Como funciona a robótica educacional?

Com a ascensão de tecnologias aplicadas ao ensino, a robótica educacional vem sendo incorporada por escolas de diversos países.

Seja como parte da grade curricular obrigatória, disciplina extracurricular ou integrando outras matérias, a construção de robôs tem o poder de transformar o processo de aprendizagem, tornando as aulas mais divertidas e atrativas.

Também desperta os alunos para o campo científico de um jeito simples, partindo de problemas do cotidiano para mostrar o funcionamento de dispositivos tecnológicos.

Neste artigo, vamos mergulhar no universo da robótica educacional, começando pelo conceito, bases e objetivos e concluindo com maneiras de implementar e aproveitar o potencial dessa dinâmica nas instituições de ensino.

Veja quais serão os tópicos comentados a partir de agora:

  • O que é robótica educacional?
    • O uso da tecnologia na aprendizagem
  • Qual é o objetivo da robótica educacional?
  • Em qual estágio da aprendizagem é ideal começar a estudar robótica educacional?
  • Como funciona a robótica educacional?
  • Como a robótica educacional pode auxiliar no aprendizado?
  • O que se estuda em robótica educacional?
  • Quais são as vantagens da robótica educacional?
  • O que é necessário para implementar a robótica educacional nas escolas?
  • Como implementar a robótica educacional nas escolas?

Siga com a leitura e descubra tudo sobre o tema!

O que é robótica educacional?

Robótica educacional é um método de aprendizagem focado na pesquisa, descoberta e construção de uma máquina como resultado da aquisição de conhecimentos. Ele depende do uso de kits prontos de montagem ou transformação de outros materiais, como sucata e itens recicláveis para compor as peças do robô.

Além da montagem da máquina, é fundamental que o processo produza um robô capaz de receber comandos e executar determinadas tarefas.

Durante o processo de planejamento e estruturação da máquina, estudantes de diferentes idades compreendem o papel e a importância de cada parte do robô, incluindo seus motores, sensores e mecanismos que permitem que ele conclua os comandos dados.

O uso da tecnologia na aprendizagem

tecnologia sempre teve efeitos mais ou menos profundos sobre vários campos da sociedade, incluindo a educação.

Afinal, ela interfere no acesso à informação, compartilhamento de conhecimentos, profissões mais demandadas no mercado de trabalho, entre outros segmentos.

Desde o final do século 20, a humanidade vem sendo influenciada pela internet e a consequente digitalização, que alcança todos os setores, modificando a forma como consumimos, vivemos, nos relacionamos e aprendemos.

Assim, as novas gerações se informam e necessitam de dinâmicas diferenciadas para construir conhecimentos, uma vez que têm informações à disposição em tempo real, bastando uma simples pesquisa no Google.

Embora essa seja uma realidade percebida há anos, muitas escolas permanecem utilizando metodologias tradicionais, criadas em um tempo em que nem se sonhava com os computadores, smartphones e robôs.

formato passivo desses métodos acaba se tornando maçante para uma grande parcela dos alunos, que precisam se envolver com os temas para que realmente sejam assimilados.

Daí a necessidade de adicionar a tecnologia ao processo de ensino, levando para as salas de aula e laboratórios os equipamentos que já fazem parte do dia a dia de crianças, adolescentes e jovens.

Por si só, essas tecnologias não têm a capacidade de educar, mas servem como facilitadoras que contribuem com a aprendizagem de modo ativo, favorecendo o empoderamento dos estudantes.

Essa é a proposta da inserção da robótica na educação.

Qual é o objetivo da robótica educacional?

Robótica educacional: o que é, como funciona e importância                                                                                    Qual é o objetivo da robótica educacional?

Como metodologia ativa de aprendizagem, a robótica educacional tem como objetivo formar alunos mais proativos, que assumam a responsabilidade por seu processo de aprendizado.

Essa mudança de postura auxilia crianças e adolescentes a deixarem o papel de meros expectadores para que sejam protagonistas na construção de seus conhecimentos.

