Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ensino de Química
TÍTULO: A CONCEPÇÃO DE ROBÓTICA DOS ALUNOS DE NÍVEL MÉDIO A PARTIR DA REPRESENTAÇÃO DE PROTÓTIPOS RELACIONADOS AO CONCEITO DE TITULAÇÃO
AUTORES: Ferreira, V.R.F. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Pereira Junior, C.A. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Silva, V.A. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Lima, W.F. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Carmo, J.P.S. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Soares, M.H.F.B. (LEQUAL - IQ - UFG)
RESUMO: A robótica é um campo de estudos em crescimento no Brasil, principalmente quanto a
interdisciplinaridade, motivação e aprendizagem baseada no erro e no diálogo.
Analisaremos a concepção de robótica de estudantes de nível médio de ensino e seus
desenhos desenvolvidos para a elaboração e construção de robôs pedagógicos no
ensino de química. Constatamos que os alunos entenderam os conceitos básicos de
robótica, aplicando-os aos seus desenhos. Visualizamos que a interação dos alunos
é estabelecida a partir do elo entre a discussão dos conceitos e a proposta de
modelagem dos robôs através dos desenhos. Houve uma compreensão de robô e robótica
educacional uma vez que as concepções iniciais obtidas no questionário se
reestruturam após as discussões e se concretizam com os desenhos dos protótipos.
PALAVRAS CHAVES: Ensino de Química; Robótica Educacional; Aprendizagem Colaborativa
INTRODUÇÃO: O termo robô é derivado da palavra tcheca Robota (trabalho escravo) e aparece
pela primeira vez na obra R.U.R. (Robôs Universais de Rossum) de Karel Capek. Já
o termo robótica é derivado da obra Runaround do autor Russo-americano Isaac
Asimov. A robótica é uma ciência em expansão e interdisciplinar, agregando
várias áreas do conhecimento, como: física, matemática, biologia, química,
microeletrônica, computação entre outras.
Ullrich (1987) define o termo robô como um equipamento multifuncional e
reprogramável, projetado para movimentar materiais, peças, ferramentas ou
dispositivos especializados através de movimentos variáveis e programados, para
a execução de uma infinidade de tarefas. Já a robótica educacional é definida
como o controle de mecanismos eletroeletrônicos através de um computador,
transformando-o em uma máquina capaz de interagir com o meio ambiente e executar
ações definidas por um programa criado pelo programador a partir dessas
interações (Maisonette, 2002).
O uso de robôs de forma pedagógica nos remete ao trabalho de colaboração. De
acordo com Panitz (1996), a colaboração é uma filosofia de interação e um estilo
de vida pessoal, onde os indivíduos são responsáveis por suas ações, por seu
aprendizado e pelo aprendizado de seus pares. Para Torres et al (2004), a
colaboração é uma forma de organizar determinada tarefa, sem um viés
hierárquico, mas sim por meio de diálogos em busca de consenso.
O trabalho atinge tais requisitos quando se pensa em colaboração, já que os
alunos são sensíveis em solucionar os problemas juntos. Em relação ao papel do
professor, fica evidente que esse é um colaborador dentro do grupo, pois auxilia
os alunos a solucionarem os problemas como um integrante comum dos grupos.
MATERIAL E MÉTODOS: A abordagem escolhida foi a pesquisa qualitativa do tipo estudo de caso que se
sustenta no fato de que a unidade a ser analisada corresponde a dois aspectos
fundamentais à pesquisa: a colaboração entre os pares e a construção de um
produto a partir da discussão colaborativa dos alunos (TRIVIÑOS, 2008).
Em termos de público de pesquisa, foram convidados para participar desse
trabalho somente alunos do segundo ano do Ensino Médio de uma escola pública da
rede estadual de ensino de Goiânia. Os encontros aconteceram no contraturno com
duração variada entre 2 (duas) e 4 (quatro) horas, sendo 1 (uma) vez por semana.
O conceito químico escolhido foi a neutralização, optando-se por uma atividade
prática de titulação. Essa atividade contemplou a maior parte desses tópicos e
teve o intuito de discutir o conceito com os alunos antes de começar a construir
o robô. Durante o experimento os alunos perceberam que era difícil controlar a
torneira da bureta e, em processo colaborativo, os próprios alunos conjuntamente
com seus pares decidiram por construir um robô que titulasse. Na reunião
seguinte foi distribuído papel e caneta para que eles se expressassem e
projetassem um modelo sobre tal robô.
