ARTIGO ORIGINAL
LITAIFF, Fabian Cardoso [1], TRINDADE, Levi Castro Dias [2], OLIVEIRA, Matheus da Silva [3], NUNES, Edvam de Oliveira [4], NOGUEIRA, Carolina Cecília Carvalho [5]
LITAIFF, Fabian Cardoso et al. Robótica e arte: uma experiência no ensino humanizado. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 09, Ed. 09, Vol. 02, pp. 124-135. Setembro de 2024. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/educacao/robotica-e-arte, DOI: 10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/educacao/robotica-e-arte
RESUMO
A robótica educacional tem sido cada vez mais utilizada nos últimos anos, se concretizando como uma ferramenta que apresenta dinamismo e motivação na prática pedagógica, sendo um objeto de aprendizagem que possibilita a descoberta de novas estratégias para contribuir com o processo de ensino-aprendizagem impactando de forma positiva a sociedade, atribuindo a arte como um recurso destacável que pode ser usado de forma criativa, sendo capaz de desenvolver relações temáticas ilimitadas e oferecer estudos interdisciplinares de diferentes formas no âmbito escolar. Este artigo tem como objetivo relatar as experiências de alunos de engenharia no processo de atividades educacionais em colaboração com alunos de artes da UEA, visando a integração desse método em uma escola da rede pública de ensino em Manaus-AM com alunos do ensino fundamental das séries iniciais e de 5° ao 9° anos.
Palavras-chave: Robótica educacional, Prática pedagógica, Estudos interdisciplinares.
1. INTRODUÇÃO
Historicamente, observa-se diversos relatos de alunos, questionando-se qual a finalidade de estudar determinado assunto pois não sabe o que o mesmo irá lhe agregar no atual desenvolvimento da civilização. Isso acontece, muita das vezes, por conta da metodologia focada em assuntos que limitam o aluno, dentro de assuntos determinados a cada faixa de idade e por uma didática onde não se procura observar e entender as necessidades da contemporaneidade.
A falta de um método de ensino e de um material didático inovador são barreiras para a aprendizagem (Rapkiewicz, Pereira, 2004), o Movimento Maker, vem como solução em meio a tudo isso, desconstruindo muitos dos padrões de ensinamento que estão presentes em diversas instituições de ensino, permitindo que os alunos desenvolvam seu conhecimento teórico através da prática, possibilitando que possam sair do campo da ideia e ir a extensão da experimentação. Com as atividades Maker ou DIY (Do If Yourself,”Faça Você Mesmo”), os alunos aprendem a partir da construção da sua proposta, tornando o desenvolvimento do aluno efetivo e prazeroso na construção de sua ideia, onde esse movimento permite a criatividade artística do usuário.
Juntamente a essas soluções, pode-se potencializar o desenvolvimento com auxílio da tecnologia e internet, que vem crescendo cada vez mais e se popularizando na juventude da geração atual. Sabemos que a internet possui diversas informações, então o letramento digital vem com a proposta de utilizar esses recursos não apenas para lazer e diversão, mas para beneficiar a construção da aprendizagem. O utilizar ferramentas lúdicas é possível atrair a atenção dos alunos, o que por sua vez permite o aprendizado e desenvolvimento de habilidades (Macedo; Petty; Passos, 2005).
