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Utilização de Objetos de Aprendizagem para Apoiar o Ensino de Robótica Educacional

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Academic year: 2021

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Utilização de Objetos de Aprendizagem para Apoiar

o Ensino de Robótica Educacional

Isabelle Pereira de Oliveira

Departamento de Ciência da Computação - UFERSA Mossoró, Brasil

Dr. Paulo Gabriel Gadelha Queiroz

Departamento de Ciência da Computação - UFERSA Mossoró, Brasil

Resumo—O avanço da tecnologia possibilita aos pro-fessores a utilização de novas metodologias e ferramen-tas para difundir o conhecimento de forma eficiente. Utilizar objeto de aprendizagem (OA) pode melhorar o desenvolvimento do aprendizado em sala de aula. A robótica tem se tornado um OA e está sendo usada de forma interdisciplinar para aproximar mais os jovens da prototipagem e programação, além de mostrar apli-cações do conteúdo que os alunos estudam em classe. A então chamada robótica educacional ganhou espaço nas grades curriculares do ensino fundamental e médio, porém, devido a novidade que o ensino dessa disciplina representa, as metodologias a serem empregadas ainda estão sendo criadas. Neste trabalho são apresentadas duas ferramentas de aprendizagem baseadas em es-tratégias de gamificação (como pontuação, ranking e progresso), com o intuito de auxiliar professores no desenvolvimento dos cursos de robótica educacional de modo a tornar o processo de ensino-aprendizagem mais eficaz. Estas ferramentas foram desenvolvidas e testadas junto com os alunos do ensino fundamental II, que participam do projeto PENSARE, que leciona aulas de robótica em escolas municipais de Mossoró-RN.

Index Terms—ferramenta de aprendizagem, gamifi-cação, robótica educacional.

I. Introdução

O avanço da tecnologia possibilita aos professores a utilização de novas metodologias e ferramentas para di-fundir o conhecimento de forma eficiente. Conhecer e utilizar de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) pode ajudar no processo Ensino-Aprendizagem (EA) em várias áreas acadêmicas.TIC’s são recursos tecnológicos, que integrados entre si, são usados para fazer a reunião, distribuição e compartilhamento de informações [1]. Com o surgimento dessas novas TIC’s foram criados novos espaços para o favorecimento e desenvolvimento do conhe-cimento, diminuindo o limite físico pré-existente, tornando locais extra-sala de aula propícios para o ensino [2].

O educador então tem ao alcance os Objetos de Apren-dizagem (OA), que segundo Batista et al. [2] são recursos utilizados pelo professor, sendo criações próprias ou não, que permitem o aluno compreender e construir algum conhecimento. Muitos desses OA’s podem ser encontrados no banco internacional de objetos educacionais, possibili-tando ao educador utiliza-las em suas aulas, tais como a ”4 cores” [3], caracterizada por ser um jogo de preenchimen-tos de regiões de um plano para formar conceipreenchimen-tos e

topolo-gias de teoria dos grafos voltado para ensino fundamental. Outro exemplo pode ser o ”Jogo do orçamento” [4], que simula para as crianças a administração do orçamento público, apresentando gestão financeira a elas.

A robótica tem se tornando uma área muito extensa para a criação de OA’s e está sendo usada de forma interdisciplinar em todo o mundo para aproximar mais os jovens da prototipagem e programação, além de mostrar aplicações do conteúdo que os alunos estudam em sala de aula. Segundo Pio, Castro e Júnior [5], trabalhar em robó-tica significa projetar, estudar e implementar dispositivos que mostrem sua utilidade na realização de uma tarefa, envolvendo interação física entre essa ferramenta e o meio onde a tarefa precisa ser realizada de forma autônoma. A robótica apresenta um grande potencial multidisciplinar tornando possível ao aluno a prática do método científico, através de construções de maquetas controladas pelo com-putador.

A. Motivação

Com a difusão da robótica, muitos projetos de inclusão digital envolvendo o ensino de robótica educacional em escolas de ensino fundamental e médio surgiram, como exemplos podem ser citados os trabalhos de Fiorio et al. [6], Gomes, Barone e Olivo [7] e Silva [8]. Tornou-se então, necessário o desenvolvimento de novas metodologias e ferramentas para auxiliar o educador no planejamento da aula de forma a facilitar o entendimento do conteúdo por parte dos alunos.

Estudos de metodologias tiveram crescimento no Bra-sil, como exemplo o projeto RoboEduc [9], uma tese de doutorado na UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte), que foi planejado com o intuito de valorizar a integração social entre alunos, professores e robôs. Entretanto, para a formulação da metodologia, faz-se interessante a criação de novas Ferramentas de Aprendizagem (FA) , associadas diretamente à robótica, capazes de deixar o entendimento de conceitos de lógica de programação e conceitos mecânicos para montagens mais natural e compreensível para as crianças que ingressam nesse tipo de estudo.

