A postura do professor proposta por Borges Neto

Uma das principais preocupações deste trabalho é o papel do professor na realização de trabalhos de robótica educacional na educação básica e é diante desta preocupação que buscamos observar as diversas formas de trabalhar dos docentes que atualmente desenvolvem projetos de robótica educacional na rede pública de educação do estado do Ceará a fim de identificar divergências e/ou similaridades que venham a caracterizar este recurso pedagógico.

No geral observa-se que a metodologia de projetos tem sido a normalmente utilizada por estes docentes em função principalmente de a principal forma de implantação da robótica educacional nas escolas tem sido justamente por meio de projetos extracurriculares socializados anualmente em eventos de divulgação científica promovida pela própria rede pública estadual.

Ao acompanhar alguns destes projetos presenciamos basicamente duas situações: a primeira é a de professores propondo aos estudantes o desenvolvimento de um determinado protótipo fundamentado em materiais disponíveis no contexto escolar; e a segunda é a de professores se colocando como suporte para investir em ideias de protótipos provenientes dos alunos.

Em ambas as situações se verifica o desenvolvimento de situações de aprendizagem, não sendo, ao menos por enquanto, possível identificar qual das duas propostas têm sido mais produtiva em termos de aprendizagem. Porém a fim de estabelecer para este trabalho uma proposta metodológica geral e convergente na intenção de fundamentar a formação docente proposta, na execução de trabalhos de robótica educacional, utilizamos neste trabalho as referências desenvolvidas pelo professor Hermínio Borges Neto acerca da Sequência Fedathi.

O matemático e pesquisador Borges Neto formalizou a Sequência Fedathi em 1996 durante Pós-Doutorado na Universidade de Paris e desde então tem se dedicado a este estudo através da coordenação de grupos de pesquisa do Laboratório Multimeio da Faculdade de Educação da Universidade Federal do Ceará.

Borges Neto compara o aluno a um matemático ao se deparar com uma situação problema passando inclusive por todas as etapas das quais o matemático normalmente utiliza.

A Sequência Fedathi é composta por quatro etapas, sendo elas: tomada de posição, maturação, solução e prova. Estas etapas são sequenciais e interdependentes e são importantes para garantir aos estudantes a construção dos conhecimentos mediados por meio resolução de problemas.

Nas situações observadas na rotina dos trabalhos escolares de robótica educacional notamos que os projetos normalmente partem de uma situação problema proposta seja pelo professor ou pelos estudantes. Em sequência o professor transpõe estas situações problemas em metas e objetivos mais claro aos alunos levando-os a exploração dos objetos a serem estudados e a levantarem sugestões de soluções. Após levantadas as possibilidades de soluções estas são socializadas em reuniões para definições e direcionamentos para a materialização do protótipo construído de forma conjunta.

Dentro deste fluxo de ações identifica-se a similaridade com as Relações professor- aluno-saber na Sequência Fedathi como descrito por Borges Neto et al (2001).

Isto justifica e consolida a opção de utilizar a Sequência Fedathi para nortear o desenvolvimento de sequências didáticas de robótica educacional neste trabalho.

A seguir é exposto uma síntese das quatro etapas da Sequência Fedathi tentando contextualizá-las dentro de trabalhos com robótica educacional.

3.1.4.1 Etapas da Sequência Fedathi aplicada a robótica educacional

Na tomada de posição no geral ocorre a apresentação do problema para o aluno. Este problema normalmente parte da observação do contexto vivenciado pelos estudantes tendo sua origem dentro do próprio ambiente escolar ou proveniente de natureza social onde a instituição está inserida.

Normalmente apresentam-se como problemas contextuais a estrutura física escolar, gerenciamento energético, acessibilidade e inclusão social, desenvolvimento de produtos, dentre outros.

Apesar da complexa possibilidade dos diferentes problemas iniciais, cabe ao professor garantir que o problema escolhido tenha relação com o saber que se quer desenvolver ou ao menos identificar quais saberes podem ser desenvolvidos a partir daquela situação colocada, o que é mais comum quando o aluno é quem levanta o problema.

Esta verificação possibilita o professor identificar quais conceitos devem ser trazidos a discussão prévia para nortear o trabalho dos alunos e esta discussão deve vir a ser desenvolvida de forma colaborativa.

Em função da robótica educacional ser normalmente desenvolvida por docentes que não possuem formação específica nesta área a interação multilateral como coloca Bordanave (1983) é mais facilmente alcançada por forçar o professor a inserir-se ao grupo refletindo, ouvindo, indagando e levantando hipóteses junto com os alunos.

Justamente por não compor a formação do docente os conceitos da robótica educacional findam por levá-lo a um estudo pessoal e consequentemente um planejamento apropriado das atividades com seus alunos.

A etapa que segue é a maturação que é a responsável em possibilitar aos alunos a compreensão e identificação das variáveis envolvidas nos problemas. Na robótica educacional corresponde a verificar as condições estruturais de hardware, software, programação, sistemas

de sensores e mecanismos atuadores, que poderão ser utilizados para elaboração de um protótipo que venha a sanar ou atuar sobre o problema estabelecido.

Assim como explicitado por Souza (2013, p.23), os questionamentos estão muito presentes nesta etapa e é de suma importância o professor colocar-se de forma adequada diante destes, utilizando-se o que o autor da teoria apresentada chamou de “postura mão-no-bolso”.

