Projetos linha 2

Olimpíada de Robótica Educativa Livre

Atualmente já existem bons recursos de hardware e software a disposição para serem utilizados em atividades na escola. Hoje, a escola encontra-se inserida na era tecnológica e na sociedade digital. O que se espera é que se tire proveito, para a educação, das novas tecnologias que surgem. Uma de suas características mais significativas é a ampliação de possibilidades e o envolvimento dos alunos. Atividades que requerem que os alunos construam artefatos e reflitam sobre o produto obtido são pouco exploradas como meio de aprendizagem. E o que se percebe que no mundo globalizando em que vivemos, espera-se cada vez mais, de um profissional moderno em qualquer nível de atuação em uma empresa, um perfil que passe pela capacidade de poder acompanhar a evolução tecnológica, autonomia, autodesenvolvimento, criatividade, multifuncionalidade, rápida adaptação às mudanças, dentre outras qualidades. Robótica é a ciência que envolve a montagem e a programação de robôs, sendo estes caracterizados como dispositivos autônomos reprogramáveis, controlados por um programa de computador. A robótica já é algo presente em algumas escolas, em especial as particulares, em parte devido a facilidade na aquisição de kits. É sabido que projetos dessa natureza despertam o interesse nos alunos e propiciam aos mesmos vários benefícios, a saber: aprendizagem de conceitos matemáticos e de ciências com maior profundidade, aprendizagem através da descoberta e do erro, aprendizagem através da diversão, interdisciplinaridade, tornar-se mais responsável, desenvolvimento da habilidade de trabalhar em equipe e comunicação, socialização, tornar-se detalhista, ter competência com números e medidas, desenvolvimento do pensamento lógico e da abstração, estimular a imaginação, criatividade e a independência. Porém, a robótica ainda não se disseminou em grande parte das escolas, em especial nas da rede pública, em parte devido ao custo elevado de kits de robótica educativa disponíveis no mercado, bem como certo receio dos professores pela área, por a acharem complexa. Diante disso, esse projeto tem por objetivo fazer com que as escolas da rede pública de Passo Fundo e região comecem a desenvolver atividades relacionadas a Robótica, sendo que ao final de determinados períodos, serão realizados concursos (olimpíadas) entre equipes de diversas escolas. Assim, esse projeto auxiliará a criar alternativas de utilização das tecnologias presentes nas escolas, em especial os laboratórios de informática. Para tal, escolas serão convidadas a participarem desta Olimpíada, sendo que inicialmente os professores e alunos participarão de oficinas de programação para robôs e oficinas de robótica, e terão também um acompanhamento e suporte de professores, bolsistas e pós-graduandos da UPF, dos grupos de pesquisa que atuam na área. Também auxiliará na criação e disponibilização de alternativas de visualizar e compreender fenômenos físicos e conceitos matemáticos.


Produção de objetos digitais de aprendizagem para o ensino de ciências e matemática

Indicadores educacionais vêm desvelando ao longo do tempo o grave problema social que se tornou a aprendizagem nas Escolas Públicas e Privadas do Brasil, principalmente nas áreas de Ciências e Matemática. Índices revelados por avaliações diversas, nacionais e internacionais, como o Programa Internacional de Avaliação de Alunos (PISA), o Sistema de Avaliação da Educação Básica (SAEB), a Prova Brasil, o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), entre outras. Diante deste cenário desafiador, vem-se investigando desde 2005, alternativas que possam melhorar os níveis de ensino e aprendizagem na área de Ciências de professores e alunos de Escolas públicas. Como contribuição desta caminhada foi desenvolvida uma metodologia de autoria de objetos digitais de aprendizagem por alunos e equipe multidisciplinar para o ensino de ciências no ensino médio. Esta metodologia – testada e validada – foi fundamentada em projetos de aprendizagem, objetos digitais interativos, autoria de material educacional por alunos e professores, princípios ágeis (engenharia de software) o processo de autoria e um contexto escolar apoiado nas tecnologias digitais. Neste sentido, o objetivo atual da pesquisa é a aplicação – em contexto real de sala de aula – da metodologia em questão, no desenvolvimento de material educacional para a área de Ciências, por alunos e professores das disciplinas de física, química e matemática. Em síntese, o aluno, sob orientação da equipe multidisciplinar, estará em processo de autoria de objetos e aprendizagem que representem computacionalmente seus desejos de aprendizagem. Resumidamente esta metodologia compreende três fases: (1) Concepção do OA (representação textual e gráfica); (2) Autoria do OA (projeto e desenvolvimento); (3) Publicação do OA (identificação por metadados e publicação em repositório on-line). A equipe multidisciplinar é composta pelo professor da disciplina (ciências e matemática), programador e especialista da área (ciências). O diferencial da pesquisa, se comparada a outros projetos que desenvolvem pesquisas nesta área e produzem objetos de aprendizagem, como o CESTA (UFRGS), RIVED (MEC) e o grupo pioneiro no Brasil LabVirt, é a participação efetiva do aluno e professor de Ciências, bem como o de Matemática, na produção dos objetos digitais de aprendizagem a partir das necessidades de aprendizagens dos alunos, das suas vivências, do seu dia-a-dia, tornando-os protagonistas de seu processo de aprendizagem. Por fim, este projeto se apresenta como uma alternativa de inovação da Escola Pública e com a missão de promover o uso das tecnologias de comunicação na conquista dos jovens para a aprendizagem, ajudando-os a tornarem-se cidadãos da Sociedade do Conhecimento.


