Baixe Robótica Educacional de Baixo Custo: Democratizando o Ensino e outras Teses (TCC) em PDF para Robótica, somente na Docsity!
Robótica educacional de baixo custo: Democratizando o seu ensino
Low-cost educational robotics: Democratizing your teaching
Robótica educativa de bajo coste: democratizando tu enseñanza
Resumo: O uso de novas tecnologias para auxiliar no processo de ensino e aprendizagem é crescente no mundo atual. Dentre elas, a robótica educativa se apresenta como uma ferramenta eficaz, com a capacidade de envolver e cativar o aluno, fazendo com que o processo de ensino aprendizagem ocorra de forma lúdica. O entrave para a democratização do seu uso está no alto custo dos equipamentos. Contudo, a robótica educativa de baixo custo pode ser uma alternativa para robótica educativa convencional em locais de ensino onde o orçamento não seja tão generoso. Destarte, a proposta deste trabalho é apresentar uma revisão bibliográfica sobre a robótica educativa de baixo custo, focando em alguns artigos que relatam a sua utilização em escolas públicas do nosso país. Palavras-chave: Robótica educacional. Inclusão social. Baixa renda. Qualificação profissional. Competências digitais. Abstract: The use of new technologies to assist in the teaching and learning process is growing in today's world. Among them, educational robotics presents itself as an effective tool, with the ability to involve and captivate the student, making the teaching-learning process occur in a playful way. The obstacle to the democratization of its use is the high cost of the equipment. However, low-cost educational robotics can be an alternative to conventional educational robotics in educational settings where the budget is not so generous. Therefore, the purpose of this work is to present a bibliographical review on low-cost educational robotics, focusing on some articles that report its use in public schools in our country. Keywords: Educational robotics. Social inclusion. Low income. Professional qualification. Digital skills. Resumen: El uso de nuevas tecnologías para ayudar en el proceso de enseñanza y aprendizaje está creciendo en el mundo actual. Entre ellos, la robótica educativa se presenta como una herramienta eficaz, con la capacidad de involucrar y cautivar al estudiante, haciendo que el proceso de enseñanza-aprendizaje se dé de forma lúdica. El obstáculo para la democratización de su uso es el elevado coste de los equipos. Sin embargo, la robótica educativa de bajo coste puede ser una alternativa a la robótica educativa convencional en entornos educativos donde el presupuesto no es tan generoso. Por lo anterior, el propósito de este trabajo es presentar una revisión bibliográfica sobre robótica educativa de bajo costo, centrándose en algunos artículos que reportan su uso en escuelas públicas de nuestro país. Palabras clave: Robótica educativa. Inclusión social. De bajos ingresos. Calificación profesional. Habilidades digitales.
1 Introdução
Cada ano que passa a humanidade evolui e desenvolve novas tecnologias que auxiliam nosso cotidiano e facilitam nas tarefas diárias. Com a robótica não é diferente, os avanços nessa área vêm crescendo e suas aplicações ampliam os horizontes de possibilidades no mundo contemporâneo. O segmento tecnológico é relativamente recente, caracteriza-se por se relacionar fortemente com as áreas de mecânica, eletrônica e computação. No geral, esta área trata de sistemas compostos por máquinas automáticas e controlados por circuitos integrados programáveis (Miyagi and Villani 2004). A Terceira Revolução Industrial, também conhecida como Revolução Tecnocientífica, iniciou-se na metade do século XX, após a Segunda Guerra Mundial. Essa fase representa uma revolução não só no setor industrial, visto que passou a relacionar o desenvolvimento tecnológico voltado ao processo produtivo ao avanço científico, deixando de limitar-se apenas a alguns países e espalhando-se por todo o mundo (Silva, 2018). Atualmente estamos na era da Indústria 4.0, também conhecida como a Quarta Revolução Industrial, que engloba um amplo sistema de tecnologias avançadas. Para o economista alemão Klaus Schwab, um dos criadores da ideia da Quarta Revolução Industrial, ela se iniciou em 2010, quando diversas indústrias da Europa, Estados Unidos, China, Japão, Taiwan e Coreia do Sul passaram a ter toda a sua linha de produção automatizada e robotizada. Diversas tecnologias fazem parte da Quarta Revolução Industrial, como a inteligência artificial, as impressoras 3D, drones, nanotecnologia, neurotecnologia, internet das coisas, realidade aumentada, transgenia e veículos autônomos (Junior Ferreira, 2019). Mesmo com todos os avanços nesse setor, ainda há dificuldades em acessá-las. De fato, nós vivemos no mesmo planeta, mas em mundos diferentes. O que é necessidade básica para uns, é luxo para outros. Se de um lado temos visto o acelerado processo de automação nos segmentos industriais, do outro lado ainda temos jovens e adultos analfabetos digitais que mal conseguem ligar um computador. Essa