Considerando o uso de práticas do Movimento Maker (Cordeiro; Guérios; Paz, 2019), e o aumento de dispositivos digitais no meio de crianças e jovens, o ensino da Robótica vem como uma grande estratégia. Utilizando equipamentos e matérias (que em sua maioria já fazem parte do cotidiano dos alunos), a robótica vai muito mais além do que apenas a montagem de uma máquina (Silva, 2009). Para a construção de um equipamento robótico é necessário a combinação de diversos conceitos e conhecimentos de diferenciadas áreas, as atividades devem ocorrer de forma produtiva, principalmente trabalhadas por grupos de alunos, encaixando no conceito de transdisciplinaridade como a valorização do conhecimento compartilhado na construção de algo novo resultado da soma de conhecimentos de cada indivíduo (Zilli, 2004). O seu estudo consegue desenvolver várias áreas durante o processo de elaboração do robô, levando em conta a funcionalidade do robô, o motivo da sua construção, importância de cada parte do robô, motores, sensores e mecanismos que permitem que ele conclua os comandos, execute e realize tarefas. Fundamentalmente é considerado o desenvolvimento do aluno, a fim de que se torne um aluno mais proativo, aumentando o interesse e a interação do aluno com tecnologia e desenvolvimento, facilitar o aprendizado e torna-lo mais dinâmico (principalmente sobre assuntos onde encontramos maior obstáculo na aprendizagem, como Matemática, Física e Química), evidenciar o espírito crítico em resolução de problemas, demonstrar a conectividade entre disciplinas (sendo muitas das vezes abordadas de maneira individual), enriquecer a matriz curricular, aumentar a interação entre pessoas de diferentes perfis comportamentais e preparar nossos jovens para os desafios do mercado de trabalho.
Todas as crianças que participaram dos cursos de formação tiveram suas autorizações deferidas no TCLE do projeto por seus responsável, e as crianças que participaram do evento tiveram suas inscrições deferidas com autorização.
2. METODOLOGIA
Este trabalho teve como método a pesquisa-ação (Tripp, 2005), por meio de atividades interdisciplinares nas áreas da robótica e da arte, visando a troca de informações entre os alunos participantes e os instrutores responsáveis.
Segundo Thiollent (2005, p. 75):
Com a orientação metodológica da pesquisa-ação, os pesquisadores em educação estariam em condição de produzir informações e conhecimentos de uso mais efetivo, inclusive ao nível pedagógico. Tal orientação contribuiria para o esclarecimento das microssituações escolares e para a definição de objetivos de ação pedagógica e de transformações mais abrangentes.
Seguindo a metodologia, se propôs a iniciação de aulas visando estimular a prática da robótica, tendo como critério avaliativo as atividades desenvolvidas através das ideias dos alunos, buscando compreendê-los e possibilitando que os mesmos trabalhassem com um tema e/ou assunto relacionado a robótica que os agradassem. Dentre os diversos assuntos sugeridos pelos estudantes, a construção de robôs em sala de aula para a idealização de uma peça teatral com os robôs sendo os personagens da atração obteve uma aprovação total da turma.
Aplicando a teoria do ‘Do It Yourself – DIY’, que significa ‘Faça Você Mesmo’, os estudantes se propuseram a criação de pequenos circuitos semelhantes aos circuitos implementados dentro dos robôs, assim os instrutores propuseram que em dois dias da semana, as aulas de robótica aconteceriam, sendo em um dia uma aula teórica a fim de ministrar o conteúdo necessário para a aplicação em um determinado tipo de circuito e no outro a prática do assunto ora ministrado anteriormente.
Na aplicação das aulas teóricas, os estudantes utilizaram o software Scratch, o site Tinkercad e o software Otto Blocky que visam a aplicação de componentes eletrônicos da área da robótica ajudando o estudante a entender a lógica de programação por meio de algoritmos computacionais desenhados para aplicação em crianças do ensino fundamental, através da metodologia de programação por blocos, onde o aluno aprende a programar sem precisar escrever uma linha de código.
No desenvolvimento prático com os componentes eletrônicos, os estudantes basearam em ideias utilizando sensores, telas oled, buzzers (emissor de áudio), switches (botão ON/OFF), leds (Diodo emissor de luz), resistores, servos e arduino, que é uma placa de prototipagem eletrônica de código aberto, resumidamente, é como se fosse a base do projeto e/ou o cérebro do robô que ora seria criado.
Depois de obterem o conhecimento necessário para a construção do robô, se deu início a escolha do tipo de robô, e como os mesmos obtiveram enorme vontade de aprender mais sobre o DIY, o robô escolhido para a construção da apresentação teatral foi o OTTO OLED DIY, encontrado via pesquisas pelos estudantes.
