Kits NXT-LEGO como uma metodologia de laboratório de Ensino de Física: Um relato de experiência

## Kits NXT-LEGO como uma metodologia de laboratório de Ensino de Física: um relato de experiência

José França de Andrade 1 , Jose Robson Pontes Borba Filho 2 , João Eduardo Ramos 3

- 1 Universidade Federal de Pernambuco, Campus Acadêmico do Agreste,

franca.andrade@ufpe.br

- 2 Universidade Federal de Pernambuco, Campus Acadêmico do Agreste,

robson.borba@ufpe.br

- 3 Universidade Federal de Pernambuco, Campus Acadêmico do Agreste, joao.framos@ufpe.br

Palavras-chave: PIBID; Física; Robótica.

Nas salas de aulas atuais por muitas vezes alunos e professores mostram-se frustrados ao utilizar de ferramentas tradicionais de ensino. Em uma disciplina como a Física essa frustação fica ainda mais evidente, a qual se manifesta ainda mais presente em escolas públicas que por vezes demonstram um abandono para ferramentas de ensino, tais como laboratórios abandonados ou subutilizados, que poderiam estar presentes no cotidiano do professor e do aluno como uma ferramenta para buscar a interação prática na sala de aula (DOTTA et al, 2010).

Com este pensamento, de trazer uma visão mais prática para sala de aula, e utilizando-se de ferramentas que causam um grande impacto na sociedade atual, o conceito de robótica vem à tona. A proposta de robótica educativa, leva o aluno a: '(...) questionar, pensar e procurar soluções, saindo da teoria para prática usando ensinamentos obtidos em sala de aula, na vivência cotidiana, nos relacionamentos, nos conceitos e valores.' (FIORIO et al., 2014, p.1225)

Desta forma também, visa auxiliar o professor nas disciplinas que possam vir a ser consideradas mais complexas, instigando a curiosidade e criatividade dos estudantes para a assimilação do tema com a disciplina, impactando no processo de ensino e aprendizagem. (MANENTI et al, 2016).

O presente trabalho tem como objetivo relatar a experiência de bolsistas do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência (PIBID) no ano de 2019, atuando em uma disciplina eletiva de robótica utilizando-se de LEGO e da plataforma NXT. Isso foi realizado em uma escola de ensino médio no estado de Pernambuco, tendo por objetivo proporcionar autonomia e uma quebra de rotina no cotidiano de sala de aula, despertando também o interesse dos alunos para a robótica e suas aplicações em situações reais no âmbito da Física.

Inicialmente, na criação do projeto, algumas ideias foram sugeridas e discutidas com os participantes, sobre a possibilidade de utilização de Arduino pela maior possibilidade e aplicabilidade, bem como a maior flexibilidade de uma construção do zero. Entretanto, por determinação do professor supervisor da escola bem como da gestão, a necessidade de utilização de Kits NXT LEGO foi explicitada.

O trabalho teve funcionamento com cerca de 40 alunos de diferentes turmas e anos, durante o período matutino e com duração de uma hora. As atividades ocorreram por um período de, aproximadamente um ano, com grupos

de no máximo 5 pessoas. Os participantes do grupo alternavam entre montagem, organização, apresentação e programação dos robôs LEGO.

O momento inicial, o planejamento para programação, utilizaríamos a sala de informática da escola, bem como suas bancadas para a montagem dos kits. Entretanto, após algumas complicações na utilização do ambiente, a programação foi simplificada para a interna, disponibilizada no próprio robô NXT, bem como remotamente via Bluetooth dos celulares dos alunos, utilizando-se do aplicativo disponibilizado pela LEGO para controle dos robôs.

Dessa forma, os primeiros passos em sala de aula foi a introdução dos kits. Explicamos sobre os cuidados a serem tomados e discutimos sobre o impacto da robótica na física e suas utilizações 5 . O primeiro assunto a ser trabalho foi a inércia, usada na explicação de sistemas de rotação, a fim de explicar como funcionaria os motores utilizados para as rodas dos NXT. Inicialmente um projeto de um modelo básico foi proposto para montagem e em seguida, seguindo instruções do manual, foi elaborado o modelo com sensores. Durante as aulas seguintes, fomos introduzindo a utilização de sensores ultrassônico, luz, cor, contato e som para a montagem do modelo final do projeto 4 , processo que totalizou cerca de 6 meses entre montagem, programação, aulas e apresentações. Na apresentação foram realizadas associações com assuntos vistos em sala de aula. Eram realizados e comentados durante o processo, criando um viés para ser utilizado nas apresentações.

