ROBÓTICA EDUCACIONAL E SEUS BENEFÍCIOS NO APRENDIZADO DOS ALUNOS

## XXIV Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF2021 - Remoto Repensando o ensino de Física para a contemporaneidade

## ROBÓTICA EDUCACIONAL E SEUS BENEFÍCIOS NO APRENDIZADO DOS ALUNOS

Patrícia Barbosa Sousa 1 , Eduardo Lopes dos Santos 2 ,

Wellison Gonçalves Oliveira³, Maria da Penha de Laia 4.

- 1 IFNMG/Discente em Licenciatura em Física e Bolsista - PIBID/pab@aluno.ifnmg.edu.br,
- 2 IFNMG/Discente em Licenciatura em Física e Bolsista - PIBID/elds5@aluno.ifnmg.edu.br
- ³IFNMG/Discente em Licenciatura em Matemática e Bolsista - PIBED/wgo@aluno.ifnmg.edu.br
- 4 IFNMG/Professor do Departamento de Física e Coordenadora - PIBED/maria.laia@ifnmg.edu.br

## Resumo Expandido

A Robótica vem sendo utilizada para melhorar o aprendizado dos alunos, contribuindo para atingir as competências necessárias no contexto de evolução tecnológica. A utilização da robótica nas escolas pode ser uma estratégia instigante para os alunos, levando a se interessarem pela disciplina da Física, vista por alunos como distantes das aplicações cotidianas. O presente trabalho tem como foco a construção e utilização de robôs no ensino de física. Os dispositivos foram elaborados por alunos do IFNMGCampus Salinas na qual foram utilizados em aulas de física nas escolas públicas de Salinas - MG, por meio de videoaulas. Para avaliar os resultados foi utilizado um questionário e este demonstrou que os estudantes tiveram mais interesse em aprender física, com a construção dos artefatos robóticos. De maneira natural e intuitiva, os alunos procuraram conhecer e entender mais os conceitos físicos, aplicados em sala de aula.

Palavras chave: robótica, aprendizagem, escolas públicas.

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A tecnologia surge para suprir as necessidades da população e evolui constantemente no decorrer dos anos. Nesse contexto, temos que fazer mudanças nas práticas pedagógicas, para atender os estudantes e as necessidades da comunidade, que questionam a educação tradicional ( LÉVY , 1999).

Visando contribuir com ensino/aprendizagem, uma opção dentro do contexto de aprendizagem de física é a utilização de dispositivos tecnológicos. Assim, a presença destes artefatos no cotidiano do discente e o entendimento de sua aplicabilidade apresentariam aspectos favoráveis para a compreensão do conhecimento cientifico ( BARBOSA , 2016).

Neste contexto, o seguinte trabalho se baseia em idealizar e desenvolver instrumentos da robótica para auxiliar os conceitos aplicados no ensino de física tornando este conhecimento significativo. Segundo Ausubel (2000), a aprendizagem é significativa, quando há uma assimilação que encontra o seu lugar dentro da estrutura de ideias do individuo. Os artefatos tecnológicos foram construídos por quatro alunos do curso em licenciatura do IFNMGSalinas, no ano de 2020. A elaboração dos robôs foi realizada com aplicações de conceitos ensinados na disciplina física em videoaulas em escolas públicas de Salinas sendo realizados domiciliarmente com reuniões de grupos virtuais ( COSTA; GONÇALVES; LAIA , 2019).

Em suma, o projeto robótica educacional consistiu na aprendizagem por meio da construção e manipulação dos robôs, nos quais, dispositivos passaram a serem artefatos cognitivos que permitiram aos alunos organizar, explorar, comprovar e expressar as suas próprias ideias. Nesse contexto, os alunos tiveram oportunidades de aprender a construir esquemas, medir grandezas físicas, utilizar instrumentos e analisar resultados encontrados ( POLITO; LAIA, 2016 ).

O desenvolvimento deste trabalho resultou na construção de robôs, gravação de videoaulas e disponibilização do material para escolas públicas do município de Salinas- MG. Em todas as etapas, mesmo que remotamente, as atividades proporcionaram um ambiente instigante na qual os alunos idealizaram, construíram robôs, gravaram videoaulas e divulgaram nas escolas. Para avaliar o retorno de aceitação dessa metodologia foi entregue um

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questionário aos alunos. Os robôs construídos estão demonstrados nas Figuras 1, 2 e 3.

