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Este trabalho trata-se da apresentação realizada no II Congresso Internacional TIC Educa 2012
Francisco Cabrita at Merck & Co.
1. ROBÓTICAEDUCATIVA/PEDAGÓGICA NA ERA DIGITAL João Vilhete Viegas d'ABREU Josué J. G. Ramos Luiz G. B. Mirisola Núbia Bernardi Núcleo de Informática Aplicada à Educação-NIED Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP jvilhete@unicamp.br
2. Roteiro Robótica Educativa sob a ótica de desenvolvimento de atividades, na sala aula, utilizando computadores e material alternativo de baixo custo. Robótica Educativa em situações especiais de aprendizagem envolvendo pessoas com deficiência visual.
3. O que é RobóticaUma forma de automação industrialConjunto de conceitos básicos de:Mecânica, Cinemática, Automação, Hidráulica Informática eInteligência Artificial, envolvidos no funcionamento de umrobô.Combinação das Engenharias:Elétrica, Mecânica, Industrial, Computação, Civil,Arquitetura, com a Economia, Física, Química, Matemática,Biologia, etc, etc.
4. Robótica Educativa/PedagógicaUtilização de aspectos/abordagens darobótica industrial num contexto noqual as atividades de construção,automação e controle de dispositivosrobóticos, propiciam aplicaçãoconcreta de conceitos, em umambiente de ensino-aprendizagem.
5. Objetivos da Pesquisa em Robótica EducativaUso de computadores e demais ferramentasdigitais no âmbito educacional implicando em:• Conectar o computador e outras ferramentas aos mais diferentes dispositivos/recursos digitais;• Usar o computador e outras ferramentas digitais para agir sobre objetos concretos;• Estender a ação do computador e outros recursos virtuais ao mundo real;• Incentivar pensamento estruturado;• Enfatizar o fazer como meio de aprender.
6. Motivação da Robótica EducativaDesenvolver ambientes de aprendizagem que propiciemtrabalhar conceitos científicos:•Desenvolver atividades de pesquisa visando criar situaçõesde aprendizagem interdisciplinar;•Verificar em que medida a utilização de um determinadodispositivo auxilia no processo de explicitação de um dadoconceito;•Documentar um projeto em todas as suas etapas em funçãodos aspectos conceituais abordados.
7. O que se ganha em termos de aprendizagem? A utilização de conceitos científicos por intermédio dos processos de: •Exercitar •Manusear •Experimentar •Testar hipóteses
8. DispositivoAmbiente de Robótica Educativa Eletro/ele- tronico Dispositivo Robótico Dispositivo Unidade de Motores Engrenagens de Controle Programação (Arduino) (em geral um Componentes computador) Mecânicos Sensores luz, temperatura, umidade, som, etc
9. RecursosRecursos para se criar um ambiente deRobótica Educativa:•Computador, no caso, classmate com sistemaoperacional (Ubuntu);•Interface Eletrônica (do tipo Arduino) paracomunicação computador dispositivo robótico;•Material para construção de dispositivosrobóticos;•Software para Programação (Scratch).
10. Robótica Educativa sob a ótica dedesenvolvimento de atividades, na sala aula,utilizando computadores e materialalternativo de baixo custo
11. Computador Classmate
12. Interface Eletrônica
13. Dispositivo Robótico
14. Ambiente utilizadoPara controlar um dispositivo robóticoutilizando recursos de tecnologias digitaisé preciso ter um ambiente deprogramação. É este ambiente quepermite a automação e controle do robô.No projeto de Robótica Pedagógicaaplicada ao currículo, o ambiente deprogramação com classmate (UCA) é oScratch.
15. ScratchLançado pelo MIT Media Lab o Scratch é umalinguagem de programação multimídia quepermite crianças, jovens e adultos criarem ecompartilharem jogos, arte interativa,estorinhas e muito mais.O Scratch pode ser baixado gratuitamente daInternet no site <http://scratch.mit.edu/> eestá disponível em várias línguas, inclusive emportuguês.
16. Ambiente Scratch
17. Scratch no Controle de Robô Monitor: visualização das entradas/sensores Liga o motor Ativa Sensor
18. Atividades Práticas na EscolaDesenvolvimento de dispositivos robóticosque têm como finalidade realizar tarefasque abordam algum conteúdo curricularque está sendo trabalhado:•Unidades de medida•Distância•Força•Velocidade•Tempo•Massa•Volume•Proporção
19. Atividades Práticas na EscolaExemplo:Para um tempo fixo, medir as diferentes distânciaspercorridas por um carro para diferentesvelocidades de partida.Para esta atividade além de se construir o carro foipreciso fazê-lo deslocar adequadamente e utilizara trena para medir as diferentes distânciaspercorridas.A atividade possibilitou estabelecer relações entreas grandezas velocidade, espaço e tempo.