As atividades foram trabalhadas de forma dinâmicas, sendo aulas esportivas individuais ou em grupo para possibilitar uma comunicação entre todos do meio.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Inicialmente os estudantes participaram de aulas teóricas utilizando a plataforma Scratch, que nessa plataforma se faz uso da imaginação do estudante numa aplicação de um jogo ou programação através de blocos, visando entender como cada detalhe importa na programação de algo. Assim, em conjunto com instrutores da área de artes, os estudantes tiveram uma tarefa inicial de programar um cenário criando uma pequena apresentação utilizando quaisquer ferramentas disponíveis no site. O Scratch continuou sendo utilizado em algumas aulas seguintes até que os estudantes obtivessem uma clareza do que e como cada bloco de programação funciona.
Aos poucos se fez a passagem da plataforma Scratch para o Tinkercad, onde nessa plataforma nova os estudantes poderiam aplicar todo conhecimento obtido anteriormente do Scratch no Tinkercad, a diferença que no Tinkercad essa aplicação não seria em formas de jogos e sim em forma de aprendizado dos componentes eletrônicos. Assim, se começou a apresentação e explicação desses componentes para os estudantes. Propôs-se aos estudantes, criarem pequenos circuitos no Tinkercad utilizando os componentes estudados (Figura 01 – Ensino dos componentes eletrônicos.) e como resultado obtivemos alguns dos seguintes circuitos: Estacionamento inteligente, onde ao se ter um carro na vaga, o led acenderá de uma cor e ao não se ter esse carro o led terá outra cor; Detector de incêndio, onde ao se detectar fumaça, um buzzer começará a apitar e um led começará a piscar e um circuito abridor de porta utilizando servos.
Figura 1: Ensino dos componentes eletrônicos
Em seguida, se iniciou a construção dos robôs utilizando como base os robôs disponíveis no site Otto DIY, como mencionado anteriormente, o robô escolhido foi o OTTO OLED DIY, assim propôs-se aos alunos que baixassem o arquivo do robô e abrissem via Tinkercad e realizassem pequenas modificações (Figura 02 – Modelagem do robô.) a fim de ensiná-los sobre modelagem 3D que é um assunto necessário na construção dos robôs para futuramente os estudantes criarem robôs modelados do zero.
Figura 2: Modelagem do robô
Para a montagem dos robôs, se fez necessário algumas semanas para esse fator, uma vez que como se tratava de coisas pequenas referentes aos componentes era necessário se ter um zelo maior. Durante a montagem dos robôs, os estudantes aprenderam que deve-se seguir um caminho certo e detalhado, pois um fio ligado de forma errada poderia acarretar em um componente danificado, assim os instrutores se dividiram para atender um número de estudantes que seria possível acompanhar passo a passo (figura). Ao decorrer da montagem, os estudantes aprenderam sobre alguns conceitos sobre circuitos elétricos, como voltagem, aterramento e corrente pois o arduino tem limitações quanto a esses fatores e é de extrema importância se manter dentro dessas limitações.
Figura 3: Montagem dos robôs
Figura 4: Robôs programáveis
Realizado a montagem dos robôs, o último passo necessário para a finalização da construção dos robôs que faltava era a programação. Como citado anteriormente, os estudantes aprenderam a programar por blocos, tanto no Scratch quanto no Tinkercad, logo o software utilizado para a programação dos robôs foi o Otto Blocky, que também é um software de programação por blocos. Os estudantes nesse caso, se reuniram em duas aulas e programaram os robôs ajudando uns aos outros sob orientação dos instrutores da área da robótica e de artes, pois os robôs deveriam seguir um roteiro, uma vez que os mesmos seriam utilizados para uma apresentação teatral.
Pode-se notar como a turma estava empenhada nesse projeto, além de unida, uma vez que sempre que algum aluno tinha dúvidas, outro aluno o ajudava. Além de perceber que depois de algumas partes dos robôs feitas, o restante os alunos realizavam sem ajuda dos instrutores e desempenhavam um excelente trabalho na etapa trabalhada.
