682 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 10.26843/rencima.v11i6.2691 eISSN 2179-426X
Recebido em 12/02/2020 / Aceito em 30/09/2020 / Publicado em 01/10/2020
Robótica Educacional enquanto recurso pedagógico: prática e teoria no
processo de ensino-aprendizagem
Educational Robotics as a pedagogical resource: practice and theory in the teaching-learning process
Meiri das Graças Cardoso
Universidade Estadual de Londrina, cardosomeiri@hotmail.com
http://orcid.org/0000-0002-2928-5500
Juliana Fernandes Lança
Universidade Estadual de Maringá, jufl@uol.com.br
http://orcid.org/0000-0001-9522-4741
Viviane Roberta da Silva Sanada
Universidade Estadual de Londrina, vivi_quiuel@yahoo.com.br
http://orcid.org/0000-0002-3801-6230
Valdeci da Silva Araújo
Universidade Norte do Paraná, valdecihotmail@hotmail.com
http://orcid.org/0000-0002-7196-8743
Resumo
A Robótica Educativa vem sendo incorporada as práticas pedagógicas, tornando-se uma grande aliada na relação teoria e prática. O presente artigo trata-se de um relato de experiência referente a um trabalho desenvolvido com alunos do 7º ano de uma escola da rede particular do Município de Londrina/Paraná. A atividade realizada com os alunos possuiu como objetivo trabalhar os conteúdos de máquinas simples, média aritmética e velocidade média, conceitos introduzidos neste ano de ensino, nas disciplinas de Laboratório de Ciências e Matemática. Partindo desta experiência, o presente artigo, se propõe a verificar de que forma ocorre a tomada de consciência de tais conteúdos pelos alunos, e o papel que a Robótica Educacional exerceu, enquanto recurso pedagógico.
683 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Portanto, primeiramente realizamos a descrição da atividade e depois analisamos, a fim de, compreender a importância da utilização de metodologias ativas como prática de ensino para o melhor desenvolvimento dos alunos, levando ao êxito no processo de ensino-aprendizagem. Como resultado de pesquisa, com a observação da proposta, a experiência permitiu observar que, atividades que envolvem a manipulação de materiais concretos, através da construção e programação de artefatos tecnológicos, despertaram nos alunos a curiosidade, criação e teste de hipóteses, facilitando, assim, o processo de ensino e aprendizagem.
Palavras-chave: Ensino de Física; Robótica Educacional; Interdisciplinaridade; Metodologias ativas; Ensino - Aprendizagem.
Abstract
Educational Robotics has been incorporating pedagogical practices, becoming a great ally in the relationship theory and practice. This article is an experience report about a work developed with students from the 7th grade of a private school in the city of Londrina/Paraná. The activity carried out with the students had as objective to work with the contents of simple machines, arithmetic average and average speed, concepts introduced in this year of teaching, in the subjects of Science and Mathematics Laboratory. Starting from this experience, the present article proposes to verify how the awareness of such contents by the students occurs, and the role that Educational Robotics has exercised, as a pedagogical resource. Therefore, first we carry out the description of the activity and then we analyze, in order to understand the importance of using active methodologies as teaching practice for the best development of students, leading to success in the teaching-learning process. As a result of research, with the observation of the proposal, the experience allowed us to observe that activities involving the manipulation of concrete materials, through the construction and programming of technological artifacts, aroused in the students the curiosity, creation and hypothesis testing, thus facilitating the teaching and learning process.
Keywords: Teaching Physics; Educational Robotics; Interdisciplinary; Active Methodologies; Teaching - Learning.
Introdução
Em tempos de avanços das tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), várias questões que envolvem a prática pedagógica estão sendo repensadas no espaço escolar. A Robótica Educacional, por exemplo, quando utilizada em um ambiente no qual o estudante tenha acesso a computadores, componentes eletromecânicos (motores, engrenagens, sensores, rodas, etc.), ou seja, um ambiente de programação em que estes componentes funcionem, pode contribuir de forma incisiva no processo de
684 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 ensino-aprendizagem1, principalmente no que se refere aos conteúdos trabalhados nas
áreas das exatas. Zilli (2004), afirma que a Robótica Educativa pode contribuir para o desenvolvimento de experimentações para as aulas de Física.
