domingo, 1 de maio de 2011

Projeto Aulas de Robótica


APRESENTAÇÃO
A proposta para as aulas de robótica do Atendimento Educacional Especializado de Altas Habilidades, no Centro de Ensino Fundamental 08 de Sobradinho, consiste na utilização de princípios de engenharia para desenvolver robôs programáveis, direcionando os alunos na investigação científica, possibilitando aos mesmos a interação com o concreto e o abstrato na resolução de problemas do seu cotidiano e colocando-os em contato com o mundo da tecnologia robótica.
Dentre seus princípios pedagógicos a robótica promove o estudo de conceitos multidisciplinares como física, matemática, geografia, informática, dentre outros conhecimentos. Promove o desenvolvimento de habilidades e competências dos alunos, estimulando a criatividade, o raciocínio lógico-matemático, a capacidade de programação; estimula o trabalho em equipe e a possibilidade de estar sempre buscando novas idéias em um contínuo processo de aprendizado.

JUSTIFICATIVA
Vivemos em um mundo no qual a tecnologia ganha um grande destaque e quanto mais desenvolvida é essa tecnologia, maior é o grau de entrelaçamento entre mecanismos computacionais e os seres humanos. Desta forma as instituições de ensino ganham uma maior responsabilidade para atender as necessidades dos alunos neste contexto de revolução tecnológica.
Logo temos por obrigação mudar o atual paradigma que no Brasil as novas tecnologias estão praticamente restritas às instituições de ensino superior, centros de ciência e tecnologia e algumas indústrias e, que os avanços tecnológicos e respectivos benefícios advindos do seu uso e conhecimentos ficam concentrados a poucos (Albuquerque 2010). Atualmente, no Brasil, tem sido cada vez mais comum a implementação da robótica pedagógica no ensino infantil e fundamental, por ser esta uma área que estimula o pensamento criativo dos alunos, bem como a assimilação de conteúdos, motivando-os a questionar e procurar soluções para situações-problema da vida real, permitindo a relação teoria e prática, ao passo que atua para o desenvolvimento do senso crítico, do comportamento de colaboração e do senso ético.

IDENTIFICAÇÃO DO OBJETO
Este projeto tem como fundamentação teórica a Robótica Pedagógica ou Educacional conforme CÉSAR (2007), caracterizada por ambientes de aprendizagem que requer materiais, como kits de montagens compostos por diferentes peças, motores e sensores que permitam a construção e programação de Robôs.   
Utilizando o kit LEGO® Mindstorms NXT 9797,cedido em agosto de 2010 pelo Projeto de Educação Continuada em Ciências da Engenharia (PRECOCE), buscou-se a montagem dos robôs ou dispositivo tecnológicos que utilizassem elementos da Mecânica, tais como engrenagens, eixo cardam, esteiras etc.
Como as peças do kit são facilmente encaixadas entre si, procura-se trabalhar sempre respeitando os princípios da Mecânica, da Física e da Matemática, de forma interdisciplinar, além de interagir com equipamentos elétricos tais como sensores, motores e lâmpadas, aproveitando a possibilidade de receberem comandos a partir de uma programação ou controle remoto via Bluetooth.

DESCRIÇÃO DAS SALAS, AMBIENTES E RECURSOS MATERIAIS
Atualmente o Núcleo de Altas Habilidades de Sobradinho tem atendido 25 alunos com interesse, exclusivamente, em robótica e divididos em três dias da semana, nos turnos matutinos e vespertinos, cada turno com quatro horas de duração. Os alunos frequentam o ensino fundamental e médio e são recebidos uma vez por semana conforme o modelo de atendimento do Núcleo de Altas Habilidades. Este atendimento ocorre em uma sala do Centro de Ensino Fundamental 08 em Sobradinho II. O espaço físico no qual desenvolvemos as atividades, atualmente, compreende uma sala de vinte metros quadrados, compartilhada com outro professor da área de Artes Visuais. Na sala há cadeiras, um mesa redonda, quadro-de-giz e cadeiras.
Partindo do principio que a escola deve ser o local da formação de pessoas com novas competências e sendo a tecnologia um fator revolucionário em nossos tempos, destaca-se a importância na aula de robótica na escola, não apenas como "robótica técnica” e sim uma robótica a serviço da educação (D'ABREU, 2003). Posto isso devemos trabalhar para que exista uma estreita relação entre o processo de construção e controle dos robôs com o desenvolvimento das competências e habilidades dos alunos. Desta forma, o uso do kit LEGO Mindstorms vem atendendo atividades de Enriquecimento tipo I, II e III propostos por Renzulli & Reis (1997).
Como equipamento necessário para a execução deste projeto é necessário adquirir:
Software (Bricx Command Center Versão 3.3 e o Lego® Mindstorms NXT 2.0)*
Software Lego® Digital Designer; freeware*
01 kit 9797 LEGO® Mindstorms NXT 2.0 - ( Emprestado  pela UnB por tempo determinado)
02 kits LEGO® Mindstorms RCX 1.0 * - ( Emprestado pela UnB por tempo determinado)
05 kit 8547 LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.0**
01 data show **
01 lousa digital **
05 Computadores contendo sistema operacional Windows vista ou superior. Processador core due ou superior. Memória Ram 1000 MB ou superior.** 
Observações:
* material já existente
** material necessário

