ROBÓTICA EDUCACIONAL E ENSINO DE FÍSICA:
Contextualização e Interdisciplinaridade na Educação Básica
Ana Rosa Jorge de Souza, viterbinho@yahoo.com Centro Educacional SESI 345 Ribeirão Preto – SP Rua Dr. João Guião, no.1245 , Vila Virgínia
Maria Paula Alves Soares, mpsoares2001@yahoo.com.br Centro Educacional SESI 345 Ribeirão Preto – SP
Rua Dr. João Guião, no.1245 , Vila Virgínia
Bruno Vicente Moraes, bruno.moraes.10@facebook.com Centro Educacional SESI 345 Ribeirão Preto – SP
Rua Dr. João Guião, no.1245 , Vila Virgínia
Resumo:
O presente artigo pretende demonstrar o trabalho realizado interdisciplinarmente envolvendo a área de ensino das Ciências da Natureza com a área de Ciência e Tecnologia. Utilizamos para isso o material LEGO Mindstorms NXT e a metodologia de educação tecnológica LEGO Education nas aulas de Física, das 1ª. e 2ª. séries do Ensino Médio Regular . Durante as aulas de Física os estudantes são divididos em grupos e vão ao Laboratório de Ciência e Tecnologia, onde realizam atividades práticas envolvendo conteúdos de Física, que por diversas vezes estão relacionados à Química, à Matemática e às demais áreas do conhecimento. Tais atividades envolvem situações-problema que demandam pesquisas sobre os temas abordados, desenvolvimento de competências e habilidades, além do trabalho coletivo. Como produto deste trabalho interdisciplinar, apresentamos o projeto “Etiquetador em Braille”, desenvolvido por um estudante da 2ª. série do Ensino Médio durante o ano de 2013.
Palavras-chave: Ensino de Física, Contextualização, Robótica, Competências e Habilidades.
1 INTRODUÇÃO
O desenvolvimento tecnológico e seu impacto nos diversos segmentos da sociedade requerem das instituições de ensino um aperfeiçoamento, desde a formação básica de conteúdos científicos até a aprendizagem técnico profissional dos estudantes para que se adquira um conjunto de competências, atitudes e habilidades configurando dessa forma
um perfil diferenciado, inclusive para a solução de problemas que surgem a partir da construção de seu próprio conhecimento.
Tendo como objetivo proporcionar o desenvolvimento interdisciplinar no processo de ensino aprendizagem de Física pelos estudantes que permite a partir de conceitos teóricos do currículo realizar a transposição para a prática, desde 2012 no Laboratório de Ciência e Tecnologia, a Professora de Física, Ana Rosa Jorge de Souza, juntamente com a Analista de Suporte em Informática, utilizam o Modelo de Educação Tecnológica da LEGO Education, que propõe incorporar diversas habilidades/competências, como aprender fazendo e aprender a ser/conviver/pensar, que permite aos alunos desenvolver competências envolvidas no aprender a agir.
2 OBJETIVOS
As atividades propostas durante as aulas de Física têm por objetivos:
- favorecer ao estudante condições de construir e aplicar os conceitos aprendidos na área de Física utilizando o suporte do conhecimento tecnológico, bem como as ferramentas tecnológicas e científicas disponíveis.
- favorecer o desenvolvimento de habilidades e competências voltados à pesquisa e à resolução de situação-problema.
Destacamos que tais objetivos estão atrelados às expectativas de aprendizagem da Rede de Ensino SESI/SP na disciplina de Física.
2.1 Justificativa
O processo de ensino aprendizagem de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (CNT) deve ser contextualizado, atualizado e interdisciplinar para que o estudante possa desenvolver suas competências leitoras e escritoras juntamente com as lógico- matemáticas. Muitos estudiosos da área de Educação têm feito oposição severa aos modelos de ensino de ciências totalmente desconexos, desatualizados e fora do contexto dos estudantes. A Física escolar é uma das disciplinas mais criticadas por eles, pois atualmente ela não está sendo capaz “[...] de apreender o mundo cotidiano dos estudantes” (PIETROCOLA et al, p.132, 2003).
