Este documento propõe um projeto de ensino-aprendizagem da disciplina Aplicações Informáticas B utilizando robótica educativa e storytelling. O projeto envolve dividir os alunos em equipas para criarem histórias relacionadas a um tema escolhido pelo professor e, em seguida, programarem robôs para representarem as suas histórias. O objetivo é ensinar os conceitos da disciplina de forma prática e envolvente.
Uma proposta de ensinoaprendizagem da disciplina Aplicações Informáticas B utilizando robótica educativa e storytelling
1. 55Investigação, Práticas e Contextos em Educação 2013
Uma proposta de ensino-
aprendizagem da disciplina Aplicações
Informáticas B utilizando robótica
educativa e storytelling
Susana Ferreira
Instituto de Educação da Universidade de Lisboa
susanaferreira@campus.ul.pt
Diana Oliveira
Instituto de Educação da Universidade de Lisboa
d.oliveira@campus.ul.pt
Honorina Celestino
Instituto de Educação da Universidade de Lisboa
hcelestino@campus.ul.pt
Paula Abrantes
Instituto de Educação da Universidade de Lisboa
pabrantes@campus.ul.pt
RESUMO
palavras-chave:
ABSTRACT
-
-
Keywords: -
2. Investigação, Práticas e Contextos em Educação 201356
1. INTRODUÇÃO
Este artigo foi elaborado no âmbito da disciplina de Didática da Informática
III integrante no Mestrado em Ensino de Informática da Universidade de Lis-
boa, tendo como objetivo explorar as potencialidades da robótica educativa
como ferramenta e como objeto de aprendizagem, ao longo de um projeto
continuado para todo um ano letivo.
Este projeto nasceu da necessidade de colmatar as dificuldades na apren-
dizagem da programação identificadas por diversos autores (Saeli, Perrenet,
Jochems & Zwaneveld, 2011; Gomes, Martinho, Bernardo, Matos & Abrantes,
2012). Ensinar programação não é fácil. Assumindo as complexidades indivi-
duais de cada aluno, diferentes alunos revelam diferentes dificuldades a nível
da programação (Saeli et al., 2011). Na perspetiva dos alunos programar é
complexo, por vezes confuso e envolve muito código (Gomes et al., 2012).
Para além disso, segundo os mesmos autores os alunos manifestaram prefe-
rência por uma componente mais prática, hands-on, em detrimento de uma
exposição de conteúdos excessiva. Uma das soluções propostas e testadas por
diversos autores (Gaspar, 2007; Gomes, 2012) é a Robótica Educativa, que
é apresentada como uma tecnologia que desperta o interesse dos alunos e os
leva a aprender os conceitos fundamentais da programação de um modo mais
divertido e descontraído, tendo em conta que vai de encontro às necessidades
dos alunos nativos digitais (Prensky, 2001).
Assim, uma vez que a robótica educativa parece ser adequada para o ensi-
no da programação, a nossa proposta ambiciona utilizar a robótica educativa
não apenas para ensinar a programar mas para toda a disciplina Aplicações
Informáticas B [AI B]. Para isso consideramos pertinente associar a robó-
tica educativa ao storytelling, na medida em que cria os motivos ou temas
de aprendizagem (Rusk, Resnick, Berg & Pezalla-Granlund, 2008), indo de
encontro ao testado com sucesso por Oliveira, Ferreira, Celestino, Ferreira e
Abrantes (2012), segundo uma metodologia baseada em projetos. Neste sen-
tido, este artigo divide-se em três partes: enquadramento curricular e didático,
planificação do projeto e conclusão.
2. ENQUADRAMENTO CURRICULAR E DIDÁTICO
Para Roldão (2009) ensinar consiste em desenvolver uma ação especializada
de fazer alguém aprender alguma coisa que se pretende e considera necessária,
acionando e organizando um conjunto variado de dispositivos que promovem
a aprendizagem do outro. Para ensinar algo é importante definir o que que-
remos ensinar – conteúdo programático – e como vamos ensinar – estratégias,
tecnologias, metodologias. Neste caso, pretende-se ensinar todo o conteúdo
programático da disciplina Aplicações Informáticas B usando a robótica edu-
cativa associada ao storytelling numa metodologia de ensino-aprendizagem
baseada em projetos.
2.1 APLICAÇÕES INFORMÁTICAS B
Aplicações Informáticas B é uma disciplina opcional do 12.º ano nos qua-
tro cursos cientifico-humanísticos do sistema educativo português: Ciências
e Tecnologia, Ciências Socioeconómicas, Artes Visuais e Línguas e Humani-
dades (Ministério da Educação e Ciência, 2013); tendo como carga horária
sugerida dois blocos de 90 minutos semanais ou quatro blocos de 45 minutos
(Decreto-Lei n.º 129/2012).