Diante dessa inclusão da robótica no ensino, este traba-lho tem como principal motivação, facilitar o processo de ensino-aprendizagem de robótica, por meio do

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desenvolvi-mento de OA’s que auxiliem os professores nos cursos de robótica educacional, principalmente a crianças de ensino fundamental II.

B. Objetivos

Este estudo objetiva a caracterização, a descrição e a implementação de duas ferramentas de aprendizagem relacionadas ao ensino de robótica para crianças de ensino fundamental II.

C. Objetivos Secundários

Para alcançar o objetivo principal do estudo, foram traçados alguns objetivos secundários.

Identificar as principais estratégias de criação de ob-jetos de aprendizagem.

Adaptar essas estratégias a robótica Educacional

Aplicar as ferramentas criadas em sala de aulas com grupos de crianças na faixa etária correspondente ao ensino fundamental II.

Analisar os resultados obtidos. II. Referencial Teórico A. Aulas de Robótica em nível fundamental II

Com o exponencial crescimento da tecnologia, tornou-se possível utilizá-la como uma ferramenta educacional. Entre essas tecnologias destaca-se Robótica Educacional (RE), que pode ser definida como uma plataforma que possibilita ao estudante desenvolver e programar robôs com auxílio de material e um software desenvolvido para tal função. Por ser um campo do estudo multidisciplinar, a robótica une conceitos de muitas áreas da tecnologia. Além disso, apresenta-se com potencial para aplicação na área pedagógica [10].

Para o ensino fundamental II a robótica pode auxiliar na aprendizagem de disciplinas curriculares. Segundo Fi-orio et al. [6] conceitos de matemática, física mecânica, mecatrônica, além de história e biologia podem ser vistos através de um ambiente de aprendizagem como a robótica, o que estimula os alunos ”aprenderem”a ”aprender”. Atu-almente, existem no mercado diversos modelos didáticos de robótica, como exemplo o Lego NXT 1, Lego EX3 2, Modelix 3 e Alpha PETE 4. Estes kit’s auxiliam no

desenvolvimento de atividades e prototipagem. Associando as atividades aos conteúdos visto em sala, o professor tem a oportunidade de mostrar a prática da aprendizagem aos educandos.

Em sua pesquisa de artigos relacionados a robótica educacional, Neto et al. [11] constataram uma maior predominância de projetos de robótica durante o ensino fundamental, este representava 63% dos trabalhos que

1LEGO EDUCATION. Manual nxt 2.0 2LEGO EDUCATION. Guia do usuário ev3

3Modelix Robotics. Disponível em:<http://modelix.cc/>.Acesso

em: 11 mar. 2019

4PETE. Disponível em:<https://www.pete.com.br/>.Acesso em:

14 fev. 2019

especificam um nível de escolaridade. Como exemplos de produções podemos observar os trabalhos realizados por Silva [9] e d’Abreu e Bastos [12].

Geralmente, em sala de aula, o professor introduz con-ceitos básicos de lógica computacional, montagem e pro-gramação. Isso pode ser visto nos trabalhos de Silva [9] e Zilli [13]. Por essa razão, kits de programação com fácil montagem e programação são muito utilizados, principal-mente em cursos de nível básico.

B. Objetos de aprendizagem

Para o desenvolvimento deste trabalho é fundamental definir o que é um OA , que pode ser qualquer recurso digital, ou não, utilizado para dar suporte ao ensino e aprendizagem [14].

Uma das características importantes do paradigma OA’s é que estes devem ser reutilizados, para isso, um OA precisa ser indexado e armazenado em algum repositório de livre acesso. De modo que o educador possa buscar e implementar em sala de aula.

1) Banco de objetos educacionais: Segundo Afonso et al. [15] objetos educacionais são criados com objetivo de reutilização. Por essa razão é necessário um repositório para coletar e cadastrar tais recursos. Para isso defini-se repositório educacional, que de acordo com Afonso et al. [15], é uma coleção que ”oferece serviços que lidam com a área de educação, com usuários atentos e curiosos sobre a ferramenta que os auxilia na busca de objetos educacionais”.

Visto a necessidade de um repositório educacional de fácil acesso e disponibilidade, o Ministério da Educação (MEC), em parceria com o Ministério da Ciência e Tecno-logia (MCT), Rede Latino-americana de Portais Educacio-nais, Organização dos Estados Ibero-americanos e algumas universidades brasileiras criaram o Banco Internacional de Objetos Educacionais (BIOE).

