APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS NO ENSINO DE INTERNET DAS COISAS

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APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS NO ENSINO DE INTERNET DAS COISAS 
 
Camilla Araújo Escórcio​1 
Eline Alves Santos​2 
Luís Otávio Santos de Andrade​3 
 
1​Instituto Federal de Sergipe, camilla.escorcio89@academico.ifs.edu.br 
2​Instituto Federal de Sergipe, eline.santos@ifs.edu.br 
3​Instituto Federal de Sergipe, luisotaviosa@ifs.edu.br 
 
Agência de financiamento: sem financiamento 
 
GT 09 
 
Resumo 
No ensino de computação, experiências em disciplinas práticas já demonstram excelentes resultados de 
aprendizagem ao usar a metodologia de Aprendizagem Baseada em Problemas como parte curricular destas, 
envolvendo os alunos na responsabilidade de busca do próprio conhecimento. Em ambientes de ensino técnico, 
a associação da referida metodologia às atividades práticas, aumenta a capacidade de raciocínio na solução de 
problemas, ao aproximar os estudos às práticas reais de mercado. Aqui, apresentamos os resultados obtidos da 
aplicação desta metodologia para o ensino de Internet das Coisas, objetivando uma aprendizagem significativa 
em discentes do curso técnico subsequente de Manutenção e Suporte em Informática. Na disciplina de Tópicos 
Especiais, os mesmos desenvolveram um projeto utilizando internet das coisas, durante um período de 20 
semanas. Ao final da disciplina, o projeto foi concluído e adaptado para a criação de uma oficina. Tanto o 
projeto quanto a oficina levaram os alunos a desenvolver habilidades importantes no mundo atual como 
criatividade e liderança, propiciando uma aprendizagem prazerosa. 
 
Palavras-chave - ​Aprendizagem baseada em projeto; internet das coisas; aprendizagem significativa. 
 
 
PROBLEM-BASED LEARNING IN THINGS INTERNET TEACHING 
 
Abstract 
In the teaching of computing, experiences in practical subjects already demonstrate excellent learning outcomes 
by using the Problem Based Learning methodology as a curricular part, involving students in the responsibility 
of seeking their own knowledge. In technical education environments, the association of this methodology with 
practical activities increases the ability to reason in solving problems by bringing studies closer to actual market 
practices. Here, we present the results obtained from the application of this methodology for the teaching of 
Internet of Things, aiming at a significant learning in students of the subsequent technical course of 
Maintenance and Support in Informatics. In the Special Topics course, they developed a project using IoT over 
a 20-week period. At the end of the course, the project was completed and adapted for the creation of a 
workshop. Both the project and the workshop led students to develop important skills in today's world such as 
creativity and leadership, providing a pleasurable learning. 
 
Keywords - ​Problem-based learning; internet of things; meaningful learning. 
 