Dependendo do contexto, a robótica também pode servir a propósitos como:

  • Aumentar o interesse por temas científicos e tecnológicos
  • Facilitar o aprendizado de disciplinas como física e matemática
  • Tornar as aulas mais dinâmicas e divertidas
  • Proporcionar mais interações entre educadores e alunos
  • Enriquecer a grade curricular com disciplinas voltadas à tecnologia
  • Fortalecer o espírito crítico e a resolução de problemas através de novas ferramentas
  • Promover a aproximação entre estudantes de diferentes perfis, colocando-os em grupos para construir os robôs
  • Evidenciar as conexões entre disciplinas distintas e sua aplicação no cotidiano
  • Preparar os estudantes para o mercado de trabalho, repleto de vagas não preenchidas no campo da tecnologia.

Em qual estágio da aprendizagem é ideal começar a estudar robótica educacional?

Esta é uma questão importante, para qual vale recorrer a esta interessante linha de pensamento:

“Muito além da introdução de recursos tecnológicos no ambiente educacional, especificamente na educação básica, se faz necessário desenvolver e estimular os alunos a se tornarem profissionais da ciência, pois somente assim será possível amplificar os avanços científicos e tecnológicos, tendo como missão capacitar para a organização do pensamento de maneira lógica, e auxiliar na construção de uma consciência crítica e participativa em relação ao meio em que se vive.”

Retirado deste artigo da administradora Simonica Bidin, o trecho acima aponta para a possibilidade de despertar o interesse pela ciência ainda durante a educação básica.

Nesse cenário, estudantes do Ensino Fundamental Ensino Médio são os mais indicados para o contato com a robótica educacional, pois já estão alfabetizados e conhecem um pouco de matemática, sendo capazes de fazer operações simples.

Como funciona a robótica educacional?

A dinâmica da robótica educacional funciona de maneiras diferentes em instituições distintas, atendendo ao propósito de cada uma.

Por isso, é comum que tudo comece com um planejamento para estabelecer os objetivos que se pretende alcançar através dessa metodologia.

Em seguida, é necessário oferecer treinamento aos professores envolvidos na proposta, a fim de que eles estimulem suas classes a construir projetos de robótica.

Simultaneamente, ocorre a contratação de uma empresa fornecedora de kits especiais, com materiais que formarão a estrutura dos robôs, ou a seleção de materiais alternativos.

Depois, os princípios da robótica já podem ser levados para as salas de aula e laboratórios, atraindo crianças e adolescentes para que conheçam a nova disciplina ou complemento disponibilizado pela escola.

Durante os encontros, o professor atua como mediador e tutor, apresentando uma sequência de conhecimento e respondendo às dúvidas sem interferir diretamente no trabalho dos estudantes.

Como a robótica educacional pode auxiliar no aprendizado?

Robótica educacional: o que é, como funciona e importância
                                                         Como a robótica educacional pode auxiliar no aprendizado?

Mencionamos, acima, que as novas gerações têm formas de aprender mais dinâmicas, imediatas e digitais.

Na verdade, alguns desses alunos ainda podem se dar bem tendo um papel de espectadores na sala de aula, contudo, eles são minoria.

E, em uma mesma classe, é provável que haja pessoas com diferentes perfis de aprendizagem, o que exige a diversificação dos métodos de ensino para que todos tenham chances de potencializar seu aproveitamento.

O modelo tradicional não abre espaço para essa flexibilidade, pois atribui a função de transmitir conhecimento apenas ao professor, desestimulando que o aluno compartilhe suas ideias ou tome a iniciativa.

Já a robótica educacional e outras metodologias ativas adotam uma visão mais ampla e diversa, englobando formatos distintos para acolher crianças e adolescentes com uma série de perfis de aprendizagem.

Isso porque elas se baseiam em teorias como o construtivismo de Jean Piaget, que enxerga o estudante como construtor de seu conhecimento por meio de experiências e descobertas.

Segundo relata esta reportagem da Revista Educação, a aplicação da robótica na educação é fruto do trabalho do matemático americano Seymour Papert, que trabalhou com Piaget na Universidade de Genebra, onde teve contato com o construtivismo.

Sob influência dessa perspectiva, Papert formulou construcionismo, que acrescenta à educação a necessidade de ações concretas, culminando em um item palpável: o robô.

Por acreditar que as máquinas podem mudar o jeito de aprender, adicionando criação, depuração de ideias e reflexão, o cientista inventou um primeiro robô dedicado ao processo de ensino, conforme descreve a reportagem:

“Na década de 1980, Papert criou a tartaruga de solo, um robô programado pela linguagem Logo – também criada por ele de forma acessível a crianças –, que por meio do uso do computador pelos alunos era capaz de desenhar diferentes figuras geométricas”.

