A Usabilidade Da Plataforma Na Área Didática Como Ensino e Aprendizagem Abordando Algoritmos e Programação, Estruturas de Repetição e Decisão Um Estudo de Caso Numa IES

8/16/2019 A Usabilidade Da Plataforma Na Área Didática Como Ensino e Aprendizagem Abordando Algoritmos e Programaçã…

1/24

A usabilidade da Plataforma na área didática como ensino e aprendizagem

abordando Algoritmos e Programação, Estruturas de repetição e decisão:

Um estudo de caso numa IES.

Eber da Silva de Santana1

Resumo

Este presente artigo tem por objetivo aplicar a essência da Plataforma Arduino no ensino

aprendizagem, sua interdisciplinaridade. A plataforma é apresentada como base desustentação para diversas ideias, fruto da criatividade que ela impõe. Além de ser um meio de

baixo custo e possuir uma comunidade imensa e aberta (Open Source), ele é exposta aos

professores e alunos, como uma possibilidade de se criar um ambiente didático proveitoso por

ser uma tecnologia tangível2. Serão realizadas demonstrações práticas em ambiente de sala de

aula junto a alunos das graduações de TIC e demonstrar conceitos referentes a assuntos de

Algoritmos, Programação, Estruturas de repetição e decisão que a Plataforma embarca na sua

origem.Palavras-Chaves: Arduino, Interdisciplinaridade, Programação, Prototipação.

Abstract

This present article aims to apply the essence of the Arduino platform on teaching and

learning, its interdisciplinary nature. The platform is presented as a support base for various

ideas, the result of creativity it imposes. Besides being a low cost environment and have a

huge, open community (Open Source), it is exposed to teachers and students, the possibility of

creating a fruitful learning environment to be a tangible technology. Will be held

demonstrations in the classroom environment with students of TIC graduate and demonstrate

concepts related to Algorithms issue, Programming, repeating structures and decision

Platform embarks on its origin.

Keywords: Arduino, interdisciplinary, tangible, prototyping.

1 INTRODUÇÃO

1 Especialista em Redes de Computadores e Segurança da Informação CSO pela Faculdade Ruy Barbosa.

2 Tangível: constituem uma abordagem inovadora que propõe a utilização da computação em benefício daEducação de outras formas além dos computadores pessoais.


2/24

De acordo com Almeida (2013, p. 3), “a TIC - a tecnologia digital como suporte para

desenvolver o ensino e a aprendizagem tem características estruturais e conceituais que

precisam ser compreendidas”, reafirmando que o potencial interativo do uso da TIC no ato

pedagógico se revela na possibilidade de criação dialógica e intersubjetiva propiciada pelas

interações entre pensamentos, conceitos, imagens, mídias e idéias, nas quais o sujeito atua de

forma consciente com os objetos de conhecimento.

Etimologicamente, interação diz respeito à ação recíproca com mútua influência nos

elementos inter-relacionados, na qual o Dicionário eletrônico Houaiss da língua portuguesa

3.0 especifica a mesma como “a influência mútua de órgãos ou organismos inter-

relacionados [...] comunicação entre pessoas que convivem [...] comunicação entre pessoas

que convivem; diálogo, trato, contato”, portanto, a interatividade se apresenta como um

potencial de propiciar a interação, mas não como um ato em si mesmo. (ALMEIDA, 2013).

Para Silva (2000, p. 3), “a interatividade permite ultrapassar a condição de

espectador passivo para a condição de sujeito”, explicitando a ocorrência da interatividade

relacionada com o diálogo entre emissão e recepção, a criação conjunta da comunicação e a

intervenção do usuário.

A criação de um ambiente que propicie esta interatividade seja com os própriosindivíduos ou com as variáveis do ambiente é o que a Plataforma Arduino propõe.

Monk (2014, p. 8), explica que Plataforma Arduino embora seja um projeto aberto de

uma placa de interface baseada em microcontrolador, a Plataforma em estudo é muito mais do

que isso porque, além da própria placa e sua estrutura baseada em microcontrolador, são

incluídas ferramentas de desenvolvimento de software necessárias para programar as placas

de Arduino. É possível também contar com uma ampla comunidade envolvida com a

construção, a programação e a eletrônica. É possível extrair deste ambiente habilidades eexperiências de diversas áreas, afirmando assim, características que propiciam um alto nível

de interatividade.

A Interatividade pode vir a ser muito benéfica quando aplicadas em disciplinas

voltadas ao desenvolvimento de softwares tais como TLP (Técnicas de Linguagem de

Programação).

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA


3/24

A plataforma Arduino foi uma das primeiras placas eletrônicas Open Source que

revolucionou o mundo do hardware e software aberto, sendo a família dessas placas

responsável por uma importante ajuda para desenvolvedores profissionais e não profissionais

na criação de protótipos de projetos elétricos e uma forma de aprender de maneira acessível e

possível para todos (ARDUINO.ORG, 2014), sendo nela possível adicionar diversos tipos de

componentes eletrônicos direcionados e programados criando um ambiente direcionado a uma

determinada atividade.

