Navegando por Assunto "Robótica"

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A robótica e o desenvolvimento da inteligência emocional na escola: um estudo de caso na construção de um projeto realizado no 3º ano do ensino fundamental
(2019) Bratcher, Maria Aparecida de Barros Correia; Oliveira, Robson Santos de; http://lattes.cnpq.br/4215662836134397; http://lattes.cnpq.br/5015384756516075
O presente trabalho visa pesquisar, comparar e discutir a utilização do ensino da Robótica Educacional, buscando avaliar a percepção, o aprendizado e o desenvolvimento da Inteligência Emocional nos aspectos da Empatia e Aptidão Social. O objetivo geral da pesquisa foi investigar como a Robótica Educacional estimula o desenvolvimento de competências da Inteligência Emocional (Habilidades de Aptidão Social e de Empatia) nos alunos do 3° Ano do Ensino Fundamental na construção de um projeto realizado em sala de aula. Tomou-se por base, principalmente, os estudos de Seymour Papert sobre a Robótica Educacional e Daniel Goleman sobre a Inteligência Emocional. A pesquisa de campo, de caráter qualitativa, foi realizada em uma turma do 3° ano Ensino Fundamental do Colégio Presbiteriano XV de Novembro em Garanhuns-PE, observando-se a proposta pedagógica da Robótica Educacional (LEGO Education - WEDO 2.0 da Viamaker). A observação se deu a partir das atividades propostas no caderno de projetos que explora o Desafio Protótipo do Jacaré, uma aula de caráter interdisciplinar com conteúdos do currículo escolar com foco em ciências. Como resultados obtidos demonstrou-se que as habilidades da Inteligência Emocional foram apresentadas nas etapas da metodologia da Robótica Educacional. Assim, evidenciou-se o estímulo tanto cognitivo quanto emocional pelos quais favorecem as relações interpessoais e à socialização dos educandos, fazendo-se importantes na formação deles ao longo da vida.
A robótica educacional como ferramenta mediadora em uma formação continuada com professores de ciências à luz da teoria da atividade
(EDUFRPE, 2022) Silva, Ivoneide Mendes da; Leão, Marcelo Brito Carneiro; Silva, Viviane Barbosa da
A Robótica Educacional é uma ciência relativamente nova e está em expansão, por ser uma ferramenta de tecnologia da informação e comunicação era inicialmente usada apenas nas areas de computação e engenharia, começou a ser explorada tambem na educação e com um grande potencial interdisciplinar, apesar de seus custos a Robotica Educacional esta presente na maioria das escolas púplicas de Pernambuco, mas são utilizadas, na maioria das vezes, apenas para as competições que acontecem todos os anos. Este trabalho, uma Pesquisa-intervenção, procurou investigar os limites e as possibilidades do uso da Robótica Educacional nos conteúdos de ciências, em especial o corpo humano, através da formação de professores por Oficina Didática, conduzimos este estudo fundamentados nos pressupostos teóricos e metodológicos da Teoria da Atividade. Os dados foram coletados através das respostas ao questionário prévio, durante toda a oficina didática, com as discussões sobre a possibilidade do uso da robótica educacional, nos processos de montagem e programação dos protótipos dos robôs, durante a apresentação dos planos de aula no conteúdo do corpo humano e nas respostas dadas através da entrevista semiestruturada no final do processo. Participaram do processo sete professores de ciências, moradores da Região Metropolitana do Recife, pois apesar de todo o processo ter sido realizado de forma online, em virtude da pandemia do COVID-19 foi preciso entregar os kits de Robótica da Lego Mindstorms para que os professores pudessem participar de forma teórica e prática da oficina. Analisamos os dados através do processo de elucidação baseado na Teoria da Atividade, primeiro dividindo o problema em atividades, depois delineando o contexto das atividades através da diagramação da terceira geração proposta por Engeström e por último descrevendo as estruturas hierárquicas das atividades e identificando os motivos e ações envolvidas. A partir da análise dos dados iden¬tificamos algumas limitações mais gerais para o uso da Robótica Educacional, como o custo do material e a sua manutenção, além da dificuldade no processo de montagem e principalmente na programação, outras limitações são mais da área de ciências, como a questão do tempo das aulas dentro da grade oficial. Em relação as contribuições essa ferramenta é bastante promissora, pois pode estimular a investigação com resoluções de problemas, pode ser utilizada para realizar atividades práticas de ciência, mas principalmente criam um ambiente propício para estimular o protagonismo e autonomia, desenvolver o pensamento empírico, computacional e o raciocínio logico, o engajamento, a motivação, a criatividade e o trabalho em equipe.
