Ensino de Física no Ensino Fundamental: desenvolvimento de equipamentosdidáticos

RESUMO

AUTOR PRINCIPAL:Leonardo Rebonato

E-MAIL:leonardo_rebonato_07@hotmail.com

TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC::Probic Fapergs

CO-AUTORES:Adriano Canabarro Teixeira,Marco Antonio Sandini Trentin

ORIENTADOR:Cleci Werner da Rosa

ÁREA:Ciências Exatas, da terra e engenharias

ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ:70804036 TECNOLOGIA EDUCACIONAL

UNIVERSIDADE:Universidade de Passo Fundo

INTRODUÇÃO:O trabalho integra o projeto Ensino de Física no Ensino Fundamental que tem por objetivo proporcionar a qualificação doensino de Física neste nível de escolarização. Os resultados do projeto têm apontado para a necessidade de rever osconteúdos presentes nas disciplinas da área científica e tecnológica junto aos cursos de formação de professores, tanto naárea de pedagogia como de ciências, bem como a necessidade de propor ferramentas didáticas para instrumentar a açãodocente. A partir dessa realidade o presente estudo desenvolvido no âmbito da iniciação científica, centrou suas ações nodesenvolvimento de tais equipamentos didáticos, construídos com objetivo de serem utilizados no ensino de Ciências(Física) no Ensino Fundamental, tendo a Robótica como protagonista.

METODOLOGIA:Na busca por atingir tais objetivos o presente estudo investigou a presença da Física nas propostas curriculares do EnsinoFundamental nas escolas públicas do município de Passo Fundo-RS. Diante dos tópicos identificados, especialmente ospresentes no nono ano do Ensino Fundamental, o estudo projetou e desenvolveu um dispositivo robótico, para ser utilizadocomo ferramenta didática na abordagem de conceito e conteúdos vinculados a Física. O robô atuará como instrumento doprofessor, proporcionando que os estudantes se sintam instigados a estudar tais conteúdos e percebam a relação entreCiências e mundo cotidiano. O robô foi construído inteiramente com materiais de fácil aquisição e presentes nos maisdiferentes dispositivos eletrônicos do dia a dia, bem como sucata eletrônica. Dessa forma, além de utilizá-lo comoinstrumento didático, sua construção e programação também poderá ser explorada pelo professor em sala de aula,podendo inclusive ter o auxílio dos alunos.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:Para apresentar os resultados obtidos com o presente estudo, opta-se por dividi-los em dois tópicos: mapeamento dosconteúdos e desenvolvimento do equipamento didático. Em termos dos conteúdos presentes, destaca-se que poucos sefazem presentes na etapa inicial do Ensino Fundamental (do primeiro ao quinto ano) e nos demais anos, a Física aparecede forma mais expressiva nos conteúdos programáticos no nono ano (último ano do ensino fundamental). Quanto aodesenvolvimento do equipamento didático, o dispositivo robótico foi construído utilizando uma placa Arduino, que é umaplataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre e de baixo custo, permitindo controlar uma grande variedade decomponentes eletrônicos, tais como: dispositivos de saída (dispositivos de áudio e vídeo), entrada (sensores de cor,temperatura, distância), de comunicação (Wireless, Bluetooth) e motores. Inicialmente o desenvolvimento do robô sedeteve na construção do chassi, em acrílico, e após isso a implantação dos demais componentes, entre eles os motores,rodas, controladores de motor, protoboard e fios, e suporte de pilhas para alimentação da placa. Além disso, destaca-se aimplantação de um módulo de rádio frequência (APC 220) que permite a comunicação sem fio do robô. A linguagem deprogramação utilizada no dispositivo foi o Wiring, derivada do C/C++. Para o desenvolvimento de uma interface gráfica, foiutilizado a linguagem Python, possibilitando o envio de comandos ao dispositivo de maneira mais amigável, a escolha dalinguagem se deve a ela possuir um conjunto de bibliotecas que permitem a fácil comunicação com as placas Arduino. Aproposta pedagógica inicial deste dispositivo é abordar conteúdos relacionados a deslocamento, trajetória e velocidademédia. Através da interface o aluno envia parâmetros ao robô como ângulos e distâncias a serem percorridas em umcircuito para chegar ao seu destino final.

CONCLUSÃO:O estudo mostra-se um referencial na área em termos da utilização de tecnologia no ensino de Física. Com a popularizaçãodo Arduino, a robótica começou a ficar mais acessível e aplicações de cunho educacional começaram a ser possíveis deserem realizadas. O estudo mostra que a tecnologia pode ir além da utilização de computadores em sala de aula.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:CÉSAR, D.; BONILLA, M.H. Robótica Pedagógica com Soluções Tecnológicas Livres no Cet CEFET em Itabirito ¿ MG. In:Anais do XXVII Congresso da SBC, 2007. Disponível: http://br-ie.org/pub/index.php/wie/article/download/953/939

SANTOS, F.L.; NASCIMENTO, F.M; BEZERRA, R. A Robótica Educacional como abordagem de baixo custo para o ensinode computação em cursos técnicos e tecnológicos. In: Anais do XXX Congresso da SBC, 2007. Disponível: http://www.br-ie.org/WIE2010/pdf/st06_02.pdf

Assinatura do aluno Assinatura do orientador