Robótica educacional e os ganhos para o aprendizado
O que é a robótica educacional e quais são os ganhos para o aprendizado | Além de facilitar a compreensão de conteúdos curriculares, a robótica possibilita o desenvolvimento de diferentes habilidades, como o trabalho colaborativo, o raciocínio lógico e a criatividade
No início dos anos 1960, a ideia de ter um computador pessoal a um preço acessível não passava de ficção científica. Não é de espantar, portanto, que as pessoas tenham rido quando, naquela época, o matemático americano Seymour Papert sugeriu que os computadores fossem utilizados como ferramenta para potencializar a aprendizagem e a criatividade das crianças.
Influenciado pelas ideias de Jean Piaget, com quem trabalhou na Universidade de Genebra, Papert desenvolveu nos anos seguintes, como professor do Massachusetts Institute of Technology (MIT), o construcionismo.
Assim como o construtivismo de Piaget, a teoria vê o aluno como construtor de seu conhecimento por meio de descobertas, mas no caso do construcionismo o processo de aprendizagem ocorre por meio da realização de uma ação concreta, que resulta em um produto palpável.
Foi assim que, 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.
No Liceu Franco-Brasileiro, no Rio de Janeiro, os alunos têm a robótica como curso extracurricular a partir do 6º ano do ensino fundamental e como disciplina curricular no 8º e 9º anos. Um dos objetivos da matéria é introduzir conceitos de física já no ensino fundamental e facilitar a compreensão de conteúdos que serão abordados no ensino médio.
“Os alunos veem a teoria em sala de aula e depois vão ao laboratório construir um protótipo que a explicará na prática. Ao construir um carro com a missão de fazê-lo andar em diferentes velocidades, os estudantes terão de aplicar a fórmula de velocidade média”, exemplifica Rosângela Leri, professora de robótica do Liceu Franco-Brasileiro.
Apesar de a robótica ser trabalhada principalmente com as disciplinas de física e matemática, a docente afirma que ela é uma ciência multidisciplinar com potencial para desenvolver uma série de habilidades. “Eles aprendem a organizar o raciocínio lógico, lidam com questões do trabalho em grupo e estão sempre voltados a resolver um problema atual. São pequenos inventores”, analisa.
No Dia Mundial da Limpeza de Praias e Rios (20 de setembro), por exemplo, os alunos do Liceu participaram de uma gincana ao lado de outras escolas cariocas, cuja meta era recolher a maior quantidade de lixo deixado por banhistas.
A solução encontrada pelos alunos mostrou como a robótica pode servir aos mais diferentes propósitos, inclusive à preservação do meio ambiente. Foram criados quatro robôs com peças de Lego, todos automatizados.
“Levamos para o evento uma esteira seletora para a separação do lixo, uma compactadora de copinhos, um carro coletor de lixo com mecanismo de varredura, separação e sucção de lixo para depósito em caçamba e uma garra para coleta de sacos plásticos e latas”, conta a docente.
Com a compreensão da versatilidade dessa ciência, Flávio Rodrigues Campos, doutor em educação e pesquisador do uso da tecnologia e da robótica na educação, confirma que os educadores já não a utilizam mais apenas com um único e exclusivo fim.
“No início, as escolas criavam laboratórios para o ensino de determinada matéria, mas nos últimos anos começaram a perceber que a robótica é muito mais do que isso e criaram uma disciplina curricular para ela.
O que se discute é: por que devemos ficar focados apenas no ensino da área de ciências se a robótica é uma área interdisciplinar? Por que não ensinamos tecnologia dentro do currículo, explicando, por exemplo, como funciona um sensor, de que forma ele se comunica com a placa?
Focar apenas um saber reduz o alcance da aprendizagem e a possibilidade de investigação do aluno, uma vez que com a robótica eu posso trabalhar matemática, engenharia, mecânica, artes, questões sociais, entre outros temas”, ressalta.
Além do currículo
Sentados em roda, quatro adolescentes se debruçam sobre a bancada de um laboratório e, em meio a fios, conectores, leds e sensores, pesquisam e debatem entre si como dar o passo seguinte no projeto em que estão trabalhando.
