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Dúvidas e sugestões

Consultar: Programa de Pós-Graduação em Educação para Ciência e a Matemática

Título [PT]: A utilização da robótica educacional com a plataforma Arduino : uma contribuição para o ensino de Física
Autor(es): Ana Paula Giacomassi Luciano
Palavras-chave [PT]:

Robótica educacional. Arduino. Ensino de física. Construcionismo. Torque. Maringá. Paraná. Brasil.

Educational robotics. Arduino. Physics teaching. Constructionism. Torque. Maringá. Paraná. Brazil.

Polônia Altoé Fusinato [Orientador] - UEM Anair Altoé - UEM Dulcinéia Ester Pagani Gianotto - UEM Marisa Almeida Cavalcante - PUC-SP

Resumo: Um dos problemas verificados nas pesquisas sobre ensino de Física no país é o distanciamento afetivo dos estudantes com relação à componente curricular de Física, o que influencia diretamente no aprendizado dessa componente. Nesse contexto, a robótica educacional apresenta-se como uma opção de recurso didático-pedagógico para amenizar esse problema, pois possui forte impacto motivacional. A robótica educacional permite, aos aprendizes, desenvolver habilidades como o raciocínio lógico e a criatividade, partindo da utilização de meios tecnológicos para ilustrar aplicações atuais dos conteúdos físicos. Desse modo, a nossa pesquisa teve como objetivos investigar, a partir da análise do ensino do conceito físico de torque, em que a robótica educacional pode contribuir para uma aproximação afetiva dos estudantes com a disciplina de Física e identificar até que ponto essa aproximação favorece a aprendizagem dos conceitos físicos. Para atingir esse objetivo, seguindo as orientações e as propostas construcionistas de Papert, desenvolvemos uma seqüência didática com o intuito de organizar oficinas que pudessem preparar os estudantes para a construção de um robô que percebesse variações na luminosidade ambiente. Optamos nesta pesquisa em desenvolver um dispositivo robótico que fizesse uso de materiais de baixo custo, pois dessa forma não limitaríamos sua dimensão de aplicação. Assim, utilizamos a Plataforma Arduino para o desenvolvimento desse dispositivo, pois, além de se tratar de um software livre, o que torna seu custo baixo, ainda proporciona grande liberdade em estruturas de hardware, permitindo comandos e ações que proporcionam uma vasta gama de diversidade de temas a se abordar. Em conjunto com os pressupostos do construcionismo, o Arduino pode favorecer significativamente a aprendizagem de conceitos físicos. Os sujeitos envolvidos nesta pesquisa foram seis alunos do segundo ano do Ensino Médio de colégio da rede pública de ensino, pertencente ao Núcleo Regional de Maringá. A coleta de dados foi realizada em duas etapas, uma entrevista semiestruturada que antecedeu ao conjunto de oficinas do projeto e outra após a realização dessas oficinas propostas. A análise de dados segue a técnica de análise de conteúdo proposta por Bardin. Durante o desenvolvimento das atividades, aproveitamos para discutir e abordar diversos conceitos que permeiam a Física, como circuitos elétricos, fenômenos relacionados à mecânica e ao tema abordado neste estudo, o conceito de torque. Com a utilização da robótica educacional como um recurso didático, conseguimos verificar que a mesma possibilitou uma aproximação afetiva dos estudantes com a componente curricular Física. As falas coletadas nas entrevistas apontam para a dificuldade dos estudantes em correlacionar o saber de conceitos físicos com aplicações cotidianas devido à sobrecarga da ênfase matemática utilizada na exposição dos conteúdos. Conseguimos verificar, por meio das narrativas dos alunos envolvidos com a pesquisa, que a utilização da robótica educacional, fazendo uso da plataforma Arduino, favoreceu uma aproximação afetiva com a componente curricular Física, surtindo efeitos positivos com relação à aprendizagem de conceitos envolvidos com a mesma, no caso, o conceito estudado, o torque. Abstract: One of the problems encountered in research about teaching of physics in the country is the emotional distancing of students concerning curricular component of physics, which directly influences on learning this component. In this context, educational robotics presents as an option for educational-learning resource to alleviate this problem, as it has a strong motivational impact. Educational robotics allows learners to develop skills such as logical reasoning and creativity, based on the use of technology to illustrate current applications of physical content. Thus, our research aimed to investigate, from the analysis of teaching physical concept of torque in that educational robotics can contribute to an affective approximation of students with the discipline of physics, and identify the extent to which this approach favors learning of physics concepts. To achieve this goal, the following guidelines and proposals constructionist Papert, developed an instructional sequence in order to organize workshops that could prepare students to build a robot that perceives changes in ambient light. We chose this research to develop a robotic device that make use of low cost materials, because this way is not limited to their impact on application. So we used the Arduino platform for the development of this device, as well as it is a free software making its low cost , yet allows great freedom in hardware structures allowing commands and actions that provide a wide range of diversity issues to address. Together with the assumptions of constructionism, the Arduino can greatly facilitate the learning of physics concepts. The subjects involved in this study were six students of the second year of high school of college public schools belonging to the regional center of Maringá. The data collection performed in two stages, one semi-structured interview that preceded the series of workshops and other project after conducting these workshops proposals. The data analysis follows the technique of content analysis proposed by Bardin. During the development of activities took advantage to discuss and address various concepts underlying physics, such as electrical circuits, and mechanical phenomena related issue addressed in this study, the concept of torque. With the use of educational robotics as a teaching resource, it could verify that it enabled an affective approximation of students with physics curriculum component. The speeches collected in the interviews point to the difficulty in correlating student knowledge of physical concepts to everyday applications due to the overhead of emphasis used mathematical description of contents. We can notice through the narratives of the students involved in the research that the use of educational robotics, using the Arduino platform, favored to an affective approximation to the physics curriculum component, producing positive effects in relation to the learning of concepts involved with even if the concept studied torque.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Polônia Altoé Fusinato Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Ciências Exatas Nível: Dissertação (mestrado em Educação para a Ciência e a Matemática)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência e a Matemática

Responsavel: zenaide
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: dissertaçao_final.pdf
Tamanho: 5250 Kb (5376005 bytes)
Criado: 30-09-2014 08:35
Atualizado: 30-09-2014 08:44
Visitas: 1352
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