Almeida (2003, p. 93) afirma que “uso de ambientes com tecnologia permite a criação

de novos espaços sociais e contextos educacionais”, ponto importante em que Dale (1969, p.

24), faz uma observação a respeito afirmando que “em muitos casos se observa que quanto

mais abstrato determinado assunto, mais difícil é para o aluno assimilar tal conhecimento, ou

seja, o uso em potencial de uma ferramenta construtivista torna a assimilação mais concreta

em relação a conceitos que incentivem o construcionismo, relação de construção em que as

ferramentas de prototipagem podem propiciar em especial ” , no presente trabalho, as placas

Arduino que através de seus sensores, atuadores e outros elementos possibilitam a criação de

novo ambientes e novas ideias.

“Como acreditarmos, como os construtivistas fazem, que o conhecimento é

construído ativamente através do agir no mundo, então somos tentados a se afastar e

apenas definir o cenário para as crianças a se envolver em explorações que

alimentam o processo construtivo e nós podemos fazê-lo em o custo de deixá-los"

redescobrir a roda" ou afastarem-se infinitamente quando atalhos podem ser bem-

vindos” (ACKERMAN, 2001, p. 1).

2.1 PROJETOS EM ARDUINO PARA MELHORIA PEDAGÓGICA

Nos projetos abordados por Monk (2014), é feita uma apresentação da Plataforma

Arduino de forma que o aprendizado seja assimilado em uma escala progressiva, fator

determinante que fez com que os projetos escolhidos fossem relacionados no eixo simétrico

entre as ideias e soluções que eles apresentam e a maneira como os temas são inseridos no

ambiente de desenvolvimento integrado da Plataforma. Essa apresentação não torna rígido oconhecimento de conceitos aos alunos que por ventura não tenham “intimidade” com certos


4/24

elementos da eletrônica como resistores, LEDs3, Microcontroladores e eletricidade, sendo

todos eles, conceitos que envolvem Tensão, Voltagem, Amperagem. Mesmo que o aluno

nunca tenha se deparado com tais conteúdos, os conceitos são apresentados de maneira

intuitiva, possibilitando então, futuras possibilidades de aprendizado baseado em

interdisciplinaridade.

O foco principal é a apresentação da Plataforma, seus benefícios e suas

particularidades que torna o Arduino uma Plataforma eficiente no que diz respeito à

interdisciplinaridade4 nos conceitos que envolvem o ensino de Programação e Algoritmos

para a compreensão das sintaxes que envolvem a linguagem de programação em seu ambiente

de desenvolvimento. No presente trabalho serão escolhidos projetos retirados de Obras cujos

autores como Simon Monk (2014) e Michel Roberts (2010) reúnem os conceitos de

programação, eletrônica que são aplicados de forma gradual, de forma que, o aumento do

nível de complexidade vai tornando os projetos mais atraentes, visto que, o aprendiz observa

o desenvolvimento passo-a-passo incentivando-o cada vez mais na busca de mais

conhecimento, complexidade que são assimiladas de forma gradativa e intuitiva pelos

estudantes.

Os projetos a seguir serão alicerce para sustentação dos tópicos abordados:

Projeto 1: LED piscante com Delay programado; e

Projeto 2: Sinalizador de SOS com LED piscante (expansão do Projeto 1).

2.1.2 LED PISCANTE COM DELAY PROGRAMADO

Neste primeiro projeto Monk (2014, p. 12) apresenta a plataforma, e descreve passo a

passo todo o esquema que relaciona o Software e o Hardware, tendo a preocupação de passar

essa primeira impressão ao aluno que tem a oportunidade de relacionar uma ferramenta

3 LEDs: Light Emitter Diode (Diodo emissor de luz) é um componente eletrônico semicondutor, ou seja, umdiodo emissor de luz, mesma tecnologia utilizada nos chips dos computadores, que tem a propriedade detransformar energia elétrica em luz.

4 Interdisciplinaridade: Processo de integração recíproca entre várias disciplinas e campos de conhecimento,constitui uma associação de disciplinas por conta de um projeto ou de um objeto que lhes sejam comuns.


5/24

concreta ao desenvolvimento de suas ideias em sala de aula. Além de intencionalmente fazer

uma miscelânea sobre os assuntos que envolvem os paradigmas da linguagem de

programação, sendo a mesma é semelhante à linguagem de programação em C, tornando mais

expressiva sua assimilação pelo fato de ser uma linguagem já usada em ambiente acadêmico.

Em momentos oportunos, tratam-se assuntos inerentes a Hardware, assuntos estes bastante

importantes para prosseguir na consecução dos projetos. É explorado o Hardware do Arduino

e alguns conceitos de eletrônica elementar, estruturas de repetição, lógica de programação

além de aspectos de legibilidade e capacidade de escrita.

