Projeto ATA-EPE de tecnologia

Em minha estada em Bogotá, pude visitar a Corporación Escuela Pedagógica Experimental, que se localiza nessa cidade. Essa instituição, além de ser a mantenedora da EPE, desenvolve parte da formação continuada de professores da escola e o projeto denominado de ATA-EPE de tecnologia, ou robótica escolar. Esse projeto é aplicado na EPE e na Corporación Escuela Pedagógica Experimental. No período em que vivenciei as atividades da Corporación, pude conhecer um pouco mais dessa proposta inovadora da EPE.

Esse projeto aborda a introdução de tecnologia, por meio de materiais de robótica escolar desenvolvidos pela EPE nas atividades cotidianas dos alunos. O principal fator que conduziu ao desenvolvimento dessa proposta considerou, conforme Segura (2017), a carência de atividades escolares com foco na invenção e na criatividade dos alunos. O projeto propõe estudar também as tecnologias tradicionais (tratadas na EPE como tecnologias ancestrais), desde os artefatos desenvolvidos pela comunidade indígena e campesina colombiana, até os trabalhos mais atuais de cientistas do país. Para isso, “se apoia em pressupostos pedagógicos

contemporâneos que se baseiam na Teoria da Complexidade e dos sistemas dinâmicos” (tradução nossa) (SEGURA, 2016, p. 28).

O projeto ATA-EPE de tecnologia é considerado na instituição, segundo Segura (2016), um modelo pedagógico fundamentado em: (i) metas e objetivos, (ii) contextos de trabalho, (iii) sintaxe das atividades, (iv) dinâmicas de manutenção do compromisso de trabalho e, (v) o compromisso disciplinar. Esse modelo pedagógico respeita as diferenças e o tempo de aprendizagem e desenvolvimento de cada um e é comprometido com o contexto escolar e com as necessidades dos alunos.

As metas estabelecidas neste modelo pedagógico cumprem três objetivos fundamentais. O primeiro pretende desenvolver nos alunos a confiança e o otimismo diante da possibilidade de enfrentar problemas com êxito. Esse objetivo se apoia no convencimento dos alunos de que sua vida pode ser melhor e que eles têm capacidade para modificar sua própria realidade. O segundo objetivo trata do desenvolvimento de habilidades nos alunos para o trabalho em grupo de maneira interativa e em sintonia com o contexto. Esse objetivo tenta superar o individualismo e promover posturas condizentes com o trabalho coletivo e a vida em sociedade. E o terceiro objetivo é oferecer experiências que incentivem a “construção de projetos de vida articulados com a ciência e a tecnologia como horizonte de realização” pessoal (tradução nossa) (SEGURA, 2016, p. 29).

O segundo aspecto proposto no modelo pedagógico ATA-EPE de tecnologia são os contextos de trabalho, caracterizados como os elementos de apoio que proporcionam a construção dos ambientes onde se desenvolve a aprendizagem. A construção do contexto no modelo pedagógico proposto considera três aspectos fundamentais. O primeiro aspecto aborda a história das construções científicas e tecnológicas colombianas. Esse aspecto considera importante os desenvolvimentos científicos atuais bem como os saberes ancestrais dos povos formadores do país, com seus mitos, suas ferramentas utilizadas na produção de alimentos e seus rituais. De igual importância é o conhecimento dos povos campesinos, com seus costumes e práticas, desde o tratamento de doenças até as suas vestimentas e construções características.

Outro aspecto dos contextos de trabalho são as implicações do conhecimento na vida cotidiana, ou seja, as soluções aos problemas cotidianos como consequência do desenvolvimento do conhecimento dos alunos. No contexto de trabalho se considera importante a percepção da tecnologia que existe em instrumentos simples. Se trata de valorizar o conhecimento e a criatividade aplicados na solução de problemas genuínos do cotidiano como uma discussão permanente a respeito da tecnologia presente no entorno dos alunos.

Outra característica importante desse modelo pedagógico proposto por Segura (2016) é a sintaxe das atividades, ou a organização dos desafios da pesquisa. Esta organização, apoiada nos materiais disponíveis, promove um ambiente de aprendizagem orientado para o desenvolvimento de invenções dos alunos. Neste aspecto, os alunos são desafiados a inventar constantemente. Para isso, o processo se organiza em quatro etapas: o problema desencadeante do processo, o conhecimento e reconhecimento dos materiais de trabalho, a modificação dos exemplos que já foram construídos e a invenção de novos modelos pelos alunos.

