entender
conceitos de matemática e de orientação espacial. Assim, a criança era a
construtora de seus conhecimentos, por meio de observações e da própria prática
(Silva et al., 2008).
Quanto ao envolvimento e à criatividade, Almeida (2015, p. 82) afirma que:
[...] foi possível verificar ao longo da implementação do projeto o grau de
envolvimento e de entrega dos alunos. A sua criatividade foi posta em
prática na montagem e aprimoramento dos robôs. Além disso, várias
6
foram as competências adquiridas, de forma lúdica, nas várias áreas que
compõem o seu currículo.
Quanto à motivação, Ribeiro (2006) destaca que a robótica motiva os
alunos e que, por ter fundamentos pedagógicos, contribui para a aquisição de
competências em áreas curriculares do ensino básico. O autor acrescenta que “os
alunos manifestaram diferentes formas de encarar as atividades de exploração/
investigação. Todos tiveram algumas dificuldades na resolução de algumas
tarefas, revelando gradualmente mais destreza e um desempenho cada vez mais
satisfatório” (Ribeiro, 2006, p. 138).
Quanto à superação ao enfrentar desafios, Abrantes (2009, p. 119) mostra
em seus estudos que:
[...] observou-se a forma como enfrentaram o projecto. Se numa primeira
abordagem, os alunos estavam desiludidos e olhavam para o robot como
“robots de criança”, quando sentiram o desafio e os problemas, foram
obrigados a analisar a situação, a perceber e a decidir. O desânimo
inicial foi substituído pelo prazer de reunir esforços para controlar o robot.
Nessa perspectiva, pode-se ainda destacar os estudos de Gomes (2012),
que reforçam evidências de que a robótica se mostra eficaz e estimuladora na
superação de desafios. Sobre isso, o autor afirma que “a robótica como uma
ferramenta educativa pode ajudar os alunos a ultrapassar o erro” (Gomes, 2012,
p. 93). Desse modo, a robótica ou o uso de robôs na educação, enquanto
ferramenta auxiliar do professor, pode promover um ambiente favorável à
aprendizagem, no qual o aluno aprende a pesquisar novos conhecimentos,
despertando seu potencial criativo e, principalmente, o “aprender para o futuro”
(Silva et al., 2008).
Saiba mais
Leia o artigo a seguir para saber mais sobre o uso da robótica na educação
infantil: <http://naescola.eduqa.me/carreira/praticas-inovadoras/robotica-na-
educacao-infantil/>.
TEMA 3 – ROBÔS EDUCACIONAIS
A robótica na educação nasce juntamente com o aparecimento dos
computadores no ambiente escolar. Esse uso iniciou nos Estados Unidos, nos
anos 1970, e só em meados de 1980 começou a ser inserido no Brasil. As
primeiras experiências com o computador nas instituições educacionais
objetivavam a realização de atividades de programação, por isso, abria-se um
7
novo leque de oportunidades pedagógicas. Isso porque Papert (2008) defendia a
tese de que o computador é importante para a autonomia intelectual dos alunos.
Diversos recursos pedagógicos baseados na robótica já foram
desenvolvidos. Um deles foi o Turtle (1969), um dispositivo triciclo, de
aproximadamente 60 centímetros de altura e 60 centímetros de diâmetro, que
recebia comando por meio de fios elétricos ligados a um computador, o qual foi
desenvolvido por Papert. Com o formato de uma tartaruga, esse dispositivo
recebia comandos de andar para frente, para trás, virar para a direita e esquerda,
abaixar e levantar uma caneta, a fim de traçar o caminho por onde andava. Não
usava um programa propriamente dito para executar seus movimentos, mas um
conjunto de botões que definiam qual seria a tarefa a executar. É um marco
importante no desenvolvimento da robótica educacional, sobretudo por ser o
primeiro dispositivo criado para esse fim específico.
Outro exemplo também desenvolvido por Papert foi o LOGO (1980). O
autor continuou o desenvolvimento de seu conceito sobre o Turtle, passando a
integrar à ideia de sua “tartaruga” uma linguagem que permitisse comandar, de
forma mais eficiente, o seu dispositivo. Já é possível dizer que suas ideias
passaram a existir no “mundo virtual”, pois parte do funcionamento dos
dispositivos era simulada na tela de um computador.
Portanto, já podia se pensar em um ambiente de aprendizagem baseado
exclusivamente em computação, o que Papert chamou de “mini cultura” ou
“micromundo”. Os alunos poderiam criar seu próprio micromundo por meio da
invenção de engenhocas robóticas, condizentes com a realidade e os problemas
a elas apresentados. Suas ideias de replicar os movimentos desenhados na tela
para o ambiente real inspiraram a criação de um produto mundialmente
conhecido: o LEGO Mindstorms.
O Projeto Arduino, apesarde não ser propriamente uma plataforma
robótica, deve ser avaliado por ser facilmente conformado em soluções que são
bases para robôs. O Arduino é uma plataforma de desenvolvimento aberta, que
surgiu em 2005, no Ivrea Interaction Design Institute, como uma ferramenta para
desenvolvimento rápido de protótipos para estudantes. Difundiu-se e cresceu
celeremente devido à simplicidade e facilidade de extensão de capacidades de
hardware, fácil assimilação da linguagem de programação e custo relativamente
baixo de seus componentes.
8
Aliado a essas características, o fato de todo o hardware e o software serem
de domínio público e profusamente documentados facilitou ainda mais sua
disseminação. O desenvolvimento do software de controle (geralmente na
Linguagem C) é baseado em programação IDE, com um ambiente de fácil
desenvolvimento, tanto para estudantes, iniciantes e hobbistas quanto para
desenvolvedores experientes. Atualmente, milhares de aplicações comerciais,
dispositivos de uso diário e até instrumentos científicos complexos usam a CPU
Arduino como controladora (Arduino, 2017) .
No contexto do uso de dispositivos robóticos no ensino, precisa-se definir
onde se trabalha. Assim, a robótica educacional ou pedagógica é um
[...] termo utilizado para caracterizar ambientes de aprendizagem que
reúnem materiais de sucata ou kits de montagem compostos por peças
diversas, motores e sensores controláveis por computador e softwares,
permitindo programar, de alguma forma, o funcionamento de modelos
montados. Em ambientes de robótica educacional, os sujeitos constroem
sistemas compostos por modelos e programas que os controlam para
que eles funcionem de uma determinada forma. Essa definição, segundo
Laboratório de Estudos Cognitivos (LEC) da Universidade do Rio Grande
do Sul, também vale para o termo “Robótica Pedagógica” (Menezes;
Santos, 2015, p. 01).
Considera-se que robótica pedagógica é uma denominação para o conjunto
de processos e procedimentos envolvidos em propostas de ensino-aprendizagem,
que se valem dos dispositivos robóticos como tecnologia de mediação na
construção do conhecimento. Quando alguém se refere à robótica pedagógica,
não se fala da tecnologia ou dos artefatos robóticos em si, nem do ambiente físico
onde as atividades são desenvolvidas. A referência é quanto à proposta de
possibilidades metodológicas para o uso de tecnologias informáticas e robóticas
no processo de ensino-aprendizagem (Mill; César, 2010).
A intenção de eventualmente trazer dispositivos autômatos ao contexto da
aprendizagem é para que eles sejam artefatos cognitivos, possibilitando o uso
pelos alunos para a exploração e expressão de suas próprias ideias. Seriam “um-
objeto-para-pensar-com” ou “um-objeto-para-pensar-por-meio-de” (Papert, 1986).
O indivíduo constrói e produz o conhecimento por meio da interação com o
ambiente em que vive. Esse sujeito que aprende e pensa, mesmo sem ser
“ensinado”, está em constante atividade na interação com o ambiente que lhe é
propiciado. Esse conhecimento fabricado pelo sujeito, ao qual Piaget se refere,
segue o mesmo princípio do construcionismo de Papert (1986).
9
Nesse ponto, Papert concorda com Piaget, quando afirma que a criança é
um “ser pensante” e construtora de suas próprias estruturas cognitivas, mesmo
sem ser ensinada (Papert, 1986). Então, “não significa que elas sejam construídas
do nada. Como qualquer construtor, a criança se apropria, para seu próprio uso,
de materiais que ela encontra e, mais significativamente, de modelos e metáforas
sugeridos pela cultura que a rodeia” (Papert,1986 citado por Gomes; Oliveira;
Botelho, 2010, p. 213).
O construcionismo de Papert defende a ideia de que a criança, ao construir
seus próprios conhecimentos, é semelhante ao provérbio africano: “Se um homem
tem fome, você pode dar-lhe um peixe, mas é melhor dar-lhe uma vara e ensiná-
lo a pescar” (Papert, 2008). A escola, que simplesmente transmite os conteúdos
que o aluno precisa saber, alimenta as crianças com o “peixe”, enquanto que, com
a aplicação das ideias do construcionismo, parte-se do princípio de que as
crianças teriam resultados melhores descobrindo como usar a “vara, linha, anzol
e isca – pescando”.
A escola participa suportando o aluno e dando subsídios, tais como um bom
material de apoio para suas descobertas. O conhecimento resultante sobre “como
pescar” culminará com a capacidade de identificar onde existem “águas férteis e
bons instrumentos de pesca”. Logo, “o mais importante é a investigação, o
processo exploratório ao qual é induzido o aluno, levando este a desenvolver um
verdadeiro processo de descoberta” (Maisonnette, 2002, p. 01).
Para Piaget, uma das principais chaves do desenvolvimento é a ação do
sujeito sobre o mundo e o modo pelo qual isso se converte em um processo de
construção interna (Gomes; Oliveira; Botelho, 2010). O teórico complementa que
as funções essenciais da inteligência consistem em compreender e inventar, ou
seja, construir estruturas baseadas no real. A experiência física definida por
Piaget, como essencial na formação da inteligência, consiste em, partindo dos
próprios objetos, agir sobre eles e, por abstração, descobrir suas propriedades
(Maisonnette, 2002).
O aluno passa, então, a construir seu conhecimento através de suas
próprias observações, e como nos ensina Papert, aquilo que é aprendido
pelo esforço próprio da criança tem muito mais significado para ela e se
adapta melhor às suas estruturas mentais, uma vez que o processo de
aprendizagem requer, para as informações novas, uma estrutura
anterior que permita que estas possam ser melhor assimiladas
(Maisonnette, 2002, p. 1).
10
A robótica pedagógica, embora induza a essa ideia, não se propõe a uma
alfabetização em tecnologia, nem a um aprendizado das técnicas, nem a um
conhecimento e orientação para educação profissional. Ela pretende discutir a
educação numa estreita relação com a tecnologia, numa visão contextualizada,
tendo por objetivo formar o cidadão para viver o seu tempo – em que a tecnologia
está presente não como um apêndice, mas como uma realidade central, que não
pode ser ignorada ou desconhecida – da forma mais humana possível.
Além de propiciar o conhecimento da tecnologia, a robótica pedagógica
pode desenvolver ou ajudar a desenvolver as seguintes competências: raciocínio
lógico, relações interpessoais por meio de trabalhos em equipe, resolução de
problemas por meio de erros e acertos, criatividade, concentração, observação,
coordenação motora, motivação, autoestima e autoconfiança (Zilli, 2004).