2.1.3 SINALIZADOR DE SOS COM LED PISCANTE (EXPANSÃO DOPROJETO 1)

Este segundo projeto constante no Capítulo 2 na Obra “30 projetos com Arduino” de

Monk (2014, p. 19), torna ainda mais inter essante “navegar ” pelos projetos, pois o que foi

proposto pelo autor no que diz respeito à expansão do conjunto de ideias pois se trata de uma

melhora do primeiro projeto, tornando uma melhoria esperada sem deixar de lado o primeiro

contato que houve com a ferramenta, há um seguimento gradual usando os mesmos

elementos. Neste projeto Monk (2014, p. 30) explica alguns fundamentos de programação,

como por exemplo, como são feitos comentários nos códigos dos projetos que ajudam a

manutenção de códigos, as funções Setup e Loop que compõe o escopo do código e são

importantes para a compilação dos códigos sem erros, como são definidas as variáveis e tipos

de dados,como se comporta uma variável no escopo do código e como estas são guardadas na

memória, as operações aritméticas que envolvem as variáveis, Strings e suas peculiaridades

da Plataforma, além de realizar um apanhado sobre estruturas condicionais. Em resumo, é

iniciada a exploração da linguagem de Programação C utilizada na construção dos Sketchs5 da

Linguagem.

3 A INTERFACE DE DESENVOLVIMENTO ELETRÔNICO 5 Sketch:Como são denominados os programas no Ambiente de Desenvolvimento do Arduino. É feito pelodesenvolver e diz para a placa o que deve ser executado durante o seu funcionamento.


6/24

3.1 A PLATAFORMA ARDUINO

O Arduino é uma plataforma de hardware open source, de fácil utilização, ideal para a

criação de dispositivos que permitam interação com o ambiente, dispositivos estes que

utilizem como entrada sensores de temperatura, luz, som etc., e como saída LEDs, motores,

displays, auto-falantes etc., criando desta forma possibilidades ilimitadas (SOUZA, 2011).

O conceito Arduino surgiu na Itália no ano de 2005, com o objetivo de criar um

dispositivo para controlar projetos e protótipos construídos de uma forma mais acessível do

que outros sistemas disponíveis no mercado (SILVA, 2014).

A idéia inicial em que Massimo Banzi6 estava trabalhando como um dos membros docorpo docente do Instituto de Interação de Projetos e Ensino Ivrea7 na Itália, nos cursos de

design de interação para dispositivos físicos em que cada vez mais eram necessários

componentes eletrônicos e quando você está fazendo a interação design, você precisa ser

capaz de construir um protótipo, porque você precisa testar seus projetos com pessoas.

Você quer uma maquete de um site para ver como as pessoas reagem, precisamos da

mesma coisa para os dispositivos físicos. Fazer protótipos de dispositivos físicos significa que

você precisa aprender sobre eletrônica, por isso criamos diferentes cursos que faria eletrônicaacessível para as pessoas, além daquelas que não têm ao fundo habilidades em software

desenvolvimento. Uma vez que os objetivos dos cursos evitam o ensino de desenvolvimento

de hardware, Massimo Banzi desejava fazer a criação de componentes eletrônicos para

estudantes, tornando os protótipos tão simples quanto possível. Ele também queria que

designers pudessem ser capazes de construir e evoluir nos aspectos eletrônicos do seu

trabalho, sem depender de especialistas (COMPUTING CONVERSATIONS,2014).

A Plataforma Arduino atualmente possui uma comunidade imensa de usuários desde

sua criação em 2005, comunidade esta bastante colaborativa e de onde é possível obter todos

os tipos de informação e resposta para as dúvidas que envolve qualquer projeto, incluindo

vídeos demonstrativos de projetos e aplicações além de descrição detalhada do uso de

recursos ou de componentes que envolvem a Plataforma.

6 Massimo Banzi: é co-fundador do Projeto Arduino e trabalhou para clientes como Prada, Artemide, Persol,

Whirlpool, V&A Museum e Adidas. Passou 4 anos no Interaction Design Institute Ivrea como ProfessorAssociado. 7

Ivrea: também conhecido pelo acrônimo de Instituto Ivrea de Design de Interação ou IDII, é um programa de pós-graduação na área de Design de Interação operando na cidade de Ivrea , no norte da Itália .

http://en.wikipedia.org/wiki/Interaction_Designhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ivreahttp://en.wikipedia.org/wiki/Italyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Italyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ivreahttp://en.wikipedia.org/wiki/Interaction_Design


7/24

1

2

3

4

5

6

7

8

Figura 1 – Placa LEONARDO utilizada nos projetos. Fonte: IDE arduino

Tabela 1. Componentes da Placa Arduino (LEONARDO) e suas descrições.

Item Componente Descrição

1Pinos de entrada e

saída DigitaisFornecem 0V ou 5V de entrada ou saída.

2 Conector ICSP 1 Conector de programação Serial.

3Microcontrolador

ATmega32u4Microcontrolador de 8 bits da família AVR.

4Pinos de entrada e

saída analógicas

Pinos utilizados para medição de Tensão de

forma analógica.

5 Chave RESETObriga o Microcontrolador a reiniciar sua

execução.

6 Conector USB Conector utilizado para conexão com o PC.

7 LED “L” Indicação da Placa como ligada

8 Jack CCConector de alimentação CC entre 7,7V e 12V

CC.