1. Introdução 
 
A eletrônica e a automação são áreas que têm tido avanços tecnológicos significativos nos últimos anos 
com grande impacto na sociedade. Dentro da automação a Internet das Coisas ou ​IoT (do inglês, ​Internet of 
Things​) vêm modificando a realidade das pessoas, segundo SANTAELLA et al (2013): 
A internet das coisas corresponde à fase atual da internet em que os objetos se relacionam com objetos, humanos e 
animais os quais passam a ser objetos portadores de dispositivos computacionais capazes de 
conexão e comunicação. Nesse sentido, os objetos tendem a assumir o controle de uma série de 
ações do dia a dia, sem necessidade de que as pessoas estejam atentas e no comando. 
IoT​, por sua vez, possui estreita ligação com disciplinas de redes de computadores, eletrônica e 
microcontroladores e, neste caso, integrando os conhecimentos de diversas disciplinas estudadas ao longo de 
cursos do eixo tecnológico, seja ele um curso superior de engenharia elétrica ou um curso técnico de nível 
médio. Segundo DE OLIVEIRA (2017): “Conhecimentos básicos de programação de computadores, sistemas 
embarcados, internet, redes sem fio, bancos de dados e microeletrônica são importantes para o desenvolvimento 
de aplicações de Internet das Coisas”. 
A integração do conhecimento de várias disciplinas em uma aplicação torna o aprendizado ainda mais 
significativo, uma vez que a busca pela solução se dá por várias áreas de conhecimento, motivando o grupo a 
utilização de várias alternativas, pensamentos e recursos, ampliando as possibilidades de obtenção de resultados 
positivos de uma determinada solução, e evitando as frustrações pelo não sucesso. 
A metodologia de aprendizado baseado em problemas o ​PBL (do inglês, ​Problem-Based Learning​) é 
uma forma de metodologia ativa em que o aluno é o ator principal de seu processo de aprendizagem. As 
metodologias ativas contribuem para o aprendizado interdisciplinar dos alunos, sem necessariamente gerar um 
grande aumento na carga de trabalho dos alunos (ARBELAITZ ET AL 2015). 
O objetivo deste artigo é demonstrar a utilização da metodologia ​PBL aplicada ao ensino da disciplina 
Tópicos Especiais do curso técnico de Manutenção e Suporte em Informática que resultou em oficina prática 
sobre ​IoT e ​ESP12e ministrada pelos alunos no ​Arduino Day 2019 realizado no Instituto Federal de Sergipe - 
Campus Socorro no dia 16 de março de 2019. 
O ​Arduino Day é um evento mundial com o intuito de celebrar o surgimento do microcontrolador 
Arduino organizado por comunidades de usuários ou pelos fundadores, que acontece simultaneamente em 
várias partes do mundo (ARDUINO, 2019). 
Este artigo, portanto, apresenta um relato de experiência com a metodologia do ponto de vista do 
discente, sendo a autora principal deste, aluna da disciplina na qual a metodologia foi aplicada. 
Este artigo está organizado como segue. Primeiramente na seção 2 são abordados os conceitos de 
aprendizagem baseada em projetos e sua aplicação na área de ensino de informática. Em seguida na seção 3 é 
realizada a descrição do projeto e das tecnologias estudadas para sua execução. Os resultados são apresentados 
na seção 4, na qual também é apresentado o depoimento da autora sobre a experiência. E finalmente na seção 5 
seguem-se as conclusões e considerações finais do trabalho. 
 
 
2. Aprendizagem Baseada em Problemas 
 
Em metodologias de ensino/aprendizagem que buscam a melhor capacitação profissional, realizar a 
prática logo após a absorção do entendimento teórico, auxilia o aluno a melhor compreensão, e que ele conecte 
o conhecimento adquirido aos novos conhecimentos na próxima etapa de aprendizagem (COLES, 1991). 
O uso das metodologias ​PBL visam o aprendizado a partir de resolução de problemas adequados à realidade 
que os egressos encontrarão após a formação. Isso permite que as disciplinas elencadas à utilização da referida 
metodologia, se adequem de forma a elaborar um conjunto de problemas que se ajustem à maior parte do 
conteúdo programático destas. 
Ainda, a divisão dos alunos em grupos de trabalho, sob a orientação do tutor (ou professor), os motiva à 
busca de conhecimento necessário à resolução dos problemas apresentados, passando esses atores a ser os 
principais responsáveis pelo próprio aprendizado (OLIVEIRA; DE ARRUDA; BITTENCOURT,2007). 
Historicamente, as metodologias ​PBL foram utilizadas, nos anos 70, pelas escolas de Medicina 
McMaster no Canadá, ​Maastricht​, na Holanda, e ​Albuquerque​, ​Harvard e ​Hawaii​, nos Estados Unidos. Nos 
últimos anos, muitas universidades no mundo têm adotado a referida metodologia na área de saúde como, 
Enfermagem, Fisioterapia, Veterinária e Odontologia, obtendo êxito no aprendizado. 
No Brasil, muitas universidades públicas e particulares já adotam a metodologia ​PBL na construção de 
seus currículos. Santos et al (2007) afirmam que a Faculdade de Marília e a Universidade Estadual de Londrina 
são as pioneiras na adoção da metodologia, e que, desde 2003, a Universidade Estadual de Feira de Santana 
passou a integrar nos currículos dos cursos de Medicina e Engenharia da Computação o referido método. Em 
Sergipe, a Universidade Tiradentes e a Universidade Federal de Sergipe também já utilizam, nas matrizes 
curriculares dos cursos na área de saúde, a metodologia ​PBL​. 
Com a evidente eficácia da metodologia ​PBL​, cursos de outras áreas, a exemplo da computação, já 
adotam, em algumas disciplinas, a base da ​PBL​, com adaptações sugeridas por NUUTILA ET AL. (2005) apud 
AMBRÓSIO E COSTA (2010), para disciplinas de linguagem de programação. 
Assim como na área de saúde, os cursos de perfil técnico e tecnológico têm a semelhança da 
característica de cursos que envolvem muita prática, sendo um facilitador para a implantação e aceitação da 
metodologia de aprendizagem baseada em problemas. 
Desta forma, alunos passam a assumir a responsabilidade da solução de problemas os quais precisam ser 
solucionados de forma prática, sendo o professor um mero instrutor com a finalidade de apoiar as atividades de 
busca do conhecimento necessário a resolução do problema como, por exemplo, direcionando-os à leitura de 
artigos, acompanhado a linha de raciocínio do grupo e direcionando-os sempre ao centro do objetivo. 
 
