Fábio Lombardo Evangelista
Instituto Federal Catarinense de Concórdia fabio.evangelista@ifc.edu.br Eixo temático 3: Relato de experiências
1 INTRODUÇÃO
Este trabalho refere-se ao ensino de funções trigonométricas, momento de alavanca por meio de um braço robótico construído por impressora 3D, controlado por Arduino, e o estudo de lógica mediante o programa Scratch, instalado em um Raspberry Pi.
O estudo foi realizado em uma escola particular do município de São José, Santa Catarina, tendo, como participantes, dozes estudantes do 5º ao 9° ano do Ensino Fundamental com o objetivo de relatar as implicações na utilização de novas metodologias e tecnologias no ensino de Matemática e Física.
Os dados foram coletados por meio de observações de atividades experimentais instrumentalizadas por peças tridimensionais confeccionadas por impressoras 3D e controladas por Arduino, além de utilização de lógica por meio do software Scratch dentro da tecnologia do Raspberry Pi, permeados por uma proposta participativa do aluno.
Os resultados sugerem que as atividades desenvolvidas se mostraram eficazes, visto que, houveram indícios de reelaboração conceitual de funções trigonométricas e momento de alavanca, assim como, avanços no aprendizado da lógica, por meio das interações professor-aluno, aluno- aluno, aluno-ambiente e aluno-saber.
2 RELATO DE EXPERIÊNCIAS
O projeto foi disposto de forma a ter uma aula por semana, somando quatro encontros de duas horas cada, onde os alunos foram expostos a um ambiente com Arduino, protoboard, Led, servo motor, braço robótico impresso em 3D, Raspberry PI e o programa Scratch (Imagem 1).
O Raspberry Pi é um pequeno computador com múltiplas funções, pode ser conectado a um monitor e anexado a um teclado e mouse. O Raspberry PI provém de uma instituição de caridade no Reino Unido que tem como ideal disseminar os recursos digitais em escala mundial, fornecendo computadores de baixo custo e alto desempenho ajudando as pessoas a estudarem computação e criação digital (RASPBERRY PI, 2018).
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O Arduino é uma ferramenta de prototipagem eletrônica de hardware e software de código mundialmente aberto. Ele oferece uma grande variedade de ferramentas de software e plataformas de hardware. Criado em 2005, hoje está popularmente consolidado, principalmente entre os engenheiros e técnicos em eletrônica. Por possuir código aberto se beneficia de constantes contribuições de pessoas que refinavam seu código, por meio de exemplos, tutoriais, fóruns e grupos em todo o mundo. Deste modo, novidades introduzidas ampliam cada vez mais suas possibilidades de aplicação (ARDUINO, 2018).
Imagem 1 – (A) Arduino, protoboard, Led; (B) Arduino, protoboard, servo motor; (C) Braço robótico impresso em 3D; (D) Raspberry PI; (E) Programa Scratch
Fonte: os autores.
Os estímulos proporcionados pelas tecnologias precisam ser direcionados para um objetivo comum, facilitando ao aprendiz o alcance as novas descobertas. A tecnologia também permite construir novas formas de avaliações, fazendo com que explorem os limites das atividades experimentais, e assim, cheguem a novas aplicações, fato inovador inexistente no método tradicional.
A sala de aula foi configurada de maneira a favorecer as cinco interações: aluno-tecnologia, aluno-professor, aluno-aluno, aluno-ambiente e aluno-saber (OLIVEIRA, 2017; ALVES FILHO, 2000). Para isso, os estudantes foram organizados em grupos de três nas mesas, as quais foram dispostas pela sala em formato de semicírculo, e quando necessário, as mesas eram unidas formando um grande círculo. Na entrada da sala continha um quadro branco e projeção de slides, que eram utilizados apenas em momentos chaves.
No primeiro encontro, procurou-se conscientizar os alunos sobre o universo da aprendizagem, explicando que há várias formas de ensinar e aprender, explicando qual o papel da memória, da atenção, dos sentidos e percepções
No segundo encontro houve a escolha por abordar conceitos científicos a partir dos sentidos humanos, audição, tato, visão, olfato e paladar. O intuito foi conscientizá-los que seus sentidos possuem limites, e as descobertas científico-tecnológicas auxiliam nesta questão. As técnicas utilizadas para evidenciar os limites foram:
• Visão: Infravermelho captado por uma câmera de celular e não por nossos olhos; • Olfato: Perfumes intensos dificultam perceber perfumes suaves;
• Paladar: Ao experimentar limão e beber água pura, percebe-se um sabor no líquido; • Audição: Variando a frequência de 20Hz a 20.000Hz verifica-se discrepâncias auditivas; • Tato: Ao tocar um metal e uma madeira confunde-se a percepção de quente e frio. Ao dar prosseguimento a aula, foi apresentado e explicado o funcionamento do servo motor, solicitando que o conectassem a um circuito controlado por três botões ligados ao arduíno já programado (Imagem 1 B).
O Terceiro Encontro iniciou-se solicitando que remontassem o circuito da aula anterior, logo após houve a explicação teórica, usando-se de analogias, na forma de organizadores prévios, na relação entre Ângulos, Força Mecânica Resultante, Braço de alavanca e Momento de uma Força Resultante. Foi então, entregue um conjunto contendo as partes de um guindaste, impresso em 3D, que deveria ser montado por eles (Imagem 2).
Imagem 2 – Conjunto contendo as partes de um guindaste, impresso em 3D
Fonte: os autores.
No quarto encontro, a partir do guindaste construído pelos alunos, foi proposta a construção do braço robótico e sua ativação através do Arduino já programado (Imagem 1 C). Por ser uma tarefa mais exigente, houve auxílio constante do professor durante a montagem. Apesar de ser grande o desafio, a atividade promoveu nos alunos grande satisfação por sentirem-se capazes de completar a tarefa.
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REFERÊNCIAS
OLIVEIRA, L. M. et al. Projeto tecnológico de ensino de física e matemática sob a ótica da neuroeducação. In: CONGRESSO INTERNACIONAL DE CONHECIMENTO E INOVAÇÃO, 7., 2017, Foz do Iguaçu. Anais [...]. Foz do Iguaçu, 2017.
ALVES FILHO, J. P. Regras da Transposição Didática Aplicadas ao Laboratório Didático. Caderno Catarinense de Ensino de Física, Florianópolis, v. 17, n. 2, p. 174-188, 2000.
ARDUINO. Disponível em: https://www.arduino.cc/. Acesso em: 29 jan. 2018.
RASPBERRY PI. Disponível em: https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/. Acesso em: 29 jan. 2018.