A Robótica Educacional Na Matemática Básica Uma Proposta de Aprendizagem Colaborativa

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1 GT 16 – Educação e Comunicação A ROBÓTICA EDUCACIONAL NA MATEMÁTICA BÁSICA: UMA PROPOSTA DE APRENDIZAGEM COLABORATIVA Carlos Alberto Pedroso Araújo (UFOPA) José Ricardo e Souza Mafra (UFOPA) INTRODUÇÃO O momento atual, no qual se discute o uso de tecnologias na educação, não se constitui um desafio inédito. Basta refletirmos que, o caderno foi introduzido no ambiente escolar apenas no século XVI (HÉBRARD, 2001), assim como o lápis e a pena metálica, foram inventados somente no início do século XIX. Tais recursos tecnológicos modificaram a maneira de ensinar, exigindo dos educadores novas práticas em suas ações, pois, ao ser inserida na escola, a escrita provocou nos sujeitos exigências e comportamentos inéditos (SANTOS, 2002). Tais desafios certamente sempre terão de ser enfrentados pelos profissionais da educação, de maneira que estes consigam trazer para o seu contexto as ferramentas tecnológicas. Nesse contexto, sabendo-se do papel importante que a escola desempenha na preparação dos estudantes para o mundo contemporâneo, é pertinente investigar proposições e soluções que motivem os aprendizes a refletir sobre novas formas de se relacionar e se comunicar. A partir desse pressuposto, apresentamos o seguinte problema de investigação: quais as possibilidades pedagógicas de um ambiente de aprendizagem colaborativa mediado por sistemas robóticos sob a perspectiva da teoria da atividade? A fim de responder a essa questão, esta investigação em desenvolvimento tem,

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A robótica educacional na matemática básica, uma proposta de aprendizagem colaborativa

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  • 1GT 16 Educao e Comunicao

    A ROBTICA EDUCACIONAL NA MATEMTICA BSICA: UMA PROPOSTA DEAPRENDIZAGEM COLABORATIVA

    Carlos Alberto Pedroso Arajo (UFOPA)

    Jos Ricardo e Souza Mafra (UFOPA)

    INTRODUO

    O momento atual, no qual se discute o uso de tecnologias na educao, no se

    constitui um desafio indito. Basta refletirmos que, o caderno foi introduzido no ambiente

    escolar apenas no sculo XVI (HBRARD, 2001), assim como o lpis e a pena metlica,

    foram inventados somente no incio do sculo XIX. Tais recursos tecnolgicos modificaram a

    maneira de ensinar, exigindo dos educadores novas prticas em suas aes, pois, ao ser

    inserida na escola, a escrita provocou nos sujeitos exigncias e comportamentos inditos

    (SANTOS, 2002). Tais desafios certamente sempre tero de ser enfrentados pelos

    profissionais da educao, de maneira que estes consigam trazer para o seu contexto as

    ferramentas tecnolgicas.

    Nesse contexto, sabendo-se do papel importante que a escola desempenha na

    preparao dos estudantes para o mundo contemporneo, pertinente investigar proposies e

    solues que motivem os aprendizes a refletir sobre novas formas de se relacionar e se

    comunicar.

    A partir desse pressuposto, apresentamos o seguinte problema de investigao: quais

    as possibilidades pedaggicas de um ambiente de aprendizagem colaborativa mediado por

    sistemas robticos sob a perspectiva da teoria da atividade?

    A fim de responder a essa questo, esta investigao em desenvolvimento tem,

  • 2inicialmente, o objetivo de produzir e dimensionar atividades didtico-pedaggicas a partir

    de um programa exploratrio em robtica educacional sob uma forte base terica calcada na

    Teoria da Atividade (TA), de tal forma que estejam articuladas com o ensino/aprendizagem de

    conceitos matemticos. Em seguida, buscaremos investigar como ocorrem os processos de

    pensamento, comunicao, interao e conhecimento atravs da realizao dessas atividades

    com robtica em uma escola da educao bsica em Santarm (PA).

    Este artigo, alm da introduo, apresenta algumas consideraes sobre a robtica

    educacional, a aprendizagem colaborativa, a TA e como elas esto articuladas. Na sequncia,

    detalhamos as etapas do mtodo a ser utilizado no trabalho, finalizando com algumas

    consideraes sobre a proposta de investigao.

    REVISO DA LITERATURA

    No mbito desta pesquisa, est sendo proposta a aprendizagem colaborativa como

    uma estratgia a ser abordada nas atividades de robtica educacional. Na aprendizagem

    colaborativa a nfase est na interao entre os sujeitos e onde todos aprendem com todos.

    Neste modelo, o facilitador que pode ser o professor mediado pelo sistema de

    aprendizagem colaborativa, propicia situaes de aprendizagem que levam a um

    enriquecimento pessoal e coletivo.