Fonte: www.arduino.org

http://www.arduino.org/http://www.arduino.org/


8/24

Figura 2 – Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE). Fonte: IDE arduino

3.2 AMBIENTE DE DESENVOLVIMENT INTEGRADO ( INTEGRATED

DEVELOPMENT ENVIRONMENT (IDE))

A Plataforma Arduino possui um ambiente de desenvolvimento integrado ( Integrated

Development Environment - IDE), esta IDE é um Software que oferece várias facilidades e

ferramentas de apoio para o desenvolvimento de um projeto de Software, de forma integrada,

com o objetivo de agilizar este processo. Nele, é possível editar o programa em uma

linguagem de alto nível semelhante à linguagem de programação C e C++, preservando

muitas das características das linguagens (FONSECA, 2011).

No ambiente é possível editar o programa na linguagem de alto nível, compilá-lo para

a linguagem do microcontrolador, carregar o código compilado para a memória do

microcontrolador e, através das interfaces de comunicação entre o computador e o Arduino,

realizar alguns testes.

Tabela 2 - Principais Funções do Ambiente de Desenvolvimento.

Item Função Descrição

Verify Checa se seu código paraerros.


9/24

Upload Compila seu código e carrega-

o para a placa Arduino

New

Cria um novo sketch (código).

Open Apresenta um menu de todos

os seus sketch (códigos).

Save Salva o seu sketch.

Serial Monitor Abre o monitor serial .

Fonte: www.arduino.org

3.3 DESENVOLVENDO OS PROJETOS EM AMBIENTE ACADÊMICO

3.3.1 PROJETO COM LED PISCANTE COM DELAY PROGRAMADO, O

PRIMEIRO CONTATO COM A PLATAFORMA DE PROTOTIPAGEM ARDUINO

Segundo Massimo Banzi (2011, p. 11), o Arduino foi criado para ensinar Design deInteração, uma disciplina de design que coloca a prototipagem no centro de sua metodologia.

Sendo que o primeiro objetivo no projeto com LED piscante com Delay programado foi criar

um ambiente de aproximação dos alunos com a plataforma, apresentando os conceitos que

levaram a Placa Arduino ser bastante popular entre as mais diversas áreas de graduação

acadêmica, ou seja, a palavra chave aqui é interdisciplinaridade. Com base neste primeiro

projeto em que Monk (2014, p. 23) demonstra o esquema de ligação da placa Arduino, seus

jumpers e a protoboard , precisamos carregar o sketch, o IDE apresenta a facilidade de jáapresentar este primeiro projeto carregado em seus exemplos, no caso intitulado de Blink.

Figura 3 – Esquema de ligação do Projeto 1. Fonte: IDE arduino

http://www.arduino.cc/en/Guide/Environment#serialmonitorhttp://www.arduino.org/http://www.arduino.org/http://www.arduino.cc/en/Guide/Environment#serialmonitor


10/24

O Sketch do projeto 1 se desenvolve a partir funções e variáveis, conceitos bastante

massificados nas disciplinas de programação. Na linha 5 criamos o que chamamos de uma

variável, uma variável é um espaço em memória onde se armazena algum tipo de dado, esta

variável é chamada ledPin , poderia ser chamada de outro nome como quiser, más sempre é

aconselhável identificá-la de modo a ser fácil compreendida, nesse caso identifica o conjunto

de pinos no Arduino. Ela é do tipo inteiro, o tipo inteiro é um número no intervalo de 32.768 a

32.767.

Em seguida foi atribuído o valor 13. No final da declaração há um ponto e vírgula que

diz ao compilador que esta afirmação da criação da variável está concluída.

Cada nome de variável em C deve começar com uma letra, o resto do nome pode

consistir de letras, números e caracteres sublinhados.A partir desse momento o aluno começa a entender o motivo das saídas (digital e

analógica) presentes na placa Arduino, e nesse momento é que a computação física se torna

mais evidente, é o que afirma Massimo Banzi (2011) onde diz que “a Computação Física

utiliza elementos de eletrônica na prototipagem de novos materiais para designers e artistas e

ela envolve o projeto de objetos interativos que podem se comunicar com humanos utilizando

sensores e atuadores controlados por um comportamento implementado como software,

executado dentro de um microcontrolador ”. Um sketch Arduino deve ter sempre as funções setup( )(linha 10) e loop ( )(linha 19) ,

caso contrário não vai funcionar seu código. A função setup( ) é executada uma única vez no

início do programa e é onde você vai emitir instruções gerais para preparar o programa antes

das principais instruções de loop( ), como por exemplo a criação de modos de operação dos

pinos, estabelecimento de taxas de transmissão de série , etc.

Na linha 10, a declaração void setup (), isso informa ao compilador que sua função é

chamada de setup, e que não retorna nenhum dado (nulo), e não se passa parâmetros para ela ( parênteses vazio). Se a sua função retorna algum valor, como por exemplo, um valor inteiro,

para passar essa informação para seu código, seu escopo seria do tipo, int myFunc (int x , int

y). Todo o código dentro da função está contido dentro das chaves. Um símbolo “{“ inicia o

bloco de código e um símbolo “}” termina o bloco. Qualquer código entre esses dois símbolos

é um código na qual pertence à função.


