Introdução à robótica educativa

A interação humana com a tecnologia, incluindo a robótica, é um fenômeno frequente que está presente em quase todas as atividades do ser humano. No setor educacional, a robótica pode ser uma ferramenta útil para enfrentar os desafios e adequar-se às demandas do mundo laboral, permitindo formar os agentes educativos em habilidades relacionadas à tecnologia e programação de robôs. Um modelo de educação que incorpore a robótica pode promover a aprendizagem ativa e prática, e preparar os estudantes para enfrentar os desafios futuros em um mundo cada vez mais automatizado.

Neste contexto, manifesta-se a robótica como uma das áreas tecnológicas com mais boom, actualmente, que permite a criação de novos ambientes para alcançar uma aprendizagem holística e significativa. A robótica educativa tem suas origens ao redor do ano 1960 na sequência das investigações do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que construiu os primeiros robôs para serem programados por crianças.

Segundo Ruiz (2007), essa concepção é definida como uma disciplina que permite criar, projetar e desenvolver robôs educativos para que os estudantes se iniciem desde muito jovens no estudo das ciências e da tecnologia.

Isso se expandiu nos últimos anos, promovendo a implantação das habilidades do pensamento lógico-matemático, o trabalho cooperativo, a inovação, a resolução de problemas, entre outras, dentro do ensino interdisciplinar das áreas de matemática, ciência, tecnologia e arte, conhecida como a metodologia STEAM (por sua sigla em inglês), termo usado pela primeira vez por Yakman (2008) em seu livro Educação STEM/STEAM: Apostas em direção à formação, impacto e projeção de seres críticos.

As capacidades enunciadas podem ser abordadas dentro da aprendizagem baseada em projetos e o baseado em problemas tecnológicos. Outra possibilidade é através do aprendizado fazendo (learn by doing) que, ao contrário das outras duas estratégias mencionadas, não tem uma ordem concreta de passos para chegar à solução de uma problemática, pelo que se sustenta a aprendizagem através do ensaio e erro, visto de uma óptica construtiva e lúdica.

O papel da robótica dentro da sala pós-moderna

Tendo em conta o conteúdo a ministrar, a intenção do educador e as características do grupo de estudantes, o robô pode adquirir dois papéis: um passivo-instrumental, no caso de os alunos acreditarem ou programem e outro ativo, onde esse se converte em um companheiro e/ou em um mentor quando, por exemplo, se ensina algum idioma. Khanlari (2016) considera que, no âmbito da aprendizagem do século XXI, a robótica é uma ferramenta eficaz para melhorar as habilidades como a criatividade, a colaboração, o trabalho em equipe, a comunicação e as competências sociais. Por isso esta se torna um recurso eficaz para preparar o estudante.

O mencionado até agora permite conectar os conhecimentos prévios dos alunos a novos contextos a partir de suas representações internas e dar sentido ao que se encontra em seu ambiente mediante experiências e atividades baseadas na indagação e manipulação de materiais (neste caso, o uso de diferentes elementos que integram o robô). Além disso, o emprego destas ferramentas tecnológicas promove o desenvolvimento de uma aprendizagem social que ativa o pensamento analógico e crítico.

Avanços científicos e tecnológicos

Em várias partes do mundo, a educação primária é utilizada há alguns anos pelo dispositivo Bee bot, que consiste numa abelha robô que permite às crianças entrarem no mundo da programação e da robótica, impulsionando a aprendizagem interativa através de um conjunto de processos cognitivos (percepção, apresentação, imaginação, pensamento, memória e fala). Aqui, o pensamento computacional possibilita aos estudantes resolver problemas através de uma abordagem algorítmica em diferentes graus de abstração.

Somado a isso, no resto dos níveis educacionais empregam-se robôs com finalidades pedagógicas para que os alunos possam consolidar suas capacidades de raciocínio, como LEGO Minstorm, IroRobot e Handy Board. Kee (2014), desenvolveu em seu livro Atividades de robótica educacional para o professor ocupado: EV3, várias tarefas para implementar em um trimestre escolar com o kit robótico LEGO Mindstorms EV3 (versão educativa).

Essa escrita contém 25 capítulos que guiam o educador através de um processo completo de aprendizagem sobre robótica (desde os conceitos básicos até a exploração de um planeta distante com seu EV3). Em cada lição se coloca aos alunos um desafio diferente, ao mesmo tempo que se incorporam novos conceitos de programação e funcionamento dos sensores.

Dentro deste quadro, uma das criações mais fascinantes é o Humanoide Rex que tem sensores de distância, sons e toques para o sistema de percepção, servomotores para o movimento e conta com um parlante que lhe permite falar.

Nesta mesma linha, a empresa Engenharia Artes Deu a conhecer a Ameca, O robô com forma humana mais avançado no mundo, cujo hardware e software são modulares, pelo que as pessoas que assim o desejem podem comprar suas peças separadamente, por exemplo: a cabeça ou um braço, dependendo da aplicação que vão dar aos seus projetos. Suas expressões faciais são muito semelhantes às humanas e espera-se que o robô interactue rapidamente com as pessoas, sendo um nexo entre o mundo digital e os seres humanos.

Conclusão

É imprescindível incluir o pensamento computacional, a programação e a robótica em todos os níveis de ensino do sistema educativo para formar os sujeitos cognoscentes nas competências STEAM.

Adaptar-se a estas novas metodologias e temáticas requer uma ampla formação de qualidade nos professores para incuti-la depois aos alunos. O sistema educativo, a nível global, não incorpora propostas formativas orientadas para esse fim.

Trabalhar transversalmente esses tópicos os tornam valiosos recursos educativos que oferecem soluções para problemas da vida cotidiana dos indivíduos e do ambiente em que vivem, fomentando a multialfabetização, a autonomia e a aprendizagem por descoberta.

O mencionado acima começa a vislumbrar o caminho para alcançar o cumprimento do Objectivo de Desenvolvimento Sustentável N°4 da ONU: garantir uma educação de qualidade, considerando as potencialidades e os desafios que isso implica para preservar a ética e a proteção de dados dos sujeitos cognoscentes, que são aqueles que melhorarão o mundo num futuro não muito distante.