## 1- Braço robótico

A construção do braço robótico foi realizada utilizando servos motores, potenciômetros, protoboard e placa de arduino. O arduino é responsável por fazer a leitura da variação dos potenciômetros e enviar um sinal para que os servos se movimentem. A estrutura do braço robótico é feita com MDF e foi acoplada em uma base de um robô esteira. O Conceito físico abordado foi torque, alavancas, acoplamento de polias e trabalho (Figura 1).

Figura 1- Braço Robótico

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## 2- Robô explorador

Este tipo de robô foi construído utilizando uma micro câmera wifi (que tem capacidade de transmitir imagens em tempo real para computadores ou smartphones) ; motores DC 3V que são conectados a uma placa motor driver e uma placa de arduino. O sistema se comunica a placa arduino UNO e todo conjunto é alimentado por uma bateria de 9V. Este artefato tem como base de conhecimento ondas mecânicas e eletromagnéticas (Figura 2)

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Figura 2 - Robô explorador

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## 3- Carrinho de controle remoto - (Gamma)

Para construção desse dispositivo foi utilizado materiais recicláveis como palitos de picolé, tampinhas de garrafa, fio de carregador antigo para conectar os motores, motores reutilizados de uma impressora antiga, canudos e pedaços de alumínio e uma bateria de 9 V. Os conceitos físicos abordados nesse projeto foram movimento circular, trajetória, atrito (Figura 3).

Figura 3 - Robô 'Gamma'.

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Para avaliar o trabalho foi utilizado um questionário e também foi considerado o depoimento dos alunos. As respostas dos quarenta alunos das escolas públicas (ensino médio e licenciatura) do município de Salinas- MG foram analisadas. As perguntas elaboradas foram:

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- 1-Você gostaria de participar de um projeto de robótica na sua escola?
- 2- Você gostaria que seu professor utilizasse robôs para demonstrar os conceitos físicos na pratica?
- 3- Os robôs te ajudaram a entender os conceitos físicos abordados?
- 4- Esse tipo de abordagem, utilizando a robótica, instigou você a estudar física?
- 5- De acordo com os vídeos, o que você achou da abordagem dos conceitos físicos? Dê uma nota de 0 a 10.

Com os dados coletados e as discussões realizadas no decorrer dos trabalhos, conclui-se que, com a robótica, fica mais fácil a relação entre experimentação e fundamentação teórica, aproximando os conceitos físicos transmitidos à realidade tecnológica dos alunos. Corroborando uma prática pedagógica que instiga a aprendizagem, cria nos estudantes o senso de trabalho em equipe e o comprometimento são adotados naturalmente. A busca pelo conhecimento fica evidente, os alunos articulam, pesquisam, simulam as situações e os resultados, antecipam consequências, escrevem, elaboram testes, faz verificações; até que o projeto seja bem sucedido. Os resultados estão demonstrados na Figura 4 e 5.

Figura 4: Os números acompanhados dos gráficos referem-se a sequencia de perguntas

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Figura 5: Avaliação dos vídeos abordados

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A execução desse trabalho incentivou a disposição da equipe, para a construção de projetos mais complexos. Como perspectiva propõe-se a continuação do trabalho, envolvendo alunos de escolas públicas (ensino fundamental e médio), na construção dos robôs para entender fenômenos físicos.

## Referências

AUSUBEL, David P. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Lisboa: Plátano , v. 1, 2003.

BARBOSA, Rafael Conde; DE SOUZA PLACO, Vera Maria Nigro. PROGRAMA ENSINO INTEGRAL (PEI)-A ESCOLA BÁSICA E A EDUCAÇÃO INTEGRAL NO ESTADO DE SÃO PAULO. FORMAÇÃO INTEGRAL DO SER , v. 5008, p. 26.

BARBOSA, Fernando da Costa et al. Rede de aprendizagem em robótica: uma perspectiva educativa de trabalho com jovens. 2016.

COSTA, Ângela Teixeira; OLIVEIRA, Wellison Gonçalves Wellison; LAIA, Maria Penha. Explorando a Física na robótica. In: Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica do IFNMG.) IFNMG -Campus Pirapora, Pirapora-MG, 2019. Disponível em: &lt;https//www.even3.com.br/anais/sicpirapora/144229-EXPLORANDO-A-FISICA-NAROBOTICA&gt;. Acesso em: 21/03/2021 13:57s

PIERRE, LEVY P. Cibercultura; Tr Carlos Irineu da Costa. São Paulo: Editora , v. 34, 2008.

POLITO, Antony MM; LAIA, Maria P. de. Dinâmica de corpos rígidos em superfícies com atrito. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 38, n. 2, 2016.