é a dura realidade de milhares de brasileiros que para terem acesso ao básico da Informática já é difícil, o que diremos do processo de construção e operação de um robô. Para diminuir essa desigualdade tecnológica, são necessárias ações voltadas para a educação. Acompanhar a corrida tecnológica não é uma tarefa fácil para a educação pública. Como consequência, o ingresso desse público no mercado de trabalho torna-se mais difícil. Sabemos que a educação é um poderoso instrumento de inclusão social e de emancipação intelectual. Fazer com que nossos estudantes tenham acesso às novas Tecnologias da Informação, fará com que essa proposta seja cumprida pela educação. Parte dos jovens matriculados na rede pública no Brasil é muito difícil. Esse público que está cursando o ensino médio, precisa trabalhar para ajudar nas despesas da casa. Uma rotina pesada que leva a maioria desses estudantes a abandonarem os estudos ainda no primeiro semestre do ano letivo. É diante desse cenário, que devemos proporcionar uma educação de qualidade baseada na realidade desses educandos. Um dos objetivos da educação é diminuir as desigualdades sociais e promover inclusão, e justamente por essa razão que o conhecimento de novas tecnologias, como a robótica, pode possibilitar mais oportunidades para nossos jovens. Nesse contexto, a robótica na educação é um instrumento que pode despertar habilidades técnicas e pensamento lógico indispensáveis para o mercado do trabalho e quem sabe abriria novas possibilidades para uma futura profissão.
O Brasil possui desde 1997 um Programa Nacional de Tecnologia, criado pelo Ministério da Educação, destinado a estudantes e professores da rede pública de ensino para alavancar a tecnologia como ferramenta pedagógica no ensino fundamental e médio. A robótica está presente na grade do SESI ( Serviço Social da Indústria ) em todo o Brasil desde 2006 (Lucchesi, 2022). Hoje, a robótica é reconhecida como uma ferramenta educacional eficaz para o desenvolvimento de habilidades como: Pensamento lógico e crítico, resolução de problemas, trabalho em equipe, criatividade, inovação e muito mais. A possibilidade de implantar uma robótica educacional possibilita o ensino de uma variedade de conceitos e habilidades, desde ciência e tecnologia até matemática e resolução de problemas. Ela é uma maneira envolvente e divertida de aprender, e pode ajudar os discentes a desenvolverem habilidades importantes que serão úteis para eles em sua vida pessoal e profissional. Vejamos alguns dos benefícios da robótica na educação: ● Motivação e engajamento: A robótica é uma atividade desafiadora e gratificante, e pode ajudar os alunos a se envolverem no aprendizado. Ela fornece aos alunos a oportunidade de criar e construir algo por conta própria, o que pode aumentar seu interesse e motivação. ● Desenvolvimento de habilidades: Ajudar o estudante a desenvolver uma variedade de habilidades, incluindo: Pensamento crítico e resolução de problemas: A robótica requer que os discentes pensem criticamente sobre como resolver problemas. Eles precisam analisar situações, identificar possíveis soluções e testá-las. Colaboração: Estar envolvido em uma atividade colaborativa contribui para desenvolver habilidades de trabalho em equipe além de aprender a se comunicar, negociar e cooperar uns com os outros para alcançar um objetivo comum. Pensamento computacional: Ao aprender a programar um computador, eles desenvolvem o pensamento computacional, que é base da lógica da programação e a linguagem de programação é utilizada para controlar robôs. ● Criatividade e inovação: Uma das habilidades mais exigidas hoje no mercado de trabalho é a criatividade e a inovação, e na robótica o estudante aprende a desenvolvê-las. Pensar fora da “caixinha” para encontrar soluções para problemas. ● Preparo para o futuro: Não restam dúvidas de que a robótica estará cada vez mais presente no nosso cotidiano e é uma área em expansão em todo mundo. Os jovens e adolescentes que adquirem habilidades robóticas estarão bem-preparados para o mercado de trabalho do futuro. A robótica educativa ou robótica pedagógica é caracterizada por ambientes de aprendizagem onde o aluno pode montar um robô ou sistema robotizado. É uma prática envolvendo hardware, software e trabalho manual, onde a lógica é inerente na montagem e programação de robôs, envolvendo normalmente problemas do cotidiano que perturbam o estudante em busca de respostas. Essa prática objetiva desenvolver o raciocínio lógico, a criatividade, a sua participação ativa no aprendizado, a compreensão de conceitos e o conviver em grupo e na linguagem, num ambiente que envolve tecnologia, relações e experiências (CHITOLINA, 2017, p. 4). Ao implantar a robótica no ambiente escolar, ela se torna uma ferramenta educacional poderosa que pode beneficiar estudantes de todas as idades e níveis de habilidade. De um modo geral,
auxiliando-nos a compreender melhor aspectos didático-pedagógicos que estão interligados ao ambiente de ensino-aprendizagem proporcionado pela robótica educacional.