Quando abordamos o assunto ensino, devemos entender que o mesmo está inserido em um contexto educacional, no qual se implica entre sujeitos e entre sujeitos e objetos. O processo de ensino consiste em uma combinação adequada entre o papel de direção do professor e a atividade realizada pelo aluno de forma independente, autônoma e criativa. Deste modo, constante em um vai-e-vem entre conteúdos e problemas que são colocados em relação a percepção ativa e o raciocínio dos alunos. Este processo também implica uma comunicação intencional entre professor e alunos voltada para fins sociais e para ações definidas destinadas à aprendizagem.
Deste modo, aliar o conteúdo a prática, nem sempre é fácil. Mattar (2010) destaca que as escolas têm tentado preparar o jovem para o futuro, todavia, continuam utilizando ferramentas de ensino e sistemas de avaliações do passado, que não proporcionam o integral envolvimento do aluno em seu processo de aprendizagem. Com isso, é necessário pensar em aulas que os alunos possam desenvolver habilidades tais como: trabalho em grupo, colaboração, compartilhamento, inovação, criatividade, resolver problemas, filtrar a informação, tomar decisões rápidas e lidar com a tecnologia.
No entanto, utilizar tecnologias digitais como ferramentas de ensino não é tudo. É importante que as práticas do professor estejam diretamente comprometidas com as necessidades e os interesses dos alunos, para que a vivência se transforme em uma experiência e tenha, de fato, um propósito educativo. Além disso, se faz necessário propor ações didáticas para dinamizar o processo de ensino e aprendizagem, buscando associar conteúdos curriculares com o universo em que os alunos estão inseridos, de maneira motivadora e autônoma, visando tornar o aprendizado o mais independente possível.
Deste modo, o professor deve promover situações em que os alunos sejam capazes de construir-se e reconstruir-se a partir de uma educação epistemologicamente científica que garanta ao aluno um ensino produtivo e significativo cognitivamente, estabelecendo intrínseca relação com a solidariedade, a democracia e o desenvolvimento humano, enquanto ser social e histórico.
Pensando neste contexto, as aulas de robótica vêm ao encontro com as ideias de Mattar (2010). O autor relata que as habilidades como saber trabalhar em grupo, colaboração, compartilhamento, inovação, criatividade, resolver problemas, filtrar a informação, tomar decisões rápidas e lidar com a tecnologia, deveriam estar presentes no currículo escolar, no entanto, nem sempre são ensinadas, devido a vários fatores como: falta de tempo, falta de preparo do professor, excesso de conteúdos, entre outros.
1 Consideramos aqui, que o processo de aprendizagem tem início no nascimento e se estende ao longo de toda a vida humana, recebendo influência de inúmeros fatores. Reconhecer tais fatores representa um desafio para os profissionais envolvidos no ambiente escolar.
685 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Sales et al. (2017), destaca que o jovem do futuro não pode mais permanecer confinado numa sala de aula, na qual o professor utiliza exclusivamente pincel e quadro branco, ou ainda, giz e quadro negro. Este novo jovem, já nasceu num mundo imerso nas TDIC, sendo, portanto, nativo digital (PRENSKY, 2001). O jovem da atualidade precisa de um ambiente, no qual o professor faça uso de metodologias ativas, incorporando em suas aulas recursos tecnológicos digitais, com a finalidade de proporcionar motivação extrínseca e intrínseca. Assim, o trabalho do professor precisa cada vez mais ser interativo.
Hoje em dia, com o avanço tecnológico, é necessário oportunizar situações em que os educandos dialoguem com novas situações contextualizadas, que sejam mais intensamente, com atividades que não sejam apenas resolver um problema sem sentido à vida – visto que em muitos casos as atividades limitam aos educandos a copiarem e reproduzirem os conteúdos transmitidos pelo professor.