A estrutura da disciplina AI B de acordo com o explicitado no programa
3. 57Investigação, Práticas e Contextos em Educação 2013
(Pinto, Dias & João, 2009) é constituída por quatro unidades de ensino-apren-
dizagem: Introdução à Programação, Introdução à Teoria da Interatividade,
Conceitos Básicos de Multimédia e Utilização dos Sistemas Multimédia; ten-
do como objetivos principais:
Compreender a lógica e componentes estruturais da programação;
Utilizar estruturas de programação;
Compreender a importância da interatividade;
Adquirir conhecimentos elementares sobre sistemas e conceção de
produtos multimédia;
Identificar e caraterizar software de edição e composição multimédia;
Desenvolver a capacidade de trabalhar em equipa.
2.2 ROBÓTICA EDUCATIVA
A utilização da Robótica Educativa em contexto de sala de aula é apoiada por
diversos autores, que defendem que através dela é possível introduzir os alu-
nos em importantes áreas, tais como, as ciências, tecnologia, engenharia e ma-
temática (Johnson, 2003; Perteet, 2005, citados por Goh & Aris, 2007). De
acordo com Zilli (2002, citado por Zilli, 2004) a robótica educativa propi-
cia competências tais como raciocínio lógico, habilidades manuais e estéticas,
relações inter e intrapessoais, investigação e compreensão, representação e
comunicação, trabalho de pesquisa, Learning with Errors [LWE], aplicação
das teorias formuladas a atividades concretas, utilização da criatividade em
diferentes situações e capacidade crítica.
Segundo Alimisis e Kynigos (2009) projetos e atividades de robótica em
ambientes escolares pode ser classificado em duas categorias, de acordo com
o papel que a robótica desempenhar no processo de aprendizagem: objeto
ou ferramenta de aprendizagem. A robótica como objeto de aprendizagem
inclui atividades educativas onde se estuda a robótica em si, como por exem-
plo, atividades educativas voltadas para a configuração de um ambiente de
aprendizagem que irá envolver ativamente os alunos na resolução de proble-
mas autênticos com foco na Robótica, tais como construção de robots, pro-
gramação de robots e inteligência artificial. Por outro lado, a robótica torna-se
uma ferramenta de aprendizagem, pela sua interdisciplinaridade, quando é
usada para o ensino e aprendizagem de outras disciplinas escolares (não só a
robótica) em diferentes níveis escolares. Estas podem ser atividades de apren-
dizagem baseada em projetos de desenho, ciência, matemática, informática e
tecnologia, oferecendo grandes benefícios para a educação em geral, em todos
os níveis (Alimisis & Kynigos, 2009).
Quer seja enquanto objeto de aprendizagem ou ferramenta, os resultados
da utilização da robótica educativa têm-se mostrado positivos. Diversos au-
tores apresentam relatos de sucesso da utilização de robots nas suas salas de
aulas: Imberman (2004, citado por Koski, Kurhila & Pasanen, 2008) relata
que depois de começar a usar robots em contexto de sala de aula, o número de
inscrições na sua disciplina aumentou; Kumar (2001, citado por Koski et al.,
2008) refere que mais de 90% dos alunos recomendaria a disciplina aos seus
amigos; Kumar e Meeden (1998, citado por Koski et al., 2008) acrescentam
que o robot serve de incentivo para a aprendizagem porque os alunos querem
ver o sucesso da sua invenção; e Klassner (2002, citado por Koski et al., 2008)
refere que os alunos aprenderam conceitos fora do currículo, estavam mais
confiantes e adquiriam capacidades de avaliar o seu conhecimento. Assim, a
4. Investigação, Práticas e Contextos em Educação 201358
robótica educativa parece adequar-se aos conteúdos indicados no programa
da disciplina de Aplicações Informáticas B.
2.3 STORYTELLING
Rusk e colaboradores (2008) propõem que ao utilizar a robótica educativa
em contexto de sala de aula, em vez de se usar abordagens de design único
centradas na resolução de um desafio particular, como por exemplo “faça um
robot percorrer uma pista de obstáculos”, tornar-se mais vantajoso utilizar
problemas com múltiplas perspetivas de desenvolvimento, associados a um
tema específico, onde cada participante pode trabalhar num projeto do seu
interesse e personalizá-lo a seu gosto. Mais especificamente, o storytelling per-
mite aos alunos criarem os seus próprios problemas, por ser um ato de contar
uma história, tendo como finalidade a aquisição, estruturação e transmissão
de conhecimento (Allen & Acheson, 2000, citado por Oliveira et al., 2012),
uma vez que as histórias divertem, educam e dão identidade cultural, criando
o desejo de continuar a aprender (Carvalho, Salles & Guimarães, 2002, citado
por Oliveira et al., 2012).
