Robótica educacional de baixo custo no ensino e aprendizagem em uma perspectiva interdisciplinar : interfaces com a educação matemática.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Vilaça, Marcelo de Oliveira
Orientador(a): Santos, Marli Regina dos
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Robótica educacional
Baixo custo
Interdisciplinaridade
Pensamento computacional
Ensino e aprendizagem
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16740
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Educação Matemática. Departamento de Educação Matemática, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Vilaça, Marcelo de OliveiraSantos, Marli Regina dosSouza, Lahis BragaMartins, Eder MarinhoSantos, Marli Regina dos2023-05-30T20:08:26Z2023-05-30T20:08:26Z2023VILAÇA, Marcelo de Oliveira. Robótica educacional de baixo custo no ensino e aprendizagem em uma perspectiva interdisciplinar: interfaces com a educação matemática. 2023. 145 f. Dissertação (Mestrado em Educação Matemática) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16740Programa de Pós-Graduação em Educação Matemática. Departamento de Educação Matemática, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Esta pesquisa tem como objetivo compreender as possibilidades de uma proposta de Robótica Educacional de Baixo Custo (RBC), mobilizando variados conhecimentos, visando a interrelação entre os saberes. O foco é a perspectiva interdisciplinar e transversal ao currículo escolar. A questão de investigação que orienta este estudo é: “Quais as possibilidades da robótica educacional de baixo custo para o ensino-aprendizagem de alunos do Ensino Médio em um trabalho numa perspectiva de integração dos saberes, na perspectiva da interdisciplinaridade?” Visando responder a essa questão, foi realizado um estudo bibliográfico sobre Tecnologias Digitais na Educação, Pensamento Computacional, RBC, enfatizando suas características, concepções e inclusão digital. A interdisciplinaridade foi debatida, destacando perspectivas para a ação didática contextualizada no desenvolvimento de conceitos para a aplicação da RBC. Para alcançar o objetivo central, uma proposta com atividades envolvendo RBC foi desenvolvida com uma turma de segundo ano do ensino médio em tempo integral, de uma escola pública estadual de Minas Gerais. A proposta direcionou-se ao ensino e aprendizagem de temas inter-relacionados na execução das atividades para a criação de um "robô girassol". Estruturada em sete atividades, utilizou-se de simulador de circuitos eletrônicos, recursos concretos e a plataforma Arduino. Os diálogos e interações dos alunos foram registrados e analisados através de uma abordagem de pesquisa qualitativa fenomenológica, dividida em dois momentos. O primeiro identificou as Unidades de Significados (US) das interações e o segundo, por meio de um processo de convergências, levou a três categorias de análise que aprofundaram a compreensão da questão posta. As categorias são: "Aspectos de uma proposta de ensino e aprendizagem por meio da RBC visando a integração de saberes", destacando o papel motivador da robótica, importância das interações, valor do conhecimento prévio e superação de dificuldades técnicas; "A RBC e o Pensamento Computacional na mobilização de saberes", enfatizando a mobilização de conhecimentos variados através da RBC e do Pensamento Computacional, incluindo otimização de algoritmos, identificação de padrões e resolução de problemas; e "Integração de Saberes e Disciplinas por meio da RBC", realçando a interdisciplinaridade proporcionada pelas atividades com a RBC e a necessidade de um planejamento mais integrado ao currículo escolar. A pesquisa ressalta o papel da RBC no ensino médio, fomentando aprendizado interdisciplinar e inclusão digital. Embora existam desafios, como falta de equipamentos e apoio político, a RBC potencializa a motivação e o pensamento computacional dos alunos. A implementação bem-sucedida requer estrutura, formação docente e mudança de mentalidade na educação. A RBC, crucial para democratizar a tecnologia e promover igualdade de oportunidades, deve ser integrada em um contexto pedagógico mais amplo. Apesar de desafiadora, a implementação eficaz proporciona aprendizagem significativa e desenvolve habilidades vitais. Há espaço para mais pesquisas, especialmente explorando a interdisciplinaridade e materiais didáticos específicos. Este trabalho contribui para a disseminação da RBC, preparando os alunos para um mundo cada vez mais tecnológico.This research aims to understand the possibilities of a proposal for Low-Cost Educational Robotics (RBC), mobilizing various knowledge areas and promoting