Segundo Weber (2016), selecionar um software educacional e inseri-los nas atividades de sala de aula, não é uma tarefa fácil. No entanto, é preciso criar espaços de aprendizagem dentro da escola, que se apropriem novas metodologias de ensino associadas aos recursos digitais, tais como os objetos de aprendizagem (AO), ambientes virtuais ou softwares (SILVA et al.,2015). Entretanto, vale lembrar que, ao inserir uma nova tecnologia no cotidiano escolar, acontece uma transformação radical no processo de ensino e de aprendizagem, modificando as formas de pensar, comunicar e interagir com os estudantes. Nessa perspectiva, é essencial discutir a importância da utilização da Robótica Educativa como apoio ao processo de ensino e de aprendizagempara tornar as aulas mais atrativas de forma lúdica.
Segundo Diesel, Baldez e Martins (2017), uma metodologia de aprendizagem ativa está fundamentada na premissa de que o aluno, e não o professor encontra-se no centro do processo de ensino e de aprendizagem, passando, assim, a ter maior participação na construção de seu próprio conhecimento. Nesse caso, ele poderá desenvolver algumas habilidades como autonomia, trabalho em equipe, capacidade de inovar e refletir diante de situações problemáticas, conforme aparece representado na figura 1.
686 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Figura 1 – Alguns elementos das metodologias ativas de ensino
Fonte: Diesel, Baldez e Martins (2017)
As metodologias ativas se preocupam com a formação integral do estudante, procurando formar um cidadão do mundo. Para os autores, as metodologias ativas são processos interativos de conhecimento, análise, estudos, pesquisas e decisões individuais e coletivas, com a finalidade de encontrar a solução para um problema, um caso, ou construir e executar um projeto.
A aprendizagem ativa ocorre de forma eficaz quando o estudante interage com o assunto em estudo, ouvindo, perguntando, discutindo, fazendo e ensinando, tornando-se capaz de produzir conhecimento ao invés de recebê-lo de forma passiva. Independente do método ou estratégia utilizada para promover a aprendizagem ativa, Pecotche (2011) acredita que a utilização das funções mentais como pensar, raciocinar, observar, refletir, entender, combinar, dentre outras, formam o que ele denomina de atitude ativa da inteligência – em contraposição a atitude passiva geralmente vinculada aos métodos tradicionais de ensino.
Nos métodos ativos os alunos assimilam maior volume de conteúdo, conseguem com isso reter uma quantidade maior de tempo e aproveitam as aulas com mais satisfação e prazer (SILBERMAN, 1996). Uma das principais contribuições da metodologia ativa é a transformação na forma de conceber o aprendizado, com isso, o professor passa a proporcionar aos alunos meios em que os mesmos pensem de maneira diferente e resolva problemas conectando ideias que, a princípio, parecem
687 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 desconectadas, principalmente quando este está pela primeira vez tendo o contato com a Física no Ensino Fundamental.
Faz-se necessário que o professor invista em metodologias, práticas atrativas e interativas, envolvendo o aluno no ensino e aprendizagem, afim de que, ele seja autônomo, desenvolva aptidões, seja colaborativo, tenha confiança, seja protagonista do saber, tenha senso crítico para a tomada de decisões e esteja envolto no processo de aprendizagem com empatia e responsabilidade, participando ativamente da construção do ensino e da aprendizagem.
Nessa perspectiva as metodologias ativas surgem como uma possibilidade de ativar o aprendizado dos alunos, colocando-os no centro do processo, em contraponto à posição de mero expectador. Assim, há uma “migração do ‘ensinar’ para o ‘aprender’, o desvio do foco do docente para o aluno, que assume a corresponsabilidade pelo seu aprendizado” (SOUZA et al., 2014, p. 285).
O presente artigo trata-se de um relato de experiência sobre um trabalho desenvolvido com alunos do 7º ano de uma escola da rede particular do Município de Londrina/Paraná. A atividade desenvolvida possuiu como objetivo trabalhar os conteúdos de máquinas simples, média aritmética e velocidade média, conceitos introduzidos neste ano de ensino, nas disciplinas de Laboratório de Ciências e Matemática. Partindo desta experiência, o presente artigo, propõe verificar de que maneira ocorrem a tomada de consciência de tais conteúdos pelos alunos, e o papel que a Robótica Educacional exerceu, enquanto recurso pedagógico.