3. O Projeto 
 
Na disciplina Tópicos Especiais do curso técnico de Manutenção e Suporte em Informática, foi proposto 
aos alunos o desenvolvimento de projetos envolvendo o conhecimento em redes sem fio e microcontroladores 
(​Node MCU ESP8266 – ​ESP12e​). O desafio era apresentar propostas de problemas que envolvessem a 
utilização dos conceitos de IoT utilizando microcontroladores de baixo custo e de programação (embarcação) 
produtiva. Dentre eles, um projeto consistia no controle de uma fechadura eletrônica situada na sala de aula, 
acionada automaticamente via internet. 
No entanto, como a disciplina em questão tem uma duração curta de 20 semanas, o projeto foi 
simplificado para “Controle de um Servo Motor baseado em ​Blynk e ​ESP12e​”, projeto de baixo custo e de fácil 
implementação. Atividades práticas envolvendo ​IoT podem ser uma ferramenta útil para melhorar o rendimento 
dos alunos na disciplina como também servem como um elemento motivador para manter o interesse dos 
alunos pela área. 
 
3.1 Descrição do Projeto 
 
Para a realização do projeto em questão, foi necessário investimento em leitura de artigos relacionados a 
utilização de servo-motores, do aplicativo ​Blynk e do ​ESP12e​, em busca do conhecimento necessário à 
definição e implantação do projeto e obtenção dos resultados da pesquisa. 
Servo motores (ou servos) são dispositivos elétricos autossuficientes, que giram ou empurraram peças 
de uma máquina com grande precisão. Servos são caracterizados em várias aplicações: em brinquedos, 
eletrodomésticos, automóveis e aviões. 
Os servos são utilizados para movimentar alavancas e para controle de direção ou ajuste de superfícies 
da asa. Podem, também, ser utilizados para regulagem de velocidade, através da alimentação de combustível, 
onde o servo tem a atividade de controle de abertura e fechamento da válvula que controla a vazão do 
combustível. 
Servos também estão presentes em dispositivos eletrônicos que usamos no dia-a-dia como, por exemplo, 
em aparelhos de ​DVD​ e ​Blu-ray​, que usam servos para estender ou retrair as bandejas de disco. 
Há uma variedade de formas e tamanhos para diferentes aplicações com servos, os quais se aplicam a projetos 
grandes, como o de um poderoso projeto para mover o braço de um robô ou, um minúsculo, para fazer as 
sobrancelhas de um robô ir para cima e para baixo (BAIGELA MOTOR, 2017). 
O ​Blynk é um serviço baseado em um aplicativo personalizável que permite controlar remotamente um 
hardware programável, bem como reportar dados do hardware ao aplicativo. Desta forma, é possível construir 
interfaces gráficas de controle de forma rápida e intuitiva, e que interagem com mais de 400 placas de 
desenvolvimento, em sua maioria, baseadas em Arduino, plataforma de desenvolvimento de microcontroladores 
de visão aberta. Basicamente, o Blynk é composto de três partes: o ​Blynk App​, o Blynk Server e a ​Blynk ​Library 
(BLYNK, 2019; ALMEIDA, 2018). 
O ​ESP12e é um microcontrolador do fabricante chinês ​Espressif​, que inclui capacidade de comunicação 
por ​Wi-Fi​. É a grande tendência no mundo dos makers e nos mais diversos exemplos de Internet das Coisas 
(​IoT​). Segundo De Oliveira (2017): 
Para tornar Internet das Coisas uma realidade, foi preciso que o custo das soluções se tornasse compatível com as “coisas” 
a serem conectadas. O microcontrolador ​ESP8266 da ​Espressif é uma solução à altura da tarefa, 
[...] tudo ao custo de cerca de 2,5 dólares, incluindo o módulo, pronto para utilização, à venda 
em sites chineses, para o consumidor final. 
 