Cabe ao BIOE localizar, catalogar, avaliar, disponibi-lizar, manter e compartilhar objetos educacionais digitais de acesso livre, disponíveis em diferentes formatos, consi-derados relevantes e adequados à comunidade educacional brasileira e internacional [15].

Ao acessar o portal reservado para o BIOE, Figura 1, o educador tem acesso a inúmeros artigos lançados em diferentes áreas com foco em objetos e ferramentas educa-cionais. Podendo filtrar sua busca por palavras chaves ou fase educacional do publico alvo das aulas.

2) Ferramentas de aprendizagem digitais: O Meio Di-gital (MD) tem tomado um grande espaço na vida do indivíduo na sociedade. Utilizar recursos digitais para a criação de objetos e ferramentas educacionais é uma boa estratégia para o educador. Sobre o desenvolvimento de ferramentas assim, Tanaka et al. [16] afirma que:

O desenvolvimento de objetos educacionais digitais é um recurso de apoio ao ensino presencial que respeita a autonomia do aluno,pois permite o estudo extraclasse por meio do ambiente virtual de aprendizagem.

Dessa forma, a criação de ferramentas no meio digital tem um grande potencial para deter a atenção dos alunos

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Figura 1. Website de BIOE

impelindo a uma melhora na construção do conhecimento. São as chamadas Ferramentas Digitais de Aprendizagem (FDA).

C. Gamificação

A gamificação é a estratégia de utilizar mecanismos de jogos (emblemas, pontos, níveis e placares) para engajar as pessoas em todos os tipos de atividades [17]. Essa estratégia já é utilizada há muito tempo em diversas áreas, em seu estudo a cerca do assunto, Navarro [18] afirma que:

Quando analisamos as características dos elementos jogo, pós-modernidade e gamificação, percebemos a exis-tência de uma conexão entre eles. Uma vez que o jogo, no início do século XX, já era entendido como um recurso a ser utilizado pelos negócios, a gamificação surge como resposta às necessidades do indivíduo e da sociedade pós-moderna, que prezam pelo controle e pela segurança em todas as esferas da vida.

Dessa forma, fazer uma associação direta entre a criação de uma FDA e a gamificação se mostra muito conveniente para o enriquecimento do processo de aprendizagem. As-pirando a autoconfiança, controle e excitação que os jogos promovem e que revelam-se como partida de emergência para o indivíduo da modernidade [18].

A autora Navarro [18] sugere em seu trabalho que ao estudar a gamificação e compreender a redefinição, na sociedade, do papel do jogo, pode-se contemplar o modo como a cultura sofre transformações constantes. Desse modo, surgem os jogos educacionais, que tem como premissa utilizar a técnica de gamificação para fortalecer o processo ensino-aprendizagem.

Os jogos educativos digitais possibilitam a criação de ambientes de aprendizagem atraentes e gratificantes, constituindo-se num recurso poderoso de estímulo para o desenvolvimento integral do aluno, permitindo o desenvol-vimento de inúmeras habilidades. [19]

Tendo o embasamento acima e fazendo uma boa uti-lização das ferramentas de aprendizagem no meio digital associadas a gamificação, são apresentadas, neste traba-lho, duas ferramentas criadas para auxiliar no ensino de robótica com o intuito de tornar a teoria vista em sala de aula atrativa e consolidar a construção do conhecimento no aluno.

III. Quiz de Robótica: Uma ferramenta para revisar a teoria

A ferramenta criada utiliza os artifícios de pontuação e feedback instantâneo providos pela gamificação, com o intuito de tornar interessante para o aluno o emprego dos conhecimentos adquiridos nas primeiras aulas de robótica. O quiz expõe perguntas de múltipla escolha, sequenciação, verdadeiro ou falso e associação de colunas. Atribuindo uma pontuação ao final, que pode servir de parâmetro para avaliação e auto-evolução do aluno, além de ser enviado por email para o professor.

1) Construção da ferramenta: Os conteúdos teórico presentes nas aulas de tendem a ser, algumas vezes, pouco interessantes para os estudantes. Deste modo, ao dispor de uma ferramenta lúdica e digital para o enriquecimento das aulas, o professor pode conseguir uma atenção maior dos alunos, tendo melhores resultados no ensino das primeiras definições de robótica. A idealização do quiz de robótica objetiva fornecer esse tipo de ferramenta para o educador. De acordo com Silva et al. [20] a elaboração de um esquema de perguntas e respostas que contenham infor-mações arranjadas de modo cuidadoso abordado informal-mente, ludicamente e associado aos recursos da informá-tica é uma possível ferramenta pedagógica. Logo, foi de-senvolvido um quiz com o tema de robótica. Apresentando perguntas envolvendo os seguintes conteúdos:

Definições de robótica e robô;

As leis da robótica;

Definições de algoritmo;

Lógica matemática.

