53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Ensino de Química

TÍTULO: A CONCEPÇÃO DE ROBÓTICA DOS ALUNOS DE NÍVEL MÉDIO A PARTIR DA REPRESENTAÇÃO DE PROTÓTIPOS RELACIONADOS AO CONCEITO DE TITULAÇÃO

AUTORES: Ferreira, V.R.F. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Pereira Junior, C.A. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Silva, V.A. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Lima, W.F. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Carmo, J.P.S. (LEQUAL - IQ - UFG) ; Soares, M.H.F.B. (LEQUAL - IQ - UFG)

RESUMO: A robótica é um campo de estudos em crescimento no Brasil, principalmente quanto a interdisciplinaridade, motivação e aprendizagem baseada no erro e no diálogo. Analisaremos a concepção de robótica de estudantes de nível médio de ensino e seus desenhos desenvolvidos para a elaboração e construção de robôs pedagógicos no ensino de química. Constatamos que os alunos entenderam os conceitos básicos de robótica, aplicando-os aos seus desenhos. Visualizamos que a interação dos alunos é estabelecida a partir do elo entre a discussão dos conceitos e a proposta de modelagem dos robôs através dos desenhos. Houve uma compreensão de robô e robótica educacional uma vez que as concepções iniciais obtidas no questionário se reestruturam após as discussões e se concretizam com os desenhos dos protótipos.

PALAVRAS CHAVES: Ensino de Química; Robótica Educacional; Aprendizagem Colaborativa

INTRODUÇÃO: O termo robô é derivado da palavra tcheca Robota (trabalho escravo) e aparece pela primeira vez na obra R.U.R. (Robôs Universais de Rossum) de Karel Capek. Já o termo robótica é derivado da obra Runaround do autor Russo-americano Isaac Asimov. A robótica é uma ciência em expansão e interdisciplinar, agregando várias áreas do conhecimento, como: física, matemática, biologia, química, microeletrônica, computação entre outras. Ullrich (1987) define o termo robô como um equipamento multifuncional e reprogramável, projetado para movimentar materiais, peças, ferramentas ou dispositivos especializados através de movimentos variáveis e programados, para a execução de uma infinidade de tarefas. Já a robótica educacional é definida como o controle de mecanismos eletroeletrônicos através de um computador, transformando-o em uma máquina capaz de interagir com o meio ambiente e executar ações definidas por um programa criado pelo programador a partir dessas interações (Maisonette, 2002). O uso de robôs de forma pedagógica nos remete ao trabalho de colaboração. De acordo com Panitz (1996), a colaboração é uma filosofia de interação e um estilo de vida pessoal, onde os indivíduos são responsáveis por suas ações, por seu aprendizado e pelo aprendizado de seus pares. Para Torres et al (2004), a colaboração é uma forma de organizar determinada tarefa, sem um viés hierárquico, mas sim por meio de diálogos em busca de consenso. O trabalho atinge tais requisitos quando se pensa em colaboração, já que os alunos são sensíveis em solucionar os problemas juntos. Em relação ao papel do professor, fica evidente que esse é um colaborador dentro do grupo, pois auxilia os alunos a solucionarem os problemas como um integrante comum dos grupos.