TEMA 4 – ROBÔ PEDAGÓGICO E A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
O fato de a robótica sustentável ser feita com materiais recicláveis e, de
fato, se destinar à construção de robôs, pede algumas reflexões: a palavra
robótica induz ao pensamento de que os robôs construídos pelos alunos devem
ter inteligência e executar tarefas complexas e outras atividades afins, de acordo
com o que foi programado em suas memórias; o comportamento desses
dispositivos deve ser complexo e repleto de decisões e escolhas entre diversas
alternativas. É comum também associar o termo robótica com inteligência artificial.
De qualquer maneira, existe a classificação de inteligência artificial forte e
inteligência artificial fraca. A inteligência artificial forte refere-se à criação de uma
inteligência programada em computador e que consiga raciocinar a partir de
informações colhidas das mais diferentes formas, além de resolver problemas
dentro de um conjunto de premissas e conceitos. Um dispositivo que consiga
executar esse tipo de tarefa é classificado como autoconsciente.
Saiba mais
Confira o artigo a seguir, do site Fade to Future:
<http://www.fadetofuture.com/2008/11/09/helioforms-in-the-new-troika-book/>.
A inteligência artificial fraca refere-se à inteligência que não é capaz de
raciocinare nem resolver problemas. O dispositivo dotado dessa inteligência age
11
como se fosse inteligente, mas não tem a capacidade de decisão e/ou avaliação
de conceitos e padrões. De acordo com Russel e Norvig (2013, p. 1.173):
[...] a asserção de que as máquinas talvez possam agir de maneira
inteligente (ou, quem sabe, agir como se fossem inteligentes) é chamada
hipótese de IA fraca pelos filósofos, e a asserção de que as máquinas
que o fazem estão realmente pensando (em vez de simularem o
pensamento) é chamada hipótese de IA forte.
A inteligência de um dispositivo pode ser definida por sua intencionalidade,
tendo em vista o alcance de determinado fim. É uma ideia de “foi para isso que
esse dispositivo foi feito”. Segundo Dennett (1997):
[...] Os sistemas intencionais são, por definição, todos e apenas aquelas
entidades cujo comportamento é previsível ou explicável a partir da
postura intencional. Macromoléculas auto replicantes, termostatos,
amebas, plantas, ratos, morcegos, pessoas, computadores que jogam
xadrez são todos sistemas intencionais – alguns mais interessantes que
os outros. Como o objetivo da postura intencional é tratar uma entidade
como um agente para predizer suas ações, temos de supor que a
entidade seja um agente inteligente, já que um agente estúpido pode
fazer qualquer tipo de coisa estúpida. Esse salto audacioso de supor que
o agente fará apenas os movimentos inteligentes (dada a sua
perspectiva limitada) é o que nos dá a vantagem de fazer predições.
Descrevemos essa perspectiva limitada atribuindo crenças e desejos
particulares ao agente com base na sua percepção da situação e em
seus objetivos ou necessidades.
Dessa maneira, é possível considerar que um dispositivo (o agente), desde
que cumpra o fim para o qual uma pessoa (o aluno) o concebeu, receba o status
de inteligente (ou seja, será executor da tarefa para a qual foi criado). A
intencionalidade é apenas a relacionalidade, isto é, a relação entre as coisas e o
fim ao qual elas se destinam (Dennett, 1997).
[...] nossas mentes são apenas uma interpretação do que ocorre nos
nossos cérebros e se manifesta na forma de comportamentos. “Mentes
são sistemas intencionais, construções teóricas úteis que permitem a
interpretação de organismos ou máquinas”. Como sistemas intencionais,
as mentes estão, ao mesmo tempo, na natureza e nos olhos do
observador (Teixeira, 2008, p. 29).
Outrossim, pode-se considerar que a construção de dispositivos, com a
forma adequada ao aluno (montados com diferentes tipos de materiais e com
motores que lhe dão algum movimento), parecerá um dispositivo robótico que
executará o que foi planejado por ele. A intenção, ao criá-lo, será executada
conforme o planejamento inicial do aluno.
Uma vasta gama de conhecimentos se abre para os alunos que interagem
com dispositivos robóticos, mais notadamente na área das ciências exatas, como
a física (ao apresentarmos detalhes dos movimentos do robô, por exemplo), a
12
matemática (operações quantitativas) e, até mesmo, a inteligência artificial, entre
outras ciências. Além desses conhecimentos que compõem o desenvolvimento
de atividades com a robótica, demais áreas das ciências humanas podem ser
tangenciadas, sendo abordados temas intangíveis, como questões éticas, morais,
culturais, socioeconômicas e humanas.
Esses temas são retomados sempre que a robótica é colocada no centro
das discussões, especialmente quando relacionada a questões de dominação,
poder e subordinação. Em contrapartida, parece sensato o receio de alguns
grupos sociais em relação aos avanços da inteligência artificial e da robótica, o
que acaba sendo um campo fértil para o desenvolvimento de atividades com
alunos de menor idade, a fim de iniciá-los nessa discussão (Mill; César, 2010).
TEMA 5 – O PROFESSOR NO CONTEXTO DA ROBÓTICA PEDAGÓGICA
Para a aplicação da robótica na educação, muito embora os professores
necessitem do expediente da avaliação dos resultados, o importante não é o
resultado em si, mas o processo, o desenrolar dos trabalhos. Explorar todas as
possibilidades de comunicação é essencial, evoluindo o aprendizado por meio da
reflexão individual e da interação em grupo (envolvendo as combinações
possíveis entre os agentes aluno/professor/robô/colegas de classe). Em seguida,
é oportuno buscar alternativas para a solução de situações-problema, por meio
do aprimoramento de montagens, ideias e abordagens.
A robótica educacional se apresenta como uma ferramenta tecnológica que
atrai o interesse e abre um amplo leque de possibilidades no processo de ensino-
aprendizagem. Ela fomenta o desenvolvimento completo do aluno, com atividades
dinâmicas, promovendo a construção cultural e contribuindo para que o aluno seja
independente e responsável por suas decisões.
Cabe ao professor administrar esse novo mundo que é apresentado
aos alunos. Exige dele, o professor, um empenho maior, fazendo
surgir um educador mais dinâmico, crítico e preparado para este
novo paradigma da educação. Assim, o professor passa a assumir
também o papel de um aluno que renova seu conhecimento
diariamente. Nessa perspectiva, Suanno (2007, p. 32) afirma que “a
relação professor e aluno existe como espaço Inter psicológico e
interpessoal, que favorece e facilita a aprendizagem. Daí a
importância dessa relação como constituidora de um espaço propício
à aprendizagem”. (Miranda; Suanno, 2009, p. 3)
13
[...] o professor será mais importante do que nunca, pois ele precisa
se apropriar dessa tecnologia e introduzi-la na sala de aula, no seu
dia-a-dia, da mesma forma que um professor, um dia, introduziu o
primeiro livro numa escola e teve de começar a lidar de modo
diferente com o conhecimento – sem deixar as outras tecnologias de
comunicação de lado. Continuaremos a ensinar e a aprender pela
palavra, pelo gesto, pela emoção, pela afetividade, pelos textos lidos
e escritos, pela televisão, mas agora também pelo computador, pela
informação em tempo real, pela tela em camadas, em janelas que
vão se aprofundando às nossas vistas, pela simulação – esse novo
raciocínio, sobre cujo alcance, como produtor de conhecimento,
pode-se usar a favor da aprendizagem. (Gouvea, 2004, citado por
Zilli, 2004, p. 20)
[...] o professor é o que melhor conhece o estilo de aprendizagem de
cada aluno, ajudando-o a achar o seu caminho; a máquina não pode
fazer isso. A função do professor muda: deixa de ser o principal
transmissor de conhecimentos e passa a ser um orientador,
facilitando que a aprendizagem aconteça. Dessa forma, pode levar o
aluno ao nível de compreensão, propondo problemas para serem
resolvidos e verificar se foram resolvidos corretamente. (Zilli, 2004,
p. 20)
5.1 Robótica Sustentável – RS
A opção por materiais recicláveis para implementação da robótica se
justifica primeiramente pelo custo elevado dos kits comercializados atualmente no
mercado – independentemente do fabricante, o preço é inacessível para o público
em questão. A RS se utiliza de sucata e materiais reciclados para montagem dos
protótipos, tais como materiais obtidos de equipamentos eletrônicos descartados,
eletrodomésticos danificados, circuitos eletrônicos, materiais recicláveis como
garrafas, reaproveitamento de peças de brinquedos eletrônicos, entre outros.
Quando esta proposta se utiliza de programação, o que não é o caso exatamente
desta pesquisa, utiliza-se software de uso irrestrito (software de domínio público
e/ou livre) (Azevedo; Aglaé; Pitta, 2010).
Outro importante argumento para a decisão de usar a RS é a necessidade
de se otimizar recursos em todas as áreas. É função da escola ensinar aos alunos
que eles devem conviver com esta realidade, reaproveitando e reciclando. Em
novembro de 2016, o valor médio de um kit era equivalente a dois salários
mínimos. Um kit atende em média cinco alunos. Baseando-se nessa
argumentação, a proposta da reutilizaçãonas aulas de robótica contribuirá para
dar novos destinos a materiais de descarte. Nesta perspectiva, ao se trabalhar
com materiais diversificados e de fácil acesso, o potencial criativo se amplia, pois
o aluno não se prende a modelos preestabelecidos, além de ser a criatividade um
fator determinante ao se construir um protótipo robótico.
14
A colaboração também ganha papel de destaque, afinal, neste caso, há
possibilidade de troca e de doação de peças e materiais, além de ações coletivas
para arrecadação de determinados recursos. Há ainda que se considerar que, em
um trabalho colaborativo, diferentes habilidades podem ser reunidas no mesmo
projeto, tornando-o ainda mais rico.
A comunicação também é eminente nesta proposta, permeando todo o
processo, desde o planejamento até a fase final de execução. O diálogo é
permanente e, na maioria dos casos, ao se trabalhar com a robótica, percebe-se
inclusive certo tumulto, muitas pessoas se comunicando ao mesmo tempo, porém
com um objetivo em comum. Esta particularidade não chega a ser um problema,
ao contrário, pode ser o momento de expressão dos indivíduos envolvidos, com
cada um oferecendo sua melhor contribuição ao grupo/projeto.
O exercício da criticidade por meio do erro e acerto, que é imediato na
robótica, proporciona ao aluno momentos de reflexões, favorecendo a
metacognição. Com o erro, o aluno se sente desafiado a buscar a solução para o
sucesso de seu projeto. Quanto ao acerto, além das compensações óbvias, o
aluno busca sempre avançar em seus objetivos iniciais, o que faz da robótica uma
excelente ferramenta de resgate de interesse na aprendizagem e da promoção da
autoestima.
15
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<https://computer.howstuffworks.com/pc.htm>. Acesso em: 17 jun. 2019.
WHAT is arduino? Arduino. Disponível em:
<https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction>. Acesso em: 17 jun. 2019.
ZILLI, S. do R. A robótica educacional no ensino fundamental: perspectivas e
práticas. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade de
Santa Catarina, Florianópolis, 2004.
AULA 4
PROJETOS PEDAGÓGICOS COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
ROBÓTICA PEDAGÓGICA APLICADA AO ENSINO DE CIÊNCIAS
A construção do conhecimento científico permite explicar a ciência
enquanto uma necessidade humana. Além disso, o conhecimento é produzido
historicamente em função das constantes interações entre os homens em seu
contexto social, balizado pelo domínio das leis da natureza, que se fazem
presentes no aperfeiçoamento dos instrumentos de trabalho.