A experiência permitiu observar que, atividades que envolvem a manipulação de materiais concretos, através da construção e programação de artefatos tecnológicos, desperta nos alunos a curiosidade, a criação e o teste de hipótese, facilitando assim o processo de ensino e aprendizagem.
A proposta surgiu durante uma aula de Matemática onde o conteúdo trabalhado eram noções de Física, abrangendo conteúdos que envolviam conceitos de velocidade média e aceleração. Uma vez que, os alunos do 7º ano não possuem a disciplina de Física em seu currículo, os professores de Matemática e Laboratório de Ciências se reuniram para realizar uma atividade interdisciplinar utilizando o kit de robótica Lego
Education Mindstorms EV3 a fim de que os alunos aprendessem os conteúdos em
questão na prática, mesmo sem saber fazer o uso de fórmulas.
Portanto, neste artigo, primeiramente realizamos a descrição da atividade e depois analisamos, a fim de, compreender a importância da utilização de metodologias ativas como prática de ensino para o melhor desenvolvimento dos alunos, levando ao êxito no processo de ensino e de aprendizagem.
A robótica na Educação
A Robótica, como um todo, representa um conjunto de recursos que visa o aprendizado científico e tecnológico integrado às demais áreas do conhecimento,
688 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 utilizando-se de atividades como: design, construção e programação de robôs (LOPES, 2010). Considerada como uma área essencialmente interdisciplinar (CAMBRUZZI e SOUZA, 2015), uma vez que, possibilita o desenvolvimento de conhecimentos como: programação, matemática, física e mecânica, dentre outros.
A utilização destes recursos possui grande potencial como ferramenta interdisciplinar, pois proporciona a construção de um novo mecanismo, ou a solução de um novo problema, frequentemente extrapolando a sala de aula. Na tentativa natural de buscar uma solução, o educando questiona e pesquisa até encontrar o caminho mais indicado para a solução de seu problema, desenvolvendo sua capacidade de enfrentar situações do cotidiano, trabalhos em grupo, redescoberta, resolução de problemas individualmente e coletivamente com exercícios de competências de vida em comunidade.
De acordo com Vasconcellos (1999) o trabalho com a robótica, prevê um conjunto de ações que auxiliam os educandos a avançarem em seus processos de aprendizagem. Tais ações são norteadas pelo desenvolvimento de competências/habilidades que permitem que os alunos operem com noções/conceitos relacionadas às diferentes áreas do conhecimento escolar.
Por conseguinte, a utilização da robótica, enquanto metodologia ativa de ensino proporciona uma abordagem pedagógica inovadora, capaz de atender a complexidade do processo ensino e de aprendizagem que vai além da memorização excessiva do conteúdo, formando um aluno com pensamento crítico e as habilidades para a resolução de problemas reais da sociedade.
No âmbito da robótica educacional ou robótica pedagógica, a mesma, ao longo dos anos, possibilitou um novo entender às práticas pedagógicas. A robótica educacional permite que as áreas do conhecimento se “comuniquem” e sejam trabalhadas num mesmo processo educacional de forma interdisciplinar. Sua utilização promove momentos em que os alunos são estimulados a trabalhar com resolução de problemas no desenvolvimento de seus projetos de robótica. (CAMPOS, 2005; CHELLA, 2002;
FURLETTI, 2010; MALIUK, 2009; SANTOS, 2010).
Para Cesar (2005), a robótica, presente nos dias de hoje, constitui uma ferramenta de ensino multidisciplinar.
Robótica é a ciência dos sistemas que interagem com o mundo real com ou sem intervenção dos humanos. Ela pertence ao grupo das ciências informáticas, está em expansão e é considerada multidisciplinar, pois nela é aplicado o conhecimento de microeletrônica (peças eletrônicas do robô), engenharia mecânica (projeto de peças mecânicas do robô), Física cinemática (movimento do robô), Matemática (operações quantitativas), inteligência artificial e outras ciências. Essas características tornam a Robótica uma interessante ferramenta de uso na Educação [...] (CESAR, 2005, p.3).
