AEE - ASSOCIAÇÃO EVANGÉLICA DE ENSINO
PROJETO DE ROBÓTICA EDUCACIONAL
Por: Jane Cristina Bencke
Vanderlei Kriesang
Ivoti, julho de 2004.
ÍNDICE
Nosso espaço
de robótica no IEI/ISEI:
Alguns Princípios Metodológicos da Proposta:
Características
e desafios metodológicos das aulas de robótica:
Abrangência
do Público alvo e funcionamento dos grupos:
Objetivos do/no Projeto de Robótica Educacional:
Apresentação:
Esta proposta de Robótica educacional quer contribuir na formação explicitada pelo projeto político pedagógico do IEI e do ISEI, oferecendo à comunidade escolar, com atividades optativas e de extensão, sob a forma de cursos e projetos educativos. Também quer ser um espaço de pesquisa e produção científica no currículo do Curso Normal Superior do ISEI.
A AEE tem o ser humano como “criado para administrar seu habitat com criatividade e responsabilidade”. Portanto a inventividade como fio condutor da criatividade para administrar, com responsabilidade seu habitat. Habitat que vai construindo no coletivo social em busca da convivência solidária e feliz.
Neste sentido, o projeto de robótica tem como meta oportunizar ao educando um estudo transdisciplinar na construção inventiva de sistemas mecatrônicos autoregulados. Um estudo ancorado na visão de ser humano do projeto político-pedagógico da AEE, acima explicitada.
Assim, um estudo que tem na pesquisa o desenvolvimento, a inovação tecnológica e a responsabilidade social, vai construindo - de forma interativa, cooperativa e participativa - a sustentabilidade de um mundo onde caibam e todos.
Criar um espaço de iniciação ao estudo sistematizado da mecatrônica pode ajudar a fazer a diferença nas relações que o ser humano estabelece com a tecnologia no cotidiano. Quer seja como construtor, quer seja como usuário de tecnologias já construídas (e que podem ser re-inventadas), o educando poderá ampliar seu campo de visão inter-relacionando indivíduo, sociedade e meio ambiente (habitat).
Portanto, o Projeto de Robótica Educacional do IEI/ISEI está a serviço da formação humana nos processos educativos dos seus educandos, fundamentados nos pilares da educação pronunciados por DELORS: aprender a conhecer, aprender a fazer, aprender a ser e aprender a viver juntos.
O Que é Robótica Educacional?
Em sentido
amplo, robótica é a elaboração, construção e organização de sistemas
mecatrônicos auto-regulados que interagem com um ambiente. Vejamos algumas características
de um robô (clique no link).
Para falar em educação na Robótica Educacional, buscamos no Projeto Político-Pedagógico do IEI nossa referência.
“- A educação tem como objetivo desafiar as pessoas a serem criativas, inovadoras, críticas, sensíveis, amorosas”. (pág 8);
E,
“-‘O educar se constitui no processo em que a criança ou o adulto convive com o outro, se transforma espontaneamente, de maneira que seu modo de viver se faz progressivamente mais congruente com o do outro no espaço da convivência. O educar ocorre, portanto, todo o tempo e de maneira recíproca’ (Maturana)”. (pág 7)
A Robótica Educacional pode corroborar este processo com a proposição de grupos de estudos onde educandos e educadores encontram espaço para interagir e criar sistemas auto-regulados de maneira autônoma e responsável.
O aluno é levado a inventar projetos de robótica originais e instigado a refletir e relacionar sua criação com o mundo, associando sua criação ao meio social e ambiental. Ou seja, ele é “provocado” a posicionar-se criticamente, argumentando quanto à viabilidade e o impacto da implementação do seu projeto numa situação real.
Além disso o educando trará a público sua posição fazendo apresentações dos sistemas produzidos e/ou em desenvolvimento.
O que é um ROBÔ?
Para explicitar um pouco melhor a idéia de sistemas auto-regulados apresentamos algumas características de um robô. Ele, o robô, deve:
Ser capaz de
interpretar (perceber) o ambiente através de sensores (luz, calor, toque, som,
infravermelho, umidade, entre outros);
Ter um programa
(algorítmico) que decodifique as percepções que os sensores fazem do ambiente;
Processar as
informações coletadas conforme variáveis definidas pelo programador;
Tomar uma decisão
(programada) a partir das informações coletadas no ambiente conforme condições
pré-estabelicidas pelo programador;
A construção e programação de robôs geralmente baseia-se na simulação de ações humanas. Ou seja têm o objetivo de executar processos repetitivos humanos. Contudo o formato e os processos não precisam estar caracterizados pelo fazer ou parecer humano. Uma máquina fixa e que controla e regula automaticamente processos mecânicos e eletrônicos, captando informações no e sobre o ambiente, pode ser considerado um robô.