O trabalho teve como estratégia de análise a interação colaborativa entre os
alunos para a resolução de uma problemática específica, que aqui se situa nos
conceitos de titulação. Nesse sentido, as discussões dos alunos se fundamentaram
em um esforço para propor um modelo robótico para a solução encontrada nas
propostas elencadas no processo colaborativo entre os pares, o que corresponde a
uma investigação dos modelos desenvolvidos teoricamente por meio de desenhos
construídos pelos alunos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Inicialmente, os alunos responderam aos questionários e uma das perguntas
permeava sobre quais os objetos na sociedade eles consideravam que eram robôs.
Os exemplos de robôs para os alunos correspondem a eletroeletrônicos comuns em
seu dia a dia. Eles atribuíam a esses objetos operações que poderiam ser
realizadas por robôs, uma vez que a discussão do que era robô caminhava para uma
generalização do conceito. Consideramos que as concepções de robô dos alunos
eram baseadas em robôs presentes na ficção tanto do cinema, quanto da
literatura. Martins (2006) ressalta que “a popularidade está, justamente, no
fato de que, muito antes mesmo dos robôs existirem no mundo real, ou no batente
das fábricas, eles já existiam no imaginário das pessoas” o que nos leva a
pensar em considerações simplistas sobre o atual momento da robótica mundial.
Depois de discutir os conceitos de robô e robótica, de forma colaborativa, uma
das atividades solicitadas aos alunos foi o desenho de seus robôs. Após várias
discussões foi decidido que seria construído um robô que auxiliaria os alunos a
estudar conceitos relacionados a titulação. Os alunos decidiram que montariam um
braço mecânico robótico capaz de titular somente com um controle simples de
abrir e fechar a válvula da bureta. Os alunos desenvolveram os desenhos em
grupos, discutindo e propondo alternativas para o futuro robô. Apresentamos um
dos desenhos selecionados.
No desenho (figura 1) notamos que, através das discussões, os alunos
compreenderam bem que para o funcionamento de um robô é necessário o computador
para programar e controlar os movimentos que foram pensados, acompanhando o
conceito de Maisonette (2002) para a robótica educacional, ou seja, um robô
sempre será controlado por um computador, dependente de uma programação humana.
Braço Mecânico Robótico
O desenho descreve um protótipo de um braço mecânico
para titulação idealizado pelos próprios alunos.
CONCLUSÕES: O trabalho está inserido num contexto mais amplo de pesquisa, tornando relevante o
desenvolvimento dos alunos. Eles dominaram satisfatoriamente os conceitos que
foram propostos, estudados e discutidos, tanto nos termos robóticos quanto nos
químicos, já que são conceitos complexos e que em muitas situações nem mesmo os
professores dominam por completo. Outro fator relevante foi o trabalho
colaborativo, os alunos formaram os grupos e se entenderam no sentido de respeitar
e compartilhar da opinião de seus pares. Importante ressaltar a proximidade entre
alunos e professor com a atividade.
AGRADECIMENTOS: CAPES, CNPQ(Processo 477799/2010-8) e PROLICEN (UFG)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: MAISONNETTE, R. A utilização dos recursos informatizados a partir de uma relação inventiva com a máquina: a robótica educativa. In. Proinfo - Programa Nacional de Informática na Educação – Paraná. 2002. Disponível em: <www. Proinfo.gov.br>.
MARTINS, A. O que é robótica. 2 edição. São Paulo: Brasiliense, 2006.
PANITZ, T. A definition of collaborative vs cooperative learning. 1996. Disponível em: http://www.londonmet.ac.uk/deliberations/collaborative-learning/panitz-paper.cfm Acesso em: 09 de Abril de 2013.
TORRES P. L. et al. Grupos de Consenso: uma proposta de aprendizagem colaborativa para o processo de ensino-aprendizagem. Revista Diálogo Educacional, Curitiba, v. 4, n.13, p.129-145, set./dez. 2004.
TRIVIÑOS, A. N. S: Introdução aos Métodos de Pesquisa em Ciências Sociais. São Paulo, Editora Atlas, 2008.
ULLRICH, Roberto A. Robótica – Uma Introdução. O porquê dos robôs e seu papel no trabalho. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1987.