11/24

A função setup( ), tem apenas uma declaração chamada de pinMode (linha 13) , que

diz ao Arduino para definir o modo de saída (OUTPUT) , em vez de Entrada (INPUT).

Dentro dos parênteses, colocam-se dois parâmetros, o número (ou o nome da variável) do

pino e o modo (OUTPUT ou INPUT ). A declaração é simplesmente dizer que o Arduino

Digital Pin 13 é definido como um pino de saída . Como a função setup( ) é executado apenas

uma vez, você agora avançar para função principal, loop( ).

A função loop( ) é a função principal do programa e ela executada continuamente,

enquanto o Arduino estiver ligado. Toda declaração dentro da função loop( ) (dentro das

chaves) é levada a risca, passo a passo de forma incremental, até que a parte inferior da

Figura 4 – Sketch Blink_LED utilizado paraprimeira experiência com a PlataformaArduino. Fonte: IDE arduino


12/24

função seja alcançada, então o ciclo começa de novo no topo da função, e assim por diante

para sempre ou até que você desligue o Arduino, ou pressione o botão de reset .

Neste primeiro projeto, desejamos que o LED ligue , fique por um segundo, desligue e

permaneça desligado por um segundo e em seguida repita o procedimento anterior

continuamente. Os comandos que dizem ao Arduino para fazer isso estão contidos dentro da

função loop( ).

Na linha 21 em digitalWrite (ledPin, HIGH), esta declaração escreve um valor alto

(HIGH) para o pino na declaração (no caso ledPin , que é o pino digital 13). Quando você

define um pino como HIGH, você está mandando 5 volts para o pino . Quando você

configurá-lo para LOW, o pino se torna 0 volts. Esta declaração, portanto, envia 5V ao pino

13. Na linha 23 em delay(1000), esta declaração simplesmente diz ao Arduino para

esperar 1000 milissegundos ( 1 segundo) antes de realizar a próxima declaração.

Neste primeiro contato com a Plataforma Arduino, o discente tem a oportunidade de

verificar a sintaxe que envolve a codificação. Esse escopo da sintaxe como em outras

linguagens tem bastante similaridade como a apresentação de funções, a criação de variáveis,

a indentação que se torna importante para uma boa estruturação do código, os comentários

que as vezes são passados despercebidos e ajudam na manutenção, além de uma intimaligação entre Hardware e Software criando uma ponte para a criação de ideias que se tornam

reais pela maneira como a Plataforma se torna tangível.

3.3.1 PROJETO DE SINALIZADOR SOS EM CÓDIGO MORSE

Neste segundo projeto Monk (2014) além de apresentar um novo projeto com o uso de

LEDs, também é apresentado ao aluno a oportunidade de conhecer algo novo, o Código

Morse. O Código Morse consiste em um método de comunicação nos séculos XIX e XX em

que usa a codificação de letras e números em uma sequência de pontos e traços, vamos

expandir o primeiro projeto para a criação da sequência de caracteres necessários a

comunicação em Morse.


13/24

Figura 5 – Função Loop utilizada no Projeto 2 Fonte: IDE arduino

Neste momento se faz a seguinte pergunta, “será que posso tornar meu Sketch mais

curto e eficiente ao mesmo tempo e qual será o método que posso utilizar para isso?”. Bem a

solução adequada será o uso de funções, em se que melhora a legibilidade do código além de

torná-lo mais curto. Segundo Schildt (1996, p. 138) funções são blocos de construção de C

(ou outra linguagem que use funções) e o local onde toda a atividade do programa ocorre.

Este ponto é muito importante para que os conceitos aprendidos com relação a funções, suas

boas práticas e seus entendimentos sejam bem claros aos alunos. Vejamos agora como o aluno

resolveria essa questão.


14/24

Criaremos a seguinte Função:

Na linha 2, a declaração void flash( ), isso indica ao compilador que sua função é

chamada de flash, e que não retorna nenhum dado (void ), e que ainda recebe como parâmetro

uma variável chamada duration do tipo inteiro.

Agora com o Sketch modificado como ficaria o projeto:

Figura 7 – Sketch do projeto 2 modificado. Fonte: IDE arduino

Figura 6 – Criação da Função Flash . Fonte: IDE arduino


15/24

Figura 8 – Sketch utilizado laço de repetição FOR. Fonte: IDE arduino

Figura 9 – Sketch utilizando laço de repetição WHILE. Fonte: IDE arduino

Outro fundamento bastante importante no aprendizado de programação, é conceito de

loop ou laço de repetição. Segundo Monk (2014), o loop permite que um grupo de comandos

seja repetido certo número de vezes ou até que alguma condição seja atingida. No projeto 2

queremos que a letra “S” seja exibida três vezes, nesse caso não é muito trabalhoso repetir três

vezes o comando de piscar, más se quiséssemos realizar esse efeito do LEDs umas 100 ou

1.000 vezes? Nesse caso podemos usar o comando FOR da linguagem de programação C.

