Apresentacao joão tic educa 2012
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ROBÓTICA EDUCATIVA/PEDAGÓGICA NA
ERA DIGITAL
João Vilhete Viegas d’ABREUJosué J. G. RamosLuiz G. B. Mirisola
Núbia Bernardi
Núcleo de Informática Aplicada à Educação-NIED
Universidade Estadual de Campinas-UNICAMP
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Roteiro
� Robótica Educativa sob a ótica de
desenvolvimento de atividades, na sala aula,
utilizando computadores e material
alternativo de baixo custo.
� Robótica Educativa em situações especiais de
aprendizagem envolvendo pessoas com
deficiência visual.
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Uma forma de automação industrial
Conjunto de conceitos básicos de:
Mecânica, Cinemática, Automação, Hidráulica Informática e Inteligência Artificial, envolvidos no funcionamento de um robô.
Combinação das Engenharias:
Elétrica, Mecânica, Industrial, Computação, Civil, Arquitetura, com a Economia, Física, Química, Matemática, Biologia, etc, etc.
O que é Robótica
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Robótica Educativa/Pedagógica
Utilização de aspectos/abordagens da robótica industrial num contexto no qual as atividades de construção, automação e controle de dispositivos robóticos, propiciam aplicação concreta de conceitos, em um ambiente de ensino-aprendizagem.
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Objetivos da Pesquisa em Robótica Educativa
Uso de computadores e demais ferramentas digitais no âmbito educacional implicando em:
• Conectar o computador e outras ferramentas aos mais diferentes dispositivos/recursos digitais;
• Usar o computador e outras ferramentas digitais para agir sobre objetos concretos;
• Estender a ação do computador e outros recursos virtuais ao mundo real;
• Incentivar pensamento estruturado;
• Enfatizar o fazer como meio de aprender.
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Motivação da Robótica Educativa
Desenvolver ambientes de aprendizagem que propiciem trabalhar conceitos científicos:
•Desenvolver atividades de pesquisa visando criar situações de aprendizagem interdisciplinar;
•Verificar em que medida a utilização de um determinado dispositivo auxilia no processo de explicitação de um dado conceito;
•Documentar um projeto em todas as suas etapas em função dos aspectos conceituais abordados.
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O que se ganha em termos de aprendizagem?
A utilização de conceitos científicos por intermédio dos processos de:
•Exercitar
•Manusear
•Experimentar
•Testar hipóteses
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Ambiente de Robótica Educativa
Dispositivo
de Programação (em geral um computador)
Unidade de Controle (Arduino)
Engrenagens Motores
Componentes Mecânicos
Sensores
Dispositivo Robótico
l uz, temperatura, umidade, som, etc
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Recursos
Recursos para se criar um ambiente de Robótica Educativa:
•Computador, no caso, classmate com sistema operacional (Ubuntu);
•Interface Eletrônica (do tipo Arduino) para comunicação computador dispositivo robótico;
•Material para construção de dispositivos robóticos;
•Software para Programação (Scratch).
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Robótica Educativa sob a ótica de
desenvolvimento de atividades, na sala aula,
utilizando computadores e material
alternativo de baixo custo
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Computador Classmate
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Interface Eletrônica
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Dispositivo Robótico
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Ambiente utilizado
Para controlar um dispositivo robótico utilizando recursos de tecnologias digitais é preciso ter um ambiente de programação. É este ambiente que permite a automação e controle do robô.
No projeto de Robótica Pedagógica aplicada ao currículo, o ambiente de programação com classmate (UCA) é o Scratch.
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Scratch
Lançado pelo MIT Media Lab o Scratch é uma linguagem de programação multimídia que permite crianças, jovens e adultos criarem e compartilharem jogos, arte interativa, estorinhas e muito mais.
O Scratch pode ser baixado gratuitamente da Internet no site <http://scratch.mit.edu/> e está disponível em várias línguas, inclusive em português.
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Ambiente Scratch
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Scratch no Controle de Robô
Monitor: visualização das entradas/sensores
Liga o motor Ativa Sensor
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Atividades Práticas na Escola
Desenvolvimento de dispositivos robóticos que têm como finalidade realizar tarefas que abordam algum conteúdo curricular que está sendo trabalhado:
•Unidades de medida•Distância•Força•Velocidade•Tempo•Massa•Volume•Proporção
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Atividades Práticas na Escola
Exemplo:
Para um tempo fixo, medir as diferentes distâncias percorridas por um carro para diferentes velocidades de partida.
Para esta atividade além de se construir o carro foi preciso fazê-lo deslocar adequadamente e utilizar a trena para medir as diferentes distâncias percorridas.
A atividade possibilitou estabelecer relações entre as grandezas velocidade, espaço e tempo.
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http://giselealunos.blogspot.com.br/
Carro construído pelos alunos
Vídeo (reportagem)
AtividadesPráticas na Escola
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Atividades Práticas na Escola
Alunos desenvolvendo atividades de montagem de robôs
Alunas apresentando carro construído por elas
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Atividades Práticas na Escola
Alunos desenvolvendo projeto de um Guindaste para ser apresentado em uma feira de
tecnologia
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•Os quatro meses em que a robótica foi tratada com os alunos em sala de aula foram suficientes para provar que o projeto deu certo.