O problema que inicia o processo é apresentado aos alunos como um desafio que desperte o seu interesse. O conhecimento e reconhecimento dos materiais de trabalho é a fase em que os alunos manipulam os protótipos que foram construídos por outros estudantes em atividades anteriores. Nesta fase se introduz conceitos como o da transformação do movimento em energia, por exemplo. Na fase seguinte das atividades, os alunos modificam os protótipos a partir de exemplos e demonstrações feitas pelos professores ou assistindo a vídeos de trabalhos anteriores. A última fase do processo é a invenção propriamente dita. Nesta fase, os alunos aplicam toda a sua capacidade criativa para construir os modelos que melhor lhe convém.

A quarta característica do modelo pedagógico ATA-EPE de tecnologia, de acordo com Segura (2016), é a dinâmica de manutenção do compromisso de trabalho. Este aspecto se apoia no protagonismo dos estudantes e dos professores diante dos desafios do desenvolvimento dos projetos de robótica. Trata-se de manter o entusiasmo diante dos projetos, principalmente pela interação entre os sujeitos envolvidos e pela construção diária de conhecimento.

A última característica do modelo pedagógico, segundo Segura (2016), é o compromisso disciplinar. Esse aspecto determina que, a partir dos materiais de robótica em conjunto com os artefatos tecnológicos desenvolvidos pelas comunidades ancestrais colombianas, os alunos reconheçam os conhecimentos disciplinares e os associem ao desenvolvimento de novos modelos de robótica. Essa característica se fortalece com o desenvolvimento de aspectos específicos do pensamento tecnológico. Segura (2016) considera que este é um aspecto que confere qualidade ao processo de aprendizagem e se constitui em uma característica de inovação permanente inerente ao processo.

Todo esse processo se organiza em ambientes ou níveis de atividades que não são pré- requisitos um do outro, mas se integram para compor todo o processo de aprendizagem nas atividades de robótica considerando o nível cognitivo de cada aluno. Nestas etapas, os alunos se organizam conforme suas aptidões e seus questionamentos. O primeiro é o ambiente de jogos e invenção de histórias. O segundo nível é o ambiente newtoniano de transformação de energia

e movimento. O terceiro nível é o ambiente cibernético e o quarto nível é o ambiente de programação e automação.

O ambiente de jogos e invenção de histórias é destinado principalmente a estudantes mais novos que estão conhecendo os primeiros aspectos da invenção. Neste ambiente se procura desenvolver habilidades para a interpretação de planos de trabalho, identificação e uso de ferramentas e habilidades no desenho e representação de volumes em duas dimensões. Nesse ambiente, muitas atividades são realizadas utilizando a capacidade de invenção dos alunos em que o desenho, a geometria e a utilização de materiais recicláveis tem função importante no desenvolvimento do trabalho. A EPE também fornece um “kit” de materiais próprios para o trabalho nesse ambiente que se chama “El constructor y exploración”. É importante ressaltar que, nesse nível, as atividades contribuem para o desenvolvimento da confiança e da segurança nos alunos a partir da valorização das ideias dos estudantes, do trabalho coletivo e do seu protagonismo. “Como exemplo das elaborações dos alunos temos o conjunto de autômatos, com suas histórias e manivelas” (tradução nossa) (SEGURA, 2016, p. 34).

O próximo nível de trabalho é o ambiente newtoniano de transformação de energia e movimento. Neste ambiente, o trabalho se articula entre ferramentas de medição, máquinas e o conhecimento dos povos formadores da Colômbia e sua história. Nesse ambiente a EPE oferece um “kit” de materiais denominado “Exploración” que, de maneira sequencial, o aluno é ensinado a montar protótipos de máquinas para conhecer os vários tipos de movimentos e as transformações de energia desses movimentos. Após esses estudos iniciais, os alunos são desafiados a modificar os protótipos para inventar novas máquinas. Essas invenções são propostas por meio de desafios para a solução de problemas reais. Então, os alunos utilizam e constroem ferramentas como, por exemplo, balanças, odômetros, guindastes, etc. O conhecimento ancestral também está muito presente nessa etapa.