A sintaxe é a seguinte:

Na linha 2 o comando FOR recebe três argumentos, separados por ponto e vírgula. O primeiro argumento especifica uma variável que será usada como variável de contagem,

atribuindo-lhe um valor inicial, no caso o valor 0. No segundo argumento diz respeito a uma

condição verdadeira para permanecermos dentro do FOR repetindo comandos, nesse caso

permanecemos dentro do FOR enquanto a variável “ i ” for menor que 100 e no terceir o

argumento mostra o que deve ser feito a cada vez que todos os comandos FOR forem

executados, nesse caso a variável deve ser incrementada em 1 de modo que , após 100 vezes,

ela não satisfaça mais a condição e saia dentro do loop FOR.Outra forma de fazer laços de repetição consiste em usar o comando WHILE:


16/24

Figura 10 – Sketch com declaração de ARRAY Fonte: IDE arduino

Figura 11 – Sketch modificado utilizando sintaxe com ARRAYs Fonte: IDE arduino

A expressão dentro das chaves deve ser verdadeira para permanecermos dentro do

WHILE, quando deixar de ser verdadeira, o sketch executará comandos que estão após as

chaves. As chaves são usadas para reunir comando formando grupos, esses grupos formam o

que chamamos de bloco.

O uso dos colchetes “ [ ] ”, indica que uma variável contém um ARRAY, se for

atribuído valores a este ARRAY enquanto o define, não precisará especificar o tamanho do

ARRAY, se então não forem atribuído valores ao ARRAY, deve-se especificar o seu

tamanho.

Agora modificamos o loop do código incluindo o ARRAY:

Com isso concluímos o Segundo projeto e levamos alguns conceitos de programação

importantíssimos, como o uso de funções, o retorno de uma função, os parâmetros que estas

funções, laços de repetição, seu uso e a lógica que envolve suas repetições, o uso e conceitosque envolvem os ARRAYS, índices dos elementos de um ARRAY além da possibilidade de


17/24

melhora em aspectos ligados a legibilidade e capacidade de escrita e dos códigos, conceito

ligado aos paradigmas que envolvem cada linguagem de programação.

4 APRESENTAÇÃO DA PLATAFORMA EM SALA DE AULA E COLETA

DE INFORMAÇÕES

Segundo Günter (2006, p. 2), “dificilmente um pesquisador adjetivado como

quantitativo exclui o interesse em compreender as relações complexas, defendendo a que a

maneira de chegar a tal compreensão é por meio de explicações ou compreensões das relações

entre variáveis, sem dúvida, podem-se conceber as múltiplas atividades que compõem o processo de pesquisa como um ato social de construção de conhecimento”, relacionando-se

com a visão de Wainer (2010, p. 3), onde explica que a pesquisa quantitativa vem da tradição

das ciências naturais, onde as variáveis observadas são poucas, objetivas e medidas em

escalas numéricas, filosoficamente, a pesquisa quantitativa baseia-se numa visão dita

positivista. Visão positivista esta objetivada na interdisciplinaridade que a Plataforma Arduino

propicia e a interação que ela é capaz de causar, e essa tentativa de melhoria da prática

pedagógica foi utilizada em sala de aula com alunos do 5° semestre do Curso de Gestão deTecnologia da Informação da Faculdade Dom Pedro II.

Foram realizados os seguintes questionamentos:

1° – Conhece alguma Plataforma de prototipagem?

2° – O uso de Plataformas tangíveis ajudaria na compreensão e assimilação dos

conceitos de determinadas disciplinas que envolvam programação?

3° – Gosta dos métodos atuais apresentados em sala de aula para demonstrar os

conceitos relativos às linguagens de programação?

4° – Apresentou dificuldades na assimilação dos conceitos que envolvem a

linguagem de programação em seu primeiro contato com a linguagem?

5° – Seu primeiro contato com a sintaxe relativa à programação foi de fácil

assimilação?

6° – Quanto à lógica que envolve as estruturas de controle e decisão em

programação, foram demonstradas de maneira clara?

7° – A relação Hardware e Software que envolve programação, usou-se

métodos claros e objetivos contribuindo para a uma melhora assimilação?


18/24

8° – Já teve algum contato com assuntos/materiais relativo à eletrônica em sala

de aula ou por outro meio?

9° – É incentivado à criação de ideias e soluções que tragam para a realidade a

abstração que é apresentada nas disciplinas de programação?

10° – Acredita que é importante para o aluno o uso de métodos/plataformas

físicas e despertem a criatividade e as ideias em disciplinas de programação?

Gráfico 1 – Questionário avaliativo sobre o uso de Plataformas de Prototipagem.