Em seu trabalho, Germano et al. [21] observa que de maneira geral os alunos elogiaram a implementação de seu quiz nas aulas. Inclusive houve pedidos para a extensão desse mesmo tipo de ferramenta em outras disciplinas. Com base nestes conceitos, espera-se que a aceitação da ferramenta proposta seja alta nas turmas de robótica.

2) Tecnologias Utilizadas: Para a criação do quiz foi utilizado a ferramenta para a construção de scripts de game quiz chamada Question Writer Html55 associada

com conhecimentos prévios de html6, javascript7 e css8.

Além de contar com perguntas de múltipla escolha, sequenciação e associação de colunas, foram utilizados artifícios como figuras, o arraste de elementos e o sorteio de perguntas (de modo que a criança possa fazer o quiz mais de uma vez e pegar perguntas diferentes). O layout foi construído pela ferramenta Question Writer, que auxilia na construção de quizes genéricos, indicando locais para criação de perguntas e posições de imagens, de modo a deixar o ambiente agradável e familiar para o usuário. Na Figura 2 é ilustrada a tela inicial do quiz, onde o aluno terá seu primeiro contato.

5QUESTION WRITER CORPORATION. Question Writer

Html5. 2003. Disponível em: <http://www.questionwriter.com/>

6Cf. https://www.w3schools.com/html/default.asp 7Cf. https://www.javascript.com/

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Figura 2. Tela inicial do Quiz

3) Elaboração e requisitos: Para a melhor dinâmica na aula, foi pensado no quiz de forma que o mesmo estudante pudesse realizar mais de uma vez, para isso a repetição de perguntas poderia ser um obstáculo para a aprendizagem, visto que o estudante poderia apenas decorar as perguntas já respondidas uma vez. Levando isso em conta, no pro-tótipo, a ser utilizado neste trabalho, foi inserido o dobro de perguntas que será apresentada ao estudante.

Para a versão final da ferramenta o planejamento é que haja 100 perguntas cadastradas e o aluno responda 10 a cada jogada, dando a possibilidade de um boa interação do aluno com a ferramenta. Na Figura 3 há um diagrama de casos e usos simplificado, que foi pensado para a ferramenta e como o aluno fará interações com ela.

Figura 3. Diagrama de Casos de usos do Quiz

A pontuação é mostrada ao final do quiz mostrando ao aluno, em porcentagem, uma avaliação de seu conhe-cimento, possibilitando ao aluno uma auto-crítica de seu desempenho nas aulas e instigando-o ao aperfeiçoamento de seus estudos.

Ao acertar 70% ou mais, o quiz mostrará um resultado positivo, elogiando o aluno para estimula-lo a progredir com os estudos. Observa-se isso na Figura 4. No caso do aluno não corresponder a essa pontuação, o resultado a ser exibido intencionará melhoras, de modo a estimular o aluno a aprimorar suas habilidades.

A. Metodologia de aplicação

A metodologia aconselhável para a aplicação desse quiz é aplica-lo ao começo da terceira aula de maneira que seja feita um revisão dos assuntos estudados até então,

Figura 4. Tela final do Quiz - Com resultado positivo

facilitando assim a fixação da teoria para então poder começar a prática.

Se faz interessante dividir os alunos para que cada um possa responder calmamente e sem interferência o seu próprio questionário. Os resultado irão todos para o email do professor, que pode fazer uma avaliação mais precisa do nível da turma posteriormente.

Fornecer um tempo para que os alunos discutam as questões e os resultados, é interessante para o aprendizado. Para os alunos que apresentarem resultado inferiores ao proposto para aprovação, é recomendável chama-los indi-vidualmente e sanar suas dúvidas.

IV. Genius Quiz de Robótica

O Genius Quiz é um jogo de perguntas e respostas, no qual normalmente são 50 questões com algumas delas sendo interativas e com respostas escondidas [22]. Visando a gamificação com estratégias de pontos, progressão e ranking, foi desenvolvido a ferramenta baseada neste jogo de nome Genius Quiz de Robótica. Nesta são feitas per-guntas, que envolverão o aluno em situações que ele pre-cisará empregar lógica, trabalhar a memória e desenvolver o raciocínio rápido.

Diferente da ferramenta Quiz de Robótica, que visava testar os conhecimentos do aluno, o Genius Quiz visa avaliar a capacidade do jogador de resolução de problemas sob pressão.

A. Construção da ferramenta

Objetivando a facilitação da aprendizagem foi projetado outra ferramenta no modelo de quiz. Diferentemente do exemplo na seção III, o aluno terá que ter raciocínio rápido e ficar atento a detalhes, já que este quiz envolve tempo e logica para resolução dos problemas propostos.