Temos agora a introdução ao conhecimento e a utilização de ferramentas ancestrais. É assombroso conhecer máquinas e ferramentas de nossos ancestrais, que ainda hoje são utilizadas pelos campesinos (incluindo os cundi-boyacenses), como as carrumbas, tarabita (ou taraba), fusos e teares e as técnicas de construção e de aproveitamento da água. É assombroso quando se busca a explicação e se compreende o funcionamento, então é quando nos damos conta dos “mecanismos newtonianos” inventados milhares de anos antes do nascimento de I. Newton” (tradução nossa) (SEGURA, 2016, p. 35). No projeto ATA-EPE de tecnologia, o terceiro ambiente de atividades é o denominado de cibernético, trata-se da robótica escolar propriamente dita. Neste ambiente, os alunos estudam os robôs eletromecânicos e eletrônicos. Os aspectos de auto regulação e controle estão muito presentes neste ambiente de trabalho e a compreensão desses fenômenos é o grande objetivo desta fase do trabalho.

Em nosso cotidiano estamos cercados por mecanismos e sistemas que possuem auto regulação e controle. O aluno que participa dessas atividades é conduzido a compreender a importância desses mecanismos. Os exemplos de mecanismos de auto regulação e controle vão desde aparelhos de ar condicionado e geladeiras que possuem a característica de autorregular temperaturas até o próprio corpo humano que consegue autorregular pressão arterial, batimentos cardíacos, temperatura corporal, etc.

Para o desenvolvimento do trabalho nesse ambiente, a EPE apresenta alguns protótipos para que os alunos possam interagir e modificá-los, livremente, de acordo com a sua criatividade. Alguns modelos eletromecânicos, denominados “el ratón, la termita, el cangrejo y el toro6_{”, são protótipos que interagem com o entorno utilizando sensores. Por exemplo, “el}

cangrejo se mantém sobre uma mesa sem cair, já que quando chega na borda se detém e retrocede em uma direção distinta” (tradução nossa) (SEGURA, 2016, p. 36).

O quarto ambiente é o de programação e automatização. Neste ambiente os alunos têm a possibilidade de enriquecer a interação dos artefatos com o entorno e compreender, por exemplo, como converter uma variável que influencia um determinado fenômeno num sinal elétrico que produza uma resposta do robô. Os alunos trabalham com diodos, detectores mecânicos, infravermelho, ultrassom, etc. Nesta fase os alunos programam seus artefatos com dispositivos como o Arduino e micro controladores.

Quadro 6 – Ambientes de atividades do projeto ATA-EPE de tecnologia.

Ambiente Descrição ATA

1 Ambiente de jogo e invenção de histórias

De como com uma manivela (ou um cataventos) geram movimentos e acontecimentos: perrito, paparazi, halterofilia, zootropo, monociclo.

O construtor e os autômatos. 2 Ambiente Newtoniano:

energía e transformação de movimentos.

Transformação de energía e construção de veículos e instrumentos com alavancas, bielas, polías, etc.: tractor, grúa, aserrador, bípedo, exápodo.

Exploração: jogo com energía e movimento.

3 Ambiente cibernético Protótipos cujas condutas dependem das interações com o entorno: toro, cangrejo, ratón, termita. Robôs eletromecânicos e o controle transparente. 4 Ambiente de programação e automatização

Protótipos de mecanismos sensíveis a luz, ao som, ao ultrasom, ao infra-vermelho. Seguidor de linha, térmicos ou com alturas.

Robôs eletrônicos, a programação e os sensores.

Fonte: SEGURA, 2016, p. 37. (tradução nossa).

As atividades desenvolvidas nestes ambientes de aprendizagem do projeto ATA-EPE de tecnologia, envolvendo a robótica escolar, propiciam que os alunos desenvolvam uma melhor compreensão dos fenômenos tecnológicos e naturais que permeiam a sua cotidianidade.

Nestas atividades é possível compreender, interagir, inventar, enfim, vivenciar experiências que conduzem o estudante a uma maior compreensão do mundo em que vive. O Quadro 6 resume e sistematiza os ambientes de atividades no projeto ATA-EPE de tecnologia.

A próxima subseção apresenta um projeto muito especial e significativo dentro do contexto da EPE. Trata-se do trabalho extraclasse em projetos especiais e desenvolvido por grupos de alunos de diferentes idades e por grupos de professores. Esses projetos se denominam Economia Azul.