É importante, nessa condição, realçar o nosso compromisso com o
processo de transmissão/apropriação do conhecimento que deve ser garantido,
pois a formação humana exige um processo de sistematização desse
conhecimento. Portanto, é preciso salientar a forma como o professor deve
relacionar o conhecimento espontâneo da criança e estabelecer relações com os
conhecimentos produzidos pela humanidade, propiciando, assim, as condições
para o acesso e a apropriação do conhecimento elaborado.
Sendo o conhecimento produzido pelos homens, no decorrer da história,
faz-se necessário rever o processo que dinamizou a efetivação do que se
caracteriza como sendo a história da ciência. Segundo Bacon, o conhecimento
científico, enquanto tentativa de explicar a ciência, deverá ser representado como
uma atividade metódica, a qual exige uma análise rigorosa das condições de sua
produção. Para tanto, enfatizamos que o método é a expressão da forma como
os homens organizam o processo produtivo. E além do mais, ele é usado na
investigação dos fenômenos/elementos da realidade e define a concepção de
homem, de sociedade e de ciência (São José dos Pinhais, 2008).
Ao expressar a maneira de o homem se relacionar com seu objeto de
estudo para produzir conhecimento, ao constituir o caminho necessário
para explicação, o método carrega concepções de homem, de natureza,
de sociedade, de história, de conhecimento que trazem a marca do
momento histórico no qual o conhecimento é produzido, explicitando,
assim, quais as exigências atendidas, quais as possibilidades realizadas
(Andery, 1988, p. 438).
Não é sem razão que, por meio da ciência, o homem tenta compreender
racionalmente as transformações da natureza e a evolução técnica, buscando nas
leis que regem os fenômenos naturais as explicações, com o intuito de dominá-
los. A viabilidade desta compreensão se processa a partir do objeto de estudo e
análise dos elementos que o constituem (São José dos Pinhais, 2008).
A robótica como ferramenta pedagógica pode ser aplicada na disciplina de
ciências no Ensino Fundamental I, por exemplo, no conteúdo sobre animais
3
invertebrados. Normalmente o professor ensina este conteúdo por meio do livro
didático, fotos, filmes e animais capturados na natureza, vivos ou mortos, para
demonstração. O intuito da construção dos protótipos com formato de animais
invertebrados é despertar a atenção dos alunospor meio da robótica, promovendo
a motivação para o aprendizado desse conteúdo de maneira prazerosa e
incentivando a reutilização de materiais descartados. A oportunidade serve ainda
para a conscientização da preservação do meio ambiente, reutilizando materiais
e não capturando animais para estudo.
Além do conteúdo, pode-se inserir os alunos na apropriação de
conhecimentos tecnológicos, por meio dos quais poderão aprender o
funcionamento de motores, pilhas e chaves liga/desliga, democratizando o
conhecimento tecnológico ao utilizar materiais de baixo custo.
TEMA 1 – ALIANDO TECNOLOGIA À EDUCAÇÃO POR MEIO DA ROBÓTICA
As tecnologias têm intenso impacto nos mais diversos segmentos sociais,
entre eles a educação. Segundo Coutinho e Lisbôa (2011), as tecnologias fizeram
emergir um novo paradigma, a sociedade do conhecimento (Hargreaves, 2003),
a sociedade da informação ou sociedade em rede, alicerçada no poder da
informação (Castells, 2005), e a sociedade da aprendizagem (Pozo, 2007).
Independentemente do título que esse novo padrão de sociedade receba, não há
como negar as mudanças ocorridas e a velocidade com que elas acontecem,
especialmente nos últimos 20 anos com o advento da internet.
Sendo a escola um dos principais locais de transmissão de conhecimento,
ela deve auxiliar o ser humano a desenvolver suas capacidades cognitivas,
emocionais e motoras, visando a convivência em sociedade. Conforme evidencia
Santos (2017), há uma grande quantidade de informações disponíveis, as
mudanças são constantes e o acesso a essa informação está cada vez mais fácil,
pois os recursos tecnológicos disponíveis oferecem essa possibilidade.
Diante do exposto, torna-se fundamental analisar a introdução desses
recursos nas escolas de modo a promover a intersecção entre informação social,
conhecimento científico e aplicabilidade prática, proporcionando um novo sentido
à escola, tanto do ponto de vista ético quanto cultural. O Plano Nacional de
Educação (PNE), por exemplo, incentiva o uso de práticas educacionais que
desenvolvam “tecnologias educacionais e recursos pedagógicos apropriados ao
processo de aprendizagem” (CONAE, 2010, p. 34).
4
Vale ressaltar que não se trata da substituição dos velhos meios de ensino-
aprendizagem, mas sim de uma transformação em função das novas tecnologias.
Cabe ao professor orientar o uso de tais ferramentas, mostrar caminhos, refletir,
avaliar o comprometimento do aluno e criar um contexto de autoaprendizagem
favorável (Fava, 2016, p. 10). No entanto, trazer a tecnologia para a escola não é
suficiente. Deve-se pensar na inovação que está se fazendo com o seu uso,
conforme evidencia Allan (2014 p.17): “apesar de as tecnologias digitais estarem
cada vez mais disponíveis, inclusive na escola, vêm ainda apoiando práticas
tradicionais de ensino”.
A robótica, ou Robótica Pedagógica (RP) quando aplicada à educação,
pretende discutir a educação numa estreita relação com a tecnologia, de forma
contextualizada, com o objetivo de formar o cidadão do século XXI para viver o
seu tempo da forma mais humana possível, levando em consideração que a
tecnologia está presente como uma realidade central e que não pode ser ignorada.
A RP pode ajudar a desenvolver o raciocínio lógico, as relações
interpessoais por meio de trabalhos em equipe, resolução de problemas por meio
de erros e acertos, criatividade, concentração, observação, coordenação motora,
motivação, autoestima e capacidade crítica (Zilli, 2004). Ao montar um robô ou
sistema robotizado, o aluno favorece seu potencial criativo, autonomia no
aprendizado, compreensão de conceitos e convívio em grupo, num ambiente que
envolve tecnologia e trabalho manual (Morelato et al, 2010). Tal atividade favorece
a forma de aprender de cada indivíduo em sua diversidade, oferecendo múltiplos
estímulos, como a visão, a audição e o tato simultaneamente, podendo contribuir
com diferentes canais de aprendizagem. Melaré (2010) defende que, se mais de
um sentido do educando for mobilizado, tanto mais fácil será seu aprendizado.
Ao considerar que a robótica é um bom exemplo de recurso tecnológico a
ser utilizado nas escolas, é necessária a implementação de tal prática de modo a
garantir a viabilidade econômica, por isso, este projeto traz a questão da robótica
sustentável como uma alternativa, afinal, “ao se trabalhar com materiais
diversificados e de fácil acesso, o potencial criativo amplia, pois o aluno não se
prende a modelos preestabelecidos. Além disso, a criatividade é um fator
determinante para a construção de um protótipo robótico” (Grebogy, 2017).
Os protótipos utilizados são confeccionados com materiais reaproveitados
e/ou reciclados, tais como: tampas de garrafas, EVA, madeira e arames, motores
de corrente contínua, chaves liga/desliga e pilhas de 3V. Na impossibilidade de
5
aquisição dessas peças, é possível que se faça a arrecadação destes materiais
independentemente. O motor pode ser retirado de celulares ou tablets que não
funcionam mais.
Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCNs (1997), ensinar
ciências é observar, experimentar, construir. É fazer o aluno sentir a si mesmo e
conhecer também o mundo onde vive entendendo e respeitando a vida, podendo
colocar em prática os conhecimentos adquiridos como forma de preservação à
vida. E partindo de experimentos, a possibilidade de ampliação de conhecimentos
é bem maior, visto que o aluno pode associar, pensar e questionar a partir de um
conhecimento já existente favorecendo o desenvolvimento do pensamento crítico.
Desse modo, ao construírem os robôs dos animais, além da apropriação
significativa do conteúdo de ciências, os alunos estarão se apropriando de
conhecimentos tecnológicos ao aprenderem sobre o funcionamento de motores,
pilhas e chaves liga/desliga, além de estimularem a criatividade e demais
habilidades já relatas que a robótica proporciona.
TEMA 2 – PROJETO: ANIMAIS INVERTEBRADOS
Projeto elaborado seguindo o modelo de escopo apresentado na aula 2:
Análise da realidade
Conhecimento da realidade
• Sujeitos: alunos do 4 ano do Ensino Fundamental I.
• Objeto: Ciências.
• Contexto: 1̊ bimestre do ano letivo.
Necessidade: conteúdo do currículo escolar, torná-lo de fácil entendimento
e mais atrativo.
Projeção de finalidades
• Objetivo: identificar os seres vivos quanto à classificação entre animais
vertebrados e invertebrados e os principais grupos.
• Objetivo específico: compreender o conceito e características de animais
invertebrados.
Formas de mediação
• Conteúdo: animais invertebrados e suas características.
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• Metodologia: trazer à sala de aula seres vivos ou imagens com as
características de animais invertebrados, textos, utilizar o livro didático que
comtemple o assunto e instigar os alunos a levantarem as características
de cada animal. Por exemplo: questionar quais dos animais mostrados são
invertebrados e por quê. Todos os animais que voam são invertebrados?
Por que são chamados assim?
• Recursos: materiais sobre animais invertebrados, data show, protótipos
confeccionados previamente para demonstração (os materiais utilizados e
circuitos eletrônicos que compõem os protótipos podem ser melhores
entendidos adiante).
• Avaliação: os alunos serão avaliados no decorrer do processo de ensino-
aprendizagem, por meio de levantamento de hipóteses, questionamentos
e construção dos robôs.
Realização interativa
1ª etapa
• Iniciar a aula fazendo uma sondagem com os alunos sobre onde
encontramos animais invertebrados.
• Identificar as características principais dos invertebrados.
• Com os alunos em círculo, projete a imagem a seguir:
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Crédito: Err_macro/Arkadivna/Valentina Proskurina/miha de/MRS.SUCHARUT
CHOUNYOO/HNWorks/KRIBOX/v4ndhira/Spreadthesign/photossee/dobrik/Evgeniy
Belyaev/Alexander_P/iLoveCoffeeDesign/jopelka/jopelka/Gallinago_media/sritakoset/shutterstockPeça aos alunos que observem atentamente a imagem e faça alguns
questionamentos:
• Quais as características comuns destes animais?
• Quais características os diferenciam?
• Podemos organizá-los em grupos? Quais?
Em seguida, solicite aos alunos que exponham as ideias, estimulando a
participação de todos.