A opção por outra ferramenta com a modelagem de quiz se deve pelo fato da facilidade como este tipo de ferramenta é aceito. Segundo Germano et al. [21] o modelo de quiz tem uma boa aceitação e uso significativo pelos alunos. Além disso o autor ainda afirma que os alunos que avaliaram a ferramenta consideraram a sua contribuição para aumentar a intensidade da interação no ambiente.

O genius quiz de robótica foi desenvolvido para pro-mover uma melhor experiência em revisão de conteúdos

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além de trabalhar o raciocínio lógico e matemático nas aulas iniciais do jovem que pretende aprender robótica. O programa ficará instalado localmente nas maquinas do laboratório, de forma que em ocasiões de ociosidade, ou momentos tirados para isso, os alunos possam utilizar e se auto desafiarem a terminar todas as perguntas no menor tempo possível e entrar para o ranking.

1) Tecnologias Utilizadas: Para construir o genius quiz foi utilizado a linguagem Delphi. Que permite fácil e rápida modelagem e criar programas locais intuitivos, além de fornecer templates agradáveis para uso do programador. A linguagem também foi escolhida a fim de possibilitar a autora do trabalho o exercício de diferentes linguagens vistas durante a graduação.

A estrutura do Genius exige um contador de tempo, perguntas previamente listadas, mensagem de erro, lista-gem com ranking salvando as 5 melhores pontuações. As perguntas utilizadas no Genius foram retiradas das provas da Olimpíada de Robótica Brasileira (OBR) nível teórico e das provas de seleção do Projeto de Ensino Através da Robótica Educacional (PENSARE) da UFERSA. São questões que tem como principal objetivo trabalhar lógica. Na Figura 5 pode ser visto a tela inicial da ferramenta, onde o usuário terá seu primeiro contato.

Figura 5. Genius Quiz - Tela inicial

2) Elaboração e requisitos: As instruções do Genius para o usuário se encontrarão na tela de instruções, que o jogador terá acesso a partir do botão central da tela inicial. Na Figura 6 é exibida a tela de instruções.

As perguntas apresentam 4 alternativas, porém não necessariamente uma destas é verdadeira. O aluno pode utilizar objetos presentes na tela para chegar a solução correta. E ao responder errado o aluno reinicia o jogo, com isto espera-se aguçar a competitividade, mostrando que ao executar tentativas ele pode superar os próprios limites e é capaz de evoluir.

Na Figura 7 a seguir é detalhado um diagrama de casos de usos simplificado que foi pensado para a ferramenta e como o aluno fará interações com ela.

Ao clicar no botão jogar da tela inicial, o usuário começará o jogo. O tempo começará a ser contado e as

per-Figura 6. Genius Quiz - Tela de instruções

Figura 7. Diagrama de Casos de Usos do Genius Quiz

guntas apareceram a medida que forem sendo acertadas. Como já foi explicado caso o jogador falhe o jogo voltará para a tela inicial, dando a chance do jogador fazer outra tentativa. Na Figura 8 (a) e (b) são apresentados exemplos de telas com perguntas que o usuário terá que responder.

Figura 8. Genius Quiz - (a) Primeira Pergunta e (b) Terceira Pergunta

Ao terminar de responder as perguntas o tempo do alunos será coletado e caso seja inferior aos 5 menores tempos salvos no placar o jogador entrará para o ranking, atualizando a lista com seu próprio nome e tempo.

Para a listagem de melhores pontuação foi usada a função de leitura e escrita de arquivos, que apresentará a extensão .ini. O arquivo irá salvar as melhores pontuações

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e ficará salvo junto ao jogo permitindo o fácil acesso deste. Quando o jogador conseguir entrar para a lista, efetuando um melhor tempo que os listados, a lista será reorganizada e sobrescrita no arquivo. Para a ordenação foi utilizado um algoritmo de ordenação, levando em consideração o pouco tamanho da lista, para a escolha do algoritmo se avaliou a fácil implementação deste. Por esse motivo foi escolhido o método bubble sort. Este método é um dos mais simples de ordenação e utiliza a trocas entre elementos sucessivos da sequência como estratégia [23].

A Figura 9 a tela que o usuário terá acesso a visualizar as melhores pontuação depois de clicar no botão ranking da tela de inicio do aplicativo.

Figura 9. Genius Quiz - Tela de Pontuação

B. Metodologia recomendada de aplicação

Diferente do quiz apresentado anteriormente, o genius quiz tem por objetivo trabalhar a agilidade e lógica no aluno. Logo, não apresenta perguntas de revisões de conteúdos dados em sala de aula. Uma metodologia re-comendada para sua aplicação é utilizar o desafio do jogo para momentos de ociosidade na sala, instigando os alunos ao auto desafio. Esses momentos podem ser os intervalos ou momentos de divisões de grupos, no qual não estejam todos trabalhando. É importante lembrar que mesmo sendo um jogo para apenas um jogador, incentivar a competitividade saudável entre os alunos pode ajuda-los a querer passar em mais níveis e ir mais longe no jogo desenvolvendo, assim, suas habilidades.

