ROBÓTICA NO ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS E FÍSICA: ANÁLISE DA PROPOSTA NA REDE ESTADUAL DE EDUCAÇÃO DO PARANÁ

## ROBÓTICA NO ENSINO FUNDAMENTAL ANOS FINAIS E FÍSICA: ANÁLISE DA PROPOSTA NA REDE ESTADUAL DE EDUCAÇÃO DO PARANÁ

## Andrea da Silva Castagini Padilha 1 , Noemi Sutil 2

1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)/Programa de Pós-Graduação em Formação Científica, Educacional e Tecnológica (PPGFCET), andrea.2021@alunos.utfpr.edu.br

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UTFPR/PPGFCET, noemisutil@utfpr.edu.br

Palavras-chave : Robótica, Ensino de Física, Ensino Fundamental Anos finais.

## Resumo expandido

O presente trabalho se reporta a uma análise de contextos desafiadores à abordagem de física no ensino fundamental anos finais e da implantação de Robótica Educacional na rede pública estadual do Paraná nessa modalidade educacional. Depreende-se que a física se apresenta aos estudantes nesse nível de ensino, inicialmente, com uma abordagem que respeita o desenvolvimento cognitivo dos adolescentes, de forma a estabelecer os subsunçores necessários para o entendimento de tópicos mais complexos desse campo de conhecimento (AUSUBEL; NOVAK; HANESIAN, 1980) que serão desenvolvidos no ensino médio. Entre as dificuldades enfrentadas, há as lacunas formativas de professores que lecionam no ensino fundamental anos finais e que não são licenciados em física, mas em áreas correlatas como ciências biológicas, e as fragilidades de infraestrutura das escolas públicas que dificultam práticas experimentais em física, por exemplo.

Aos aspectos supracitados, soma-se a demanda, às instituições escolares, de sintonia com a tecnologia do seu tempo, o que traz conceitos como o da educação 4.0, enunciado por Débora Garofalo (2018), que vincula as práticas educacionais à revolução tecnológica, incluindo linguagem computacional, o uso de inteligência artificial, Internet das coisas (IoT) e a robótica. A presença da robótica na educação e sua pesquisa não são recentes, como explicita Malec (2001), ao afirmar que, no final da década de 80, o Instituto de Tecnologia de Massachussets (MIT) já oferecia o curso 6.270 que abordava a robótica educacional. Nesse trabalho, Malec (2001) afirma que há uma infinidade de propósitos sobre a presença da robótica na educação. Pode relacioná-la à diversão ao aprender ciência e engenharia, ou como uma ferramenta pedagógica (MALEC, 2001).

Nesse direcionamento, a Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED/PR) implantou o ensino de robótica educacional na rede pública estadual em 2020, com a aquisição e distribuição de kits de robótica com Arduino e componentes. Desenvolveu a partir desse ano a elaboração de um plano de curso e sugestões de aulas para subsidiar a ação dos professores que não tinham familiaridade com a robótica. No presente artigo, analisaram-se os documentos disponibilizados pela SEED/PR na Internet sobre essa temática. Entre eles, o plano de curso que estabeleceu, a partir de 2022, o ensino de robótica em contraturno escolar para os anos finais do ensino fundamental, denominado de 'Robótica Primeiros Passos' (SEED, 2023). Em referência a esse contexto, neste trabalho,

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8 a 10 de novembro de 2023 - SNEF em Rede: Laços e Nós do Ensino de Física

objetiva-se analisar se os materiais da 'Robótica Primeiros Passos' podem ser aliados do ensino de física nas aulas de ciências do 6º ao 9º ano do ensino fundamental.

Verificou-se na justificativa desse plano de curso que a 'presença da robótica é fundamental para a educação 4.0', vista como 'recurso educacional que permite a alunos e professores o desenvolvimento de variadas habilidades, incluindo a apropriação de conhecimentos de forma colaborativa, com resolução de problemas, potencializando a criatividade, domínio sobre a tecnologia, a colaboração e trabalho em equipe e o raciocínio lógico' (SEED, 2023, p. 2). É intencionalidade também da SEED, pelo exposto nesse documento, a aproximação da tecnologia com o currículo estabelecido na Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Nos anos finais do ensino fundamental, a robótica ocorre no turno complementar da escolarização obrigatória (SEED, 2022), ou seja, pela manhã ou tarde.

Ainda, a orientação para implementação das aulas de robótica na rede estadual do Paraná estabelece o perfil de professor que é desejado para lecionar esse componente. Nos critérios, não há a especificidade de formação em física, matemática ou ciências biológicas, mas é desejável que o docente conheça noções básicas de eletrônica e que tenha a disponibilidade de participar da jornada de robótica ofertada pela mantenedora. Essa jornada se constitui como ação de formação continuada nessa temática, realizada pelos profissionais de educação que atuam dentro da SEED na pesquisa, elaboração de materiais e formação continuada em robótica. Pelo exposto no plano de curso, há a necessidade de professor e estudante ter a postura autônoma na construção de conhecimentos e do entendimento que as 'tecnologias digitais precisam fazer integrante do ensino dentro dos pilares da cultura digital' (SEED, 2023, p. 29).

