Oficina de robótica no ensino médio como metodologia de construção de conhecimentos de ciências exatas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Libardoni, Gláucio Carlos
• Orientador(a): Del Pino, Jose Claudio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Robótica; Ensino médio
• Palavras-chave em Inglês: Arduino; Programming; Mechanics; Electronics; High School
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/189041

Este trabalho trata da pesquisa de um estudo de caso o qual parte do questionamento sobre como ações de robótica com Arduino podem ser estruturadas e implementadas para a construção de conhecimentos básicos de ciências exatas. A proposta surgiu da necessidade de um professor de física em desenvolver atividades que possuíssem forte relação com aparatos tecnológicos cada vez mais presentes no cotidiano da sociedade. Na etapa inicial da pesquisa, foi realizada uma entrevista semiestruturada com dois professores de Robótica de duas escolas da região metropolitana do RS, cujos resultados remetem à necessidade de cativar os alunos participantes com um número adequado de informações em cada atividade, levando-se em consideração os seus conhecimentos prévios. A segunda etapa envolveu o planejamento do material didático. Durante esta fase, realizou-se um levantamento dos conhecimentos básicos de Eletrônica, Mecânica e Programação apresentados pelo público-alvo de dez alunos do 3º ano e seis alunos do 2º ano do Ensino Médio de uma escola pública da região noroeste do RS. Entre os produtos da pesquisa, encontra-se o material didático intitulado “Apostila de Robótica”, disponibilizado como apêndice da tese. O material apresenta dez atividades de Robótica com Arduino e duas atividades de Eletrônica. Para a estrutura metodológica das ações, utilizou-se a sequência didática de Campos (2011), que propõe a estrutura da oficina com a ordem desafio/problema, design/solução (subetapa de investigação, subetapa do design do protótipo, subetapa físico/montagem, subetapa de programação) e teste/reconstrução. A fundamentação teórica incluiu ainda a Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel (1980) e a Teoria da Experiência de Aprendizagem Mediada (EAM) de Reuven Feuerstein (1994). Ressalta-se, como um indicador positivo dos resultados da pesquisa, o elevado índice de frequência dos participantes em horários extraclasse com uma carga horária de 40 horas. Um dos fatores que colaborou para o êxito da oficina foi a qualidade pedagógica do material didático. Outra contribuição importante foi a sequência didática de Campos (2011) que permitiu uma elevada interação entre os participantes no grande grupo, já que o professor assumiu a função de mediador do conhecimento e não de mero transmissor de informações. Com a finalidade de avaliar se os objetivos específicos de Eletrônica, Mecânica e Programação propostos para cada atividade foram alcançados, a tese analisa o processo de produção de protótipos. Para tanto, foram avaliadas as falas dos alunos durante as atividades de trabalho em grupo e os projetos de protótipos elaborados com o software Fritizing. Verificou-se que os conhecimentos prévios dos alunos serviram de ancoradouro para novos aprendizados assim como previsto na fundamentação teórica. Para construir novos conhecimentos, os alunos foram capazes de identificar quais componentes eletrônicos possuíam funcionamento similar (como no caso entre led e buzzer, entre outros) e quais apresentavam mecanismos de funcionamento distintos (sensor de luminosidade e sensor de temperatura, entre outros) e o mesmo comportamento foi observado com relação às conexões dos componentes com o Arduino. Esta atitude dos alunos é um resultado importante da pesquisa que investigou como uma oficina de robótica com Arduino pode ser implementada com alunos do Ensino Médio.