V. Resultados e Discussões

A avaliação das ferramentas foi baseada no modelo de Savi, Wangenheim e Borgatto [24], que apresenta um modelo para validação de jogos educacionais criados para auxiliar na aprendizagem de engenharia de software. Fo-ram feitas adaptações nesse modelo para que a validação pudesse ser realizada com as crianças que serão o público alvo.

A. Metodologia aplicada para validação

Savi, Wangenheim e Borgatto [24] sugerem que um jogo de qualidade é aquele que tem objetivos educacionais determinados de forma concreta, e que motiva os alunos

para os estudos e proporciona a aprendizagem através de atividades lúdicas, animadas e desafiadoras. Estes autores afirmam que ”a reação dos alunos a um jogo educacional apontará o nível de qualidade do jogo”. Desse modo foram feitas avaliações com os alunos, para determinar a quali-dade das ferramentas, e monitores, para saber o nível de aceitações destes em inclui-las em suas aulas.

A avaliação foi realizada com a reunião das turmas, que assistiram uma breve apresentação das ferramentas, utilizaram um pouco as ferramentas e logo após respon-deram um breve questionário sobre sua opinião a cerca de cada uma das ferramentas. Foram reunidas três turmas de testes:

Turma com 5 alunos com idades entre 13 e 16 anos, que frequentam a UFERSA para o treinamento de uma competição a nível nacional;

Turma com 10 alunos com idades entre 12 e 14 anos, que frequentaram aulas de robótica no ano de 2018;

Turma com 6 monitores, que administram aulas de robótica no projeto PENSARE.

Para cada ferramenta, no questionário dos alunos havia 3 questões de múltipla escolha, com uma sequência de desenhos de rostos representando de muito satisfeito a muito insatisfeito, como demonstrado na Figura 10, ado-taremos as figuras com uma pontuação de 1 a 5 para quantificar melhor os resultados. Já nos questionários respondidos pelos monitores haviam 4 pontos, sendo 3 destes afirmativas, nas quias o monitor selecionava o seu nível de concordância de 0 a 5 e uma questão subjetiva, na qual o monitor sugeria melhorias para a ferramenta.

Figura 10. Representação da avaliação no questionário voltado para as crianças

B. Avaliação do quiz

1) Resultados das avaliações com os alunos com a ferra-menta quiz: As três perguntas feitas aos alunos para essa avaliação foram:

1.1. O quanto você se divertiu ao jogar o quiz?

1.2. Como você se sentiria de poder jogar o quiz na aula de robótica?

1.3. Como você falaria desse jogo aos seus colegas? A primeira pergunta explorava o nível de diversão que o jogo educacional proporciona no estudante. Os alunos que participaram da pesquisa tinham idade variada entre 12 e 16 anos, foi então proporcionado uma análise de uma faixa etária bem compreendida entre a entrada para a adolescência.

É mostrado na Figura 11 o gráfico pizza com as re-presentações das pontuações que os alunos marcaram no questionário:

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Figura 11. Resposta para o nível e diversão do quiz

Como pode ser visto no gráfico, mais de 60% dos alunos deram nota máxima ao nível de diversão que a ferramenta proporcionou a eles. O restante dos alunos marcou um nível aceitável de diversão, levando a conclusão que a faixa etária em questão aceita bem esse tipo de ferramenta, tendo um bom divertimento no auxilio de aprendizagem desses alunos.

A segunda pergunta tinha por objetivo saber da vontade do aluno da inserção do jogo em uma aula, com intuito de saber qual a percepção do aluno para uma aula envolvendo os elementos de gamificação, encontrados no quiz, e se a ferramenta iria se enquadrar de forma positiva. É mos-trado na Figura 12 um gráfico com as respostas dada a essa pergunta.

Figura 12. Resposta para o nível de satisfação da inserção do quiz em sala de aula

Pelo gráfico ilustrado na Figura 12 podemos notar que 86% dos alunos iriam gostar dessa inserção e apenas 6,7% apresentou uma resposta contraria a utilizar essa ferramenta durante uma aula. É observado que os alunos aprovam um momento descontraído como um jogo educa-tivo durante suas aulas de robótica.

Pelas respostas apresentadas nas perguntas anteriores, não foi surpresa que na terceira pergunta, que tratava sobre a recomendação do jogo a amigos, o resultado fosse positivo. Tendo respostas variando de 4 a 5, com a grande maioria, 86%, sendo 5. No gráfico da Figura 13 pode-se ver esse resultado.