O que se estuda em robótica educacional?

A robótica educacional costuma empregar uma abordagem multidisciplinar, podendo incluir matérias fora do campo de Exatas.

Um exemplo é construção de óculos com sensor de distância, criados para facilitar a vida de uma criança com deficiência visual.

A peça vai depender de pesquisas no campo da biologia e até da medicina para entender a natureza da deficiência e de que forma os óculos deveriam ser projetados.

Linguagem, artes, temas sociais e ambientais também podem surgir durante a pesquisa e planejamento de outros projetos, e vice-versa, caso a escola empregue a robótica como parte da solução de problemas em qualquer disciplina.

Mas, basicamente, a unidade robótica é formada a partir de quatro etapas e sistemas, estudados por disciplinas relacionadas à Matemática e à Física:

  1. Etapa de programação, normalmente, realizada com um computador
  2. Unidade de controle, que exige um processador
  3. Parte elétrica, composta por motores e sensores
  4. Parte mecânica, que possui engrenagens e outros componentes mecânicos.

Matemática

Cálculos fundamentais são usados para construir robôs, braços robóticos e iniciar a construção do raciocínio lógico.

Porém, o mais comum é que os conceitos matemáticos sejam aprendidos com a ajuda ilustrativa das máquinas, permitindo a consolidação dos conhecimentos através de estímulos visuais.

É possível usar movimentos para explicar o conceito de ângulos e graus, ou sequências de comandos para desvendar o funcionamento dos algoritmos.

Física

Assim como a Matemática, conceitos de Física se tornam bem mais interessantes e compreensíveis quando podem ser vistos em prática.

É o que ocorre no cálculo da força para arremessar um objeto ou da velocidade necessária para que um robô percorra determinada distância em um período específico.

Com o suporte da robótica, os alunos não precisam mais imaginar essas situações, presentes em muitos enunciados de exercícios de Física.

Eles podem testar hipóteses, conferindo a ação de forças como a gravidade.

Elétrica

A construção de circuitos movimentados por eletricidade é outra possibilidade no estudo da robótica, aumentando o entendimento sobre o universo da elétrica.

Um exemplo simples é o uso de interruptores para ligar ou desligar uma função da máquina.

Eletrônica

Ramo da Elétrica, se concentra nas aplicações de baixas correntes de energia elétrica para transmitir, processar e armazenar informações.

Aborda, então, conceitos essenciais para o funcionamento de usinas hidrelétricas, linhas de transmissão e sistemas de telecomunicação, além de circuitos presentes em computadores.

Mecânica

A Mecânica é outra área da Física que tem relação com a construção de máquinas, pois estuda o movimento e o repouso dos corpos.

Tópicos como a força de atrito (que se opõe ao movimento), Movimento Uniforme (MU) e Movimento Uniformemente Variado (MUV) são aprendidos de modo lúdico quando aplicados aos projetos.

Entram, aí, detalhes sobre velocidade e aceleração, entre outros.

Programação

Embora a unidade robótica educativa não disponha de um computador ou outro dispositivo de programação em seu interior, ela depende de comandos programados para funcionar de maneira adequada.

E a disciplina fornece os saberes de que os estudantes precisam para escrever (em linguagem de programação) e testar um programa, a fim de gerar os movimentos planejados.

Quais são as vantagens da robótica educacional?

Robótica educacional: o que é, como funciona e importância
                                                                 Quais são as vantagens da robótica educacional?

Você já deve ter percebido que a robótica pode contribuir para o aprendizado em diversos campos do conhecimento, especialmente na área de Exatas, certo?

Agora, acompanhe mais sobre as suas vantagens.

Estimula o desenvolvimento do raciocínio

O raciocínio e pensamento lógico são desenvolvidos a partir de muito treino, por isso, se beneficiam de uma abordagem prática – que é a premissa da robótica educativa.

Tanto nos locais que a adotam como disciplina quanto naqueles que usam seus conceitos para ampliar os horizontes de professores e alunos, existe esse ganho de estímulo ao raciocínio, começando por identificar o melhor caminho para solucionar um problema.