Aplicativos educacionais para dispositivos móveis
(Universidade Federal Rural de Pernambuco (SEDE); Departamento de Estatística e Informática, 2011) Melo, Jeane Cecília Bezerra de
Criando equipes de robótica
(Universidade Federal Rural de Pernambuco(UAG); Unidade Acadêmica de Garanhuns., 2011) Araujo, Alberto Einstein Pereira de
Ensino e aprendizagem de lógica de programação com linguagem visual em blocos no 5º ano do ensino fundamental
(2020) Lima Filho, Manoel Pereira de; Diniz, Juliana Regueira Basto; Miranda, Ana Clara Cavalcanti de; http://lattes.cnpq.br/9454892742755108; http://lattes.cnpq.br/0175193064988810; http://lattes.cnpq.br/5986038272786137
Apresentamos nesse trabalho de conclusão de curso algumas soluções tecnológicas e teorias de aprendizagem para uma educação tecnologicamente digital. Demostramos que a educação pode acompanhar e apropriar-se das tecnologias,alinhando a educação formal ao contexto social e temporal permitindo um processo de ensino e aprendizagem mais significativos, cuidando-se de não transformar a educação com uso de tecnologia em educação tecnicista, dissociadas de contexto e de significação para os alunos. Abordamos o construcionismo defendido por educadores como Seymour Papert,que propôs e desenvolveu uma teoria derivada do construcionismo denominada construtivismo, tendo instrumentalizado suas ideias ao desenvolver, junto com outros pesquisadores,uma linguagem de programação que proporciona uma aprendizagem tecnológica para o entendimento da programação de computadores por crianças de maneira crítica e construtivista. Assim, descrevemos algumas ferramentas baseada nas ideias originais de Seymour Papert e suas evoluções tecnológicas. Tais ferramentas usam linguagens visuais em bloco para construção de programas com recursos multimídia,possibilitando a construção de jogos ou para criação de aplicativos mobile. Chegamos a apresentar uma solução comercial para aplicação de robótica educacional chamada Lego MindstormsEV3. Saímos da abordagem teórica e realizamos um estudo de caso que demonstra a aplicação da robótica educacional para o ensino de lógica de programação utilizando programação visual em blocos aplicada a alunos do 5º ano do ensino fundamental, demostrando os desafios propostos,os respectivos resultados alcançados pelos alunos, como também, a percepção dos participantes, descrevendo seus feedbacks, que podem ser importante relato para as melhorias na aplicação das aulas de programação com robótica educacional e realização de trabalhos futuros. Assim, nesse trabalho realizou-se uma pesquisa exploratória demonstrando as principais ferramentas para o ensino de lógica de programação que utilizam uma abordagem visual em blocos de programação, sendo definida uma ferramenta de educação tecnológica que permitiu a criação de estruturas robóticas que poderão ser programadas e experimentas de forma prática, proporcionando uma abordagem teórico-prática para o ensino e a aprendizagem de lógica de programação.
Kit educacional como facilitador do processo de ensino aprendizagem na construção do conceito de biomas brasileiros
(2023-04-19) Silva, Ana Carolina Soares; Couto, Janaína de Albuquerque; http://lattes.cnpq.br/7709040837130788; http://lattes.cnpq.br/4797438152053136
A metodologia ativa é uma ferramenta que busca as melhores maneiras de colocar em prática a produção do conhecimento, é considerado algo completamente diferente daquilo que encontramos hoje em dia nas instituições de ensino. Sendo assim, o currículo deve ser organizado para permitir que a escola desempenhe com êxito sua função na formação dos estudantes e para alcançar seu objetivo. O uso dessas metodologias podem favorecer a autonomia do discente, despertando a curiosidade, estimulando tomadas de decisões individuais e coletivas, advindos das atividades essenciais da prática igualitária. O objetivo deste trabalho é analisar as contribuições de um kit educacional para a construção de conceitos sobre Biomas, na perspectiva de uma abordagem ativa. A proposta metodológica trata-se de uma pesquisa qualitativa de natureza interpretativa, com estudantes do terceirou ano do ensino médio em uma Escola Técnica Estadual em Gravatá. A intervenção teve por base o Ciclo de Experiência de Kelly - CEK, que destrincha a intervenção em 5 etapas: antecipação, investimento, encontro, validação e revisão construtiva. Ademais, antes do CEK, foi aplicado o Questionário de Verificação Anterior a Ação (QVA) e ao concluir o CEK que foi aplicado o Questionário de Verificação Posterior a Ação (QVP), sendo estes questionários os documentos analisados na presente pesquisa. A partir dos resultados, observamos avanços em relação à construção dos conceitos, não apenas sobre biomas, como também conceitos sobre estufa e espécies endêmicas. Portanto, o uso de kits educacionais voltados ao estudo dos biomas contribuiu de forma significativa para o processo de ensino e aprendizagem dos estudantes.