A cena acontece na escola Stance Dual, em São Paulo, onde alunos do 9º ano do ensino fundamental desenvolvem um par de óculos com sensor de distância, a ser doado para uma criança com deficiência visual. A ideia surgiu após os alunos participarem de um projeto social promovido pela escola em parceria com uma instituição de assistência a deficientes visuais.
“Quisemos fazer algo diferente e que pudesse ajudar alguém. No começo, pensamos que seria impossível, mas fomos pesquisando e descobrimos que era viável. Montamos um grupo com pessoas que gostam de diferentes partes do trabalho, um que prefere montar, outro resolver problemas, outro pesquisar”, conta Thiago Gava, um dos integrantes do grupo.
Na Stance Dual, o ensino de programação e dos princípios da robótica já é trabalhado no ensino fundamental II há alguns anos, mas em 2015, com a reformulação do currículo de Tecnologias da Informação e da Comunicação (TIC), as duas áreas foram unidas em projetos complementares e que, juntos, atuam como ferramenta para a resolução de problemas.
Os projetos de robótica não estão atrelados a nenhuma disciplina específica, mas se relacionam com o currículo de maneira informal. “A integração das áreas acontece naturalmente, uma vez que os alunos têm liberdade para traçar a resolução do problema proposto. O aluno mesmo começa a perceber a transdisciplinaridade”, aponta Juliana Caetano, professora de desenvolvimento de jogos.
Em uma viagem de estudo do meio, por exemplo, os alunos visitaram uma comunidade quilombola que luta contra a instalação de uma usina hidrelétrica nas redondezas.
Além de estudarem a produção de energia e criarem um protótipo de uma usina hidrelétrica, os estudantes quiseram discutir seu impacto no meio ambiente e para isso pesquisaram características geográficas da região, a história da comunidade quilombola e apresentaram um vídeo sobre o tema. “Não dá para encarar um problema sem esse olhar mais amplo”, acrescenta Juliana.
Na opinião de Rui Correa, professor de robótica, os alunos encontram na escola um espaço para resolver problemas e conflitos, mas falta o momento de colocar a mão na massa. “Essa é uma geração que consome muito, mas que não sabe modificar nada porque nunca lhe ensinaram como as coisas funcionam.
A partir do momento em que começo a questioná-los sobre como as tecnologias funcionam, eles se interessam e passam de consumidores a produtores”, defende. Correa destaca ainda que as necessidades básicas que o mercado de trabalho exige dessa nova geração são outras e que há vagas na área de tecnologia que não são preenchidas por falta de pessoas qualificadas.
Autonomia e investigação
Outro ponto que professor acredita ser fundamental em suas aulas é a autonomia dada aos alunos. “Eles se organizam em grupo para exercitar o trabalho colaborativo e nós os incentivamos a, quando surgir uma dúvida ou problema, conversar antes com os colegas, buscar tutoriais e informações na internet, construir juntos.
O professor entra como mediador entre os alunos e a ferramenta. Até porque muitas vezes eu também não sei e aprendo com eles. O formato tradicional de aula não propicia isso”, ressalta.
Para Renata Violante, gerente de formação e monitoramento da Zoom Education for Life, distribuidora exclusiva da Lego Education no Brasil, a robótica coloca o aluno no centro do aprendizado.
As atividades propostas no programa Zoom Educação Tecnológica buscam sempre considerar os conhecimentos prévios dos alunos, propor situações-problema, estabelecer relação entre os conteúdos trabalhados e a vida cotidiana e estimular reflexão. Já atendeu mais de 2 milhões de alunos e está presente em mais de 5 mil escolas.
“A metodologia que concretiza e articula todo esse processo tem como foco o aprender fazendo, ou melhor, o aprender investigando a partir da manipulação de objetos concretos, que é estruturada em quatro momentos”, explica.
Esses momentos são: o conectar, quando os alunos relacionam o tema da aula com exemplos reais do cotidiano de modo a atribuir sentido ao que será construído; o construir, que diz respeito à etapa da prototipagem; o analisar, quando os alunos analisam o que foi feito, e eles observam, comparam, argumentam e aprofundam seus conhecimentos a fim de se tornarem capazes de explicar o funcionamento do modelo e evidenciar a aprendizagem dos conteúdos; e o continuar, etapa em que testam suas hipóteses, apresentando opiniões e ideias de soluções para o desafio proposto.