Assim, os resultados analisados foram considerados extremamente satisfatórios, uma vez que todo o projeto foi concluído e nenhuma dúvida deixou de ser sanada, além de que em todos os testes de roteiro para a apresentação, os robôs desempenharam um excelente papel.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A aplicação dos conceitos e práticas da robótica com as artes desenvolveu a criatividade e inovação através de trabalhos em equipe, estratégias, responsabilidades, troca de informações, fortalecimento e/ou novas de habilidades onde cada estudante desempenhou um papel importante na criação do robô, estabelecendo uma ponte entre a teoria estudada e a prática aplicada em sala de aula.
Figura 5: Apresentação teatral dos robôs desenvolvidos
Os alunos desempenharam um trabalho de performance extraordinária sempre buscando aprender e inovar baseando-se em assuntos vistos ou não em aula, superando desafios na área de programação, visto que em aulas somente teóricas esse assunto ocasiona confusão em alguns pontos. Assim se fez necessário os instrutores entenderem a melhor didática para com os estudantes e aplicarem aulas que forneceriam uma resposta por completo das dúvidas obtidas na programação, sancionando quaisquer dificuldades encontradas nessa etapa.
Portanto, ao final do projeto os alunos obtiveram conhecimentos de diversas áreas do conhecimento como robótica, artes, matemática e física que podem ser utilizadas no aprimoramento de suas ideias em casa, escola ou comunidade visando atender e auxiliar na disseminação da robótica educacional em diversos ramos da sociedade.
REFERÊNCIAS
CORDEIRO, Luis Felipe; GUÉRIOS, Samantha Cordeiro; PAZ, Daiane Padula. Movimento Maker e a Educação: A Tecnologia a Favor da Construção do Conhecimento. Revista Mundi Sociais e Humanidades, v. 4, n, 1, p.45, 2019. Disponível em: https://periodicos.ifpr.edu.br/index.php/MundiSH/article/view/735/370. Acesso em 18 out. 2022.
MACEDO, L. DE; PETTY, A. L. S.; PASSOS, N. C. Os jogos e o lúdico na aprendizagem escolar. Porto Alegre: Artmed. 2005. Disponível em: https://repositorio.usp.br/item/001499967. Acesso em: 17 abr. 2024.
PEREIRA JR, J. C. R.; RAPKIEWICZ, C. E. O Processo de Ensino e Aprendizagem de Algoritmos e Programação: Uma Visão Crítica da Literatura. In: Anais III Workshop de Educação em Informática de Minas Gerais WEI 2004 – XXIV Congresso da Sociedade Brasileira de Computação 2004, Salvador BA – Brasil.
SILVA, Alzira Ferreira Da. RoboEduc: Uma Metodologia de Aprendizado com Robótica Educacional. Tese (Doutorado em Ciências) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009. Disponível em: https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15128/1/AlziraFS.pdf. Acesso em 22 out. 2022.
THIOLLENT, Michel. Metodologia da Pesquisa-ação. São Paulo: Cortez Editora, 2005.
TRIPP, David. Pesquisa-ação: uma introdução metodológica. Educação e Pesquisa, São Paulo, v. 31, n. 3, p. 443-466, set./dez. 2005. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/ep/v31n3/a09v31n3.pdf . Acesso em: 12 out. 2022.
ZILLI, Silvana Do Rocio. A Robotica Educacional no Ensino Fundamental: Perspectivas e Prática. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/bitstream/handle/123456789/86930/224814.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em 19 out. 2022.
[1] Doutor em Física – Stricto Sensu. ORCID: https://orcid.org/0009-0000-0092-4025. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/9589155356379692.
[2] Graduando de Engenharia de Controle e Automação. ORCID: https://orcid.org/0009-0000-0949-0219. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/8594731502100621.
[3] Graduando de Engenharia elétrica. ORCID: https://orcid.org/0009-0000-2057-7163. Currículo Lattes: https://lattes.cnpq.br/7419141305520183.
[4] Doutor em Física – Stricto Sensu. ORCID: https://orcid.org/0009-0003-1964-2521. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/5852057691244350.
[5] Mestre em Artes – Stricto Sensu. ORCID: https://orcid.org/0009-0009-4268-0423. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/9649425721344718.
Material recebido: 14 de maio de 2024.
Material aprovado pelos pares: 02 de julho de 2024.
Material editado aprovado pelos autores: 18 de setembro de 2024.