Neste momento, espera-se que os alunos consigam identificar que os
animais das imagens não apresentam coluna vertebral, sendo classificados como
invertebrados. Além disso, é importante perceberem que dentro do grupo dos
invertebrados há divisões, de acordo com suas estruturas corporais e hábitat.
https://www.shutterstock.com/pt/g/al_er_macro
https://www.shutterstock.com/pt/g/arkadivna
https://www.shutterstock.com/pt/g/valentina+proskurina
https://www.shutterstock.com/pt/g/danamihaela
https://www.shutterstock.com/pt/g/mrs.+sucharut+chounyoo
https://www.shutterstock.com/pt/g/mrs.+sucharut+chounyoo
https://www.shutterstock.com/pt/g/hnworks
https://www.shutterstock.com/pt/g/sskribbox
https://www.shutterstock.com/pt/g/vandhira
https://www.shutterstock.com/pt/g/spreadthesign
https://www.shutterstock.com/pt/g/photossee
https://www.shutterstock.com/pt/g/dobreishii
https://www.shutterstock.com/pt/g/rusnickel
https://www.shutterstock.com/pt/g/rusnickel
https://www.shutterstock.com/pt/g/alexpokusay
https://www.shutterstock.com/pt/g/ilovecoffeedesign
https://www.shutterstock.com/pt/g/jopelka
https://www.shutterstock.com/pt/g/jopelka
https://www.shutterstock.com/pt/g/gallinago
https://www.shutterstock.com/pt/g/sritakoset
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Os animais, em geral, são divididos em invertebrados e vertebrados. O que
os difere é a presença ou ausência de espinha dorsal e caixa craniana. Essa
divisão é feita apenas para facilitar o estudo dos animais.
Compreendendo 97% de todas as espécies de animais – 1,5 milhão de
espécies diferentes –, os invertebrados são considerados os animais mais antigos
do reino animal, uma vez que foi a partir deles que surgiram os vertebrados.
TEMA 3 – O QUE SÃO ANIMAIS INVERTEBRADOS?
Os animais invertebrados são divididos em filos:
• poríferos, que são as esponjas-do-mar;
• cnidários, que compreendem os corais, as águas-vivas e também as
anêmonas-do-mar;
• platelmintos, que são todos os vermes que possuem corpo achatado, como
a tênia e os esquistossomos;
• nematelmintos, que envolvem os vermes que possuem corpo cilíndrico,
como a lombriga;
• moluscos, compreendendo polvos, lulas, mexilhões, ostras, mariscos,
caramujos e lesmas;
• anelídeos, que são os animais divididos em anéis, como as minhocas e
sanguessugas;
• equinodermos, que são os pepinos-do-mar, ouriços-do-mar e estrelas-do-
mar;
• artrópodes, que compreendem os insetos (como borboletas, besouros,
formigas e baratas), aracnídeos (como aranhas, escorpiões, ácaros e
carrapatos), miriápodes (centopeias e lacraias) e crustáceos (caranguejos,
siris, camarões e lagostas).
Principais características
Os animais invertebrados, assim como os vertebrados, pertencem ao reino
animália e, como citado anteriormente, são aqueles que não possuem crânio,
vértebras ou coluna dorsal. Em geral, possuem corpos moles, mas alguns
possuem exoesqueleto de calcário, como os artrópodes. Esse exoesqueleto tem
como objetivo facilitar a locomoção, a sustentação e a proteção.
9
Em sua estrutura corpórea, os animais invertebrados possuem algumas
características peculiares, tais como: ausência de parede celular, formação
multicelular, reprodução normalmente sexuada e tecidos como resultado da
organização celular – sendo a única exceção a esponja. Seus hábitats são
diversificados, podendo ser encontrados em terra, como as formigas e as
minhocas, no ar, como as moscas e pernilongos, na água, como o camarão e a
lula, e até mesmo no corpo humano ou de outros animais, como a pulga e o piolho
– chamados de parasitas.
Apesar de, no geral, poderem se locomover sozinhos, existem exceções,
como as esponjas. Estas se locomovem somente quando jovens e pequenas, ao
contrário dos insetos, por exemplo, que se locomovem durante toda a vida. Sua
alimentação é feita por meio da extração da energia necessária de outros seres,
como os autótrofos – vegetais – e os heterótrofos – animais (Petrin, 2018).
Levar os alunos ao pátio externo (se possível) para procurar na natureza
algum animal com as características de invertebrados, como formigas, grilos,
joaninhas etc.
2ª etapa
Mostrar os modelos previamente confeccionados de animais invertebrados,
conforme a Figura 1:
Figura 1 – Robôs de animais invertebrados
Crédito: Santos, 2018.
Atividade em grupo ou individual
10
Dividir a turma em grupos e orientar os alunos quanto à construção a ser
realizada. Cada grupo construirá um animal conforme a foto da Figura 1 ou poderá
desenvolver um outro protótipo de animal invertebrado.
Por exemplo:
• Grupo 1 constrói a joaninha.
• Grupo 2 constrói o polvo.
• Grupo 3 constrói a aranha.
• Grupo 4 constrói o siri.
Terminada a confecção, cada grupo apresentará seu animal robô e sua
ficha técnica por escrito. Na ficha técnica, os alunos deverão preencher
informações como: nome do robô, engenheiros responsáveis (alunos), materiais
utilizados, onde mora o robô, custo estimado etc.
Exemplo de ficha técnica:
Durante a execução da construção, o(a) professor(a) passará nos grupos,
orientando-os no planejamento e na execução da atividade.
3ª etapa
• Apresentar novamente robôs previamente confeccionados.
• Fazer uma eleição dos animais robôs preferidos pela turma.
• Apresentar o resultado em forma de gráfico.
Neste momento, há possibilidade de interdisciplinaridade com a
matemática.
TEMA 4 – AQUISIÇÃO DOS MATERIAIS E CONFECÇÃO DOS PROTÓTIPOS
11
Listas de materiais para confecção dos protótipos:
4.1 Robô joaninha
• Joaninha: tampas de garrafa PET, na cor vermelha.
• Olhinhos autoadesivos para a decoração dos modelos da joaninha.
• Caneta marcadora com tinta permanente para a decoração da carapaça do
modelo da joaninha.
• Espiral de encadernação preta, para a construção das patas da joaninha.
• Conjunto de geração de movimento pré-montado, composto de um suporte
para pilhas de 3V, uma chave liga/desliga, um motor de corrente contínua
de vibração e fios de interligação (conforme explicado na figura 02)
• Pilhas de 3V
• Uma pistola de cola quente
• Bastões de cola quente
• Um alicate de bico
Crédito: Santos, 2018.
4.2 Robô Polvo
• Polvo: Tampas de garrafa PET, na cor azul
• Olhinhos autoadesivos para a decoração dos modelos da joaninha, do siri
e do polvo.
• Arames de aço carbono, pintado na cor azul para a construção dos
tentáculos do modelo do polvo.
• Um alicate de bico
• Conjunto de geração de movimento pré-montado, composto de um suporte
para pilhas de 3V, uma chave liga/desliga, um motor de corrente contínua
de vibração e fios de interligação (conforme explicado na Figura 2).
• Pilhas de 3V.
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• Uma pistola de cola quente.
• Bastões de cola quente.
• Um alicate de bico.
Crédito: Santos, 2018.
4.3 Robô aranha
• Arames de aço carbono, pintados na cor preta para a construção das patas
do modelo da aranha.
• Conjunto de geração de movimento pré-montado, composto de um suporte
para pilhas de 3V, uma chave liga/desliga, um motor de corrente contínua
de vibração e fios de interligação (conforme explicado na Figura 2).
• Pilhas de 3V.
• Uma pistola de cola quente.
• Bastões de cola quente.
• Um alicate de bico.
Crédito: Santos, 2018.
4.4 Robô siri
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• Olhinhos autoadesivos para a decoração dos modelos do siri ou
missangas.
• EVA recortado para a construção do corpo e das pinças do siri.
• Arames de aço carbono, dourados ou prateados, para a construção das
patas do modelo do siri.
• Conjunto de geração de movimento pré-montado, composto de um suporte
para pilhas de 3V, uma chaveliga/desliga, um motor de corrente contínua
de vibração e fios de interligação (conforme explicado na Figura 2).
• Pilhas de 3V.
• Uma pistola de cola quente.
• Bastões de cola quente.
• Um alicate de bico.
Crédito: Santos, 2018.
Existe a possibilidade de se propor uma ação coletiva na escola para
arrecadação de materiais para o projeto. O motor de vibração pode ser retirado
de telefones celulares sem uso.
A montagem do circuito elétrico pode ser feita previamente pela professora,
pois envolve ferro de solda para a soldagem dos fios, e depois é colocado dentro
do protótipo montado pelo aluno para dar movimento.
Figura 2 – Circuito elétrico
14
Figuras 3 e 4 – Conexões do motor com pilhas e chave liga-desliga
Tabela 1 – Conteúdos que podem ser trabalhados de forma interdisciplinar
15
Ciências
Classificação geral dos seres vivos; critérios de classificação; semelhanças e
diferenças; tecnologia e a sociedade de consumo; desenvolvimento sustentável;
equilíbrio ecológico.
TEMA 5 – RESULTADOS ESPERADOS
Espera-se que o presente trabalho possa auxiliar na democratização do
acesso a recursos tecnológicos e possibilite o trabalho com a robótica
independentemente de questões financeiras. Espera-se ainda que o conteúdo
sobre animais invertebrados da disciplina de ciências possa ser assimilado de
modo diferente do habitual, possibilitando a aquisição de diferentes habilidades:
raciocínio logico, criatividade e colaboração, as quais são inerentes ao trabalho
com a robótica.
16
REFERÊNCIAS
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como princípio na formação continuada de professores para adoção de
tecnologias digitais no contexto educacional. v. III. 1. ed. Salvador: Instituto
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Tempo, 1988.
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Nacionais: ciências naturais. Brasília: MEC/SEF, 1997.
CASTELLS, M. A sociedade em rede: do conhecimento à política. Lisboa: INMC,
2005.
CONAE. Construindo o sistema nacional articulado de educação: o plano
nacional de educação, diretrizes e estratégias de ação. Brasília: CONAE, 2010.
COUTINHO, C.; LISBÔA, E. Sociedade da informação, do conhecimento e da
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XVIII, n. 1, p. 5-22, 2011.
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sustentável. Dissertação (Mestrado em Educação e Novas Tecnologias) – Centro
Universitário Internacional Uninter, Curitiba, 2017.
HARGREAVES, A. O ensino na sociedade do conhecimento: a educação na
era da insegurança. Porto: Porto, 2003.
MORELATO, L. de A. et al. Avaliando diferentes possibilidades de uso da robótica
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<https:www.estudopratico.com.br/animais-invertebrados>. Acesso em: 18 jun.
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POZO, J. I. a Sociedade da aprendizagem e o desafio de converter informação
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17
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em Educação e Novas Tecnologias) – Centro Universitário Internacional Uninter,
Curitiba, 2017.
SÃO JOSÉ DOS PINHAIS. Prefeitura Municipal. Secretaria de Educação.
Currículo para Unidades da Rede Municipal de Ensino – ensino fundamental,
2008.
ZILLI, S. do R. A robótica educacional no ensino fundamental: perspectivas e
práticas. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade de
Santa Catarina, Florianópolis, 2004.
AULA 5
PROJETOS PEDAGÓGICOS COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
ROBÓTICA PEDAGÓGICA APLICADA AO ENSINO DA MATEMÁTICA
A palavra matemática vem do grego mathema, que quer dizer
“aprendizagem”, “o que se pode aprender”. Conforme o dicionário Aurélio, a
matemática é “a ciência que investiga relações entre entidades definidas abstrata
e logicamente”, e a Enciclopédia Britânica cita que é “a ciência que lida com
relações e simbolismos de números e grandezas, e que inclui operações
quantitativas e soluções de problemas quantitativos”.