Acreditamos que uma abordagem interdisciplinar deva favorecer “[...] o estabelecimento de ligações de interdependência, de convergência e complementaridade entre as diferentes disciplinas escolares, [...] (BATISTA et al, 2008, p.212), promovendo um processo educativo de qualidade. Portanto, o uso da Robótica em ambiente educacional possibilita ao professor de Física tornar tais objetivos possíveis, pois o uso de novas tecnologias faz parte do cotidiano dos estudantes e dos professores.
Dessa forma, os conteúdos de Física podem ser inseridos no contexto dos estudantes e facilitar sua compreensão por meio das atividades em grupos durante as aulas de Física, promovendo a pesquisa na Educação Básica.
Ainda ressaltamos o desenvolvimento de outras competências e habilidades que surgem do trabalho em grupo, o qual constitui parte central em termos de metodologia de trabalho, como: a produção de relatórios, a liderança e a autonomia dos estudantes, o envolvimento e a resolução de possíveis situações-problema, entre outros. E acreditamos que tais habilidades e competências até interfiram nas demais disciplinas das diversas áreas, pois são comuns a todas as áreas do conhecimento.
De modo geral, na 1ª. série do Ensino Médio temos a realização de atividades voltadas para os conceitos relacionados à força e aos movimentos dos corpos e na 2ª.
série do Ensino Médio temos as atividades relacionadas à Calorimetria e às Ondas (Som e óptica).
Durante a realização das atividades tanto da 1ª. série quanto da 2ª. série do Ensino Médio, a professora de Física inicia várias discussões, envolvendo outras disciplinas e fazendo relações entre conceitos de Química, de Matemática, de Geografia, entre outras. Como, por exemplo, o uso de diferentes materiais na construção de casas (Atividade: Conforto Térmico, da 2ª. série do EM), os tipos de superfícies e de forças relevantes ao movimento (1ª. série do EM), entre outras.
Discutimos também as fontes energéticas renováveis e não renováveis, o aproveitamento de materiais, temas tão relevantes nos dias de hoje que fazem parte das diversas áreas do conhecimento. E dividimos experiências e informações coletadas nas diversas mídias sobre temas diversos relacionados ao ensino de CNT.
Como suporte para o desenvolvimento, ou melhor, construção e aplicação prática dos conhecimentos trabalhados nas aulas, a professora de Física, com apoio da Analista de Suporte em Informática, utiliza a maleta LEGO Mindstorms NXT 9797 e 9695 para montagem de protótipos apresentados nos Fascículos ZOOM, para analise e funcionamento, que validam os conceitos explorados a partir da solução de uma situação-problema, permitindo que o aluno aprofunde seus conhecimentos e realize as modificações nos projetos conforme as necessidades, neste momento o professor tem a oportunidade de realizar a mediação, previamente planejada, com os alunos promovendo uma reflexão que transforme sua aprendizagem.
Neste ano surgiu a oportunidade para que alunos participassem voluntariamente da Mostra Nacional de Robótica com o objetivo de divulgar trabalhos desenvolvidos nas escolas associados à temática de robótica envolvendo outras áreas, como: artes, biologia, química, física, entre outros.
O aluno Bruno Vicente de Moraes da 2ª. série do Ensino Médio apresentou interesse em participar da Mostra Nacional de Robótica e utilizando o material disponibilizado pela professora Ana Rosa, desenvolveu o projeto “Etiquetador em Braille” para auxiliar os portadores de deficiência visual a identificar a cor de suas roupas.
Para entender melhor os sinais em Braille utilizou o Fascículo LEGOZOOM do 8º ano do Ensino Fundamental e o kit para montagem “9797”, e construiu a máquina Braille, iniciando assim sua pesquisa e seu protótipo escrevendo o projeto apresentado a seguir.
3 PROJETO “ETIQUETADOR EM BRAILLE”
(idealizado e escrito pelo estudante do EM Bruno Vicente de Moraes)
O projeto "Etiquetador em Braille" tem como proposta minimizar a dificuldade que os portadores de deficiência visual encontram na hora de escolher as suas roupas. O projeto seria destinado a grandes lojas e confecções que quisessem adaptar seus produtos têxteis para essa parcela da população.
A máquina funcionaria a partir de um sensor de cor RGB, que faria a leitura da cor do produto, enviando uma mensagem para um microprocessador. Este, por sua vez, estaria conectado aos motores, para que assim pudesse ser transmitida a mensagem para impressão da etiqueta com o código de cor em Braille.
