Robótica educacional como metodologia de ensino sobre o sistema nervoso humano

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Castro, Juliana da Silva Ribeiro de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Formação Científica, Educacional e Tecnológica
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Robótica na educação
Ensino - Meios auxiliares
Arduino (Controlador programável)
Tecnologia educacional
Biologia - Estudo e ensino
Sistema nervoso - Estudo e ensino
Robotics in education
Teaching - Aids and devices
Arduino (Programmable controller)
Educational technology
Biology - Study and teaching
Nervous system - Study and teaching
CNPQ::CIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO::ENSINO-APRENDIZAGEM
Ensino
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36524
Resumo: Acompanha: Produto educacional: simulando o sistema nervoso com arduino
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In Paraná, the pandemic accelerated government initiatives to modernize schools’ technological infrastructure, including the installation of the internet, the purchase of equipment, and the inclusion of technological subjects in the curriculum. However, teachers’ adaptation to these modern technologies and their effectiveness remains a challenge. The gap between students’ technology consumption and their ability to use it productively became especially evident during the pandemic. This dissertation investigates how educational robotics can enhance learning about the functioning of the human nervous system and its integration with the sensory system among elementary school students. Based on the theories of Paulo Freire, Seymour Papert, and Michel Resnick, the study advocates for the use of robotics as a tool to promote student autonomy, allowing them to build knowledge through active and critical practices. Papert’s constructionist methodology, which unites the construction of physical objects by learning new concepts, is central to this approach. Educational robotics should go beyond being a simple curricular subject, fostering critical, contextualized, and meaningful learning. The study was conducted in a public school in the Metropolitan Region of Curitiba, where 24 students used recyclable materials and the Arduino platform to build robots simulating human nervous system functions, such as responses to sensory stimuli. These robots were presented at the school’s Knowledge Fair, encouraging the exchange of ideas and the practical exploration of the concepts learned. The results indicated that educational robotics effectively improved students’ understanding of the nervous system, transforming abstract concepts into concrete experiences. In addition to academic knowledge, students developed socio-emotional skills such as creativity, teamwork, and self-confidence. The research highlights the importance of such initiatives in biology education and suggests creating an educational product to help other teachers implement this methodology in the classroom. The dissertation concludes that educational robotics offers a promising path for teaching complex content, making learning more active, motivating, and contextualized. Therefore, expanding robotics as a teaching methodology in biological sciences, focusing on creativity and critical development, is proposed.Nos últimos anos, houve uma transformação significativa na sociedade, especialmente nas relações sociais, na qualidade de vida e no uso de tecnologias digitais. Essa mudança foi evidente com a introdução do computador pessoal, celulares e smartphones, que trouxeram a tecnologia digital para a vida cotidiana. No Paraná, a pandemia catalisou iniciativas governamentais para modernizar a infraestrutura tecnológica das escolas, como a instalação de internet, a compra de equipamentos e a inclusão de disciplinas tecnológicas no currículo. No entanto, a adaptação dos professores a essas novas tecnologias e a eficácia delas ainda são desafios. A lacuna entre o consumo de tecnologia pelos alunos e a habilidade de utilizá- la de forma produtiva foi particularmente evidente durante a pandemia. Esta dissertação investiga como a robótica educacional pode potencializar o aprendizado sobre o funcionamento do sistema nervoso humano e sua integração com o sistema sensorial entre alunos do ensino fundamental. Baseando-se nas teorias de Paulo Freire, Seymour Papert e Michel Resnick, o estudo defende o uso da robótica como ferramenta para promover a autonomia dos estudantes, permitindo que construam conhecimento por meio de práticas ativas e críticas. A metodologia construcionista de Papert, que une a construção de objetos físicos com a aprendizagem de novos conceitos, é central para essa abordagem. A robótica educacional deve ir além de ser uma simples disciplina curricular, funcionando como um meio de promover a aprendizagem crítica, contextualizada e significativa. O estudo foi conduzido em uma escola pública da Região Metropolitana de Curitiba, onde 24 alunos utilizaram materiais recicláveis e a plataforma Arduino para construir robôs que simulavam funções do sistema nervoso humano, como a resposta a estímulos sensoriais. Esses robôs foram apresentados na Feira do Conhecimento da escola, incentivando a troca de ideias e a exploração prática dos conceitos aprendidos. Os resultados indicaram que a robótica educacional foi eficaz para melhorar a compreensão dos alunos sobre o sistema nervoso, transformando conceitos abstratos em experiências concretas. Além do conhecimento acadêmico, os alunos desenvolveram habilidades socioemocionais, como criatividade, trabalho em equipe e autoconfiança. A pesquisa destaca, portanto, a importância de iniciativas como essa para o ensino de biologia e sugere a criação de um produto educacional que auxilie outros professores a implementar essa metodologia em sala de aula. A dissertação conclui que a robótica educacional oferece um caminho promissor para o ensino de conteúdos complexos, tornando o aprendizado mais ativo, motivador e contextualizado. Assim, propõe-se a expansão do uso da robótica como metodologia de ensino nas ciências biológicas, com foco na criatividade e no desenvolvimento crítico dos alunos.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Formação Científica, Educacional e TecnológicaUTFPRBezerra Junior, Arandi Ginanehttps://orcid.org/0000-0002-5145-5131http://lattes.cnpq.br/7811492311173264Bezerra Junior, Arandi Ginanehttps://orcid.org/0000-0002-5145-5131http://lattes.cnpq.br/7811492311173264Florczak, Marcos Antoniohttps://orcid.org/0000-0002-3874-1926http://lattes.cnpq.br/7037671532203196Rodrigueiro, Mariana Matulovic da Silvahttps://orcid.org/0000-0001-6626-4621http://lattes.cnpq.br/0724756167930843Castro, Juliana da Silva Ribeiro de2025-04-14T19:59:56Z2025-04-14T19:59:56Z2024-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfCASTRO, Juliana da Silva Ribeiro de. Robótica educacional como metodologia de ensino sobre o sistema nervoso humano. 2025. Dissertação (Mestrado em Formação Científica, Educacional e Tecnológica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36524porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-04-15T06:04:30Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/36524Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-04-15T06:04:30Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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