the interrelation between them. The focus is on an interdisciplinary and cross-curricular perspective. The research question guiding this study is: "What are the possibilities of low-cost educational robotics for teaching and learning in high school, considering the integration of knowledge from an interdisciplinary perspective?" To answer this question, a literature review was conducted on Digital Technologies in Education, Computational Thinking, RBC, with a specific emphasis on their characteristics, concepts, and digital inclusion. Interdisciplinarity was discussed, highlighting perspectives for a contextualized didactic action in the development of concepts for the application of RBC. In order to achieve the main objective, a proposal involving RBC activities was developed and implemented with a full-time second-year high school class from a public school in Minas Gerais, Brazil. The proposal aimed to teach and learn interrelated topics through the execution of activities for the creation of a "sunflower robot." Structured in seven interconnected activities, the proposal utilized electronic circuit simulators, tangible resources, and the Arduino platform. The students' dialogues and interactions were recorded and analyzed using a qualitative phenomenological research approach, divided into two moments. The first identified the Units of Meaning (UM) from the interactions, and the second, through a process of convergences, led to three categories of analysis that deepened the understanding of the research question. The categories are: "Aspects of a proposal for teaching and learning through RBC, aiming at the integration of knowledge," highlighting the motivating role of robotics, the importance of interactions, the value of prior knowledge, and overcoming technical difficulties; "RBC and Computational Thinking in mobilizing knowledge," emphasizing the mobilization of various knowledge areas through RBC and Computational Thinking, including algorithm optimization, pattern recognition, and problem-solving; and "Integration of Knowledge and Disciplines through RBC," highlighting the interdisciplinary nature provided by RBC activities and the need for more integrated curriculum planning. The research emphasizes the role of RBC in high school, fostering interdisciplinary learning and digital inclusion. Despite challenges such as equipment shortages and political support, RBC enhances student motivation and computational thinking. Successful implementation requires infrastructure, teacher training, and a change in educational mindset. RBC is crucial for democratizing technology and promoting equal opportunities and should be integrated into a broader pedagogical context. Although challenging, effective implementation provides meaningful learning and develops vital skills. There is room for further research, particularly exploring interdisciplinary approaches and specific educational materials. This study contributes to the dissemination of RBC, preparing students for an increasingly technological world.http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 29/05/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.info:eu-repo/semantics/openAccessRobótica educacionalBaixo custoInterdisciplinaridadePensamento computacionalEnsino e aprendizagemRobótica educacional de baixo custo no ensino e aprendizagem em uma perspectiva interdisciplinar : interfaces com a educação matemática.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/df2d54ff-5e88-42c0-93f8-caf9e3929cfa/download2b2ab6ec8a6a222739b9c0e57c635c2eMD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/e6c30bfd-69ec-40b4-a3ff-8461a3dde3f0/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO_RobóticaEducacionalBaixo.pdfDISSERTAÇÃO_RobóticaEducacionalBaixo.pdfapplication/pdf1118592https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/a09abf98-d665-46b6-b973-98eff9edb950/downloadaed36350d42b72d308235c2d85169179MD51trueAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_RobóticaEducacionalBaixo.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_RobóticaEducacionalBaixo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3221https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/7c5eaf2f-1e04-484e-a95b-6ba22205e369/download98bb9ecf65e027016dbaf3bd4b332255MD54falseAnonymousREAD123456789/167402024-11-10 11:58:39.828http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/16740https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-11-10T14:58:39Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)falseTk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=
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