4 Imagem 1: Modelo com sensores NXT construído por aluno.

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5 Imagem 2: Interação dos alunos com PIBIDianos em sala de aula.

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No segundo momento, os alunos deveriam escolher um projeto disponibilizado na internet do modelo 9797, utilizado em sala de aula, e realizarem a montagem, programação e realizarem a apresentação após a finalização da montagem. Deveriam também explicar seu funcionamento bem como quais aspectos físicos poderiam ser observados, ficando a caráter dos alunos a explicação desses aspectos com base com aquilo que vinha a ser estudado em sala de aula. Inicialmente essa apresentação aconteceria em sala de aula, entretanto ela foi, a pedido da gestão, realizada em um evento da semana de tecnologia da escola, em uma exposição aberta a comunidade e escola 6 .

6 Imagem 3: Culminância com alunos e PIBIDianos.

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Ao longo de todo o período de aplicação do projeto resultados positivos foram observados. O interesse dos alunos no projeto, a quebra na dinâmica de aulas tradicionais, a ida para um método de ensino até então não utilizado e prático, e as dinâmicas em salas para relaxar os alunos durante as apresentações dos projetos, como pequenas competições entre os projetos de forma de 'lutas' e corridas, foram fatores determinantes para seu êxito. As associações feitas em aula, com inércia, por exemplo, foram essenciais para os alunos terem entendimento físico dos processos ali realizados e como essas aplicações estão presentes não só naqueles projetos, mas no mundo real, transmitindo a relação do cotidiano com a Física ao seu redor.

O trabalho de montagem e programação de robôs com Kit LEGO, possibilitou a quebra da dinâmica na sala de aula, e trouxeram bastante envolvimento por parte dos estudantes que se comprometeram com o projeto. Assim, poderíamos dizer que para os futuros passos do projeto decidiríamos

trabalhar com o Arduino pelo fato de que ele possibilita abordar a física de maneira mais ampla, e poderíamos focar em trabalhar as programações de acordo com o momento de vivência dos alunos em relação ao conteúdo. Assim, para Ghizoni et al (2012) e Rouxinol et al (2011), o uso de kits traz um domínio amplo podendo potencializar o aprendizado dos estudantes de maneira mais didática e experimental, saindo da área tradicional de teoria e formalismo matemático, e indo de encontro a algo mais atrativo que engloba e traz contribuições significativas para os conteúdos apresentados.

## REFERÊNCIAS

DOTTA, S. C.; BARBOZA, L. C.; GÓIS, JACKSON; GIORDAN, M. Metodologia de Ensino para a inserção das tecnologias de informação e comunicação na prática docente . In: Agustina Rosa Echeverria; Lenir Basso Zanon. (Org.). Formação Superior em Química no Brasil: Práticas e Fundamentos Curriculares. 1ed. Ijuí: Unijuí, p. 241-265, 2010

FIORIO, R., ESPERANDIM, R. J., SILVA, F. A., VARELA, P. J., LEITE, M. D., &amp; REINALDO, F. A. F . Uma experiência prática da inserção da robótica e seus benefícios como ferramenta educativa em escolas públicas . In Brazilian Symposium on Computers in Education (Simpósio Brasileiro de Informática na Educação-SBIE , Vol. 25, No. 1, p. 1223, 2014 )

GHIZONI, Henrique Sobrinho et al. Lego Mindstorm: A aplicação da robótica no ensino de física e no desenvolvimento tecnológico . 2012.

MANENTI, Maitê Thomazi et al. Robótica na aprendizagem de física e matemática para alunas do ensino médio . In: Anais do X Women in Information Technology. SBC, 2016. p. 96-99.

ROUXINOL, Estevam et al. Novas Tecnologias para o ensino de física: Um estudo preliminar das características e potencialidades de atividades usando kits de robótica . XIX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XIX SNEF). Manaus/AM, Brazil, 2011.