20. Atividades Práticas na Escola Carro construído pelos alunos http://giselealunos.blogspot.com.br/Vídeo (reportagem)
21. Atividades Práticas na EscolaAlunos desenvolvendo atividades de Alunas apresentando carromontagem de robôs construído por elas
22. Atividades Práticas na EscolaAlunos desenvolvendo projeto de um Guindaste para ser apresentado em uma feira de tecnologia
23. Depoimento (da professora)•Os quatro meses em que a robótica foi tratada com osalunos em sala de aula foram suficientes para provarque o projeto deu certo.•Nas aulas de robótica, as crianças se interessaram ese envolveram.•O projeto tem continuidade em sala de aula, mesmoque os alunos não estejam mais manipulando os robôs.
24. Depoimento (do aluno)• Com os ensinamentos da robótica, aprendi a ter mais paciência e a trabalhar em grupo. As peças dos robôs são dividias em grupos e temos que esperar nossa vez para trabalhar com o kit. Acho que o relacionamento com os colegas melhorou. Sempre que vamos trabalhar em grupo, dividimos as tarefas.• Após o contato com a robótica em sala de aula quero ser cientista para fazer coisas novas e construir meu próprio robô e fazer com que ele ande.• A robótica me ajudou a decidir que quero fazer pedagogia na Unicamp, os professores João e Gisele me inspiraram e são meus exemplos.
25. ResultadosCom o projeto está sendo possível criarsituações de aprendizagem nas quais o conteúdocurricular é trabalhado a partir de situaçõespráticas reais passíveis de seremexperimentadas pelos alunos.
26. ResultadosA escola conquistou 6,2 pontos nas turmas de 5º ano,segundo divulgação do Índice de Desenvolvimento daEducação Básica (IDEB) e 5,2 pontos no 9º ano,superando as metas individuais da escola para 2011, queeram 5,6 e 4,4 respectivamente.Robótica aliada às disciplinas curriculares facilitaaprendizado.<http://www.campinas.sp.gov.br/noticias-integra.php?id=15393>
27. Robótica Educativa em situações especiais deaprendizagem envolvendo pessoas comdeficiência visual. Projeto Mapa Tátil Sonoro
28. MOTIVAÇÃOPessoas com deficiência visual necessitam: ◼ conhecer previamente o ambiente ◼ locomover-se com segurança ◼ localizar-se espacialmente A existência de um recurso que possa fornecer essas informações demaneira prévia ao usuário torna sua locomoção mais autônoma e segura
29. Mapa Tátil SonoroSensor conectado ao objeto no mapa e,interfaceado com o computador, permite com queo computador pronuncie o nome desse objetosempre que o sensor for pressionado pelo dedo dapessoa.Sensores, utilizados como elementos que dão"voz" ao mapa.
30. dispositivos sonoros são fixados nos orifícios previamente planejados mapa final colocado sobre uma base de acrílico ,onde o hardware poder ser visualizado.
31. 1 Informações sobre o mapa 5 2 Rota Acessível 4 3 Sensores sonoros 3 6 4 Prédios 5 Praça do Básico 6 Legendas em Braille 7 Caixas sonoras 21 7
32. Resultados MAPA TÁTIL: • fornece informações sobre o ambiente • auxilia usuário de diferentes habilidades visuais • auxilia na orientabilidadeDispositivos Robóticos com recursos tecnológicosdiferenciados são instrumentos importantes para aampliação do conhecimento de pessoas comdeficiência.Mapa Tátil com sensores pode ser inserido nocontexto de desenvolvimento de tecnologias queampliam a acessibilidade para pessoas comdeficiência.
33. Algumas Referências Vídeo Rota Acessível: Duração aproximadamente 15 minutos http://www.youtube.com/watch?v=fRQEpxJlnu8&feature=youtu.be&hd=1 Mapa Tátil primeiro protótipo http://www.youtube.com/watch?v=FtZyvB_RGDg&feature=related Site do projeto http://www.nied.unicamp.br/rotacessivel/ Blog do Projeto http://www.rotacessivel.blogspot.com/
34. Algumas Referências na área de Robótica Educativa Instituto de Robótica de Yucatán (TRIY) <http://www.triy.org/ENG/Pedagogic.htm>, iniciativa: contribuir para a formação de SqueakBot: a Pedagogical. RoboticPlatform,<http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp? arnumber=4144945&tag=1>, uma plataforma de ensino de robótica, utilizável por pessoas jovens, para controlar e simular vários dispositivos robóticos. Educational Robots, <http://www.robots-and-androids.com/educational- robots.html>, um livro, disponível na Amazon com instruções passo-a-passo sobre como construir um robô com um microcontrolador Arduino. <http://www.comunitexto.com.br/economia-da-robotica/ >uso robôs agricultores, ou simplesmente agrobots. Robôs que respondem a sinais infravermelhos, comandos a laser ou conexões wireless.
35. OBRIGADO PELA ATENÇÃO! João Vilhete Viegas dAbreuUniversidade Estadual de Campinas - UNICAMP +55 (19) 3521 7136 ramal 25 jvilhete@unicamp.br