Movimentação de um robô uniciclo utilizando controladores PID discretos
(2021-07-20) Mei, Filipe Peticor; Medeiros, Victor Wanderley Costa de; Gonçalves, Glauco Estácio; http://lattes.cnpq.br/6157118581200722; http://lattes.cnpq.br/7159595141911505; http://lattes.cnpq.br/2113269128469015
Robôs autônomos são robôs que podem realizar atividades e atingir objetivos em ambientes desestruturados. Um dos principais objetivos desse tipo de equipamento é realizar atividades que são consideradas repetitivas, perigosas ou inviáveis para o ser humano, sendo utilizados em ambiente doméstico ou industriais. Para atingir esse objetivo é essencial que o robô autônomo tenha um bom sistema de localização. Variados tipos de algoritmos de sistemas controle de trajetória são propostos e o controlador PID é um dos controladores clássicos populares em diversas aplicações, sendo possível usar esse controlador para a finalidade de sistemas de navegação. Dessa forma, este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo de um robô, para avaliar como um controlador PID digital auxilia o desempenho de sua movimentação.
O uso de metodologias ativas de ensino associada à robótica educacional com alunos do Ensino Fundamental: relato de uma experiência
(2020-11-04) Cupertino, Gabriela Barbosa; Barros, Abner Corrêa; http://lattes.cnpq.br/3825998752196688; http://lattes.cnpq.br/6157059647848581
As metodologias ativas de ensino são abordagens de ensino-aprendizagem que caracterizam-se por levar o aluno a assumir um maior protagonismo na dinâmica da aquisição de conhecimento, de forma que o professor passa a atuar não mais como um detentor maior da informação e do saber mas como um facilitador e mediador deste processo. Nesta abordagem o aluno é estimulado a participar de forma ativa na construção do conhecimento por meio da busca por soluções para problemas relevantes no seu contexto de vida e pelo exercício constante do senso crítico. O objetivo desta monografia é trazer um relato crítico do uso de metodologias ativas de ensino (Aprendizagem Baseada em Problemas, Aprendizagem em Pares e Movimento Maker) associadas a ferramentas tecnológicas (Robótica Educacional e Design Thinking) em uma escola de ensino fundamental da zona rural do município de Vitória de Santo Antão - PE. Serão analisados tanto os métodos pedagógicos empregados quanto o impacto do uso dessas metodologias no desempenho e na vivência escolar dos estudantes envolvidos. Os resultados observados ao longo deste processo permitiu concluir que as metodologias adotadas proporcionaram aos alunos ganhos em áreas que foram além da simples aquisição do conhecimento acadêmico, com melhoras significativas na capacidade de socialização, trabalho em equipe e na construção de um pensamento crítico e questionador.