Nos dias atuais a robótica tem sido utilizada na Educação Básica, deste a Educação Infantil até o Ensino Médio, principalmente no processo de ensino de
689 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Matemática, Física e Estatística. O uso de tecnologias midiáticas associadas com o apoio de robótica tem chamado à atenção dos alunos provocando melhorias na aprendizagem tornando as aulas mais atrativas e dinâmicas (PUENTES, A. & AL., 2013). O processo de ensino e de aprendizagem deixa de ser enfadonho, e proporciona a interação entre alunos e o mundo digital. Isso leva ao êxito, uma vez que, a prática pedagógica fundamentada na tecnologia relaciona-se com a postura mediadora entre professor e alunos proporcionada pela arte e magia do ensinar e aprender.
Descrição da metodologia utilizada durante a atividade proposta
A metodologia que norteou a atividade proposta foi a Robótica Educacional. A realização da atividade, enquanto relato de experiência, foi realizada com uma turma de quinze alunos do sétimo ano do ensino fundamental, de uma escola da rede particular de ensino da cidade de Londrina/Paraná.
A atividade constitui-se de forma interdisciplinar, entre as disciplinas de Laboratório de Ciências e Matemática, respectivamente. Realizada no mês de setembro de 2019, abrangeu os estudos referentes a utilização de máquinas simples, média aritmética e velocidade média.
Para a realização da atividade proposta, os alunos utilizaram kits de robótica Lego
Education Mindstorms EV3, notebooks, trenas, fita adesiva, além de lápis, caneta e folhas
para registros e anotações. Os mesmos foram divididos em três equipes de cinco alunos, onde cada um ficou responsável por uma determinada função, sendo elas: organizador – responsável por pegar as peças necessárias em cada uma das etapas de montagem do carro, construtor - acesso à plataforma de montagem para ver o passo a passo; programador e relator – responsável por fazer os registros e anotações.
Em um primeiro momento, os alunos foram orientados pela professora de Laboratório de Ciências – que também ministra as aulas extracurriculares de robótica na instituição – sobre a montagem do carro para a realização da atividade. O carro escolhido pela professora para a realização da mesma foi o Dragster (figura 2). A escolha se deu, pelo fato deste carro possuir montagem e programação de baixa complexidade, visto que, nem todos os alunos tinham familiaridade com a robótica.
690 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Figura 2 – Dragster
Fonte: Foto registrada pelos autores
Posteriormente, cada equipe levou em média 40 minutos para realizar a montagem e a programação do Dragster, recorrendo à professora de Laboratório de Ciências sempre que necessário para sanar eventuais dúvidas. Durante a montagem, os alunos foram orientados a atentar-se ao conjunto de engrenagens que estavam utilizando, visto que, compreender o funcionamento destas era parte integrante da atividade.
Durante a programação, os alunos ficaram livres para escolher o tempo, em segundos, que o carro andaria e também sua potência. Vale ressaltar que a programação foi feita no Mindstorms, plataforma muito similar a descrição de um fluxograma, bastando arrastar blocos das paletas de comando para a área de trabalho, na ordem em que se deseja que as ações aconteçam.
De posse do carro já montado, e sob a orientação da professora de Matemática, cada equipe delimitou com fita adesiva a linha de partida do carro, para que o Dragster fosse posicionado e a partir daí acionasse a programação. Quando o carro parava, os alunos mediam a distância percorrida com a trena e registravam os dados em metros, o tempo foi medido com o auxílio de um cronômetro. Repetiu-se três vezes essa ação com o mesmo conjunto de engrenagens, sendo elas: quatro engrenagens iguais de tamanho médio. A fim de que, pudessem perceber relações quantitativas entre o número de dentes
691 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 de duas engrenagens acopladas e as velocidades de cada uma, os alunos foram instigados a mudar as combinações, e obter assim, maior velocidade de rotação.