Por quê? Ensinar matemática? Para quê? Porque a matemática é uma
das mais importantes ferramentas da sociedade moderna, ela contribui
para a formação do futuro cidadão que se engajará no mundo do
trabalho, das relações sociais, culturais e políticas. Para exercer
plenamente a cidadania, é preciso saber contar, comparar, medir,
calcular, resolver problemas, construir estratégias, comprovar e justificar
resultados, argumentar logicamente, conhecer formas geométricas,
organizar, analisar e interpretar criticamente as informações, conhecer
formas diferenciadas de abordar problemas (Abreu, 2019).
TEMA 1 – A MATEMÁTICA
A matemática vista como uma maneira de pensar, como um processo
em permanente evolução (não sendo algo pronto e acabado que apenas
deve ser estudado), permite, dinamicamente, por parte do aluno, a
construção e a apropriação do conhecimento. Ensinar matemática é
importante porque ela está presente em tudo o que nos rodeia, com
maior ou menor complexidade. Perceber isso é compreender o mundo
em nossa volta e poder atuar nele como cidadão, em casa, na rua, nas
várias profissões, na cidade, no campo, nas várias culturas o ser humano
necessita da matemática (Abreu, 2019).
Na elaboração do saber matemático, o aluno deverá se desenvolver para
pensar cientificamente, ou seja, interferir sobre o que observa, formular hipóteses,
dominar os conceitos. Matemática é, em síntese, a gramática das dimensões, e é
preciso aprender suas regras. Logo, o produto do aprendizado escolar em
matemática, na sociedade, será como diz Hogben: “um homem calculante” (São
José dos Pinhais, 2008).
A disciplina em questão pode ser considerada uma rede de conhecimentos
interligados. Os conteúdos adquiridos durante determinado ano letivo possibilitam
aprendizagens futuras (Gomes; Oliveira; Botelho, 2010).
Em complemento, Ferreira e Santos (2008, p. 2) destacam:
Sendo assim, na escola, o adolescente deveria envolver-se com
atividades matemáticas que o educam, nas quais ao manipulá-las ele
construa uma aprendizagem de forma significativa, pois Oliveira (2010,
p. 27) nos diz que o conhecimento matemático se manifesta como uma
estratégia para a realização das intermediações criadas pelo homem,
entre sociedade e natureza [...].
3
[...] é importante que os alunos do Ensino Fundamental construam e
desenvolvam um pensamento lógico-matemático de forma organizada.
Isso desperta neles o espírito da investigação, o qual será aprofundado
posteriormente no Ensino Médio, fazendo relação do que eles conhecem
do seu convívio sociocultural com o que a escola ensina. Sendo assim,
o professor, ao possibilitar ao aluno a reflexão de situações que estão
no seu cotidiano, consequentemente estará transmitindo e construindo
o conhecimento ao aluno de uma forma contextualizada. Este
conhecimento, quando estabelecido, fará com que esse aluno vislumbre
a aprendizagem, relacionando-a com o seu contexto sociocultural.
Ao considerar que o trabalho pedagógico precisa ir além do cotidiano de
sala de aula, vale ressaltar que é necessário compreender, em sua totalidade, a
sociedade em que se vive, a ciência que se produz, o pensamento humano que é
construído, a educação que é promovida. A aprendizagem escolar é, por
excelência, o momento em que o aluno deverá superar os conceitos espontâneos
– senso comum – e incorporar os conceitos científicos, ou seja, “aquelessistematizados e transmitidos intencionalmente, em geral, segundo uma
metodologia específica” (São José dos Pinhais, 2008).
Nesse sentido, a inserção de recursos tecnológicos que agregam valor ao
ensino da matemática merece destaque, conforme evidencia Matos (2008, p. 73):
“o mundo social tem uma dimensão tecnológica que a educação matemática
precisa de acomodar, contribuindo para a compreensão dos modelos
matemáticos que sustentam a interação que as pessoas mantêm em processos
numa variedade imensa de atividades sociais”.
O autor propõe ainda a experimentação de diferentes artefatos
tecnológicos que venham a contribuir com o tradicional papel, lápis e quadro de
giz, sem desmerecer a sua importância. Pode-se dizer, então, que o grande
desafio é fazer o aluno compreender o papel que desempenha na sociedade,
especialmente enquanto agente ativo e transformador de sua realidade. Nesse
contexto e trajetória está inserida a importância da matemática, que leva o aluno
a refletir sobre suas ações também como cidadão.
Deve-se salientar ainda que “a atividade matemática escolar não é um olhar
para as coisas prontas e definidas, mas a construção e a apropriação de um
conhecimento pelo aluno, que se servirá dele para compreender e transformar sua
realidade” (Brasil, 1997). Para ilustrar mais um exemplo de projetos pedagógicos
envolvendo a robótica, foi escolhido dentro da matemática o conteúdo da
geometria.
4
TEMA 2 – A GEOMETRIA
No âmbito do ensino da matemática, buscou-se uma área que pudesse ter
aplicação imediata para o aluno do Ensino Fundamental I. A geometria foi a área
escolhida, pois, em maior ou menor grau de pertinência, tudo o que se observa
possui formas geométricas básicas. É vasta a literatura que apoia essa decisão.
Pavanello (2004, p. 4) completa que:
A geometria apresenta-se como um campo profícuo para o
desenvolvimento da “capacidade de abstrair, generalizar, projetar,
transcender o que é imediatamente sensível” – este é um dos objetivos
do ensino da matemática – dando condições para o aluno galgar níveis
de abstração cada vez mais elaborados. Partindo de um nível inferior (ou
inicial), no qual o aluno reconhece as figuras geométricas, na
continuidade da construção do seu conhecimento, embora percebendo
as figuras como “todos indivisíveis”, o aluno passa a distinguir as
propriedades dessas figuras; estabelece, num terceiro momento,
relações entre as figuras e suas propriedades, para organizar, no nível
seguinte, sequências parciais de afirmações, deduzindo cada afirmação
de uma outra, até que, finalmente, atinge um nível de abstração tal que
lhe permite desconsiderar a natureza concreta dos objetos e do
significado concreto das relações existentes entre eles. Delineia-se,
desta forma, um caminho que, partindo de um pensamento sobre
objetos, leva a um pensamento sobre relações, as quais se tornam,
progressivamente, mais e mais abstratas.
Os argumentos em favor do ensino da geometria apresentados por
educadores matemáticos destacam o seu valor educacional. Eles oferecem
indicações valiosas para futuras investigações e levam questões relativas à
escolha dos conteúdos e do tipo de trabalho mais conveniente ao
desenvolvimento do aluno e de suas capacidades, necessárias à sua formação
integral (Pavanello, 2004). De acordo com Wheeler (citado por Pavanello, 2004,
p. 4), “melhor que o estudo do espaço, a geometria é a investigação do ‘espaço
intelectual’, já que, embora comece com a visão, ela caminha em direção ao
pensamento, indo do que pode ser percebido para o que pode ser concebido”.
Em geometria foi trabalhado o conteúdo sobre sólidos geométricos. Nele,
figuras planas presentes nos objetos são identificadas por meio dos contornos de
suas faces. O aluno deve relacionar os sólidos geométricos com o seu cotidiano
e concluir que as figuras planas estão presentes nos sólidos geométricos,
classificando e nomeando os diferentes sólidos: cubo, pirâmide, cilindro, cone,
paralelepípedo e esfera.
5
TEMA 3 – PROJETO: SÓLIDOS GEOMÉTRICOS
Projeto elaborado seguindo o escopo apresentado anteriormente:
Análise da realidade
Conhecimento da realidade
• Sujeitos: alunos do 3o ano do Ensino Fundamental I.
• Objeto: matemática.
• Contexto: 1o bimestre do ano letivo.
Necessidade: conteúdo do currículo escolar, torná-lo de fácil
entendimento.
Projeção de finalidades
• Objetivo: relacionar os sólidos geométricos com o cotidiano, concluir que
as figuras planas estão presentes nos sólidos geométricos, classificar os
diferentes sólidos geométricos; geometria; tridimensionalidade;
planificação dos sólidos geométricos – corpos redondos e poliedros,
paralelepípedo, cubo, cilindro, cone, pirâmide e esfera.
• Objetivo específico: compreender que a aplicabilidade dos conceitos
matemáticos está relacionada ao desenvolvimento de novas tecnologias e
a evolução das sociedades.
Formas de mediação
• Conteúdo: sólidos geométricos – figuras planas presentes nos objetos e
sólidos geométricos por meio do contorno de suas faces, carimbos etc.
• Metodologia: solicitar aos alunos que tragam à sala de aula objetos ou
figuras e ilustrações que apresentem diversas formas geométricas para
que possam discutir e elencar as peculiaridades de cada objeto. Os alunos
devem ser direcionados a prestar mais atenção em certas características,
por meio de perguntas do tipo: quais objetos ficam parados em
determinada posição, quais não podem ser mantidos em uma situação etc.
Peça para os alunos indicarem semelhanças dos objetos com aplicações
reais da vida diária.
• Recursos: materiais sobre sólidos geométricos, data show, , embalagens
de creme dental, remédio, rolo de papel higiênico, bola, garrafas pet,
6
embalagens de papelão, canudos, papéis, bexigas, fitas adesivas,
conjuntos com rodas e eixos, bolas de isopor, embalagens cilíndricas (rolos
de papel), colas, lã, botões de várias cores etc.
• Avaliação: os alunos serão avaliados no decorrer do processo de ensino-
aprendizagem, por meio de levantamento de hipóteses, questionamentos,
construção do robô, construção e planificação dos sólidos geométricos.
TEMA 4 – REALIZAÇÃO INTERATIVA
1ª etapa
• Iniciar a aula fazendo uma sondagem com os alunos sobre robôs.
• O que podemos entender quando falamos em robôs.
• Registrar as hipóteses levantadas pelos alunos em uma cartolina.
• Em seguida, propor que façam um desenho para registrar o que sabem
sobre robôs.
• Após a participação de todos, concluir com os alunos que robô é um
mecanismo automático capaz de fazer movimentos e/ou executar certas
atividades em substituição ao trabalho do homem.
• Pensar em alguns objetos construídos pelo homem que substituíram seu
trabalho.
• Registrar as respostas dos alunos.
• Exemplos: geladeira, micro-ondas, fogão, controle remoto, relógio,
calculadora, ventilador, aspirador de pó, máquina de lavar (roupas, louças),
forno elétrico etc.
• Comparar a segunda lista com a primeira.
• O que seria necessário para construir um robô?
• Circuito eletrônico? (Robôs precisam de energia, fazer comparativo com
ser humano).
• Será que nós aqui na sala poderíamos construir um robô?
• O que precisaríamos para construir um robô? (Fazer uma listagem).
• Fazer interferência esclarecendo que é possível construir um robô com o
que temos disponível na sala de aula.
• Mostrar aos alunos alguns robôs construídos previamente, utilizando
materiais alternativos, conforme especificações. É importante ressaltar que
a construção dos robôs favorece o raciocínio lógico, atenção e
7
concentração, promove melhoria nos relacionamentos interpessoais e
intrapessoais por meio do trabalho em equipe, aperfeiçoa a coordenação
motora por meio de habilidades manuais, promove a aprendizagem
mediante erro/acerto, desperta a consciência ecológica sustentável
(reaproveitamento de materiais)e, ainda, trabalha conceitos de física
(ainda que de maneira não padronizada). A Figura 1 traz a ilustração
desses modelos.
2a etapa
• Retomar os sólidos geométricos e suas planificações.
• Colar no quadro um cartaz com a planificação dos sólidos geométricos.