- O documento não aponta referencial teórico do termo. Lemos (2008) entende cultura digital como cultura tecnológica planetária, um fenômeno sociotécnico que engloba as tecnologias digitais. E, sendo a robótica uma área que trabalha com tecnologias digitais e eletrônicas, pode participar desse fenômeno sociotécnico.

Após a investigação no plano de curso da 'Robótica Primeiros Passos', analisaram-se os planos de aula disponibilizados na Internet para estabelecer se há relação explícita ou implícita da Robótica com o ensino de física. Conforme estabelece o plano de curso, cada módulo anual do ensino de Robótica é constituído por 42 aulas. Analisou-se apenas o módulo 1 que está completo e público, pois o material referente ao módulo 2 tem, até o momento, apenas 23 aulas disponíveis. Observou-se que em todas as aulas há a apresentação das competências gerais da BNCC, de forma a explicitar a ligação entre essa e a Robótica. Entretanto, apesar de, em diversos planos de aula, conteúdos de física estarem presentes, estes não estão explicitamente relacionados. Assim, buscou-se averiguar quais e em quantas propostas de aula há componentes de física; das 42 propostas de aula disponíveis para o primeiro ano de 'Robótica Primeiros Passos', 17 abordam temas do ensino de física, mas apenas 2 referiram-se à disciplina ou cientistas correlatos ao conteúdo abordado. Entende-se que a proposta é trabalhar a robótica de forma lúdica, de forma que o estudante desenvolva familiaridade com os componentes eletrônicos e com a placa de prototipagem Arduino e demais componentes. Todavia, os mesmos planos poderiam ser enriquecidos com abordagem de História, Filosofia e Sociologia da Ciência (HFSC), apresentando cientistas e outros inventores, bem como

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contextos de produção e controvérsias, relacionados à eletrônica, mecânica, óptica, entre outras áreas que figuram nos planos de aula. Destaca-se a aula 3, que trata de movimento mecânico, uma área da física que é trabalhada nos anos finais do ensino fundamental. Essa aula, em especial, traz destaque a Isaac Newton e uma breve explicação sobre o cientista e evidencia a relação entre a mecânica e a robótica. Esta aula poderia constituir um modelo para outras que trabalham conceitos de energia e eletricidade, temas de entendimento complexo, que necessitam de subsunçores (AUSUBEL; NOVAK; HANESIAN, 1980), envolvendo a ativação da curiosidade e atenção que podem ser despertadas pelas propostas de atividades com a robótica.

Assim, considera-se que a física está presente nos planos de aula de 'Robótica Primeiros Passos', entretanto ela não se refere explicitamente ao ensino de física, por não desenvolver conceitos essenciais para o entendimento do funcionamento dos componentes eletrônicos do kit de robótica, o que reforça o senso comum pedagógico do ensino de ciências (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2002). Conclui-se, por fim, que a robótica pode ser uma aliada do ensino da física por despertar nos estudantes da referida faixa de ensino a curiosidade e atenção, mas precisa superar o senso comum, indicando de forma explícita os conceitos de física, adequando as estratégias metodológicas ao desenvolvimento cognitivo dos estudantes. Assim, recomenda-se que os planos de aula de 'Robótica Primeiros Passos' incluam referências vinculadas à HFSC, indiquem materiais que expliquem de forma clara os conceitos de física que permeiam cada proposta, a fim de auxiliar os estudantes no entendimento da física nesse nível de ensino, de forma contextualizada e prática.

## Referências

AUSUBEL, David. P.; NOVAK, Joseph D.; HANESIAN, Hellen. Psicologia educacional . Rio de Janeiro: Interamericana, 1980.

DELIZOICOV, Demétrio; ANGOTTI, José A.; PERNAMBUCO, Marta M. Ensino de Ciências fundamentos e métodos. 4ª ed. São Paulo: Cortez, 2011.

GAROFALO, Débora. Como as metodologias ativas favorecem o aprendizado Disponível em: https://novaescola.org.br/conteudo/11897/como-as-metodologiasativas-favorecem-oaprendizado. Acesso em: 19 jun. 2023.

LEMOS, André. Cibercultura, tecnologia e vida social na cultura contemporânea . 4ª ed. Porto Alegre: Sulina, 2008.

MALEC, Jacek. Some thoughts on robótics for education. Proceeding of AAAI Spring Symposium on Robotics and Educaion . 2001.

SEED. Orientação à abertura de turmas de Robótica na rede estadual . 2022. Disponível em:

https://www.educacao.pr.gov.br/sites/default/arquivos\_restritos/files/documento/2022 -12/orientacao052022\_seeddticte.pdf. Acesso em 08 jul.2023.

\_\_\_\_. Plano de curso Robótica Primeiros Passos . 2023. Disponível em: https://aluno.escoladigital.pr.gov.br/sites/alunos/arquivos\_restritos/files/documento/2 023-03/robotica\_parana\_plano\_curso\_ensino\_fundamental2023.pdf. Acesso em: 08 jul. 2023.

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