Ainda ressaltamos que este projeto possibilitaria ao portador de deficiência visual mais autonomia na hora de escolher suas roupas em casa, evitando também que se formem combinações indesejadas.
Destacamos que a relevância do projeto se apóia em dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), pois existem mais de 314 milhões de cegos e portadores de deficiência
visual no mundo. Em nosso país essa estimativa é de cerca de 500.000 pessoas que não conseguem ver absolutamente nada (IBGE 2010).
Analisando esses números e as dificuldades encontradas pelos portadores de deficiência visual, planejamos e elaboramos este projeto. Após pesquisas, descobrimos que uma das maiores dificuldades encontradas por eles é na hora em que estão escolhendo suas roupas. Pelo fato de não poderem identificar as cores visualmente, esta atividade corriqueira para muitos, pode se tornar complicada para eles.
A partir desses dados, elaboramos um protótipo para simular uma etiquetadora em Braille. O nosso protótipo, construído com peças da maleta LEGO Mindstorms NXT 9797, seria capaz de reconhecer a cor preta e a cor branca e gerar um código de cor em Braille para as respectivas cores.
Ele possui um sensor de luz para fazer o reconhecimento das cores branca e preta; um sensor de toque, para agir como um dispositivo de segurança caso algo esteja fora do padrão, como por exemplo, uma tampa aberta, o dispositivo não seria acionado, impossibilitando o funcionamento da máquina. O nosso protótipo também está equipado com três servo-motores que recebem informações a partir do sensor de luz, convertendo-as no código de cor em Braille.
O código de cor desenvolvido por nós é composto por duas letras e um número. As letras seriam para indicar a cor, por exemplo, no caso da cor azul, as duas letras escolhidas seriam as letras "a" e a "z". O número, nesse código, tem a função de indicar a tonalidade da cor. O número 1 representaria uma tonalidade de cor clara, enquanto o número 2 representaria uma tonalidade de cor média e por fim, o número 3 indicaria uma tonalidade de cor escura. Por questões práticas, nosso protótipo faz as representações de cores com 3 letras. No caso da cor branca, as letras reproduzidas pelo protótipo são: B-R-C. No caso da cor preta, as letras escolhidas são: P-R-T.
Na hora de se efetuar a compra em uma loja com este tipo de equipamento seria dada a opção para o deficiente gerar uma etiqueta com o código de cor em Braille em sua roupa. O equipamento faria a leitura da cor do produto, deste modo, as cores poderiam ser padronizadas, evitando assim que uma mesma cor receba dois ou mais códigos.
A leitura do sensor de cor seria enviada para um microprocessador, para assim ser entendida pelo sistema. Após ser feito isso, essa mensagem seria passada para os motores que fariam as marcações com o código de cor em Braille na etiqueta, uma folha de PVC transparente, que depois seria fixada na parte inferior da roupa com uma cola especial para tecidos, não interferindo na estética do produto.
Entrevistamos o Sr. Marcelo, gerente de uma grande empresa de roupas. Ele ressaltou que faltam recursos para atender clientes especiais, inclusive na loja em que trabalha não possui qualquer tipo de adaptação ou atendimento diferenciado para os mesmos.
Fomos a uma associação de portadores de deficiência visual, na cidade de Ribeirão Preto/SP, na qual fizemos entrevistas e tivemos a oportunidade de conhecer melhor sobre o cotidiano de um deficiente visual. Na entrevista com os portadores de deficiência visual e com os docentes da área tivemos boa aceitação e todos ficaram empolgados com o projeto. Apesar de conseguirem reconhecer peças de roupas com algumas táticas, como por exemplo, separando em gavetas roupas do cotidiano das roupas formais, comprando roupas com textura diferentes, identificando suas roupas pelos cabides, entre outros; eles afirmaram que o projeto ajudaria muito, pois teriam mais liberdade na hora da escolha, sabendo o que estão vestindo, poderiam fazer as combinações que quisessem, e na hora de organizar suas roupas, poderiam executar esta tarefa sem o auxilio de ninguém, ou seja, com autonomia.
Para a apresentação da ideia foi construído também um etiquetador Braille manual para testes com portadores de deficiência visual onde é montado sobre uma placa utilizando pinos, o código das cores criado tendo como referência o Alfabeto em Braille.
4 DESENVOLVENDO O PROJETO
A seguir, apresentamos algumas figuras que ilustram o desenvolvimento do projeto.