No segundo teste, utilizou-se duas engrenagens grandes acopladas ao eixo do motor e duas pequenas atrás. E no terceiro e último teste, combinaram duas engrenagens médias atrás e duas grandes no eixo do motor. Para cada um desses conjuntos os alunos mediam a distância percorrida pelo Dragster, tomando sempre o cuidado de manter na programação o mesmo tempo e potência, visto que, a variável independente que estava sob a análise era a combinação das engrenagens.
Figura 3– Engrenagens
Fonte: Os autores
Após concluírem todos os testes, os alunos analisaram matematicamente os resultados obtidos. Para isso, calcularam a média aritmética entre os três valores constatados entre a distância percorrida para cada um dos conjuntos de engrenagens, arredondando os resultados para duas casas decimais.
Dividindo o resultado alcançado para cada um dos conjuntos de engrenagens pelo tempo em que o carrinho se deslocou, os alunos obtiveram a velocidade média do mesmo para cada uma das situações em metros por segundo. Dessa forma puderam comparar os três resultados e verificar qual conjunto de engrenagens resultaram em uma maior velocidade de rotação.
Após o término da atividade prática, os alunos foram orientados a tabelar os dados obtidos experimentalmente, com a finalidade de facilitar a visualização dos mesmos. Os resultados de cada uma, dentre as três equipes, foram diferentes, visto que, cada uma ficou livre para escolher o tempo e potência ao programar o Dragster. No entanto, todos seguiram o mesmo padrão da equipe escolhida para demonstrar as respostas.
No primeiro teste, onde as quatro engrenagens eram do mesmo tamanho, observou-se que a distância percorrida pelo carrinho, variou de 2,43 m a 2,46 m.
692 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Calculando a média aritmética entre as três distâncias, obtiveram 2,45 m. Uma vez que, o tempo de deslocamento do Dragster foi de 5 segundos, determinou-se que velocidade média do mesmo foi de 0,49 m/s, conforme mostra a Figura 4.
Figura 4 – Resolução feita pelos alunos do conjunto um de engrenagens
Fontes: Os autores
Para o segundo conjunto de engrenagens, após realizar os cálculos necessários, os alunos verificaram que a velocidade média do carrinho aumentou significativamente, posto que, a distância percorrida pelo mesmo foi aproximadamente quatro vezes maior em relação ao conjunto anterior, mantendo-se o tempo de deslocamento constante, ou seja, 5 segundos. A velocidade média obtida foi de 1,84 m/s, conforme mostra a figura 5.
Figura 5 – Resolução feita pelos alunos do conjunto dois de engrenagens
693 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Para o terceiro conjunto de engrenagens, constatou-se que ao trocar as engrenagens, a distância percorrida pelo carrinho, no mesmo tempo de 5 s, variou de 3,85 m a 3,95 m. Obtendo assim, uma velocidade média de 0,78 m/s.
Figura 6 – Resolução feita pelos alunos do conjunto três de engrenagens
Fonte: Os autores
De posse dos resultados, as equipes fizeram uma roda de discussão onde compartilharam seus resultados, chegando a seguinte conclusão: que o segundo conjunto de engrenagens proporcionou uma maior velocidade de rotação.
Figura 7 – Modelo do carrinho utilizado para os experimentos
Fonte: os autores Engrenagem
694 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 A figura 7 apresenta o modelo de carrinho que foi utilizado para realizar os testes, a construção do mesmo foi feita pelos alunos, durante a aula de Laboratório de Ciências.
Figura 8 – Conclusão dos alunos
Fontes: Os autores
Com base nos resultados obtidos, na discussão realizada ao término da atividade experimental e nos conhecimentos prévios e adquiridos durante as aulas, os alunos concluíram que a combinação de engrenagens com tamanhos diferentes, estando a maior ligada diretamente ao eixo do motor, proporciona maior velocidade de rotação, resultando assim, em uma velocidade média maior do carrinho, quando comparada às outras combinações testadas.