“Mais do que aprender nomes e definições, os estudantes de hoje necessitam desenvolver competências e aprender a fazer; precisam adquirir habilidades que lhes possibilitem trabalhar em equipe, planejar e executar projetos de trabalho, além de saber utilizar tecnologias de informação para realizar registros e interpretar dados”, defende Renata.
Na visão do educador e pesquisador Flávio Rodrigues Campos, o papel do professor dentro de uma metodologia como essa, de fato, não é o mesmo, uma vez que o docente não deve ser apenas alguém que vai instruir.
“O papel de facilitador e mediador é imperativo e isso não faz do educador alguém menor, pois é ele quem vai poder regular a aprendizagem. O professor vai mediar conflitos e dar o caminho do currículo que está sendo desenvolvido, mas ele não pode ir para essa aula com a mente de quem detém o conhecimento, senão só vai reforçar que o aluno não é ativo no processo de aprendizagem”, alerta.
Aprendizagem significativa
Para que o ensino da robótica seja de fato um diferencial na aprendizagem do aluno e não apenas um discurso vazio sobre o uso da tecnologia no ambiente escolar, Flávio ressalta que a escola tem de ter objetivos muito claros do que quer com essa metodologia.
“O gestor deve em primeiro lugar entender o que é a robótica e pesquisar que tipo de recursos pode adquirir. Muitas vezes a tecnologia é vista como um otimizador do tempo, mas é necessário pensar em uma carga horária que seja suficiente para o aluno construir e refletir.
A tecnologia não pode ser uma ferramenta para fazer o aluno aprender mais rápido; ela serve para dar autonomia, emancipação e estimular a criatividade”, aponta.
Em relação ao material necessário, o educador explica que existem no mercado diversos kits prontos de robótica, mas também é possível trabalhar com outros materiais, como a sucata, e montar kits próprios para privilegiar a construção de projetos em que os alunos comecem a produção do zero. “Mas, para isso, o professor deve ter conhecimento técnico e saber com quais materiais deve trabalhar”, lembra.
Apesar da importância da formação técnica, Flávio ressalta que a formação pedagógica é essencial para o professor refletir sobre o verdadeiro papel do ambiente escolar. “Não adianta adotar a tecnologia sem uma mudança de postura pedagógica”, acredita.
O educador argumenta também que não adianta ter apenas um professor que entenda sobre robótica e tecnologia. “Assim ele vai trabalhar isolado e é importante que os docentes tenham contato para explorar a interdisciplinaridade e trocar experiências”, defende.
Renata Violante, da Zoom, concorda que o processo formativo do professor deve ser constante, pois é ele que possibilita a apropriação das concepções e propostas didáticas desenvolvidas, o crescimento profissional, bem como a contextualização da disciplina no projeto educativo de cada escola.
“A formação de professores envolve muitos aspectos, portanto é necessário considerar o educador no contexto de sua atuação, com possibilidades e dificuldades que lhe são próprias. Diante dessa realidade, é necessário também respeitar suas aprendizagens e sua autonomia.”
Para o professor Rui Correa, da Stance Dual, essa proposta deve estar inserida dentro da cultura escolar. “Essa nova estrutura é orgânica e a cada ano tentamos nos integrar mais”, diz. Diante disso, Flávio lembra que muitas escolas optam por oferecer a robótica apenas como curso extracurricular, mas, em sua opinião essa decisão acaba segregando os alunos e tirando daqueles que não têm um interesse prévio pela área a oportunidade de aprender diferentes saberes.
“A robótica foi feita para todos. Se for oferecida no currículo e todos entrarem em contato com a área, aqueles que tiverem mais afinidade poderão se aprofundar em um curso extracurricular”, sugere. Por isso, o educador acredita que o segredo é olhar mais para o aluno. “Se não fizer isso, a robótica pode apenas reforçar o modelo de aula tradicional”, opina.
Para o matemático, também um dos fundadores do Laboratório de Inteligência Artificial do MIT, a máquina é capaz de mudar a forma de aprender das crianças, considerando que ela se dá por meio da criação, reflexão e depuração das ideias.
Essa visão tem influenciado diversas escolas no Brasil e incentivado a adoção de metodologias e disciplinas que trabalham esse processo de aprendizado, como é o caso da robótica, ora tratada como meio de ensino, ora como um objeto de aprendizagem.
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