3 Robótica de baixo custo
A robótica educacional é explorada comercialmente por empresas como LEGO ou MECCANO, dentre outros, e possui um custo elevado para a realidade brasileira (Filho e Gonçalves, 2008). Além disso, os kits proprietários não possuem adaptabilidade com outros dispositivos que não pertençam ao seu fabricante. Nesse contexto, a robótica educacional de baixo custo tenta oferecer os benefícios da robótica educacional aos alunos de escolas menos afortunadas financeiramente, como é o caso de algumas das escolas públicas. Para salientar as experiências como a utilização da robótica educacional de baixo custo, realizou-se uma pesquisa bibliográfica nos quais dois artigos se apresentaram e foram fruto de exploração e discussão. O material pesquisado permitiu perceber os benefícios da robótica educacional e os desafios econômicos para implantá-la nas escolas públicas. O primeiro artigo intitulado “REDUC: A Robótica Educacional como Abordagem de Baixo Custo para o Ensino de Computação em Cursos Técnicos e Tecnológicos” foi um trabalho desenvolvido que buscou utilizar alternativas para baratear os custos da montagem de um robô, de modo que a Robótica Educacional pudesse ser tornar mais acessível aos estudantes de Computação em Cursos Técnicos e Tecnológicos do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA) e das redes públicas. O projeto despertou o interesse dos estudantes em aprender sobre robótica e suas aplicações na indústria e no dia a dia. (Santos; Nascimento; Bezerra, 2010). Figura 1- Sucata de Mouse utilizada como robô na brincadeira chuta-gol (Santos, Nascimento, Bezerra, 2010). Eles usaram o Arduino, que é uma plataforma programável de prototipagem eletrônica, kits de baixo custo e materiais eletrônicos descartados (Silva, 2012). O curso conta com momentos presenciais e online, sendo que as oficinas práticas são realizadas nos encontros semanais e as atividades online são feitas com a ajuda dos pais ou responsáveis. O objetivo é que esses estudantes se tornem criadores e construtores do seu próprio conhecimento, compreendendo que a tecnologia existe há muito tempo e que agora eles têm a possibilidade de construir desde objetos de robótica com baixo custo até robôs inteligentes. Esse trabalho contribui para o desenvolvimento e aprendizagem dos estudantes, habilitando-os e despertando o interesse em aprender de forma lúdica e prazerosa sobre as tecnologias atuais. Através de projetos como esse, é possível promover a contextualização e articulação da teoria com a prática no ensino-aprendizagem de lógica de programação.
Adotar estratégias podem ajudar a superar essas barreiras e tornar a robótica mais acessível nas escolas públicas. Uma delas é desenvolver kits de robótica mais baratos com materiais reutilizáveis e softwares gratuitos. A outra estratégia é habilitar os professores através de cursos online, workshops e outras formas de treinamento que podem ser custo zero para o professor. Vejamos algumas sugestões específicas para superar os desafios da implementação da robótica na educação pública: ● Parcerias: Criar parcerias entre governos, empresas e organizações sem fins lucrativos para desenvolver kits de robótica mais baratos e preparar os professores. ● Internet: Buscar cursos online gratuitos preparatórios para os professores. ● Materiais descartados: Usar produtos elétricos e eletrônicos quebrados, danificados ou sem utilidade que serão recolhidos na própria instituição de ensino através de campanhas promovidas em parceria com a comunidade em que a escola esteja inserida.