Estimula a criatividade

Apesar de algumas pessoas desenvolverem mais a criatividade do que outras, ela não é um atributo inato.

Pelo contrário. Há formas de exercitar o cérebro para criar mais, e o primeiro passo é adicionar repertório, ou seja, novas experiências que serão aproveitadas pelo cérebro para formar conexões diferenciadas.

O trabalho com máquinas proporciona momentos assim, repletos de descobertas e vivências.

Torna a aprendizagem mais atrativa

Em vez de manter uma classe sentada e em silêncio por horas, a robótica incentiva um ambiente mais ativo, sem deixar a concentração de lado.

Afinal, cada componente do grupo precisa se focar em sua tarefa para que o projeto seja concluído de modo correto.

Mas a ludicidade de lidar com peças e novas experiências agrega valor à aprendizagem, que fica mais leve e interessante para crianças e adolescentes.

Incentiva o trabalho em equipe

Cada projeto requer que a classe se divida em equipes para estruturar uma máquina.

Embora todos tenham funções individuais, o resultado depende do time, que aprende a trabalhar de maneira coordenada, interagindo com os demais e reforçando habilidades de comunicação.

No final, fica clara a importância dos membros e a força do grupo.

Enriquecimento do currículo

A robótica educacional colabora para o bom andamento de outras matérias, facilitando seu entendimento, além de despertar o interesse por temas atuais.

Se a ideia é resolver problemas, nada impede que as soluções sejam reais e aplicáveis no dia a dia dos alunos, certo?

O que é necessário para implementar a robótica educacional nas escolas?

De forma simplificada, poderíamos dizer que basta contratar um fornecedor de kits de robótica ou contar com o auxílio de um educador que entenda dessa área.

Só que, para alcançar os resultados e aproveitar todos os benefícios da robótica educativa, é essencial começar pelo diagnóstico e planejamento.

O diagnóstico corresponde ao levantamento de informações sobre a situação atual, desempenho e dificuldades dos alunos e professores.

Para isso, é interessante aplicar questionários para colher ideias e demandas por parte do corpo docente e discente.

Com essas informações e sugestões em mãos, a escola pode seguir para o planejamento, definindo um objetivo central e metas ou passos para chegar até ele.

O objetivo é algo grandioso e que envolve o propósito e motivação para a ação. Por exemplo:

  • Facilitar o ensino e a compreensão da Física no Ensino Médio através do aprendizado dos primeiros conceitos no Ensino Fundamental, usando a robótica.

Ou:

  • Fortalecer o raciocínio e a capacidade de solucionar problemas de maneira multidisciplinar, incluindo conhecimentos de robótica.

Traçado o objetivo, parta para metas de implementação, deixando claros os resultados esperados para cada etapa.

Como implementar a robótica educacional nas escolas?

Robótica educacional: o que é, como funciona e importância
                                                              Como implementar a robótica educacional nas escolas?

Diagnóstico e planejamento são os primeiros passos para implementar a robótica com sucesso.

A seguir, apresentamos um roteiro resumido com as próximas fases e dicas para se dar bem nessa jornada:

  1. Desmembre seu objetivo em metas, que são passos menores
  2. As metas devem ser SMART: S (específicas), M (mensuráveis), A (atingíveis), R (relevantes) e T (temporais)
  3. Eleja um coordenador para cuidar dos projetos de robótica
  4. Envolva o corpo docente no planejamento, destacando a importância da multidisciplinaridade
  5. Separe um espaço próprio para a construção dos robôs, por exemplo, um laboratório onde as peças e acessórios fiquem disponíveis
  6. Analise os conteúdos das disciplinas para escolher kits adequados à sua proposta, à idade e série que vão utilizar os materiais
  7. Busque por um fornecedor de kits que tenha boa reputação e equipe qualificada para dar suporte aos professores
  8. Peça feedbacks aos educadores e estudantes para aprimorar os projetos.

Conclusão

robótica educacional é uma metodologia que emprega a tecnologia e conceitos de várias matérias para gerar conhecimento e um produto tangível, que é a máquina.

Quando aplicada na rotina escolar, ela potencializa o aprendizado, favorecendo um maior envolvimento por parte dos alunos e permitindo que os professores tornem as aulas mais dinâmicas.

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FONTE: FIA

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