OBJETIVOS A ALCANÇAR
Visando atender aos alunos de Altas Habilidades/Superdotação com interesse na área de tecnologias, a aquisição dos materiais listados neste projeto, busca promover um ambiente de aprendizagem mediado pela tecnologia para o aperfeiçoamento de habilidades, estimulando o pensamento reflexivo e crítico dos(as) alunos(as) para a busca por soluções de problemas reais, oportunizando o trabalho coletivo e o desenvolvimento de habilidades e competências pessoais necessárias para vida e as novas demandas profissionais.
Dando continuidade a este projeto, pretende-se no ano de 2011 desenvolver a seguintes atividades:
- Continuar os projetos individuais dos alunos que foram iniciados neste ano;
- Permanecer com as aulas de robótica como atividades de Enriquecimento com os alunos atendidos pela sala de recursos para alunos com Altas Habilidades/Superdotação da Regional de Sobradinho. 
- Promover e desenvolver competições de equipes de robótica atendidas pela sala de recurso de altas habilidades do CEF 08. Estas competições serão similares as promovidas pela FIRST Lego League- FLL (FIRST do Brasil, 2010);
- Promover e desenvolver competições com aparticipação de alunos do ensino regular da regional de sobradinho;
- Preparar equipes para a participação do FIRST Lego League (FLL).



METAS

A principal meta deste projeto é ampliar o atendimento para um maior número de alunos do ensino especial, transformando esta instituição em um centro de referência de robótica para o ensino especial em Sobradinho.
Para tanto se faz necessário à utilização do espaço chamado “Sala de Ciências”, também chamado de Laboratório de Ciências, localizado nas dependências do CEF 08.
A utilização deste espaço é mais adequada não só por atender a sua devida finalidade como sala de ciências, como também pela presença de mesas do tamanho adequado e do amplo espaço para realização dos testes com os robôs, além de poder atender um maior número de alunos.
Este espaço também poderá ser utilizado por outros professores de Ciências, atendendo assim a demanda dos demais professores.

METODOLOGIA
Em um processo contínuo de motivação, serão problematizadas as possibilidades de trabalhos científicos sociais em equipe, observando sempre o respeito, o desafio, a ética a todas as opiniões, onde a construção, a desconstrução e a reconstrução fazem parte da vida de cada um.
O curso de robótica será desenvolvido em três níveis: o básico, o intermediário e o avançado, com o total de quatro aulas por curso.
Posteriormente os alunos desenvolverão seus próprios projetos de robótica.

PÚBLICO-ALVO
O público-alvo serão alunos matriculados no Atendimento Educacional Especializado aos Alunos com Altas Habilidades/Superdotação, a captação de alunos deverá ser realizado pela coordenadora itinerante da Sala de Recursos de Altas Habilidades.
Serão matriculados oito a nove alunos por turno, tendo em vista a capacidade do material didático disponível. Este número de alunos poderá aumentar com a possibilidade de aquisição de mais kits de robótica.
As aulas serão teórico/prática, tendo uma duração de quatro horas. As aulas serão fundamentadas no princípio da robótica pedagógica.

CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO

Todo ano de 2011 e anos posteriores

Cronograma FÍSICO-FINANCEIRO DO PROJETO

Material
Quantidade
necessária
Valor unitário do material *
kit 8547 LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.0
5
R$ 1.800,00
 Data show

1
R$ 2.300,00
Lousa digital

1
R$3.500,00
 Computadores

5
R$ 1.200,00
* Média de valores encontrados em páginas da internet.

 PLANO DE APLICAÇÂO De RECURSOS

·         Durante as aulas serão desenvolvidos protótipos de robôs ou modelos conceituais de equipamentos tecnológicos de interesse da comunidade local.
·         Programação dos robôs, utilizando dois tipos de Software (Bricx Command Center Versão 3.3 e o Lego® Mindstorms NXT 2.0) nos computadores solicitados;
·         Transferência de modelos de robôs desenvolvidos para Lego® Digital Designer;   
·         Relacionar conceitos de física e matemática com os projetos de robôs desenvolvidos na sala de recursos.
·         Incentivo ao trabalho em equipe e divisão de tarefas.
·         Uso de aulas teórico e práticas utilizando o data show com a lousa digital em um ambiente laboratorial.   
 

Referencias Bibliográficas


D’ABREU, J. V. V., MARTINS, M. C., Robótica Educacional e Acesso Remoto: Relato De Uma Experiência. In I Simpósio Internacional sobre Novas Competências em Tecnologias Digitais Interativas na Educação, Campinas – SP. 2007.

CÉSAR, Danilo R.; ALBUQUERQUE, Ana Paula; MELO, Caio Monteiro; MILL, Daniel. Robótica Pedagógica Livre: Instrumento de Criação, Reflexão e Inclusão Sócio-Digital. In: Simpósio Brasileiro de Informática na Educação, 2007, São Paulo. XVIII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação - SBIE 2007, 2007

FIRST do Brasil. Disponível em: http://www.brfirst.org/hotsite/fll. Acessado em: 28/09/10.

Instituto Presbiteriano de Educação, (IPE 2010). Disponível em: http://www.ipeonline.com.br/robotica/robotica-educativa/. Acessado em: 28/09/10.

Renzulli, J. S. & Reis, S. M. (1997). The schoolwide enrichment model (2a. ed.). Mansfield Center, CT: Creative Learning Pres.

Valente, J. A. e Canhette,C. C. (1993) LEGO-Logo, Explorando o conceito de Design in Computadores e Conhecimento – Repensando a Educação, organizado por José Armando Valente. Campinas - S.P.: Gráfica Central da UNICAMP ( pp 64 – 75).

VIRGOLIM, A. M. R. . Altas Habilidades/Superdotação: Encorajando potenciais. 01. ed. Brasília: MEC/SEESP, 2007. v. 01. 70 p

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