O objetivo desta ferramenta de prototipagem seja ela Arduino ou não, possa ajudar em

disciplinas de programação ou outras que envolvam determinadas características da

prototipagem eletrônica, pois a maioria já conhecia alguma outra ferramenta e o fato destas

apresentarem a característica de serem tangíveis, foi preponderante e interessante aos

mesmos. Mesmo os métodos atuais serem agradáveis aos alunos e contribuírem para aassimilação do conhecimento, fato esse que depende muito do esforço dos Docentes que

tentam através de meios que possam trazer o interesse para determinado assunto ou disciplina,

além dos mesmos incentivarem a criação de ideias e soluções para determinados problemas,

intuito este em que a Plataforma Arduino possa ser adequada a este questionamento. A

preocupação maior seria o conhecimento sobre determinados assuntos inerentes à eletrônica,

más que foi demonstrada ao contrário, boa parte dos alunos já tinham um determinado

conhecimento sobre assuntos inerentes as essas disciplinas, contribuindo para a assimilação

mais rápida dos projetos, conhecimento exigido não tão aprofundado pelo fato de o foco na

0

5

10

15

20

25

SIM

NÃO

NÃO SOUBERAM


19/24

pesquisa envolver o ensino de Algoritmos e Programação, más que deixa um “gancho” para

novos trabalhos em que possam envolver a melhoras em outras disciplinas.

Em outro momento, foi iniciada a apresentação da Plataforma Arduino, contada um

pouco da sua história, um pouco sobre os idealizadores do projeto, os motivos que levaram a

sua criação, suas características que apontavam como ferramenta ideal para ensino-

aprendizagem e na prática e mais ainda uma ferramenta capaz de aliar vários conceitos em

projetos que utilizariam uma pequena placa com microcontrolador programável que tinha

como objetivo ajudar estudantes na consecução de suas ideias.

Na medida em que era realizada a montagem do ambiente, foram sendo apresentados

os componentes eletrônicos da placa seu Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE), a

linguagem envolvida na programação e os projetos envolvidos no estudo.Logo após a exposição, foi necessário desprender um pouco mais de tempo

especificando assuntos relacionados à programação, pois este seria o foco principal da

realização desta pesquisa, visando à assimilação dos conceitos inerentes a linguagem de

programação e a lógica na consecução dos projetos, sempre fazendo um quadro comparativo

relacionados a paradigmas em que a linguagem apresentava.

A pesquisa em seu momento mais prático mostrou as diversas vantagens do Arduino

integrado em sala de aula com o objetivo de melhorar o ensino aprendizagem em algoritmos, programação, estruturas de controle e repetição, dentre elas:

1. A assimilação de conceitos inerentes a linguagem de programação, como as

estruturas que envolvem a programação (Funções Setup e Loop);

2. A criação de variáveis, variáveis locais e globais, como estas variáveis se

comportam na estrutura do código, quais suas melhores práticas;

3. Conceitos relacionados a legibilidade e capacidade de escrita dos códigos;

4. Conhecimento aprofundado sobre o Ambiente de Desenvolvimento Integradoque envolve uma linguagem de programação;

5. Visualização da possibilidade de integração entre Hardware e Software;

6. Interpretação de problemas que envolvem a criação de algoritmos;

7. A criação de ideias que solucionem problemas do cotidiano;

8. O uso de ferramentas Open Source, que proporcionam a possibilidade de

expansão do conhecimento sem barreiras e o incentivo para o desenvolvimento

destas ferramentas a partir de uma Comunidade atuante; e

9. E, por fim, vale ressaltar o baixo custo na qual a Plataforma propicia

considerando as diversas utilidades do Arduino e seus similares.


20/24

Ao término do ciclo de aulas, foi distribuído novo questionário referenciando ao que

foi exposto em sala e como o uso da Plataforma contribuiria sobremaneira para a prática

pedagógica.

Foram realizados os seguintes questionamentos:

1° – Conhecia a Plataforma de prototipagem Arduino?

2° – Achou interessante a proposta do uso da Plataforma Arduino no ambiente

acadêmico?

3° – Sentiu alguma dificuldade nos projetos quanto ao uso dos componentes

eletrônicos?

4° - Sentiu alguma dificuldade nos projetos uso da linguagem de programação

em seu ambiente de desenvolvimento (IDE)?5° – Dos projetos que foram apresentados, foram suficientes para demonstrar

conceitos que envolvem estruturas de controle e de tomada de decisão?

6° – Acredita que a Plataforma Arduino seria uma ferramenta de baixo custo

para uso no ambiente acadêmico?

7° – Concorda que a Plataforma Arduino conseguiu abranger o suficiente,

conceitos ligados a Software e Hardware?

8° – Acredita que houve um aumento no nível de assimilação em algunsconceitos inerentes a Linguagem de Programação?

9° – Acredita que o ambiente acadêmico necessita de meios mais tangíveis, que

assimilem conceitos abstratos das disciplinas que envolvem programação?

10° – Você achou proveitoso o uso da Plataforma na criação de soluções e que

seu nível de criatividade possa aumentar com o uso constante em sala de aula?

Gráfico 2 –

Questionário avaliativo sobre o uso de Plataformas Arduino.