3.2 Especificações do Projeto 
 
Para a concepção deste projeto fez-se necessário o uso dos seguintes Hardwares e Softwares: 
Hardware: 
 • Servo Motor SG90 
 • ​ESP8266 
 • Cabo MicroUSB 
 • ​Jumpers 
Softwares: 
 • ​Arduino IDE 
 • ​BLYNK app 
 
Na Figura 1 é apresentada a estrutura de hardware do projeto montada onde, em azul, pode-se observar 
o motor de passo utilizado. 
 
A Figura 2 apresenta uma imagem da tela do ​Blynk​ configurada para o controle do dispositivo pela web. 
 
4. Resultados 
 
Como resultado do projeto desenvolvido na disciplina de Tópicos Especiais, foi elaborada uma oficina 
com o título “IoT com ESP12 e Arduino” realizada durante o Arduino Day 2019 (ARDUINO, 2019) do campus 
Socorro do Instituto Federal de Sergipe. Esta oficina foi ministrada pelos discentes Camilla A. Escórcio e 
Felipe Vieira Santos. 
A oficina foi ofertada a alunos do curso Manutenção e Suporte em Informática do Campus Socorro, 
independente do módulo do curso, no qual os mesmos se encontravam matriculados, desconsiderando o nível 
de conhecimento técnico. 
Por meio desta oficina, os discentes observaram a abrangência de informação a se explorar no ambiente 
da tecnologia IoT, e que a dedicação ao estudo dessa nova tendência de mercado, os mesmos poderão ampliar 
seus horizontes. Para os participantes da oficina, esta oportunidade os despertou para novas ideias que 
abrangem as disciplinas do curso. Ao final, muitos alunos demonstraram maior interesse em participar de outras 
oficinas relacionadas aos temas e tecnologias estudadas. 
Do ponto de vista pedagógico,tanto o projeto desenvolvido durante a disciplina de Tópicos Especiais 
quanto a oficina foram importantes no amadurecimento do aprendizado, uma vez que foi necessário transpor 
dificuldades e fazer adaptações às possibilidades de execução do projeto. Os alunos da oficina puderam facear 
as dificuldades que surgiram, ao aplicar a teoria na execução de projeto prático, desde um motor de passo que 
não funcionou como o esperado, a problemas de execução e configuração de software. 
CRUZ-NETO, GOMES E TEDESCO (2003) afirmam que o importante da aplicação da Aprendizagem 
Baseada em Problemas é como a colaboração entre indivíduos e grupos de trabalho ocorrem, e onde as 
ferramentas utilizadas fortalecem as dimensões colaborativas representadas pelo modelo proposto. 
No evento do ​Arduino Day​, a execução do projeto na oficina fez com que os alunos pudessem 
acompanhar o desenvolvimento de projeto, partindo da visão global, para o entendimento das pequenas partes, 
tornando o projeto e a pesquisa mais motivadores, por conseguirem atingir os objetivos traçados e realizarem o 
produto final. 
A Figura 3 demonstra os alunos executando as atividades de construção dos protótipos definidos pelos 
grupos, durante a oficina do ​Arduino Day (ARDUINO, 2019), configurando o ​Blynk e montando o circuito com 
o ​Esp12e​. 
Na Figura 4 é observado o projeto já em funcionamento, onde alunos testam o acionamento do servo 
motor via ​ESP12e​ e ​Blynk​. 
 