Teabot: Robô para treinamento de expressões faciais emocionais para pessoas com Transtorno do Espectro do Autismo
(2019) Santos, José Antônio Pedro dos; Souza, Ellen Polliana Ramos; http://lattes.cnpq.br/6593918610781356; http://lattes.cnpq.br/6708636452559673
Atualmente, ocorre um caso de autismo a cada 110 pessoas no mundo inteiro e estima-se que no Brasil existem cerca de 2 milhões de indivíduos com autismo. O Transtorno do Espectro Autista é caracterizado por déficits persistentes na comunicação social e interação social em múltiplos contextos, indivíduos com este transtorno têm dificuldades na consciência emocional,resultando em uma condição conhecida como Alexitimia, caracterizada pela dificuldade em identificar e descrever sentimentos, condição essa que afeta 50% da população autista. Dessa forma, é possível utilizar tratamentos como a análise do comportamento, terapias ocupacionais,fonoaudiólogo, fisioterapia, que visam diminuir os sintomas causados por esse transtorno. Por outro lado, é visto na literatura robôs capazes de interagir com indivíduos autistas, visando aprimorar alguma habilidade específica desses indivíduos, robôs com essas características são chamados de socialmente assistivos. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo desenvolver um robô social assistivo capaz de treinar o reconhecimento e representação das seis expressões faciais universais em crianças e jovens com autismo que possuem dificuldades em realizar essas expressões. O robô desenvolvido neste trabalho possui característica não humanoide, e ainda conta com recursos audiovisuais. Todos os seus componentes físicos e lógicos são controlados por uma placa Raspberry Pi 3 e implementado um sistema para representar as seis expressões faciais universais, o qual foi incorporado um sistema de reconhecimento facial. Três diferentes versões do robô foram desenvolvidas. Por fim, dois experimento foram desenvolvidos, com total de 19 participantes, em 19 dias dedicados para a execução dos experimentos, foram realizadas mais de 50 sessões com os participantes, atingindo um pouco mais de 1000 minutos de interação com os indivíduos e capturadas mais de 15 mil imagens em duas versões do TEABot. Baseado na análise dos resultados obtidos com a execução do experimento, tornou possível identificar que os participantes apresentaram maior dificuldade em imitar as expressões de tristeza, raiva,nojo e medo. De acordo com os experimentos realizados e as informações coletas com os pais dos participantes, tornou possível levantar evidencias que o robô TEABot é capaz de treinar expressões faciais em pessoas com dificuldades em representar e reconhecer tais emoções.
Um algoritmo para geração de Navigation Meshes em mapas bidimensionais homogêneos: uma aplicação no jogo Dragon Age: Origins
(2019) Costa, Ingrid Danielle Vilela; Bocanegra, Silvana; http://lattes.cnpq.br/4596111202208863; http://lattes.cnpq.br/6113606913639280
Nos cenário dos jogos eletrônicos e, mais recentemente, na robótica, agentes autônomos comumente necessitam resolver repetidamente o problema de busca de menor caminho. Esta necessidade eventualmente pode consumir muitos recursos e demandaotimizações para que estas buscas sejam mais eficientes. Tais otimizações podem in-cluir melhorias nos algoritmos de busca, na representação dos mapas, nas estruturasde dados utilizadas, entre outras. O presente trabalho apresenta uma otimização para algoritmos de busca baseada na redução do tamanho do espaço de busca, através deum algoritmo de geração automática de Navigation Meshes, que são redes de áreas caminháveis de mapas, implicando em redução do espaço de busca e consequen-temente melhoria de tempo de processamento. A geração de Navigation Meshes é um problema ainda sem solução estabelecida. Para avaliar a heurística foram solucionados problemas de caminho mínimo em 156 mapas obtidos de um benchmark. Os caminhos foram determinados pelo algoritmo A* e foram comparadas as soluções no mapa original e no mapa otimizado pela heurística. Foi alcançada uma redução de espaço de busca média de 97,42%, com desvio padrão de 0,026 e a busca teve uma redução marginal média no tempo de execução de 46,76%.