Ainda sobre as conclusões retiradas ao final da atividade, compreendeu-se que as engrenagens do mesmo tamanho, considerando o número de dentes, giram com velocidades iguais, ao passo que, engrenagens de tamanhos diferentes giram com velocidades distintas, uma vez que, para que a engrenagem maior complete uma volta, a engrenagem menor deve girar mais que uma vez. Ou seja, os alunos discutiram e concluíram que, ao serem acopladas duas engrenagens de tamanhos diferentes, a que possuir o menor número de dentes irá girar com maior velocidade que a outra engrenagem, de tamanho maior. Outro fator a levar-se em consideração é que, para obter-se maior velocidade, a engrenagem maior deve estar conectada no eixo do motor, para que o trem de engrenagem atue como um acelerador da velocidade e redutor do torque. Por fim, os alunos conseguiram compreender, ao final da proposta, o conteúdo matemático que norteou a aula, facilitando o processo de ensino e de aprendizagem.
695 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Considerações Finais
Os novos valores e atitudes com a qual a sociedade está convivendo, exige a análise de novas possibilidades de ensino. Diante deste mundo tecnológico, inserir as metodologias ativas enquanto prática de ensino na sala de aula é de suma importância para o êxito no processo de ensino e de aprendizagem.
No âmbito do ensino, o mesmo precisa caminhar para realizar a articulação entre os conteúdos e sua aplicabilidade, ou seja, a teoria e a prática, de forma que seja possível desenvolver as habilidades nos estudantes, para que a competências, como o pensamento crítico e a discussão e compreensão dos fatos, em busca de interpretar a realidade, sejam atingidos. Visando isso, o professor necessita atuar enquanto facilitador ou orientador, propiciando um ambiente favorável para que o estudante faça pesquisa, reflita e decida por si mesmo. Estas ações estimulam a autoaprendizagem e facilitam a educação continuada, despertando a curiosidade do aprendiz.
Na atividade de ensinar existe a necessidade de reconhecer que o estudante é na verdade o sujeito da aprendizagem, ou seja, quem realiza a ação. A aprendizagem é um processo interno que ocorre como resultado da ação de um sujeito, mas apenas o professor pode adquirir competência para mediar, criar condições e facilitar a ação do estudante (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUO, 2009).
Para o âmbito educacional, a atividade foi relevante, uma vez que situações que envolvem manipulação, construção e programação de objetos tecnológicos, tais como carros, robôs e máquinas permitem aos alunos participarem de forma concreta do processo de ensino e de aprendizagem, fazendo com que os mesmos obtenham resultados providos de significado e que dialogam mais efetivamente com os conteúdos trabalhados.
Quando falamos diretamente da atividade que foi realizada com os alunos, em que se originou este artigo, podemos perceber que a mesma caminha em consonância com as concepções de ensino e de aprendizagem relatadas ao longo do texto, contribuindo efetivamente com o êxito educacional. Além disso, a proposta se torna válida também, pois, ao trabalhar em equipe, os alunos desenvolvem a habilidade de cooperação na busca de resolução para situações-problemas lançadas pelo professor, bem como capacidade de administrar conflitos, comunicação, autonomia e comprometimento; habilidades essas que serão exigidas nas mais diversas experiências sociais e profissionais que terão no decorrer de suas vidas.
Concluímos, portanto que, para a atividade proposta e analisada, as metodologias ativas de ensino foram de grande valia, contribuindo de forma espetacular para o desenvolvimento dos estudantes. Assim, com a observação das aulas práticas, foi possível observar o interesse do aluno, diante disso podemos dizer que as aulas dinâmicas prendem a atenção dos alunos, levando-os a despertarem o interesse e suprir a deficiência na aprendizagem em que se encontram.
696 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 Por fim, foi possível concluir, que a utilização da robóticaeducacional, contribuiu de forma significativa para dinamizar conteúdos e processos de ensino e de aprendizagem na disciplina de Física e Matemática.
Referências
ALVES, F. P; MACIEL, C. A gamificação na educação: um panorama do fenômeno em ambientes virtuais de aprendizagem. 2014.
BENITTI, F. B. V., VAHLDICK, A., URBAN, D. L., KRUEGER, M. L., HALMA, A. Experimentação com Robótica Educativa no Ensino Médio: ambiente, atividades e resultados. In: Anais do XXIX Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, Bento Gonçalves/RS p. 1811-1820, 2009.