    Dillenbourg (1999) estabelece uma definio ampla mas no satisfatria, segundo

    ele de aprendizagem colaborativa afirmando que uma situao na qual duas ou mais

    pessoas aprendem ou tentam aprender algo juntas. O autor afirma que esta definio pode

    criar objetos de estudo com diferentes escalas, tais como, de 2 a 30 sujeitos e de 20 minutos a

    um ano. Por exemplo, a pesquisa em aprendizagem colaborativa se preocupa com um grupo

    de dois a cinco indivduos que colaboram por mais ou menos uma hora. Este o caso da

    nossa pesquisa, onde as atividades de robtica pedaggica reuniro pequenos grupos de, no

    mximo, cinco alunos. No outro extremo da escala temos a aprendizagem colaborativa

    suportada por computador.

    Por sua vez, a robtica educacional a aplicao da tecnologia da robtica na rea

    pedaggica. Quem deu os primeiros passos na direo desse ambiente de aprendizagem foi

    Seymour Papert, em meados dos anos 60. Ele construiu um rob, chamado tartaruga de solo,

    e desenvolveu a linguagem LOGO, a qual controlava tal dispositivo robtico (PAPERT;

    SOLOMON, 1971). Na segunda verso deste rob, com o surgimento dos computadores

    pessoais, Papert desenvolveu uma tartaruga grfica que se movimentava na tela do monitor.

  • 3Considerando que as atividades com robtica pedaggica so realizadas em grupos

    colaborativos de estudantes (ZILLI, 2004; SILVA, 2009; MALIUK, 2009; MORAES, 2010),

    buscamos analisar essas atividades como um esforo coletivo, segundo a TA desenvolvida por

    Engestrm (1987).

    A TA originou-se a partir do trabalho de, principalmente, dois psiclogos russos,

    Vygotsky (2007) e Leontyev (1981). Foi originalmente concebida como um modelo da

    psicologia humana, no entanto passou por adaptaes a fim de permitir anlises de situaes

    mais complexas que envolvem processos pessoais e organizacionais (LEONTYEV, 1981).

    Para Vygotsky (2007) a formao do ser humano se d numa relao dialtica entre

    este e a sociedade, o aprendizado ocorre na interao que o sujeito estabelece com o ambiente

    o scio-interacionismo. A TA, que expandiu o modelo socio-interacionista de Vygotsky,

    props uma metodologia para novos aprendizados no local de trabalho (ENGESTRM,

    1987). Entretanto, nesta investigao, buscamos adequar essa teoria s atividades em robtica

    educacional. Assim, a partir de um contexto de atividade pedaggica, os elementos da TA de

    Engestrm assumem outro significado: sujeito o professor; artefato mediador a robtica

    educacional; objeto o problema matemtico que ser estudado pelo professor e alunos;

    regras so as normas e convenes da sala de aula; comunidade formada pelo professor e

    alunos e; diviso de trabalho consiste da negociao de tarefas e responsabilidades na sala de

    aula.

    Visto que a robtica educacional uma rea de estudo recente, poucos trabalhos tem

    sido desenvolvidos com o objetivo de contribuir para o processo de ensino/aprendizagem.

    Segundo Junior, Vasques e Francisco (2010) 45% dos estudos que focam este objeto so de

    Programas de Ps-Graduao em Cincia da Computao e apenas 27% so oriundas dos

    Programas em Educao. Sendo a maior concentrao dos trabalhos (72%), nas regies sul e

    sudeste do Brasil. A partir disso, justifica-se o desenvolvimento de trabalhos acadmicos

    sobre este tema em programas de Ps-Graduao em Educao na Regio Norte.

    MTODO

    Segundo Gil (2002) as pesquisas exploratrias tm o objetivo de familiarizarmo-nos

    com um problema ainda pouco conhecido, visando torn-lo mais explcito ou, ainda,

    colaborando na construo de hipteses.

    Dessa maneira, esta pesquisa ser abordada pelo paradigma qualitativo de carter

    exploratrio e ser desenvolvida em uma escola da educao bsica de Santarm, no Par. Os

  • 4gestores e professores da escola faro a seleo de alunos para participar do projeto. As

    atividades na escola sero realizadas com o kit LEGO Mindstorms EV3, desenvolvido para

    adolescentes, com objetivos educativos, a partir de uma parceria entre o MIT Media

    Laboratory e a LEGO, e a participao de Seymour Papert.

    Com a finalidade de introduzir a robtica educacional, utilizaremos uma adaptao

    da metodologia RoboEduc proposta em (SILVA, 2009). Em linhas gerais, esta metodologia

    apresenta trs grandes etapas que so: formao em robtica educacional a ser realizada com

    os profissionais envolvidos no projeto, a realizao de oficinas de robtica com os alunos da

    escola e, finalmente, o processo de avaliao.

    Para a coleta de dados, o principal mtodo utilizado ser a observao durante a

    realizao das oficinas, onde sero avaliadas, principalmente, as interaes aluno/aluno,

    professor/aluno e aluno/rob. Alm da observao, outro instrumento ser um questionrio

    realizado com professores e alunos, cujo principal objetivo ser saber como as oficinas de

    robtica influenciam no processo de ensino/aprendizagem.

