Fortalecimento do processo de ensino-aprendizagem de Física por meio de tecnologias de código aberto

Introdução

Concede-se pouca atenção à potência da experimentação como meio de aprimoramento conceitual nos cursos de licenciatura e nas aulas no ensino médio. A teoria e a prática devem ser compreendidas como partes de um único processo, capaz de favorecer tanto a assimilação de conceitos científicos quanto sua efetiva aplicação no contexto social. Um aspecto relevante a ser explorado dentro da experimentação é a automação como recurso pedagógico, frequentemente denominada robótica educacional. Essa vertente de automação ainda pouco discutida nas licenciaturas tem se mostrado uma ferramenta valiosa para motivar, desafiar, construir e integrar conhecimentos em sala de aula. Essa modalidade reúne a construção e a programação de dispositivos, podendo ser desenvolvida nas escolas por meio de kits disponíveis comercialmente ou mesmo utilizando sucata eletrônica.

Objetivo

O projeto objetiva disponibilizar meios de fortalecer o processo de ensino-aprendizagem de física utilizando tecnologias de código aberto, disponibilizando material pedagógico composto por lista de materiais, esquemas de montagem, apresentações itinerantes e códigos para elaboração de ferramentas de validação experimental e contextualização das teorias abordadas em sala de aula.

Método

Utilizando os materiais disponíveis em kits de robótica de baixo custo, e largamente disponíveis no mercado online, foram montados experimentos de robótica educacional. Os experimentos são construídos com sensores, atuadores, dispositivos eletrônicos e placas Arduino e buscam discutir conceitos de física dos diversos conteúdos ensinados em disciplinas do curso de licenciatura em física da UFTM e no ensino médio. Os experimentos são montados, testados, e os conceitos aplicados são discutidos na equipe. Os materiais de apoio são construídos e serão disponibilizados online para acesso de interessados. Os experimentos serão apresentados em aulas, eventos, feiras e nos projetos de integração da universidade com a comunidade.

Resultados e discussão

Até então, realizamos a montagem e testagem dos seguintes experimentos: carro seguidor de faixa, composição de cores com led RGBs, medidor de distância com sensor ultrassônico, simulador de semáforo com contador e acionador por radiofrequência, irrigador automático de jardim, conjunto de botões interconectados para competições e medidor de equilíbrio com acelerômetro de 3 eixos. Os materiais auxiliares estão sendo produzidos e ficarão com acesso liberado por meio de QR code.

Conclusão

Os experimentos construídos trazem uma diversidade de conceitos de física que podem ser discutidos em diversos ambientes. O desenvolvimento das atividades trouxe enriquecimento teórico, metodológico e de técnicas experimentais para a equipe. Esses experimentos serão utilizados na disciplina de robótica educacional do curso de licenciatura em Física da UFTM. Espera-se também que estudantes, professores e demais interessados que tenham contato com as apresentações do projeto em futuro próximo enxerguem a robótica educacional como auxílio amigável na elaboração de práticas experimentais, contextualização de conteúdos e como ferramenta importante para o ensino de conceitos de física.

Palavras-chave

• Robótica educacional
• Experimentação no ensino
• Aprendizagem de Física