64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 5. Informática na Educação

ROBÓTICA EDUCACIONAL E O ENSINO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO NO NÍVEL MÉDIO

Jeane Cecília Bezerra de Melo 1

1. Profa. Dra. - Depto de Estatística e Informática - UFRPE

INTRODUÇÃO:

A Robótica Educacional está cada vez mais presente em atividades relacionadas com o processo ensino-aprendizagem no nível médio e fundamental, surgindo como uma metodologia inovadora, que permite a introdução de atividades de planejamento, projeto e criação nesse processo, tradicionalmente caracterizado pela assimilação de conteúdos apresentados pelo professor. Projetos desenvolvidos com robótica abordam assuntos pertinentes às mais diversas áreas, favorecendo o raciocínio lógico, a criatividade, a iniciação à pesquisa, entre outros. Concomitantemente, a proposta de ensino de Ciência da Computação no nível médio e fundamental também favorece a implantação de atividades de planejamento, projeto e criação, necessitando de metodologias especificamente desenvolvidas para este público-alvo, trazendo benefícios semelhantes àqueles proporcionados pela robótica. O ensino de Ciência da Computação através de Robótica Educacional é abordado neste trabalho, que relata experiências realizadas por alunos do curso de Licenciatura em Computação em escolas públicas localizadas em Recife. Esta pesquisa foi desenvolvida como parte do Programa Nacional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), na Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE).

METODOLOGIA:

O uso da Robótica como uma ferramenta de apoio ao ensino de Ciência da Computação vem sendo abordado no PIBID-UFRPE, através, basicamente, de duas linhas de pesquisa: A construção de robôs com material de baixo custo, resultante da colaboração entre as equipes de Computação e Física, e o uso do Kit Lego Mindstorms NXT para ensino de lógica de programação, abordagem voltada para o ensino de Ciência da Computação, tendo como público alvo alunos do nível médio. A primeira linha propicia a abordagem de aspectos interdisciplinares e multidisciplinares. Nesta, buscou-seu efetuar a montagem de robôs com dispositivos recicláveis, introduzindo conceitos físicos, matemáticos e computacionais, através da compreensão do funcionamento dos elementos utilizados, por exemplo, o uso de Portas Paralelas, permitindo, dentre outros, a exploração de conceitos matemáticos, como a representação numérica na base dois. A proposta metodológica para o uso do Kit Lego Mindstorms NXT, consiste em utilizar o robô como um facilitador na compreensão do raciocínio algoritmo, explorado inicialmente através de algoritmos do cotidiano, e, em um segundo momento, através de algoritmos computacionais, explorando os princípios básicos de programação de uma forma lúdica e menos abstrata.

RESULTADOS:

Alunos de Física e Computação construíram um robô utilizando materiais recicláveis. A parte de comunicação e o software de controle foram implementados, além da proposta de um conjunto de desafios a serem efetuados com o robô. Embora o trabalho tenha sido desenvolvido por bolsistas do projeto, a proposta é levar a metodologia para os alunos do nível médio, os quais participariam da manufatura e desenvolvimento dos softwares para manuseio do artefato. Na pesquisa realizada utilizando o kit do robô Lego Mindstorms NXT, após as oficinas sobre algoritmos do dia a dia, envolvendo, inclusive, o uso de música, foram propostos desafios para os alunos do nível médio, os quais ficaram entusiasmados ao ver o robô executando as tarefas de acordo com o código desenvolvido por eles. Este fato contrasta com o impacto observado nas disciplinas introdutórias de programação, onde os alunos, em sua maioria, apresentam uma grande dificuldade de abstração quando se utiliza os métodos tradicionais de ensino. Na experiência com o kit da Lego, os alunos envolvidos, além de resolver os desafios propostos, buscaram novas formas de programar o robô, a fim de explorar mais suas funcionalidades.

CONCLUSÃO:

A robótica educacional se mostrou uma ferramenta bastante estimulante para o ensino de Ciência da Computação, principalmente para desenvolver a lógica de resolução de problemas algoritmicamente e, posteriormente, programação. Os alunos do nível médio participantes das oficinas de robótica se mostraram bastante motivados e, mesmo, entusiasmados com as funcionalidades do robô. A facilidade com que os mesmos conseguiram realizar as tarefas propostas chegou a contrastar com o que se costuma observar no ensino superior, onde as disciplinas introdutórias de programação apresentam altos índices de reprovação. O aprendizado de lógica de programação através da robótica também corrobora para as demais áreas do saber, visto que, explorando melhor as funcionalidades do robô os alunos estarão aptos a desenvolverem projetos mais complexos. Explorar a robótica como uma ferramenta de ensino de Ciência da Computação, levando a metodologia desenvolvida para a construção de robôs com matérias recicláveis bem como os kits da Lego, e o impacto dessas ações no uso da robótica educacional nas demais áreas são diretivas futuras do projeto PIBID-Computação-UFRPE.

Palavras-chave: Ensino de Ciência da Computação, Robótica Educacional, Metodologia.