• Fazer os questionamentos já trabalhados anteriormente com a classe.
• Esta planificação representa qual sólido geométrico?
• Quantas faces?
• Quantas arestas?
• Quantos vértices?
• É composta por qual forma geométrica?
• Fazer todas as planificações já trabalhadas.
3a etapa: atividade em grupo
Dividir a turma em grupos e orientar os alunos quanto à construção a ser
realizada. Cada grupo construirá um robô utilizando determinado sólido
geométrico. Por exemplo:
• Grupo 1 – um robô construído apenas com cubos.
• Grupo 2 – um robô construído apenas com esferas.
• Grupo 3 – um robô construído apenas com pirâmides.
• Grupo 4 – um robô construído apenas com cilindro.
• Grupo 5 – um robô construído com apenas cone.
Cada equipe confeccionará os sólidos geométricos a partir de
planificações, para a construção de seu robô. Além disso, o(a) professor(a)
também disponibilizará sólidos geométricos de diferentes tamanhos e materiais
para a personalização dos robôs (lápis de cor, canetinhas, botões, lã etc.).
Terminada a confecção, cada grupo apresentará seu robô e sua ficha
técnica.
8
Figura 1 – Modelo de ficha técnica
Fonte: Santos, 2017.
Durante a execução da construção, o(a) professor(a) passará nos grupos,
orientando-os no planejamento e na execução da atividade.
4ª etapa
• Apresentar novamente os robôs previamente confeccionados (o item 3
deste texto traz especificações caso o(a) professor(a) queira construir
esses modelos).
• Fazer uma eleição dos robôs preferidos pela turma.
• Apresentar o resultado em forma de gráfico.
5ª etapa
• Criação e construção do robô individual com materiais alternativos.
• Para a construção do robô será utilizada sucata (garrafa pet, embalagens,
rolinho de papel) e, para dar movimento, será utilizado circuito elétrico.
• Cada aluno fará a produção da ficha técnica de seu robô.
6ª etapa
Aplicação da atividade avaliativa impressa conforme modelos sugeridos a
seguir. Entregar uma avaliação para cada criança.
9
Figura 2 – Modelos de avaliações
Fonte: Santos, 2017.
10
Ligue as figuras a seguir:
Fonte: Santos, 2017.
11
TEMA 5 – ESPECIFICAÇÃO DOS MODELOS DE DISPOSITIVOS
A figura a seguir mostra um exemplo de um conjunto de robôs que podem
ser construídos previamente para serem usados em sala de aula. O propósito é
permitir que o aluno perceba as diversas possibilidades de criação e com
diferentes materiais. A grande maioria é de fácil acesso e permite que as crianças
se sintam capazes e encorajadas a criar. Cada um desses modelos será descrito
em suas particularidades na sequência.
Figura 3 – Modelos de robôs pedagógicos apresentados aos alunos
Crédito: Santos, 2017.
5.1 Robô tartaruga
Figura 4 – Robô tartaruga
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado com o uso de garrafas pet. Produz movimentos por meio da
trepidação, criada por um contrapeso fixado no eixo do motor de corrente
12
contínua. A ligação é feita por um interruptor e a alimentação por uma pilha AA.
Os materiais utilizados foram garrafa pet, interruptor, suporte pilha, uma pilha AA,
E.V.A. e motor de corrente contínua de 1,5V.
5.2 Robô esfera pêndulo
Figura 5 – Robô esfera pêndulo
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de esferas de isopor com um peso na base. Como o
peso do corpo do modelo é pequeno, e o peso na base arredondada muito maior,
o robô volta sempre a permanecer em pé. Os materiais utilizados foram esferas
de isopor, arruela e parafuso de metal, miçangas e arame.
5.3 Robô disco de Newton
Figura 6 – Robô disco de Newton
Crédito: Santos, 2017.
13
Robô criado a partir de um disco de cartolina colorido, que gira acoplado
ao eixo de um motor de corrente contínua. O motor está fixado em uma base feita
com garrafa pet. Ao girar o círculo, percebe-se que uma nova cor é composta
pelas cores no círculo. A ligação é feita pela junção de fios e a alimentação por
uma pilha AA. Os materiais utilizados foram cartolina, lápis de cor, garrafa pet,
E.V.A., uma pilha AA, suporte para pilha e motor de corrente contínua.
5.4 Robô cilindro – lata de alumínio
Figura 7 – Robô cilindro – lata de alumínio
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de lata de refrigerante, que produz movimentos por
meio da trepidação, gerada por um contrapeso acoplado ao eixo do motor de
corrente contínua. Nos olhos foram adaptados LEDs. A ligação é feita por meio
de um interruptor e a alimentação depende do uso de duas pilhas AA. Os materiais
utilizados foram lata de refrigerante, interruptor, fios elétricos, suporte para duas
pilhas, duas pilhas AA, dois LEDs, fita isolante e motor de corrente contínua.
5.5 Robô esfera giratória
Figura 8 – Robô esfera giratória
14
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de esferas de isopor, que giram quando é acionado o
motor de corrente contínua. Há um peso em sua base, o que faz o conjunto oscilar
em torno de um ponto fixo. A ligação é feita pela junção de fios e a alimentação
por uma pilha AA. Os materiais utilizados foram esferas de isopor, garrafa pet,
tampinha de garrafa, E.V.A., olhinhos autocolantes, uma pilha AA, suporte para
pilha e motor de corrente contínua.
5.6 Robô cubo
Figura 9 – Robô cubo
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de um cubo de papelão, com peças reaproveitadas de
brinquedo (carrinho de brinquedo). O robô se movimenta para frente e para o lado,
em círculos, por meio de um motor de corrente contínua, o qual está acoplado às
rodas por uma engrenagem. A ligação é feita pela junção de fios e a alimentação
por uma pilha AA.
Na boca do robô, foi adaptado um lápis sextavado, com uma frase em cada
face. À medida que é girado, traz informações sobre a figura geométrica “cubo”,
além de uma saudação. Os materiais utilizados foram papelão, chassi de carrinho,
motor de corrente contínua de 1,5V, suporte de pilhas, pilha AA, arame, lápis e
olhinhos autocolantes.
5.7 Robô cubo e paralelepípedo grande
Figura 10 – Robô cubo e paralelepípedo grande
15
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de um cubo e um paralelepípedo de papelão, além de
peças de brinquedo. O motor e os sólidos geométricos são acomodados em uma
grade feita com palitos de picolé. O robô se movimenta para frente devido à ação
de uma hélice acoplada ao eixo do motor de corrente contínua. A ligação é feita
por um interruptor e a alimentação por duas pilhas AA. Os materiais utilizados
foram papelão, chassi de carrinho, motor de corrente contínua de 3V, suporte de
pilhas, duas pilhas AA, arame, palitos de picolé e molas.
5.8 Robô cubo com som e LED
Figura 11 – Robô cubo com som e LED
Crédito: Santos, 2017.
16
Robô criado a partir de cubos de papelão, com peças reaproveitadas de
uma boneca (dispositivo de reprodução sonora) e dois LEDs instalados na posição
dos olhos. Ao acionar o interruptor, o robô reproduz uma oração e acende os
olhos, conforme a intensidade do som. A ligação é feita por um interruptor e a
alimentação pelo uso de duas pilhas. Os materiais utilizados foram papelão,
dispositivo de reprodução sonora, LEDs, interruptor, suporte de pilhas, chave
elétrica, duas pilhas AA e motor de corrente contínua de 3V.
5.9 Robô cone
Figura 12 – Robô cone
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de um cone de papelão, com peças reaproveitadas de
brinquedo e base triangular de papelão. O robô se movimenta para frente e para
o lado, em círculos, por meio de um motor de corrente contínua, o qual está
acoplado às rodas por umaengrenagem. A ligação é feita pela junção dos fios e
a alimentação por uma pilha AA. Os materiais utilizados foram papelão, chassi de
carrinho, motor de corrente contínua, suporte de pilhas, uma pilha AA, arame e
olhinhos autocolantes.
5.10 Robô pirâmide desenhista
Figura 13 – Robô pirâmide desenhista
17
Crédito: Santos, 2017.
Robô criado a partir de pirâmides e triângulo de papelão, com adaptação
de lápis em sua base. No eixo do motor de corrente contínua é fixado um
contrapeso que causa trepidação, especificamente quando o motor gira. Devido à
trepidação, o robô se movimenta e produz um desenho. A ligação do motor é feita
por um interruptor e a alimentação, por uma pilha AA. Os materiais utilizados
foram papelão, interruptor, suporte de pilha, pilha AA, velcro®, três lápis, papel
Contact® e motor de corrente contínua de 1,5V.
O(a) professor(a) deve apresentar os robôs, chamando atenção para as
formas com as quais eles foram construídos (cubos, pirâmides, paralelepípedos
etc.) e ensinando os alunos sobre como ligar e desligar os protótipos. Após essa
explicação, os alunos podem manusear os robôs, colocando-os em movimento,
ligando e desligando fios ou chaves de contato.
Todos os alunos devem ter a experiência de ligar e desligar os protótipos,
vendo o funcionamento de cada modelo. Esse momento deve ter duração em
torno de uma hora e meia.
18
REFERÊNCIAS
ABREU, M. A. V. A matemática no ensino fundamental. Pedagogia ao Pé da
Letra. Disponível em: <https://pedagogiaaopedaletra.com/a-matematica-no-
ensino-fundamental>. Acesso em: 19 jun. 2019.
BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares
Nacionais: matemática. Brasília: MEC/SEF, 1997.
FERREIRA, E. L.; SANTOS, F. A. dos. Os recursos tecnológicos aplicados ao
processo de ensino e aprendizagem da matemática no ensino fundamental.
Montes Claros: Unimontes, 2008.
GOMES, C. G.; OLIVEIRA, F.; BOTELHO, C. A robótica como facilitadora do
processo ensino-aprendizagem de matemática no ensino fundamental. In:
PIROLA, N. A. (Org.). Ensino de ciências e matemática, IV: temas de
investigação. São Paulo: Unesp, 2010. p. 205-221.
MATOS, J. Mediação e colaboração na aprendizagem em Matemática com as
TIC. XVII Encontro de Investigação em Educação Matemática, p. 72-84, 2008.
MOREIRA, M. A. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação
em sala de aula. 1. ed. Brasília: Universidade de Brasília, 2006.
NUNES, M. A. da S. V. O fracasso escolar. Rio de janeiro: [s.n.].
PAVANELLO, R. M. Por que ensinar/aprender geometria? São Paulo:
SBEM/USP, 2004.
SÃO JOSÉ DOS PINHAIS. Prefeitura Municipal. Secretaria de Educação.
Currículo para Unidades da Rede Municipal de Ensino – ensino fundamental,
2008.
AULA 6
PROJETOS PEDAGÓGICOS COM
ROBÓTICA
Profª Icleia Santos
2
ROBÓTICA PEDAGÓGICA APLICADA AO
ENSINO DA ARTE
A arte está presente na vida de todos: na maneira como são dispostos os
móveis em nossas casas, no modo como o espaço é organizado, na arrumação
dos ambientes, na escolha das roupas, na maneira como se penteiam os cabelos
e nos adereços usados, enfim, na maneira como as pessoas se apresentam ao
mundo. Afinal, a imagem própria mostrada por alguém para a sociedade onde
está inserida é uma manifestação de escolhas, de combinações e de opções que
essa pessoa fez. É arte!