A fim de contextualizar a presente etapa, tomemos como exemplo a seguinte situação problema, levantada por um grupo de estudos em robótica educacional da rede de educação pública estadual do Ceará, em um projeto desenvolvido no ano de 2011:

Situação problema: Foi verificado um aumento considerável no número de focos de incêndio no Parque do Cocó no ano de 2011. Os bombeiros tinham dificuldades de controlar os incêndios quase que periódicos por não ter o controle sobre a identificação dos focos dos incêndios.

Esta situação problema após ser socializada entre alunos e estudantes por meio de notícias, visitas de campo, entrevistas e reuniões levaram ao estabelecimento dos seguintes questionamentos:

Dúvida do aluno: Professor podemos construir um drone para ser usado para apagar o incêndio?

Pergunta esclarecedora do professor: Será que um drone é capaz de apagar um incêndio?

Reflexão do aluno: E se o drone fosse capaz de identificar o foco do incêndio orientando as equipes de bombeiros o exato local de dispersão das chamas?

Pergunta estimuladora do professor: Quais sistemas de sensores o drone necessitaria possuir para ter essa capacidade?

Hipótese do aluno: Professor, uma filmadora com filtro térmico é capaz de identificar o foco do incêndio?

Pergunta orientadora do professor: Será que esta filmadora acoplada em um drone no céu consegue visualizar o foco de incêndio?

Cabe ressaltar que em função da natureza de projeto extracurricular da robótica educacional, todos estes questionamentos se estendem por vários encontros permeado de troca de informações e levantamento de dados sendo muito raramente experimentados de forma sintética como exposto nos exemplos matemáticos apresentados por Souza (2013, p.25).

A atenção do professor sobre o aluno é muito importante nesta etapa, pois na estrutura de projeto escolar, muito facilmente os alunos findam por desistir na ocasião de não

se sentirem seguros sobre si mesmos diante da situação problema abordada. Esta importância é reforçada por Souza (2013, p 28) quando cita:

“Durante a maturação do problema, o professor deve estar atento aos alunos, observando e acompanhando seus comportamentos, interesses, medos, atitudes, raciocínios, opiniões e estratégias aplicadas na análise e busca da solução da atividade, bem como suas interpretações e modos de pensar, a fim de perceber quando e como mediar o trabalho que os alunos estão desenvolvendo.”

A participação do aluno tanto é crucial para consolidação de uma aprendizagem significativa, bem como é determinante para fundamentar o trabalho construcionista da robótica educacional, que em muitas circunstâncias tem sido descaracterizada pela atuação direta do professor no objeto desenvolvido.

Em termos práticos podemos exemplificar esta situação com o trabalho docente que evita as situações de discussão por achar que a exposição direta garante a transposição do componente curricular de forma mais rápida. O mesmo prejuízo ocorre na robótica educacional quando o professor apresenta o problema, traz a solução, fornece os materiais e ainda participa ativamente da construção, quando não constrói por si mesmo, o protótipo robótico sugerido.

Na terceira etapa temos a representação e organização dos esquemas e modelos que foram elaborados objetivando a solução do problema o que na robótica educacional pode ser representado pela prototipação por meio de desenhos técnicos, vetoriais, 3d, simulações computacionais ou simplesmente por meio de verbalizações. Diga-se de passagem, que de forma implícita estas técnicas findam sendo trabalhadas com os alunos de forma natural, levando estes estudantes e se apropriarem de estratégias e domínio tecnológico muito além do que normalmente se trabalha no cotidiano escolar.

Nesta etapa ocorre a discussões entre os alunos principalmente no que diz respeito a funcionalidade estrutural dos protótipos propostos, levando muitas vezes a reformulações do modelo apresentado para solução do problema.

O professor deve ter o cuidado de acompanhar e analisar o protótipo de cada estudante a fim de dar segurança e fazer o aluno sentir o valor de sua produção buscando apoio nele e nos outros colegas na ocasião de seu modelo não satisfazer de forma eficiente ao problema proposto.

De acordo com Souza (2013, p.30), nesta etapa o professor deve instigar a experimentação por parte dos alunos para verificação de seus resultados. Entretanto, na robótica educacional uma atenção maior deve ser dada em toda indicação de experimentação, pois a

mesma implica no dispêndio de recursos e tempo do aluno de forma mais considerável o que pode levar a frustrações na ocasião da não efetividade do modelo diante do problema.

Por este motivo, não é indicado a sugestão da materialização do protótipo de modelos inadequados, e para isto o professor deve dispor de toda uma sutileza para direcionar o aluno de forma confiante a encarar refutações e verificações de contraexemplos sobre seu modelo, assim como sugerido pelo teórico em relação à matemática.

Por fim, tem-se o momento da prova que consiste na apresentação de maneira formal o modelo elaborado a fim de atender ao problema proposto. Esta etapa é muito mais do que a apresentação do modelo materializado na forma de um mecanismo ou sistema robótico. Na realidade a prova deve estar assentada sobre o problema em questão. Sua verificação acerca da solução proposta deve trazer consigo à tona todos os saberes que o professor implicitamente delineou no planejamento do projeto na etapa de tomada de decisão. Ou seja, o foco não é o problema em si e sim os saberes agregados nos estudantes durante todas as etapas de consecução da Sequência Fedathi.

3.2 Conhecimentos fundamentais para a orientação de trabalhos de Robótica