4.1 Relato da Discente 
 
Do meu ponto de vista a Aprendizagem baseada em Projeto (PBL) incentiva o trabalho da 
transdisciplinaridade, envolvendo competências pertencentes a outras disciplinas, pode-se mencionar, por 
exemplo, que o projeto “Controle de um Servo Motor baseado em Blynk e ESP12e” conseguiu atingir o 
objetivo traçado que foi despertar o lado criativo e autocrítico nos discentes. 
Outro fator existente, foi em relação a dificuldades encontradas, podemos citar as adaptações que foram 
aparecendo durante a oficina do Arduino Day, o que despertou a curiosidade nos alunos envolvidos na 
atividade. 
Os discentes observaram a abrangência de informações a serem exploradas no ambiente de tecnologia IoT, e 
que a dedicação ao estudo poderá ampliar seus horizontes. As habilidades desenvolvidas foram: autonomia; 
curiosidade; comunicação interpessoal; liderança e resolução de problemas. 
Em virtude dos fatos mencionados, concluo que a aprendizagem baseada em projeto além de trazer 
motivação, desafio, pesquisa de conteúdo, comprometimento, reflexão, ​feedback e avaliação, este método 
instigou os discentes, partindo de dúvidas complexas ( Como o servo motor funciona ? ), tornando os alunos 
protagonistas (eles têm voz e poder de decisão) assim desenvolvem autonomia, exercitam a colaboração, o 
raciocínio lógico, a comunicação, o manuseio de tecnologia, a criatividade e o controle do tempo. 
Ainda convém lembrar que trabalhando com a liderança e a comunicação interpessoal este tipo de 
atividade se torna uma experiência única de aprendizagem. Se os discentes tiverem oportunidade de aprender 
algo e se manter disciplinados seu futuro será brilhante. O aprendizado foi tão significativo que me senti 
confiante para ministrar juntamente com outro discente uma oficina sobre os assuntos aprendidos na disciplina 
de Tópicos Especiais. Só nos resta esperar que os discentes desenvolvam habilidades superiores de pensamento 
(criação, avaliação, análise, etc), próprias para um determinado contexto ou situação pessoal, profissional e/ou 
social. 
 
 
 
5. Conclusão 
 
O uso da metodologia ​PBL proporcionou, tanto ao corpo docente quanto ao corpo discente, a 
possibilidade de evolução do pensamento construtivo durante o processo de aprendizagem na disciplina 
Tópicos Especiais. As práticas utilizadas para aproximar os alunos da realidade de trabalho, desenvolveram, 
ainda, a capacidade empreendedora e inovadora, características estas demonstradas nos resultados de criação e 
execução dos projetos realizados. 
Além deste tipo de projeto despertar a iniciativa, a criatividade e a busca de informações, para o tema 
escolhido ele acaba fazendo com que o estudante perceba a sua importância e os conhecimentos adquiridos. É 
nesta fase que o estudante percebe que durante seu ciclo de vida profissional, ele sempre necessitará ultrapassar 
os conhecimentos auferidos ao longo de seus estudos, onde o seu fazer profissional sempre deverá ser orientado 
a buscar o novo, usar a criatividade e lidar com situações críticas como prazos, que é característica de projeto 
desta natureza. 
Além disso, a utilização de projetos em que se caracterizam o emprego de circuitos minimalistas e 
Interne das Coisas, permitiu a possibilidade de realização de atividades de construção de protótipos com 
alcances à realidade profissional com custos de baixo investimento. 
Por fim, o trabalho colaborativo, permite que surjam perfis de liderança, bem como inúmeras discussões 
a fim de transmitir uma ideia ou um novo conhecimento entre os pares. Isto, torna este tipo de atividade uma 
experiência única de aprendizado. 
 
Referências 
 
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em: https://portal.vidadesilicio.com.br/blynk/ (Acesso: 28/maio/2019). 
 
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<http://pt.china-steppermotor.com/news/baigela-15712400.html> (Acesso: 17/abril/2019). 
 
BLYNK, 2019, ​Blynk IoT Platform​. Disponível em: <https://blynk.io/>. Acesso em: 28/05/2019. 
 
COLES, C. (1991) ​Is problem-based learning the only way?​, in: D. BOUD & G. FELETTI (Eds) The 
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CRUZ-NETO, G. G.; GOMES, A. S.; TEDESCO, P., ​Elicitação de Requisitos de Sistemas Colaborativos de 
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Ilustrações 
 
 
Figura 1: Estrutura de hardware 
Fonte: própria do autor. 
 
 
Figura 2: Estrutura do software 
Fonte: própria do autor. 
 
 
Figura 3: Oficina do Arduino Day 2019. 
Fonte: própria do autor. 
 
 
Figura 4: Oficina do Arduino Day 2019. 
Fonte: própria do autor.