MATERIAL E MÉTODOS: A abordagem escolhida foi a pesquisa qualitativa do tipo estudo de caso que se sustenta no fato de que a unidade a ser analisada corresponde a dois aspectos fundamentais à pesquisa: a colaboração entre os pares e a construção de um produto a partir da discussão colaborativa dos alunos (TRIVIÑOS, 2008). Em termos de público de pesquisa, foram convidados para participar desse trabalho somente alunos do segundo ano do Ensino Médio de uma escola pública da rede estadual de ensino de Goiânia. Os encontros aconteceram no contraturno com duração variada entre 2 (duas) e 4 (quatro) horas, sendo 1 (uma) vez por semana. O conceito químico escolhido foi a neutralização, optando-se por uma atividade prática de titulação. Essa atividade contemplou a maior parte desses tópicos e teve o intuito de discutir o conceito com os alunos antes de começar a construir o robô. Durante o experimento os alunos perceberam que era difícil controlar a torneira da bureta e, em processo colaborativo, os próprios alunos conjuntamente com seus pares decidiram por construir um robô que titulasse. Na reunião seguinte foi distribuído papel e caneta para que eles se expressassem e projetassem um modelo sobre tal robô. O trabalho teve como estratégia de análise a interação colaborativa entre os alunos para a resolução de uma problemática específica, que aqui se situa nos conceitos de titulação. Nesse sentido, as discussões dos alunos se fundamentaram em um esforço para propor um modelo robótico para a solução encontrada nas propostas elencadas no processo colaborativo entre os pares, o que corresponde a uma investigação dos modelos desenvolvidos teoricamente por meio de desenhos construídos pelos alunos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Inicialmente, os alunos responderam aos questionários e uma das perguntas permeava sobre quais os objetos na sociedade eles consideravam que eram robôs. Os exemplos de robôs para os alunos correspondem a eletroeletrônicos comuns em seu dia a dia. Eles atribuíam a esses objetos operações que poderiam ser realizadas por robôs, uma vez que a discussão do que era robô caminhava para uma generalização do conceito. Consideramos que as concepções de robô dos alunos eram baseadas em robôs presentes na ficção tanto do cinema, quanto da literatura. Martins (2006) ressalta que “a popularidade está, justamente, no fato de que, muito antes mesmo dos robôs existirem no mundo real, ou no batente das fábricas, eles já existiam no imaginário das pessoas” o que nos leva a pensar em considerações simplistas sobre o atual momento da robótica mundial. Depois de discutir os conceitos de robô e robótica, de forma colaborativa, uma das atividades solicitadas aos alunos foi o desenho de seus robôs. Após várias discussões foi decidido que seria construído um robô que auxiliaria os alunos a estudar conceitos relacionados a titulação. Os alunos decidiram que montariam um braço mecânico robótico capaz de titular somente com um controle simples de abrir e fechar a válvula da bureta. Os alunos desenvolveram os desenhos em grupos, discutindo e propondo alternativas para o futuro robô. Apresentamos um dos desenhos selecionados. No desenho (figura 1) notamos que, através das discussões, os alunos compreenderam bem que para o funcionamento de um robô é necessário o computador para programar e controlar os movimentos que foram pensados, acompanhando o conceito de Maisonette (2002) para a robótica educacional, ou seja, um robô sempre será controlado por um computador, dependente de uma programação humana.

Braço Mecânico Robótico

O desenho descreve um protótipo de um braço mecânico para titulação idealizado pelos próprios alunos.

CONCLUSÕES: O trabalho está inserido num contexto mais amplo de pesquisa, tornando relevante o desenvolvimento dos alunos. Eles dominaram satisfatoriamente os conceitos que foram propostos, estudados e discutidos, tanto nos termos robóticos quanto nos químicos, já que são conceitos complexos e que em muitas situações nem mesmo os professores dominam por completo. Outro fator relevante foi o trabalho colaborativo, os alunos formaram os grupos e se entenderam no sentido de respeitar e compartilhar da opinião de seus pares. Importante ressaltar a proximidade entre alunos e professor com a atividade.

AGRADECIMENTOS: CAPES, CNPQ(Processo 477799/2010-8) e PROLICEN (UFG)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: MAISONNETTE, R. A utilização dos recursos informatizados a partir de uma relação inventiva com a máquina: a robótica educativa. In. Proinfo - Programa Nacional de Informática na Educação – Paraná. 2002. Disponível em: <www. Proinfo.gov.br>.

MARTINS, A. O que é robótica. 2 edição. São Paulo: Brasiliense, 2006.

PANITZ, T. A definition of collaborative vs cooperative learning. 1996. Disponível em: http://www.londonmet.ac.uk/deliberations/collaborative-learning/panitz-paper.cfm Acesso em: 09 de Abril de 2013.

TORRES P. L. et al. Grupos de Consenso: uma proposta de aprendizagem colaborativa para o processo de ensino-aprendizagem. Revista Diálogo Educacional, Curitiba, v. 4, n.13, p.129-145, set./dez. 2004.

TRIVIÑOS, A. N. S: Introdução aos Métodos de Pesquisa em Ciências Sociais. São Paulo, Editora Atlas, 2008.

ULLRICH, Roberto A. Robótica – Uma Introdução. O porquê dos robôs e seu papel no trabalho. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1987.