UNIDADE 1: Robótica na sala de aula

Atualmente, a tecnologia é um recurso valioso para que as escolas sejam um lugar mais atrativo para os estudantes. A robótica surge como uma forma de envolver os estudantes em novos ambientes de aprendizagem, fazendo-os ter uma maior proximidade com a ciência e a tecnologia.

2.1.1 O que é?

A robótica consiste numa série de procedimentos para que um robô possa executar um conjunto de instruções. O ensino desta prática aproxima os alunos das tendências tecnológicas quotidianas. Hoje em dia, um robô pode realizar várias atividades, tais como limpar uma casa, transportar objectos, fazer sons e comunicar com sinais luminosos. Fazer uma máquina interagir com um ser humano é um desafio que encoraja os alunos a ter um maior envolvimento com o ambiente escolar.

2.1.2 Porquê utilizá-lo?

A robótica estimula o raciocínio lógico, uma vez que para resolver a tarefa proposta, os estudantes são obrigados a executar uma sequência lógica. De facto, este tipo de tarefas é fundamental para a formação de um pensamento crítico que envolve não só a criação do robô, mas também as atividades que este deve realizar e os mecanismos que deve utilizar para controlar o equipamento. Para além do raciocínio lógico, reforça o espírito de equipa. A programação de robôs é um desafio que também estimula a criatividade, porque os estudantes têm de pensar em soluções práticas e eficientes para resolver um problema o mais rapidamente possível, tentando ser criativos em todas as fases de um projecto (por exemplo, análise do contexto, planeamento, execução e monitorização). O pensamento lógico, o espírito de equipa e a criatividade são fatores essenciais na resolução de problemas difíceis. O ensino da robótica é certamente um grande aliado para que as escolas se tornem mais atrativas e mais próximas da realidade dos estudantes.

2.1.3 Atividade prática

Finalidade: Construção de algoritmos e programação de robôs auto-programáveis

Visão geral das tarefas:

Com esta tarefa pretendemos utilizar a robótica como uma ferramenta de motivação para os estudantes resolverem desafios simples baseados em áreas de conhecimento como a Matemática, Estudo do Ambiente ou Língua Materna. Neste sentido, e de acordo com a área de conhecimento pretendida, o professor definirá um tapete sobre o qual o robô se moverá. Para tal, os alunos construirão algoritmos simples, reconhecendo que um algoritmo é um conjunto de instruções concretas, com uma determinada sequência, que permitem alcançar um objectivo.

Alunos-alvo: dos 6 aos 10 anos de idade

Tempo: 60′

Materiais e Recursos:

Robôs auto programáveis (Mind, Bee-bot, superdoc, …) e tapetes de acordo com a área a ser implementada.

Explorando a tarefa na sala de aula:

Primeira fase: Criar o modelo de tapete adequado para o robô programável. Normalmente estes robôs têm movimentos de 15 cm, pelo que cabe ao professor decidir o tipo de tapete que quer criar, ou seja, o número de colunas e filas que quer utilizar.

Figura 1- Tamanho e estrutura do tapete

Por exemplo:

Posteriormente, o professor deve criar o seu tapete de acordo com o tema a explorar, colocando imagens ou texto em cada um dos quadrados.

Figura 2 – Estudo do Ambiente (sustentabilidade) exemplo

Figura 3 – Exemplo matemático

Segunda fase: na sala de aula. Apresentar o robô aos alunos, explicando as instruções que estes robôs executam e interpretam (avançar, recuar, virar à direita e virar à esquerda ou um quarto de volta, ou virar a 90º). Os alunos podem ser divididos em grupos de 2-3 alunos no máximo. Posteriormente, o professor convida os alunos a resolverem as atividades propostas.

Por exemplo, se a actividade for sobre matemática, algumas tarefas que podemos propor aos estudantes:

• programar o robô de modo a que ele passe pelos dois primeiros números pares;
• programar o robô para que passe por todos os múltiplos de 5 em ordem ascendente.

O professor deve encorajar o aluno a escrever o algoritmo utilizado para resolver o problema de modo a associar a importância da ordem das instruções na programação. Com os alunos mais velhos pode mesmo introduzir-se o conceito de repetição.

Estratégia: Aprendizagem entre pares: um aluno propõe o desafio e o outro tenta resolvê-lo.

Avaliação:

O professor propõe uma atividade a cada grupo de alunos com o objectivo de desenvolver o respectivo algoritmo. À medida que os alunos desenvolvem a tarefa, o professor, utilizando uma grelha de avaliação, avalia: o tipo de trabalho desenvolvido, a interação do grupo e o algoritmo construído.

2.1.4 Glossário

Algoritmo – conjunto de instruções claras e precisas colocadas na ordem correcta, que permitem alcançar um objectivo.

Robô autoprogramável – é um dispositivo eletromecânico capaz de executar trabalhos de forma autónoma ou pré-programada.