Por fim, podemos concluir que os alunos responderam as 3 perguntas referentes ao quiz de forma positiva. Tendo uma média bastante positiva nas respostas do alunos.

2) Resultados das avaliações com os monitores com a ferramenta quiz: Como já foi explicado, foi apresentado aos monitores 3 afirmações, na qual o monitor marcava

Figura 13. Resposta para o nível de chance de recomendação do quiz

seu nível de concordância e 1 pergunta, na qual o monitor sugeria melhorias.

1.1. O quiz é uma ótima ferramenta para ser passada nas primeiras aulas de robótica.

1.2. O quiz pode fazer com que os alunos aprendam bem mais a teoria das aulas.

1.3. Qual a chance de você utilizar essa ferramenta

em sala de aula.

1.4. Qual melhoria você sugere para a ferramenta? Nos quais os 3 primeiros itens são respondidas com o avaliado marcando uma opção de 0 a 5, referente ao seu nível de concordância com a afirmação, e o último item é respondido de forma subjetiva, onde o avaliado expressa sua opinião para o melhoramento da ferramenta.

O primeiro item tem por objetivo que o avaliado ex-presse o nível de satisfação com a ferramenta. Ao colocar o seu nível de concordância com a afirmação, pode-se avaliar um nível de agradabilidade que a ferramenta produz ao professor. Na Figura 14 é ilustrado o gráfico pizza com a pontuações marcadas pelos monitores no questionário:

Figura 14. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”O quiz é uma ótima ferramenta para ser passada nas primeiras aulas de robótica.”

Como observa-se na Figura 14, os monitores concor-daram com a afirmação entre 4 e 5, o que mostra a concordância em achar a ferramenta ótima para aplicar em suas salas de aula.

A segunda afirmação foi pensada de modo a medir o nível de concordância dos monitores com a aprendizagem proposta pela ferramenta. Na Figura 15 está expresso um gráfico pizza com a representação das respostas dos monitores.

Pode-se constatar que 50% dos monitores concordam totalmente que o quiz pode auxiliar a aprendizagem dos

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Figura 15. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”O quiz pode fazer com que os alunos aprendam bem mais a teoria das aulas.”

alunos em robótica e o restante dos entrevistados não expressaram muita discordância com a afirmação, permi-tindo assim uma afirmação que o quiz facilitará a fixação de conteúdo e aprendizagem para o alunos.

Por fim, foi perguntado aos monitores as chances destes utilizarem o quiz em suas aulas. E a resposta também foi bastante positiva com cerca de 50% dos participan-tes da pesquisa respondendo que concordam plenamente com afirmação. E o restante não mostrando chances de pensarem em utilizar a ferramenta.

Figura 16. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”Qual a chance de você utilizar essa ferramenta em sala de aula.”

Houve então uma forte aceitação da ferramenta tanto entre os alunos como entre os monitores. Os professores entrevistados também sugeriram melhorias como:

Aumentar os assuntos do quiz, de modo que o aluno utilize mais tempo;

Divulgar na internet para os alunos utilizarem em casa;

Colocar tempo para resolução, forçando o aluno a responder mais depressa;

Incrementar o quiz com funções que estimulem ativi-dades em grupo.

C. Avaliação do genius quiz

1) Resultados das avaliações com os alunos com a fer-ramenta genius quiz: As três perguntas feitas aos alunos para a avaliação do genius quiz foram:

2.1. O quanto você se divertiu ao jogar o genius quiz?

2.2 Como você se sentiria de poder jogar o genius quiz na aula de robótica?

2.3. Como você falaria desse jogo aos seus colegas?

Similarmente a primeira parte do questionário, a pri-meira pergunta explorava o nível de diversão que o jogo educacional proporciona ao estudante. Testando então o publico compreendido, alunos de 11 a 16 anos, para avaliar se no genius quiz há diversão inserida nessa faixa etária. Na Figura 17 é mostrado o gráfico pizza com as pontuações que os alunos marcaram no questionário:

Figura 17. Resposta para o nível e diversão do genius quiz

Assim como ocorreu com a ferramenta quiz, mais de 60% dos alunos deram nota máxima ao nível de diversão que o genius quiz proporcionou a eles. O restante dos alunos marcou um nível aceitável de diversão, podemos concluir novamente, que para a faixa etária esse tipo de ferramenta causaria um bom divertimento no auxilio de aprendizagem desses alunos, podendo ter forte impacto no desenvolvimento de suas habilidades em lógica.

A segunda pergunta no questionário investiga a vontade dos alunos em associar a ferramenta em suas aulas de robótica. Como podemos ver na Figura 18, na qual gráfico representa que 86,7% dos alunos aprovam jogar o genius quiz em suas aulas. Mostrando novamente o interesse dos alunos em inserir esse tipo de ferramenta em sua esfera acadêmica.