•Nas aulas de robótica, as crianças se interessaram e se envolveram.
•O projeto tem continuidade em sala de aula, mesmo que os alunos não estejam mais manipulando os robôs.
Depoimento (da professora)
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• Com os ensinamentos da robótica, aprendi a ter mais paciência e a trabalhar em grupo. As peças dos robôs são dividias em grupos e temos que esperar nossa vez para trabalhar com o kit. Acho que o relacionamento com os colegas melhorou. Sempre que vamos trabalhar em grupo, dividimos as tarefas.
• Após o contato com a robótica em sala de aula quero ser cientista para fazer coisas novas e construir meu próprio robô e fazer com que ele ande.
• A robótica me ajudou a decidir que quero fazer pedagogia na Unicamp, os professores João e Gisele me inspiraram e são meus exemplos.
Depoimento (do aluno)
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Com o projeto está sendo possível criar situações de aprendizagem nas quais o conteúdo curricular é trabalhado a partir de situações práticas reais passíveis de serem experimentadas pelos alunos.
Resultados
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A escola conquistou 6,2 pontos nas turmas de 5º ano, segundo divulgação do Índice de Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB) e 5,2 pontos no 9º ano, superando as metas individuais da escola para 2011, que eram 5,6 e 4,4 respectivamente.
Robótica aliada às disciplinas curriculares facilita aprendizado.
<http://www.campinas.sp.gov.br/noticias-integra.php?id=15393>
Resultados
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Robótica Educativa em situações especiais de
aprendizagem envolvendo pessoas com
deficiência visual. Projeto Mapa Tátil Sonoro
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MOTIVAÇÃO
Pessoas com deficiência visual necessitam:
� conhecer previamente o ambiente
� locomover-se com segurança
� localizar-se espacialmente
A existência de um recurso que possa fornecer essas informações de
maneira prévia ao usuário torna sua locomoção mais autônoma
e segura
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Mapa Tátil Sonoro
Sensor conectado ao objeto no mapa e, interfaceado com o computador, permite com que o computador pronuncie o nome desse objeto sempre que o sensor for pressionado pelo dedo da pessoa.
Sensores, utilizados como elementos que dão “voz” ao mapa.
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dispositivos sonoros são
fixados nos orifícios
previamente planejados
mapa final colocado sobre
uma base de acrílico ,
onde o hardware poder ser
visualizado.
![Page 31: Apresentacao joão tic educa 2012](https://reader030.fdocumentos.com/reader030/viewer/2022020123/559d27191a28abd6518b461f/html5/thumbnails/31.jpg)
1 Informações sobre o
mapa
Rota Acessível
Sensores sonoros
Prédios
Praça do Básico
Legendas em Braille
Caixas sonoras
234
6
7
5
1
2
34
7
5
6
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Resultados
MAPA TÁTIL:
• fornece informações sobre o ambiente
• auxilia usuário de diferentes habilidades visuais
• auxilia na orientabilidade
Dispositivos Robóticos com recursos tecnológicos diferenciados são instrumentos importantes para a ampliação do conhecimento de pessoas com deficiência.
Mapa Tátil com sensores pode ser inserido no contexto de desenvolvimento de tecnologias que ampliam a acessibilidade para pessoas com deficiência.
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Algumas Referências
� Vídeo Rota Acessível: Duração aproximadamente 15 minutos
� http://www.youtube.com/watch?v=fRQEpxJlnu8&feature=youtu.be&hd=1
� Mapa Tátil primeiro protótipo
� http://www.youtube.com/watch?v=FtZyvB_RGDg&feature=related
� Site do projeto
� http://www.nied.unicamp.br/rotacessivel/
� Blog do Projeto
� http://www.rotacessivel.blogspot.com/
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Algumas Referências na área de Robótica Educativa
� Instituto de Robótica de Yucatán (TRIY)
<http://www.triy.org/ENG/Pedagogic.htm>, iniciativa: contribuir para a
formação de SqueakBot: a Pedagogical.
� RoboticPlatform,<http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4144
945&tag=1>, uma plataforma de ensino de robótica, utilizável por pessoas
jovens, para controlar e simular vários dispositivos robóticos.
� Educational Robots, <http://www.robots-and-androids.com/educational-
robots.html>, um livro, disponível na Amazon com instruções passo-a-passo
sobre como construir um robô com um microcontrolador Arduino.
� <http://www.comunitexto.com.br/economia-da-robotica/ >uso robôs
agricultores, ou simplesmente agrobots. Robôs que respondem a sinais
infravermelhos, comandos a laser ou conexões wireless.
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
João Vilhete Viegas d'AbreuUniversidade Estadual de Campinas - UNICAMP
+55 (19) 3521 7136 ramal 25 [email protected]