Recursos tecnológicos aplicados ao ensino de ciências e matemática

As oportunidades oferecidas pela internet e sua associação com dispositivos eletrônicos possibilitam o desenvolvimento de produtos educacionais que podem trazer resultados significativos ao processo de ensino e aprendizagem. A internet possibilita uma interação entre os alunos e entre alunos e professores que pode ser utilizada em conjunto com uma quantidade significativa de aplicativos para telefones móveis inteligentes. A ausência de conectividade com a internet sem a perda dos resultados do produto educacional é uma das preocupações deste projeto. Desta forma, o projeto busca propor estudos envolvendo o uso da internet, mas também propor alternativas sem ela, como por exemplo, o uso de filmes. Este é um dos desafios deste projeto que paralelamente à preocupação com a comunicação e interação, busca recorrer ao uso de dispositivos eletrônicos de forma a contextualizar o conhecimento e aproximá-lo de situações cotidianas e vivenciais dos alunos e que ao mesmo tempo estejam ao alcance da escola. De forma mais específica o projeto busca dar suporte as investigações e elaborações de produtos educacionais associados aos conteúdos de ciências e matemática vinculadas ao uso de aplicativos em telefones celulares, planilhas eletrônicas compartilhadas pela internet, softwares educacionais, microcontroladores eletrônicos com plataforma Arduino, robótica educacional livre, televisão interativa e programação de computadores. Situam-se nesse projeto os estudos que envolvem a construção e elaboração de dispositivos eletrônicos, bem como os que envolvem a estruturação e aplicação de tecnologia disponível na rede e de livre acesso. O projeto de pesquisa situa-se na perspectiva teórica cognitivista de modo a refletir o processo de apropriação dos saberes dentro de uma visão construtivista e construcionista. Os instrumentos para coleta de dados estão associados a cada investigação em andamento e são definidos diante dos objetivos estabelecidos para o estudo.


Robótica Educacional Livre

Deve-se compreender que as tecnologias, enquanto artefatos técnicos virtuais possuem e estabelecem novas dinâmicas. Uma possibilidade tecnológica que vem se configurando neste contexto tecnológico da sociedade contemporânea é a Robótica Educativa Livre. Nesta dinâmica de popularização da tecnologia na escola, apresenta-se a robótica como dispositivo potencializador da aprendizagem sendo considerada uma das dez áreas mais importantes de pesquisa no mundo. Entretanto ainda é pouco difundida no Brasil, principalmente em termos educacionais. Um dos principais objetivos de projetos na área de Robótica Educacional é o de levar até os ambientes de ensino recursos tecnológicos, além de computadores e softwares, que possam vir a auxiliar a educação. E, no caso específico da Robótica Educacional Livre, a ênfase se dá na utilização de hardware de baixo custo e softwares gratuitos. A robótica apresenta grande potencial como ferramenta interdisciplinar, visto que a construção de protótipos, em geral, faz com que o aluno questione e seja capaz de relacionar diferentes conhecimentos e aptidões, de forma a solucionar um problema. A busca por soluções estimula o espírito investigativo, fortemente motivado pela curiosidade, e permite que o aluno extrapole os conhecimentos individuais de cada disciplina. Assim a robótica assume o papel de uma ponte de ligação interdisciplinar visando a construção do conhecimento coletivo através da aplicação com a realidade. A Robótica Educacional ganha força por se tratar da aplicação da robótica na área pedagógica, com o objetivo de disponibilizar aos alunos a oportunidade de criar soluções voltadas ao mundo real, de forma a possibilitar o aprendizado de forma dinâmica e estimulante. Ao fomentar o uso da robótica em sala de aula, é necessário que haja um processo de formação continuada para que os professores que já estão nas escolas se apropriem desta nova ferramenta; ao mesmo tempo, é necessário inserir tais dispositivos nos cursos de licenciatura. Ter professores preparados é o aspecto central de um processo de inovação comprometido com a sua viabilidade e efetividade. É preciso reconhecer que a robótica da forma como se apresenta em situações usuais precisa ser adaptada e transposta para as situações de ensino, assim, tem-se a necessidade de desenvolver equipamentos didáticos que estejam apoiados nessa tecnologia, ao mesmo tempo em que se desenvolvam estratégias didático-metodológicas adaptadas a cada nível de escolarização. Assim, tal contexto de estudo deve contemplar todos os aspectos necessários às análises e testes na área de Robótica Educativa Livre. Para tanto o objetivo principal deste projeto é verificar como a apropriação da Robótica Educacional Livre através de processos educativos escolares pode constituir-se em um alternativa metodológica inovadora para o ensino de ciências e matemática a partir do desenvolvimento de equipamentos robóticos baseados em software e hardware livres sobre os quais serão desenvolvidas todas as etapas posteriores da pesquisa e da criação de propostas metodológicas para a aprendizagem de conceitos científicos básicos utilizando como objeto de aprendizagem a robótica.