Atualmente o conceito de Inteligência Artificial se complexifica e se dinamiza nas mais diferentes áreas do conhecimento. Incorporar conceitos, técnicas e idéias novas aos sistemas auto-regulados são desafios constantes e que ganham proporções incomensuráveis nas tentativas de fazer o robô “apreender” características no ambiente com que “interage”. Justifica-se por aí a inventividade e a inter-trans-multidisciplinaridade que o projeto quer propor.
Cada vez mais buscamos construir robôs que possam “interagir” com ambientes cada vez menos pré-configurados. Por exemplo: uma máquina que perceba uma determinada fruta na mata nativa e não apenas a fruta que é diferente no laranjal. Este é o desafio: ampliar a complexidade da identificação feita pelo robô nas múltiplas análises do ambiente detectado. Ou, numa outra perspectiva: ampliar a capacidade de sistemas apreenderem o ambiente.
Vejamos alguns robôs em ação:
http://asimo.honda.com/asimos_origin.asp?bhcp=1
|
|
||
|
|
||
|
|
Caso o
filme não funcione, clique
aqui e instale o software
A história do desenvolvimento: http://asimo.honda.com/asimos_origin.asp?bhfv=7&bhfx=7.0%20%20r19&bhqs=1
Nosso espaço de robótica no IEI/ISEI:
A robótica educacional, em nosso laboratório, se constitui num ambiente que une os dispositivos Lego, formados por blocos, tijolos vazados, motores, polias, sensores, correias, engrenagens, eixos, etc., ao computador, através de uma interface, permitindo a montagem de sistemas que podem ser controlados por comandos de uma linguagem de programação, através de fluxograma icônico .
Os alunos, na elaboração de sistemas robotizados, desenvolvem noções de engenharia, física, matemática, design, metodologia científica, linguagem de programação algorítmica, robótica, etc.
Queremos também que os educandos reflitam a respeito das implicações que seus projetos podem gerar em âmbito social, cultural, político e ambiental; caso implementados efetivamente.
A robótica, pretende contribuir no desenvolvimento da identidade social dos educandos na medida em que relaciona sua construção com o mundo em que vive, nas mais diferentes abordagens. Tais como: poluição, economia, segregação social, solidariedade, justiça, etc... Como exemplo citamos o trabalho desenvolvido por alunos em parceria com os projetos sociais executados pelo IEI (PCFAI e TSC).
Afirmar a inventividade humana também é um princípio que perpassa todo o trabalho proposto no projeto de robótica educacional do IEI. O educando sente-se autor e descobridor do conhecimento neste processo. Isto significa que ele pode se apropriar também das invenções já existentes e ressignificá-las. O respeito ao autor e à sua obra faz parte da reflexão que a robótica educacional no IEI quer promover com este projeto.
Impossível não mencionar a construção e o resgate da auto-estima do educando na sua potencialidade de criar, imaginar e inventar que o Projeto de Robótica educacional no IEI/ISEI fomenta.
Alguns Princípios Metodológicos da Proposta:
A aprendizagem se dá num conjunto de situações de ensino e pesquisa onde o educando aprende a aprender fazendo em conjunto. Os alunos são co-responsáveis por todo o processo, desde a sua construção (às vezes fictícia) do problema, passando pelo processo de planejamento, identificação das necessidades, até a realização de ensaios e resolução (provisória) do problema. Provisória, sim! Porque na maioria das vezes o problema e as soluções metamorfoseiam-se de tal forma que os projetos necessitam passar por adaptações diversas onde novos desafios e estratégias provocam o educando na busca por soluções. Vejamos algumas características de como imaginamos nossa aula de robótica (clique no link).
No compromisso que o educando assume ao ingressar no projeto de robótica, está também o estudo desta proposta que ora estamos apresentando. Desta forma educandos e educadores constroem uma relação de parceria entre si e com o todo do Projeto de Robótica Educacional. Isto também contribui na formação de multiplicadores na educação - objetivo maior do IEI/ISEI.
Uma das metas é também a divulgação e a publicação dos projetos, mostra dos sistemas e registro público do andamento e dos resultados. Educadores e educandos buscam na imprensa e na Internet espaços para tornarem público suas construções. Ao difundir a idéia da capacidade inventiva do ser humana busca-se também o resgate da autoestima através do reconhecimento público.