5 Objetivos dos projetos de robótica na educação
César (2010) considera que o objetivo da robótica educacional é desenvolver projetos educacionais por meio da construção e manipulação de robôs, visando a proporcionar aos alunos um ambiente de aprendizagem que possibilite o desenvolvimento do raciocínio, criatividade, conhecimento multidisciplinar, bem como prepará-los para o mundo atual, já que cada vez mais se faz necessário a interação homem máquina para a realização das tarefas diárias. Esse mesmo autor destaca que, de forma geral, as principais vantagens da robótica educativa são: ● Transforma a aprendizagem em algo motivante, tornando bastante acessíveis os princípios de Ciência e Tecnologia aos alunos; ● Desenvolve a autossuficiência na busca e obtenção de conhecimentos; ● Permite testar em um equipamento físico o que aprenderam utilizando modelos que simulam o mundo real; ● Estimula a leitura, a exploração e a investigação; ● Prepara o aluno para trabalho em grupo; ● Estimula o hábito do trabalho organizado, uma vez que desenvolve aspectos ligados ao planejamento, execução e avaliação final de projetos; ● Ajuda à superação de limitações de comunicação, fazendo com que o aluno verbalize seus conhecimentos e suas experiências e desenvolvam sua capacidade de argumentar e contra-argumentar; ● Desenvolve concentração, disciplina, responsabilidade, persistência e perseverança; ● Aprimora a motricidade, através da execução de trabalhos manuais; ● Estimula a criatividade, tanto no momento de concepção das ideias, como durante o processo de resolução dos problemas; ● Desenvolve o raciocínio e a lógica na construção de algoritmos e programas para controle de mecanismos; ● Favorece a interdisciplinaridade, promovendo a integração de conceitos de áreas como: matemática, física, eletricidade, eletrônica, mecânica e arquitetura.
Pode-se concluir que a robótica educacional visa a desenvolver o conhecimento do aluno transformando a teoria em prática, com o intuito de utilizar conceitos obtidos em sala de aula e no cotidiano, para desenvolver habilidades capazes de organizar e solucionar problemas (Melo; Azoubelo; Padilha, 2009).
6 Considerações finais
No decorrer deste trabalho podemos observar que a robótica educativa de baixo custo voltada para a Educação 4.0 é uma abordagem teórico-prática baseada no aprendizado por meio da experimentação, vivências e realização de projetos. As novas Tecnologias da Informação mudaram para sempre a maneira como nos relacionamos com o mundo à nossa volta. As instituições de ensino no Brasil estão experimentando novas perspectivas de ensino e criando novos paradigmas no âmbito estudantil. A falta de recursos financeiros pode ser vencida com propostas factíveis que atendam as necessidades dessas instituições. Após a leitura há evidências de que a robótica educacional de baixo custo é uma área emergente que tem o potencial de democratizar o acesso à educação tecnológica. Com o desenvolvimento de kits e plataformas de robótica de baixo custo, é possível que escolas e alunos de todas as classes sociais tenham acesso a essa tecnologia. A seguir, apresentamos algumas proposições para discutir sobre robótica educacional de baixo custo:
- Os benefícios da robótica educacional : Quais são os benefícios de ensinar robótica aos alunos? Como a robótica pode contribuir para o desenvolvimento das habilidades cognitivas, socioemocionais e tecnológicas dos alunos?
- Os desafios da robótica educacional de baixo custo : Quais são os desafios de implementar a robótica educacional de baixo custo nas escolas? Como superar esses desafios?
- O papel dos professores : Qual é o papel dos professores na robótica educacional? Como os professores podem se preparar para ensinar robótica?
- O futuro da robótica educacional de baixo custo : Como a robótica educacional de baixo custo pode evoluir no futuro? Quais são as tendências que podem impactar essa área?
- Divulgação: Promover a compreensão dos benefícios, desafios e oportunidades da robótica educacional de baixo custo para os educandos; A educação tecnológica abre as portas para uma nova era do ensino. Entendemos que os desafios financeiros impostos pela realidade do povo brasileiro e que ainda há séculos de retrocessos na Educação do país. Continuar pensando em uma Educação que seja emancipadora é semear no presente com o olhar para o futuro. As futuras gerações terão que lidar com as novas tecnologias que a cada dia se tornam parte do nosso dia a dia, mesmo em comunidades carentes de cuidados básicos, como rede de água tratada e esgoto, já possuem sinais da Internet. Em conclusão, a robótica educacional de baixo custo como instrumento de democratização do seu ensino, é uma ferramenta que pode ser usada para promover o aprendizado e o desenvolvimento dos alunos. O futuro da robótica na educação é promissor e os avanços de novas tecnologias irão possibilitar que os kits e as plataformas de robótica tornem-se ainda mais acessíveis e sofisticados.
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