Uma mulher, quando escolhe as formas e cores de sua maquiagem, por
exemplo, está fazendo escolhas, está exercendo arte. E essa expressão artística
pode ser ditada pela moda, pode estar exprimindo um padrão definido pelo
costume local ou mesmo pode ser uma escolha revolucionária, diferente de
padrões ou ditames, feita pela própria usuária.
Assim, quase que inconscientemente, para as mais simples escolhas, o
sujeito usa a arte de acordo com o gosto e necessidades no momento. O que
queremos lembrar é que a expressão da arte pode ser influenciada de muitas
maneiras, mas há alguns elementos que são comuns entre todas essas
expressões. Citamos dois deles no exemplo da maquiagem, mas, mesmo tendo
citado a forma, queremos enfatizar as cores.
Ao nos referirmos às cores, falando do subjetivo, geralmente é aceito que
se uma pessoa gosta de determina cor, muitas vezes ela enfatiza o uso dessa cor
em seu ambiente e objetos que adquire, e, já que falamos há pouco de moda,
podemos dizer que essa pessoa provavelmente irá comprar roupas, sapatos e
acessórios nas diversas tonalidades dessa cor preferida.
Há ainda diversas outras formas de as pessoas expressarem sua
preferência por determinadas cores. Elas podem fazer o uso de cores
contrastantes, por exemplo, combinando um tom de azul com um tom de amarelo
ou um tom de verde com um de vermelho. Já outras pessoas, como
mencionamos, podem preferir usar uma mesma cor na forma escalonada,
optando por diferentes tonalidades de um mesmo grupo de cor (São José dos
Pinhais, 2008).
3
TEMA 1 – CONCEITO DE COR
Crédito: Iulias/Shutterstock.
Cor é a impressão que a luz refletida ou absorvida pelos corpos produz em
nossos olhos. A cor é uma impressão que os olhos nos dão sobre uma radiação,
sobre determinado tipo de onda com frequência bem definida.
Semelhantemente ao som, que é um conjunto de ondas mecânicas (de
vibração), em que cada frequência sonora nos dá uma impressão das diferentes
tonalidades acústicas (grave e agudo, por exemplo), a luz, agora entendida como
um conjunto de ondas eletromagnéticas, nos dá impressão das diferentes cores,
segundo suas tonalidades (vermelho, verde e azul, por exemplo). Para a luz,
diferentes frequências resultam em diferentes cores.
O espectro de cores é um conjunto de frequências de ondas
eletromagnéticas que são percebidas pelos nossos olhos, e essas frequências
são “traduzidas” para o cérebro como cores. Assim, existe uma frequência
específica para o vermelho, uma para o amarelo, uma para o azul, uma para o
verde, uma para o laranja etc. Este espectro de cores também é conhecido como
espectro visível.
Isso nos leva à conclusão de que existem frequências que nossos olhos
não conseguem perceber, e esse conjunto de frequências é chamado de
espectro invisível. Então, quando dizemos que determinado conjunto de ondas
4
eletromagnéticas não é percebido pelos nossos olhos, não vemos cor nenhuma.
É o caso do preto, ou seja, o preto não é uma cor, mas sim a ausência de qualquer
cor percebível pelos olhos.
Figura 1 – Composição das cores do espectro visível pela frequência de suas
ondas eletromagnéticas
Fonte: Ciencias.blogspot.com.
Outra característica importante é a capacidade que nossos olhos têm de
perceber diversas frequências de ondas (cores) em conjunto. Assim, podemos
perceber, por exemplo, a diferença entre verde claro, verde-limão, verde-bandeira
e verde-água. Essas diferenças de cores nada mais são do que a combinação do
verde com “quantidades” diferentes de amarelo, vermelho, azul etc.
A cor branca, por exemplo, representa a combinação de todas as cores do
espectro visível: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Na
natureza, testemunhamos o efeito da formação do arco-íris quando a luz solar
atinge as gotas de água da chuva, se decompondo nessas cores.
A experiência da decomposição da luz por meio do prisma, muito conhecida
e sempre repetida nos laboratórios de óptica dos cursos de Física, demonstra que
a luz branca é composta por todo um conjunto de cores.
Foi Sir Isaac Newton quem estudou, analisou e publicou pela primeira vez
essa famosa experiência, demonstrando que a luz branca é composta pelas cores
do arco-íris. Decorrente das experiências que desenvolveu a partir dessa
5
observação, Newton concluiu que um objeto apresenta determinada cor quando
a luz branca que o ilumina tem parte das cores que atingem o objeto devolvida
(refletida) para o ambiente e parte delasabsorvida, não voltando ao ambiente.
Crédito: KMLS/Shutterstock.
O fato de um objeto nos dar a impressão de cor está nessa característica
que ele tem de refletir/absorver as diferentes frequências das ondas
eletromagnéticas presentes na luz que o ilumina. Por exemplo, se iluminarmos
com luz branca uma maçã vermelha, a maçã reflete apenas a cor vermelha para
nossos olhos e absorve todas as outras cores da luz.
A cor é um elemento muito importante para a transmissão de ideias,
emoções, sensações e conceitos. Foi na Grécia que teve início o estudo das
cores, e muitas foram as descobertas daquele período que são aceitas até hoje.
A cor que percebemos não é material e também não é uma característica física
dos materiais, mas sim uma sensação provocada pela luz sobre os nossos olhos.
Percebemos a cor de um objeto dependendo do tipo de luz que incide sobre ele.
Por isso, onde não há luz incidente não existirá a cor; perceberemos apenas preto
e tons de cinza (Francisco, 2017).
6
TEMA 2 – MISTURA DE CORES (TINTAS E PIGMENTOS)
Crédito: Sashkin/Shutterstock.
As tintas são uma composição de diversos elementos químicos; alguns têm
a função de dar aderência; outros, viscosidade; e há ainda o solvente e outras
funções químicas menores. Contudo, um de seus componentes é fundamental: o
pigmento, que pode ser de origem orgânica ou inorgânica. Os pigmentos
inorgânicos geralmente são sais de cobre, arsênio, cobalto, entre outros, e se
encarregam de refletir determinadas cores. Veja a seguir uma tabela com alguns
elementos químicos usados em pigmentos inorgânicos:
Cor Elemento químico
Branco
dióxido de titânio
óxido de zinco
Azul sulfato de cobre
Verde
carbonato de cobre
silicato de potássio, ferro e magnésio
Amarelo/Laranja/Vermelho óxidos de ferro
Vermelho
sulfosseleneto de cádmio
sulfeto de mercúrio
sulfeto de arsênio
7
Amarelo sulfeto de cadmio
Preto sulfeto de molibdênio
Fonte: Pereira; Silva; Oliveira, 2018.
Os pigmentos são miscíveis entre si para que seja possível obter cores
diferentes das originais dos pigmentos e expandi-las para todas as possíveis no
espectro visível. Para se obter esse efeito, é utilizada uma escala chamada
subtrativa, em que as cores primárias são azul, vermelho e amarelo.
A obtenção das outras cores se dá pela mistura das cores primárias e de
suas cores secundárias, conforme podemos observar a seguir:
Além dessa tabela de cores, se a cor deve ficar mais “clara”, adiciona-se
branco e se a cor deve ser “escurecida”, adiciona-se preto, nas devidas
proporções.
8
As cores são classificadas pela forma como se relacionam entre si. Como
vimos acima, as cores primárias são as cores puras, o amarelo, o vermelho e o
azul, as quais não são obtidas a partir da combinação de outras. As secundárias
resultam da mistura de duas cores primárias, por exemplo, do amarelo e o
vermelho se obtém o laranja, do vermelho e azul, o violeta, e do azul e amarelo,
temos o verde. As cores terciárias derivam da união de uma cor primária e outra
secundária (Cabral, 2011).
Figura 2 – Círculos cromáticos apresentando as cores primárias, secundárias e
terciárias de pigmentos
Fonte: Significados, s,d.
TEMA 3 – MISTURA DE CORES (lUz)
Diferentemente de quando misturamos cores com pigmentos (tintas), a
mistura de luz (gerada, por exemplo, por LEDs – Light Emmiting Diodes – diodos
emissores de luz) tem princípios um pouco diferentes. Enquanto em pigmentação,
as cores primárias são o vermelho, o azul e o amarelo, quando se trata de luz, as
cores primárias são o vermelho, o verde e o azul (é comum, em Física, dizer que
todas as outras cores são uma combinação do padrão RGB – Red, Green e Blue,
as cores primárias em inglês) (Santos; Grebogy; Medeiros, 2018).
Quando os feixes luminosos de cores primárias interagem, existe um
fenômeno físico diferente do caso dos pigmentos, que é a mistura “aditiva” das
cores, como agora trata-se de luz, que essencialmente é uma onda
eletromagnética. Nesse caso, ocorre um fenômeno físico chamado interferência
eletromagnética, cujo efeito resultante é a formação das cores, conforme
representado na figura a seguir:
9
Veja que no caso de luz, o amarelo, por exemplo, deixou de ser uma cor
primária para ser uma cor secundária, resultante da mistura de vermelho e verde.
3.1 Aplicação de tecnologia para estudar cores
Há pouco, citamos um dispositivo eletrônico que é amplamente usado para
a geração de feixes luminosos, o LED, ou diodo semicondutor emissor de luz,
que é construído a partir de um pequeno bloco de silício sobre o qual são feitas
micro soldas dos fios que conduzem a corrente elétrica que passa por esse bloco.
Como outros tipos de diodos, o LED permite a passagem da corrente elétrica em
apenas um sentido, e, quando uma corrente elétrica passa por esse componente,
ele emite luz.
Crédito: Deepesh Dongre/Shutterstock.
O fenômeno da luminescência se dá por conta de alguns tipos especiais de
elementos químicos que são associados ao substrato de silício desses diodos.
Dependendo de tal elemento químico e de sua proporção, os LEDs podem emitir
10
luz branca, azul, amarela, verde, vermelha e ainda algumas luzes “invisíveis”, ou
seja, fora do espectro visível. A tabela a seguir mostra alguns dos tipos de LEDs
existentes e relaciona a cor emitida, o comprimento da onda da luz e o tipo de
material que é associado ao silício.
Semicondutor Cor da luz Comprimento de onda
Arsenieto de gálio e alumínio Infravermelha 880 nm
Arsenieto de gálio e alumínio Vermelha 645 nm
Fosfato de alumínio, índio e gálio Amarela 595 nm
Fosfato de gálio Verde 565 nm
Nitreto de gálio Azul 430 nm
Fonte: ProFoton, 2016.
Devido às características físicas dos LEDs, temos pouca flexibilidade no
controle de iluminamento, ou seja, o LED não tem uma gama de potências
luminosas passível de ser controlada, apresentando, na prática, apenas o estado
“ligado” ou “desligado”. Isso significa que, se quisermos fazer com que um LED
apresente diversos níveis de iluminamento, desde desligado até ligado (desde
totalmente apagado até totalmente aceso, respectivamente), teremos de lançar
mão de um artifício que se vale da “persistência da retina”: uma característica
fisiológica dos olhos que não consegue distinguir o “efeito pisca-pisca” se ele
ocorre a partir de aproximadamente 150 a 200 ciclos por segundo.
Se partirmos do estado totalmente apagado e aplicamos uma corrente
elétrica pulsante no LED, ou seja, que tem parte do tempo ligada e parte do tempo
desligada, o resultado será que a fonte luminosa nos parecerá estar ligada com
uma intensidade dependente de quanto tempo esses pulsos permanecem ligados.