Características e desafios metodológicos das aulas de robótica:
- atividades que promovam a construção coletiva dos saberes (trabalhos em equipe);
- valorização de idéias e
projetos originais e inovadores;
- refletir, discutir e
incentivar a sustentabilidade das propostas apresentadas pelos alunos;
- Acompanhar o registro,
apresentação pública e arquivamento das produções dos alunos;
- Zelar pelo manuseio adequado
e guarda do material didático de robótica;
- Incentivo à pesquisa buscando projetos afins, assim como se inteirar das relações com outras áreas do saber;
Abrangência do Público alvo e funcionamento dos grupos:
Nosso intuito é atender a todos os alunos interessados em participar de projetos transdisciplinares na construção de sistemas auto-regulados. O laboratório que temos oportuniza a participação por encontro de 3 (três) grupos de 4 (quatro) alunos.
Pensamos em
convidar os alunos do Ensino Fundamental (5ª a 8ª série) e do Ensino Médio
(também no Curso Normal) a se inscreverem numa lista, essa lista é submetida à
aprovação das coordenações pedagógicas e da orientação educacional do IEI.
Estas atividades constam previstas no Plano Político-Pedagógico do IEI como atividade
extra-classe facultativas e vêm para “atender às
necessidades e interesses pessoais e reais de seus alunos, para que
eles possam aprofundar conhecimentos e desenvolver competências e habilidades
específicas” (pág. 14).
Em seguida, os alunos formam os grupos. Os grupos terão um mês para construírem juntamente com o professor, um projeto que pretendem colocar em prática. O projeto será repassado à coordenação pedagógica, que dará seu aval para publicação no site do IEI. Serão feitos encontros semanais de duas horas/aula por grupo.
Nos projetos sociais, o uso do espaço de robótica educacional se dará em conformidade com o programa de cada projeto e consoante com esta proposta.
O uso do Laboratório estende-se também às aulas do Curso Normal Superior do ISEI, de acordo com a sua proposta curricular. Propomos também o início de um grupo de pesquisa em Robótica Educacional. A princípio, com os professores num encontro semanal e, gradativamente, convidando alunos interessados para participarem. Este grupo de pesquisa incorpora também o desenvolvimento de softwares aplicados à mecatrônica em plataforma GNU-Linux (software livre). Assim, estaremos viabilizando a continuidade e a dinâmica que o projeto requer, tanto nos aspectos didático-metodológicos, quanto nos técnico-científicos.
O material disponível à realização dos projetos consiste em três kits RoboLab e no software Labview, especialmente desenvolvido para a Robótica Educacional.
Objetivos do/no Projeto de Robótica Educacional:
Considerando a semântica desta proposta, entendemos que a complexa teia de objetivos operacionais, pedagógicos, sociais, humanos, tecnológicos, entre outros se entretecem na trama que ganha coesão na sistematização que apresentamos acima. Ousamos apresentar alguns links:
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
(9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16)
Ivoti, junho de 2004.
Assinam esta proposta:
BENCKE, Jane Cristina
KRIESANG, Vanderlei.
Dúvidas, sugestões e/ou alterações:
jane@iei.org.br e vanderlei@iei.org.br
“Obter o
máximo de aprendizagem com o mínimo de ensino”
(SEYMOUR
PAPERT 1995)
Referência Bibliográfica
DELORS,
Jacques. EDUCAÇÃO: Um Tesouro a descobrir. 5ed. São Paulo; Cortez: Brasília,
DF: MEC: UNESCO, 2001. 288 p.
PAPERT, Seymour. A Máquina das Crianças: Repensando a Escola na Era da Informática. Porto Alegre: Artmed, 1994. 210 p.
IEI-
Instituto de Educação Ivoti. Projeto Político Pedagógico. Ivoti,RS. 2003.
ISEI –
Instituto Superior de Educação Ivoti. Regimento Interno da Instituição. Ivoti,
RS. 2003.
JORNAL da
Unicamp. Robótica na Educação. http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/set2001/unihoje_ju166pag02_a.html
UNICAMP, SP. 2001 Site visitado março 2004.
COSTA,
Sérgio Augusto da. Algumas dicas de como desenvolver o seu projeto. http://symphony.com.br/roboclube/mand.html
2004. Site visitao em Junho de 2004
GINAPE. Mestrado
em Informática Aplicada à Educação http://www.nce.ufrj.br/ginape/publicacoes/trabalhos/RenatoMaterial/iaeducacao.htm.
UFRJ. RJ. Site visitado em maio de 2004.
GERAÇÃO
BYTE. Material e Cursos de Robótica. www.geraçãobyte.com.br. Porto Alegre.
RS Site Visitado em abril de 2004.
KRIESANG,
Vanderlei. Informática e Cidadania: A Construção e Resgate de Espaços Sociais
por e para Jovens. UNISINOS. São Leopoldo, RS – 2003.