    CONSIDERAES SOBRE A INVESTIGAO

    De acordo com Maliuk (2009) a robtica educacional ou pedaggica preocupa-se

    com "o processo de construo e elaborao do pensamento do aluno" e o objetivo no est

    apenas em construir um artefato, mas no enfoque do percurso utilizado at que o produto final

    seja atingido.

    A robtica educacional pode propiciar a interao professor/aluno e aluno/aluno por

    meio de atividades concebidas e construdas em grupos que exploram diferentes competncias

    intelectuais. Essa tecnologia vem ao encontro dos anseios de educadores que buscam

    estimular seus educandos a desenvolverem a criatividade, motivados pelo uso da tecnologia

    (MORAES, 2010).

    Segundo Silva (2009), a partir da anlise de caractersticas da robtica industrial,

    pode-se afirmar que o uso da robtica em sala de aula pode desenvolver a autonomia, a

    capacidade de trabalhar em grupo, a interdisciplinaridade, desenvolver habilidades e

    competncias ligadas lgica, entre outros objetivos. Particularmente, em se tratando de

    pesquisas em educao matemtica, os encaminhamentos proporcionados pela utilizao da

    robtica educacional, aplicada ao ensino e a aprendizagem de conceitos matemticos, podem

    fornecer indcios de percepes e interaes significativas para o entendimento de como

    ocorrem processos de aquisio de conceitos matemticos, a partir de interaes sociais entre

  • 5os envolvidos. Tais caractersticas envolvidas nesta investigao objetiva tanto o aumento

    gradativo da capacidade de abstrao matemtica, por parte de alunos em processo de

    escolarizao, como tambm munir o professor de um ferramental alternativo, em termos de

    acrscimo em sua prtica permanente de atividade docente.

    Nessa perspectiva, este estudo pretende contribuir para o conjunto de pesquisas

    referentes educao matemtica e suas relaes com o uso de tecnologias, notadamente a

    robtica educacional ou pedaggica, mais especificamente na formulao de uma base terica

    consistente para os estudos em robtica educacional aplicada a educao matemtica.

    REFERNCIAS

    DILLENBOURG, P. What do you mean by collaborative learning? In P. Dillenbourg (Ed)Collaborative learning: Cognitive and Computational Approaches. Oxford: Elsevier, 1999.p.1-19.

    ENGESTRM, Y. Learning by Expanding: an activity-theoretical approach todevelopmental research. Helsinki: Orienta-Konsultit Oy, 1987.

    GIL, A.C. Como elaborar projetos de pesquisa. 4.ed. So Paulo: Atlas, 2002.

    HBRARD, J. Por uma bibliografia material das escrituras ordinrias. O espao grficodo caderno escolar (Frana Sculos XIX e XX). Revista Brasileira de Histria da Educao.Campinas: Autores Associados, n.1, p.115-141, 2001.

    JUNIOR, N. M. F; VASQUES, C. K; FRANCISCO, T. H. A. Robtica educacional e aproduo cientfica na base da CAPES. Revista Eletrnica de Investigao e Docncia,p.35-53, 2010.

    LEONTYEV, A. N. The problem of activity in psychology. In Wertsch, J.V.(Ed.). Theconcept of activity in Soviet psychology. Armonk, N.Y.: M.E.Sharpe, 1981. p.120142.

    MALIUK, K. D. Robtica educacional como cenrio investigativo nas aulas dematemtica. Dissertao (Mestrado) - Programa de Ps-graduao em Ensino deMatemtica. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2009.

    MORAES, M. C. Robtica Educacional: socializando e produzindo conhecimentosmatemticos. Dissertao (Mestrado) - Programa de Ps-graduao em Educao emCincias: Qumica de Vida e Sade. Universidade Federal do Rio Grande. Rio Grande, 2010.

    PAPERT, S.; SOLOMON, C. Twenty Things to do with a Computer. Artificial IntelligenceMemo No. 248. Cambridge: MIT Artificial Intelligence Lab. 1971.

    SANTOS, V. M. dos. Caderno escolar: um dispositivo feito pea por pea para a produode saberes e subjetividades. Caxambu, 25 Reunio da ANPED, GT. Histria da Educao,2002.

  • 6SILVA, A. F. da. RoboEduc: Uma Metodologia de Aprendizado com RobticaEducacional.127 f. Tese (Doutorado) Programa de Ps-graduao em Engenharia Eltrica,Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal, 2009.

    VYGOTSKY, L. S. A formao social da mente. 7.ed. Traduo: Jos Cipolla Neto, LuisSilveira Menna Barreto, Solange Castro Afeche. So Paulo: Martins Fontes, 2007.

    ZILLI, S. do R. A Robtica Educacional no Ensino Fundamental: Perspectivas e Prtica.2004. 89 f. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Produo) Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Produo, UFSC, Florianpolis.