CAMBRUZZI, E, DE SOUZA, R. M. Robótica Educativa na aprendizagem de Lógica de Programação: aplicação e análise. In: Anais do Workshop de Informática na Escola. Vol. 21, No. 1, p. 21, 2015.
DETERDING, S. et al. From Game Design Elements to Gamefulness: Defining “Gamification”. In: INTERNATIONAL ACADEMIC MINDTREK CONFERENCE: ENVISIONING FUTURE MEDIA ENVIRONMENTS, 15., 2011, Tampere/Finland. Proceedings... Tampere/Finland: ACM, 2011. p. 9- 15.
DIESEL, A. BALDEZ, A.L.S; MARTINS, S.N. Os Princípios das metodologias ativas de ensino: uma abordagem teórica. THEMA, Lajeado, v. 14, n. 1, p. 268-288, 2017.
FARDO, M. L. A gamificação aplicada em ambientes de aprendizagem. RENOTE, 11(1).2013
JOHNSON, S. De onde vêm as boas ideias. Zahar: São Paulo. 2011
LOPES, D. D. Q. Brincando com robôs: desenhando problemas e inventando porquês. Santa Cruz do Sul, Brasil: EDIUNISC. p. 46. 2010.
MATTAR, J. Games em educação: como os nativos digitais aprendem. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
NETO, M. C. e SILVA, A. P. Robótica e gamificação como ferramentas de apoio ao processo ensinoaprendazem Robotics and gamification tools to support teaching-learning process. Brazilian Journal of Development Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 5, n. 10, p. 17205-17216, oct. 2019.
OLIVEIRA, R. A robótica na aprendizagem da matemática: Um estudo com alunos do 8º ano de escolaridade (Doctoral dissertation, Tese de Mestrado. Universidade da Madeira). 2007.
PRENSKY, M. Digital natives, digital immigrants part 1. On the horizon, v. 9, n. 5, p. 1-6, 2001. Disponível em: < http:// www.marcprensky.com/writing/prensky%20-%20digital%20natives,%20 digital%20immigrants%20-%20part1.pdf >. Acesso em: 24 jan. 2020.
697 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 682-697, out./dez. 2020 SALES, G.L. et al. Gamificação e ensinagem híbrida na sala de aula de física: metodologias ativas aplicadas aos espaços de aprendizagem e na prática docente. Conexões: ciência e tecnologia, v. 11, n. 2, p. 45 - 52, 2017.
SANTOS, C. F.; MENEZES, C. S. A Aprendizagem da Física no Ensino Fundamental em um Ambiente de Robótica Educacional. In: Anais do XI Workshop de Informática na Escola, do XXV Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, São Leopoldo, RS, 2005.
SILVA, J. B. et al. Mudança Conceitual em Óptica Geométrica Facilitada Pelo Uso de TDIC. In: WORKSHOP DE INFORMÁTICA NA ESCOLA, 21, 2015, Maceió. Anais... Porto Alegre: SBC, 2015, p. 1-17. Disponível em: < http://www.br-ie.org/pub/index.php/wie/article/view/5060>. Acesso em: 24 jan.2020.
SILVA, J. B.; SALES, G. L. Gamificação aplicada no ensino de Física: um estudo de caso no ensino de óptica geométrica. Acta Scientiae, v.19, n. 5, p.782-798, 2017. Disponível em: < http://www.periodicos.ulbra.br/index.php/acta/article/view/3174 >. Acesso em: 20 jan 2020.
SOLVA, D. P. S. MOURÃO, M. F. SALES, G, L. e SILVA, B. D. Metodologias ativas de aprendizagem: relato de experiência em uma oficina de formação continuada de professores de ciências. Revista Rencima. v. 10.n.5, 2019.
VASCONCELLOS, Celso. Planejamento: Projeto de Ensino-Aprendizagem e Projeto PolíticoPedagógico. São Paulo: Libertad, 1999.
ZILLI, S. R. A robótica educacional no ensino fundamental: perspectivas e prática (Doctoral dissertation, Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção.). 2004.