Um estudo comparativo entre metodologias ativas para desenvolvimento de habilidades de pensamento computacional no ensino de robótica
(2022-02-16) Lima, Huan Christopher José de; Rodrigues, Rodrigo Lins; http://lattes.cnpq.br/5512849006877767; http://lattes.cnpq.br/2033883465489052
Com a inclusão do ensino da computação na educação básica, através do parecer do CNE 02-2022 , que institui e orienta a implantação da computação na educação básica, através do complemento à Base Nacional Comum Curricular (BNCC), a aplicação do pensamento computacional e da robótica educacional estarão cada vez mais presentes como recursos didáticos compatíveis com as competências e habilidades necessárias para despertar o aluno como um agente ativo capaz de analisar e investigar as adversidades da sociedade atual, que está imersa em soluções tecnológicas. Neste sentido, buscamos neste estudo, analisar o progresso de duas turmas durante o aprendizado do pensamento computacional, usando kits de robótica como ferramentas educativas, ministrado através de duas metodologias ativas de ensino: a gamificação e a aprendizagem baseada em problemas. Para compreender o nível de evolução dos alunos e assim poder comparar as duas metodologias, foi aplicado um pré-teste na primeira aula e um pós-teste na última aula em ambas as turmas. Ambas as aplicações contém vinte questões que abordam os conceitos dos quatro pilares do pensamento computacional. A partir dos dados coletados, podemos entender que o nível de absorção de conhecimento dos alunos em atividades que exigem decomposição, reconhecimento de padrões, abstração e algoritmos podem variar de pilar para pilar, não apenas de acordo com a metodologia ativa usada no curso, como também com fatores adversos como por exemplo a idade dos alunos. Assim, nesta pesquisa avaliamos as metodologias para o ensino de robótica e pensamento computacional, apontando que a utilização de ambas, em conjunto, permite o desenvolvimento de habilidades e competências, promovendo engajamento e participação dos alunos.
Uma abordagem da robótica sustentável para o ensino de química
(2018-08-29) Albuquerque, Edson Severiano de; Leão, Marcelo Brito Carneiro; Souza, Rodrigo Baldow de; http://lattes.cnpq.br/7464451242948613; http://lattes.cnpq.br/2437159839645198; http://lattes.cnpq.br/7276831284746984
Esta pesquisa fez uma análise de uma prática pedagógica com a Robótica Sustentável no Ensino de Química, observando como esse trabalho pôde contribuir com o ensino e aprendizagem dos temas abordados na atividade. Foram realizados alguns encontros com estudantes do 9º ano do ensino fundamental de uma escola privada discutindo temas de Química relacionados à Educação Ambiental. Foi feita uma coleta de lixo eletrônico na comunidade de forma que esse material foi utilizado pelos alunos no desenvolvimento de três protótipos. Depois da construção desses artefatos, foi aplicado um questionário com os estudantes de forma que suas respos-tas foram categorizadas e organizadas em tabelas e, consequentemente, analisa-das. Observou-se que a atividade fez com que os alunos entendessem melhor os problemas causados pelo descarte do lixo eletrônico, propondo, inclusive, algumas soluções, e possibilitou uma prática na qual os estudantes puderam aprender assun-tos de Química que muitas vezes são vistos só na teoria simples.
Verificação eficiente de robôs educacionais
(2021-03-03) Correia, Lucas Francisco Pereira de Gois; Nogueira, Sidney de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9171224058305522; http://lattes.cnpq.br/1957154709677653
Robótica educacional é uma área de interesse crescente dentro das instituições de ensino. Devido ao seu baixo custo e facilidade de aquisição, ambientes virtuais de programação para robôs têm sido desenvolvidos para suportar o ensino de conceitos de computação, programação e robótica. A principal ferramenta de depuração disponível nestes ambientes é a simulação do robô dentro de um ambiente virtual. Nestes ambientes, a depuração acontece de forma visual: não é possível analisar de forma automática se um programa vai convergir para um objetivo específico. Soluções para analisar de forma automática programas de robôs virtuais são ferramentas de ensino importantes para a avaliação eficiente e precisa dos programas. O objetivo deste projeto é aperfeiçoar uma abordagem de verificação automática de programas de robô. Esta abordagem traduz programas na linguagem ROBO para a notação formal CSP e utiliza o verificador de modelos FDR para analisar o comportamento do programa. O resultado retornado pelo verificador é utilizado para informar se o programa analisado possui o comportamento esperado. O aperfeiçoamento corresponde a implementação de um tradutor de ROBO para CSP que gera um modelo CSP mais eficiente de ser analisado do que o modelo produzido pelo tradutor atual. Através de avaliação empírica, pode-se observar uma redução significativa no tempo para análise dos modelos CSP obtidos a partir do tradutor desenvolvido neste trabalho. O tempo de análise observado foi praticamente constante para os mapas analisados, enquanto o tempo de análise dos modelos gerados pelo tradutor anterior, produzido antes deste trabalho, apresentou um crescimento exponencial com relação ao tamanho do mapa onde o programa é analisado. Uma contribuição adicional deste trabalho é que o tradutor transforma em CSP programas com qualquer sintaxe da linguagem ROBO, enquanto o tradutor anterior lidava apenas com um subconjunto da sintaxe.