Figura 18. Resposta para o nível de satisfação da inserção do genius quiz em sala de aula

Novamente não foi surpresa constatar que 93,3% dos alunos marcaram pontuação máxima na pergunta que questionava se eles recomendariam a ferramenta para ami-gos. O gráfico na Figura 19 demonstra esses resultados.

Conclui-se então que os alunos responderam as 3 per-guntas referentes ao genius quiz de forma muito positiva. 2) Resultados das avaliações com os monitores com a ferramenta genius quiz: As 3 afirmativas e a pergunta feita aos monitores a cerca da ferramenta genius quiz foram:

2.1. O genius quiz é uma ótima ferramenta para ser passada em momentos das aulas de robótica.

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Figura 19. Resposta para o nível de chance de recomendação do genius quiz

2.2. O genius quiz pode fazer com que os alunos aprendam bem mais a lógica matemática.

2.3. Qual a chance de você utilizar essa ferramenta

em sala de aula.

2.4. Qual melhoria você sugere para a ferramenta? Nas quais, semelhante ao quiz, os 3 primeiros itens são respondidas com o avaliado marcando uma opção de 0 a 5 referente ao seu nível de concordância com a afirmação, e o último item é respondido de forma subjetiva, onde o avaliado expressa sua opinião para o melhoramento da ferramenta.

Como na primeira ferramenta, o primeiro item tem por objetivo que o avaliado expresse o nível de satisfação com a ferramenta. Ao colocar o seu grau de concordância com a afirmação, podemos avaliar a agradabilidade que a ferramenta produz ao professor. Na Figura 20 mostra-se o gráfico pizza com a pontuações marcadas pelos monitores no questionário para esse questionamento.

Figura 20. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”O genius quiz é uma ótima ferramenta para ser passada nas primei-ras aulas de robótica.”

Os monitores avaliaram a ferramenta como ótima para usar em aulas com 66,7% das respostas marcadas como 4 em concordância com a afirmativa.

A segunda indicação tinha por objetivo medir o nível de concordância dos monitores com a aprendizagem proposta pela ferramenta. No gráfico da Figura 21 expressa-se as respostas dos monitores a cerca da afirmativa 2.2.

Observa-se que 66.7% dos monitores concordam total-mente que o genius quiz pode auxiliar a aprendizagem dos alunos em robótica. E os outros 33,3% marcaram grau 4 de concordância. Concluímos que o genius quiz será capaz

Figura 21. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”O geniu quiz pode fazer com que os alunos aprendam bem mais a lógica matemática.”

de facilitar a fixação de conteúdo e aprendizagem para o alunos.

A terceira assertiva tinha por objetivo verificar as chan-ces dos monitores utilizarem o genius quiz em suas aulas. Mostrando uma resposta positiva com cerca de 80% dos participantes da pesquisa respondendo um grau de con-cordância igual a 4.

Figura 22. Resposta para o nível de concordância com a afirmação: ”Qual a chance de você utilizar essa ferramenta em sala de aula.”

Claramente houve uma aceitação da ferramenta tanto entre os alunos como entre os monitores. Estes últimos entrevistados também sugeriram melhorias como:

Divulgar na internet para os alunos utilizarem em casa;

Colocar tempo para resolução, forçando o aluno a responder mais depressa;

Criar modos de jogos com mais alunos, já que nem sempre as aulas disponibilizam um computador por aluno.

VI. Considerações finais

Neste artigo foram apresentadas ferramentas desenvol-vidas para auxiliar no processo de ensino-aprendizagem de aulas de robótica com foco a turmas formadas para ensino fundamental, atingindo um público-alvo de idade variada entre 10 a 15 anos. Foram apresentadas 2 ferramentas que continham como base o popular jogo de perguntas, quiz. Essas ferramentas foram pensadas e desenvolvidas com o intuito de facilitar a fixação do assunto teórico abordado nas aulas, causando impacto nas crianças com os artifício da gamificação de ranking, pontuação e progresso.

As duas ferramentas tiveram boa aceitação tanto entre os alunos como entre os monitores, que pediram para disponibiliza-las na internet e afirmaram ter grande chance

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de usar essas ferramentas em suas aulas após as mudanças sugeridas na pesquisa feita.

A. Trabalhos Futuros

Aulas de robótica para crianças de ensino fundamen-tal ainda é uma área nova e metodologias ainda estão em desenvolvimento, portanto, como trabalhos futuros é proposto o aprimoramento das ferramentas propostas e o desenvolvimento de novos recursos de aprendizagem baseados em artifícios como: placar, ranking, progresso e pontuação da gamificação, já que temos resultados bem promissores.

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Referências

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