Figura1. Montagem do Protótipo LEGO Mindstorms NXT 9797
Figura2. Protótipo “Etiquetador em Braille”
Podemos concluir por meio de simples sondagens, que esta máquina seria muito útil para a vida de um portador de deficiência visual, pois o ajudaria na escolha das roupas que irão vestir, além de organizá-las sem o auxilio de outras pessoas e a fazer várias combinações de acordo com suas necessidades e preferências, evitando combinações indesejadas, o que sem dúvida é um problema.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Durante o desenvolvimento do projeto “Etiquetador Braille” verificou-se nas atitudes do aluno Bruno, muita autonomia, interesse, responsabilidade, criatividade, além da preocupação em produzir um equipamento que tivesse utilidade para uma determinada comunidade aprimorando os conhecimentos apreendidos durante as aulas.
6 AGRADECIMENTOS
Aos gestores (Supervisoras, Administradora Escolar e Coordenadora Pedagógica), à Analista de Suporte de Informática, aos Estudantes (em especial ao Bruno Vicente Moraes), ao SENAI-RP (pela colaboração na produção do protótipo) e ao SESI/SP.
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BATISTA, I.L, et al. Interdisciplinaridade escolar no Ensino Médio por meio de trabalho com projetos pedagógicos. Investigações em Ensino de Ciências – V13(2), pp.209-239, 2008.
Fascículo de Educação para a Vida Zoom, 8° ano ⁄ Renata Fortes e Adriano Machado . - - 2. ed. - - Curitiba, PR : Zoom Editora Educacional, 2010.
G1 Piracicaba e Região (2013) 'Armário inteligente' escolhe roupas coloridas para cegos
em Piracicaba .Disponível em:
http://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fg1.globo.com%2Fsp%2Fpiracica ba-regiao%2Fnoticia%2F2013%2F05%2Farmario-inteligente-escolhe-roupas-coloridas- para-cegos-em-piracicaba.html&h=gAQE_9Xpj (Acesso: Dez.2013).
FORTES, R.. Educação para a vida, 8º Ano: equilíbrio e energia. /Adriano Machado e Renata Fontes. 3ª. Ed. Curitiba, PR: ZOOM Editora Educacional, 2012. (Coleção de educação para a vida ZOOM)
FRANCESCHINI, A. H., et. al. Projeto de Educação Tecnológica – Manual Didático- Pedagógico. ZOOM Editora Educacional Ltda, 2003.
FRANCESCHINI, A. H., et. al. Manual do Educador. 1ª. Ed. Curitiba, PR: ZOOM Editora Educacional Ltda, 2012.
PIETROCOLA,M., et al. Prática Interdisciplinar na Formação Disciplinar de Professores de Ciências. Investigações em Ensino de Ciências – V8(2), pp. 131-152, 2003.
SESI/SP. Coordenação geral: Maria José Z. Dias Castaldi. Física: Ensino Médio 1ª. ,2ª., 3ª. Séries. 1ª. Edição. São Paulo, 2012.
SIQUEIRA, L.A. Aparelho brasileiro para cegos "fala" cores de objetos e o valor de
notas de dinheiro, 2010. Disponível em:
http://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fnoticias.r7.com%2Ftecnologia- eciencia%2Fnoticias%2Faparelho-brasileiro-para-cegos-fala-cores-de-objetos-e-o- valor-de-notas-de-dinheiro-20100511.html&h=gAQE_9Xpj (Acesso: Dez. 2013).
ROBOTICS AND EDUCATIONAL TEACHING PHYSICS: CONTEXT AND INTERDISCIPLINARITY IN BASIC EDUCATION
Abstract:
This article intends to demonstrate the interdisciplinary work involving the teaching area of natural sciences to the field of Science and Technology. We use this to LEGO Mindstorms NXT material and the methodology of LEGO technology education in Physical Education, the 1st. and 2nd. Regular series of high school. During school physics students are divided into groups and go to the Laboratory of Science and Technology, where they perform practical activities involving content of physics, which many times are related to chemistry, mathematics and other areas of knowledge. Such activities involve problem situations that require research on the topics discussed, development of skills and abilities, beyond the collective work. As a product of this interdisciplinary paper, the "Braille Labeler" project, developed by a student of 2nd.
year of high school during the year 2013.
Key-words: Physics Teaching, Context, Robotics, Skills and Abilities.