Este artifício técnico se chama modulação por largura de pulsos (PWM, de
Pulse Width Modulation) (Boylestad; Nashelsky, 1999). E, para fazer esse controle
de tempo ligado/desligado, precisaremos de um controlador, que em muitos
casos é um processador eletrônico, por exemplo, um controlador Arduino.
11
Crédito: Sergey Privalo/Shutterstock.
O controlador Arduino, ou simplesmente Arduino, é basicamente uma placa
de desenvolvimento eletrônica com um microcontrolador PIC, associado a uma
série de circuitos eletrônicos e que dispõe de um conjunto de terminais e
facilidades para ser programado. Sua concepção open project quer dizer que
permite ser copiada e melhorada por qualquer pessoa, o que popularizou e tornou
o Arduino uma das plataformas de desenvolvimento de projetos eletrônicos mais
difundidas na atualidade (Monk, 2014).
Usaremos o Arduino associado a um conjunto de LEDs e circuitos
eletrônicos auxiliares para desenvolver uma parte do projeto pedagógico da fase
seguinte desta aula.
Vamos finalizar este tema lembrando que muitos dos assuntos e
tecnologias citados aqui demandam tempo de estudo extensoe não fazem parte
do escopo dessa matéria, porém são amplamente divulgados e informados na
internet. Aconselhamos investir um tempo para a pesquisa desses e de outros
temas relacionados à aplicação da tecnologia na pedagogia.
TEMA 4 – PROJETO DISCIPLINA DE ARTES – CONTEÚDO CORES
Seguindo o escopo para montar um projeto, como apresentado na aula 2:
Análise da realidade
Conhecimento da realidade
• Sujeitos: alunos do 1o ao 5o ano do Ensino Fundamental I
12
• Objeto: Artes
• Contexto: 1o bimestre do ano letivo
Necessidade: conteúdo do currículo escolar, torná-lo de fácil entendimento
Projeção de finalidades
• Objetivo: por meio da montagem de um protótipo robótico, trabalhar o
conteúdo das cores, previsto no plano curricular de maneira interdisciplinar.
• Objetivo específico: perceber as diferentes composições das cores e sua
origem, bem como suas influências na vida cotidiana, suas implicações
emocionais, ações de marketing, entre outros.
Formas de mediação
• Conteúdo: cores primárias, secundárias e terciárias, composição das
cores.
• Metodologia: apresentar aos alunos o conceito de cor; perceber suas
diferenças e influências na vida cotidiana, suas implicações emocionais,
ações de marketing etc.
Incitar o interesse no livro Bom dia todas as cores, levantando hipóteses
sobre a história com base no título e ilustração da capa. Atentar para que
os alunos percebam os elementos que compõem uma história em livro
(título, autor, editor, ilustrador, texto verbal, imagens).
Fazer a leitura de modo a proporcionar a escuta atenta dos alunos, para
que percebam a entonação correta ao se utilizar os sinais de pontuação.
Após a leitura, fazer interpretações orais a respeito da história e
associações com o conteúdo repassado (as cores e as emoções).
Realizar a montagem do robô disco de Newton conforme especificações na
realização interativa.
• Recursos: livro Bom dia todas as cores (pode ser baixado da internet), 2
pilhas AA, 1 suporte duplo para pilha, 1 motor de corrente contínua de 3,0V,
1 garrafa pet de água, lápis de cor, tesoura, cartolina. Estes podem ser
adquiridos em quantidade para se trabalhar em grupos ou individualmente.
• Avaliação: os alunos serão avaliados no decorrer do processo de ensino-
aprendizagem, por meio de levantamento de hipóteses, questionamentos
e construção do robô disco de Newton.
Realização interativa
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Mostrar aos alunos o robô disco de Newton (conforme ilustração da Figura
3) e explicar na prática a composição das cores, alternando os discos (com
composições diferentes).
Figura 3 – Robô disco de Newton
Fonte: Santos; Grebogy; Medeiros, 2018.
Propor a construção do protótipo com os alunos. Mostrar o motor, deixar
que a criança o manipule e explicar sua funcionalidade e suas possíveis
aquisições (brinquedos, drive de CD etc.). Neste momento, abordar questões de
sustentabilidade, preservação ambiental, reaproveitamento de materiais e
equilíbrio ecológico. Para ilustrar, a Figura 4 mostra o modelo do motor utilizado.
Figura 4 – Motor utilizado na criação do robô disco de Newton
Fonte: Santos, 2019.
Confeccionar os círculos, com frações que possibilitem a composição de
diferentes cores, por exemplo: 7 partes com as cores vermelho, laranja, amarelo,
verde, azul, anil (ciano ou azul claro) violeta (roxo) irão formar o branco.
• Amarelo + vermelho = laranja
• Azul + amarelo= verde
• Vermelho + azul= roxo
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Para alunos do quinto ano, neste momento é possível se trabalhar a
questão de frações e, para os demais, divisão.
Proceder à montagem do protótipo robótico de acordo com o nível das
turmas. Para os menores, o(a) professor(a) terá de prestar mais auxilio, mas é
importante trabalhar a autonomia no aluno para a montagem. O(A) professor(a)
pode colar os discos e fixar o motor para que o aluno não manipule a cola quente.
Após montados, fazer a demonstração para a turma das diferentes
composições das cores. E, caso haja tempo, montar grupos para recontar a
história utilizando o disco de Newton, compondo a cor referente à emoção do
personagem em determinadas situações.
TEMA 5 – EXEMPLO DE PROJETO AVANÇADO: COMPOSIÇÃO DE CORES POR
LUZ, UTILIZANDO DISPOSITIVO COM ARDUINO E CONTROLE DE
ILUMINAÇÃO DE LEDS
A ideia é apresentar o conteúdo de combinação de cores por meio de luzes,
usando um dispositivo com LEDs vermelhos, verdes e azuis, em que a
combinação dessas cores, dependendo da intensidade de cada uma, resultaria
em todas as cores do espectro visível.
O dispositivo foi montado baseado em um controlador Arduino, usando as
entradas analógicas para receber um nível de tensão elétrica, variado de 0 volts
até 5 volts, e um resistor variável (chamado potenciômetro) para cada cor.
O nível de tensão elétrica, definido pela posição dos cursores dos
potenciômetros, é aplicado nas entradas do Arduino, as quais são lidas pelo
microprocessador. Este, por sua vez, por meio de um programa carregado em sua
memória, transforma o nível de tensão elétrica na entrada em uma maior ou menor
intensidade luminosa dos LEDs relacionados com cada potenciômetro.
A seguir, a representação esquemática do circuito de acionamentos do
Arduino:
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Fonte: Santos, 2019.
O programa para fazer esse controle está escrito em linguagem de
programação “C”. Ele já contém uma série de comentários para explicar o
funcionamento de suas distintas partes e está apresentado a seguir:
01 /*
02 PROGRAMA: ESTORINHA DO CAMALEÃO
03
04 ICLEIA SANTOS -MESTRADO EM TECNOLOGIAS APLICADAS EM EDUCAÇÃO
05 AUTOR: GILSON LAMAUR DATA: NOVEMBRO/2017
06
07 PROGRAMA:
08 DESCRIÇÃO
09 LÊ ENTRADA ANALÓGICA DE UM POTENCIÔMETRO E ADAPTA PARA A FAIXA DE 0 A 255.
10 O VALOR É APLICADO NO PWM QUE DEFINE A INTENSIDADE DO ACIONAMENTO DOS LEDS.
11 HÁ TRÊS POTENCIÔMETROS, UM P/ COR VERMELHA, UM P/ VERDE E UM P/ AZUL.
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13 DETALHE DE HARDWARE:
14 OS LEDS SÃO ALIMENTADOS POR UM CIRCUITO AMPLIFICADOR DE CORRENTE PARA
16 GARANTIR ILUMINAMENTO MÁXIMO DE 8 LEDS RGB DE CADA EM PARALELO
17
18 */
19
20 //Alocação dos pinos do Arduino
21
22 const int RedInPin = A0; //Analog input pin lê o potenciômetro vermelho
23 const int RedOutPin = 9; //Analog output pin aciona os LEDs Vermelhos
24 const int GreenInPin = A1; //Analog input pin lê o potenciômetro verde
25 const int GreenOutPin = 10; //Analog output pin aciona os LEDs verdes
26 const int BlueInPin = A2; //Analog input pin lê o potenciômetro azul
27 const int BlueOutPin = 11; //Analog output pin aciona os LEDs azuis
28
29 int RsensorValue = 0; //Variável para o valor do potenciômetro vermelho
30 int RoutputValue = 0; //Variável para o valor do PWM vermelho
31 int GsensorValue = 0; //Variável para o valor lido do potenciômetro verde
32 int GoutputValue = 0; //Variável para o valor do PWM verde
33 int BsensorValue = 0; //Variável para o valor lido do potenciômetro azul
34 int BoutputValue = 0; //Variável para o valor do PWM azul
35
16
36 void setup()
37 {
38 // initializa a comunicação serial
39 Serial.begin(9600);
40 }
41
42 void loop()
43 {
44 //Lê os valores RGB de entrada de cada potenciômetro:
45 RsensorValue = analogRead(A0);
46 GsensorValue = analogRead(A1);
47 BsensorValue = analogRead(A2);
48 //Mapeia os valores RGB no range de 0 a 255:
49 RoutputValue = map(RsensorValue, 0, 1023, 0, 255);
50 GoutputValue = map(GsensorValue, 0, 1023, 0, 255);
51 BoutputValue = map(BsensorValue, 0, 1023, 0, 255);
52 //Modifica os valores RGB para os drivers dos LEDs:
53 analogWrite(RedOutPin, RoutputValue);
54 analogWrite(GreenOutPin, GoutputValue);
52 analogWrite(BlueOutPin, BoutputValue);
56
57
58 //Espera 20 milisegundos para que os circuitos se estabilizem
59 //e que o Arduino possa fazer nova conversão com menor margem de erro:
60 delay(20);
61 }
Para finalizara construção, preparamos uma caixa na qual foram fixados
os LEDs. Dispusemos um difusor de luz feito com papel manteiga a fim de diminuir
o efeito de focalização dos feixes luminosos e fixamos uma gravura de um
camaleão na janela feita na caixa, para adaptar esse dispositivo com a mesma
história usada anteriormente (Bom dia todas as cores).
Veja a seguir algumas fotos de um dispositivo concluído e operacional:
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REFERÊNCIAS
BOYLESTAD, R.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teorias de
cicuito. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos, 1999.
FRANCISCO, E. Significados e psicologia das cores – como escolher cores
que simbolizem o que eu pretendo transmitir em meus projetos?
MONK, S. Projetos com Arduino e Android. Porto Alegre: Bookman, 2014.
SANTOS, I.; GREBOGY, E. C.; MEDEIROS, L. F. de. Formação de professores
de arte – a robótica aplicada ao ensino da composição das cores. In: MOSER, A.;
ALENCASTRO, M. S. C.; SANTOS, R. O dos. (Org.). Educação e Tecnologias. 1.
ed. São Paulo: Artesanato Educacional, 2018.
SÃO JOSÉ DOS PINHAIS. Prefeitura Municipal. Secretaria de Educação.
Currículo para Unidades da Rede Municipal de Ensino – ensino fundamental,
2008.