0

5

10

15

20

25

SIM

NÃO

NÃO SOUBERAM


21/24


22/24

o caso de uso exigia, más de aplicar muito além do que se propôs, motivo da possibilidade de

uso em outros casos que também poderiam em envolver a ferramenta.

Associar cada vez mais novas tecnologias às práticas acadêmicas usuais, desperta e

instiga aos que praticam “o aprender”, a acreditar que o processo de ensino tem sido fruto de

melhorias constantes por parte dos Docentes.

O uso da Plataforma Arduino levando em consideração suas características de baixo

custo, uma boa acessibilidade a material informativo, uma comunidade aberta e participativa e

tão importante quanto às outras, o fato de ser uma ferramenta extremamente didática, gerada a

partir de uma ideia de melhorar a vida de quem a utiliza, foram os pontos fortes analisados

pelos alunos através dos questionários didáticos que puderam, por exemplo, afirmar que a

ferramenta é uma boa candidata a ser incluída nas ementas dos cursos de TIC da Faculdade, pois grande parte desconhecia a ferramenta e não sabia dessa integração que e mesma tinha a

respeito do uso de um ambiente de desenvolvimento que inclui um IDE e uma linguagem de

programação dedicada à ferramenta.

A partir dos dados extraídos da pesquisa, consegui-se concluir também que as práticas

atuais de ensino junto com suas ferramentas de apoio ainda são interessantes aos alunos, e

com a possibilidade de implantação da Plataforma Arduino como apoio a essas práticas, a

mesma não substituiria más sim contribuiria para uma melhoria em simetria aos métodosatuais.

Em suma, uma melhor didática aplicada por parte do Corpo Docente e muito mais

importante, incentivada pelas instituições de ensino faz uma enorme diferença aos alunos por

mais que os mesmos sejam de diferentes áreas, esse incentivo vem decorrente da assimilação

da idéia de que o aprendizado é algo intuitivo, ou seja, decorre simplesmente da prática

através de instrumentos onde sua capacidade de criar, pensar e solucionar problemas seja

prazerosa.


23/24

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Arduino Guide Environment. Disponível em Acessado em 05 de maio, 2015.

Ackermann, E. Piaget's Construtivism, Papert's Constructionism: What's the

difference?. MIT Media Lab, 2001.

Almeida, M. Educação, ambientes virtuais e interatividade. In. SILVA, Marco. (org).

Educação Online. São Paulo: Loyola, 2003.

Bastos, B. L.; Borges M.; D’Abreu J. Scratch, Arduino e o Construcionismo: Ferramentas

para a educação. In: I STED – Seminário de tecnologia educacional de Araucária, 2010.Paraná. Anais. ISBN 978-85-98429-02-1.

Computing Conversations.Disponível em http://www.computingnow.computer.org.

Acessado em 05 de abril, 2015.

DALE, E. Audio-Visual Methods in Teaching (3rd ed.). The Dryden Press. New York,

1969.

Fonseca, E. G. P.; Veja. A. S. V. Tutorial sobre introdução a projetos utilizando o Kit dedesenvolvimento Arduino. Universidade Federal Fluminense – Escola de Engenharia

Departamento de Engenharia de Telecomunicações. Niterói, 2011.

Günther, H. Pesquisa Qualitativa Versus Pesquisa Quantitativa: Esta É a Questão?

Universidade de Brasília. Psicologia: Teoria e Pesquisa Mai-Ago 2006, Vol. 22 n. 2, pp. 201-

210.

LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Andrade de Marina. Fundamentos de Metodologia

Cientifica. 7.ed. [s.l.]: Atlas, 2010.

Monk, Simon. 30 projetos com Arduino / Simon Monk ; Tradução: Anatólio Laschunk. 2.

Ed. Porto Alegre: Bookman, 2014.

Schildt, Hebert. C, completo e total - 3° edição revista e atualizada. Hebert Schildt;

tradução e revisão técnica Roberto Carlos Mayer. São Paulo: Makron Books, 1996.

Silva, J. L. S.; Melo, M. C.; Camilo, R. S.; Galindo, A. L; e Viana, E. C. 2014. Plataforma

Arduino integrado ao PLX-DAQ: Análise e aprimoramento de sensores com ênfase no

http://www.arduino.cc/en/Guide/http://www.computingnow.computer.org./http://www.computingnow.computer.org./http://www.arduino.cc/en/Guide/


24/24

LM35. XIV Escola Regional de Computação Bahia, Alagoas e Sergipe (ERBASE). Feira de

Santana, BA. 2014.

Souza, A. R.(et al.). A placa Arduino: uma opção de baixo custo para experiências de

física assistidas pelo PC. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 33. n. 1, 1702. Edição (Só

da 2ª em diante) ed. Local: Editora, 2011.

Wainer, J. Métodos de pesquisa quantitativa para a Ciência da Computação. Instituto de

Computação, UNICAMP.

Documents

A Usabilidade Da Plataforma Na Área Didática Como Ensino e Aprendizagem Abordando Algoritmos e Programação, Estruturas de Repetição e Decisão Um Estudo de Caso Numa IES