Reforçando essa ideia, investigadores do Harvard’s Project Zero (Shotwell,
Wolf & Gardner, 1979, citado de Rusk et al., 2008) ao estudar como as crianças
interagem com os seus brinquedos, identificaram dois estilos de crianças: crian-
ças “patterners” quando o seu maior interesse reside no padrão e na estrutura
do brinquedo ou “dramatists” quando preferem brincar fazendo dos brinque-
dos jogos de interação social. Uma vez que diferentes alunos são atraídos por
diferentes atividades, a robótica em geral é estimulante para as crianças “pat-
terners”, no entanto é possível entusiasmar igualmente as crianças “dramatists”
propondo cenários de aprendizagem de storytelling (Rusk et al., 2008).
2.4 PROJECT-BASED LEARNING
A metodologia de aprendizagem baseada em projetos [PjBL] procura enfati-
zar o trabalho em equipa, a resolução de problemas interdisciplinares e a ar-
ticulação teoria/prática, através da realização de um projeto que culmina com
a apresentação de uma solução/produto final, a partir de uma situação real
relacionada com o futuro contexto profissional (Powell & Weenk, 2003; Helle,
Tynjälä & Olkinuora, 2006, citados por Carvalho, Lima & Fernandes, 2008).
Assim, segundo Lui e Hsiao (2002, citado por Carbonaro, Rex & Chambers,
2004), num ambiente PjBL os alunos trabalham colaborativamente para en-
tender e construir soluções possíveis para o problema, podendo o resultado
desta colaboração ser entendido como uma solução que poderá ser apresen-
tada a uma audiência, por exemplo a comunidade educativa. Essa aborda-
gem induz a que os alunos estejam envolvidos num processo de interação, de
investigação e de colaboração, construindo o seu próprio conhecimento por
aprendizagem ativa (Carbonaro et al., 2004).
Esta metodologia de aprendizagem está intrinsecamente ligada ao desen-
volvimento de competências técnicas transversais, sendo necessário saber fa-
zer, ou seja, aplicar os conhecimentos em contextos práticos (Carvalho et al.,
2008). Carvalho e colaboradores (2008) citando Helle et al. (2006), Powell e
Weenk (2003) e Lima et al. (2007) referem que algumas das principais com-
petências transversais desenvolvidas pelos alunos através desta metodologia
de aprendizagem são: gestão de tempo, gestão de projetos, comunicação in-
terpessoal e autonomia. Varela e Bedoya Arturo (2006, citado por Carvalho
et al., 2008) e Martinez, Mora e Vila (2007, citado por Carvalho et al., 2008)
5. 59Investigação, Práticas e Contextos em Educação 2013
acrescentam outras competências nomeadamente: criatividade, autonomia,
capacidade de tomar decisões com pouca informação, capacidade de resolu-
ção de problemas e capacidade de planear, coordenar e organizar.
Neste sentido, a nossa proposta consiste na planificação de um projeto para
ser aplicado na disciplina Aplicações Informáticas B, que interliga a robótica edu-
cativa e o storytelling através de uma metodologia de aprendizagem por projeto.
3. PLANIFICAÇÃO DO PROJETO
À semelhança do projeto descrito por Carvalho e Lima (2006) sugerimos que
nas primeiras aulas o professor dedique tempo para a apresentação do pro-
jeto, criação das equipas de trabalho e formação dos alunos para trabalhar
por projetos. De modo a incentivar os alunos ao trabalho colaborativo por
projeto, consideramos que esta formação inicial dos alunos deve contemplar
os seguintes aspetos: gestão do projeto, gestão de tempo, gestão de equipas,
gestão de conflitos; segundo a metodologia de ensino-aprendizagem Inqui-
ry, uma vez que esta envolve os alunos na procura ativa de conhecimento e
sensibiliza-os para a natureza investigativa (Novak, 1964). Assim, cada equipa
sob perguntas/tópicos orientadoras(es) ficaria responsável por elaborar uma
apresentação para a turma sobre um dos aspetos descritos anteriormente.
Neste período inicial, para além da necessidade dos alunos compreende-
rem os fenómenos do trabalho em equipa, é também importante que conhe-
çam as ferramentas para que possam levar a cabo o projeto com relativa efi-
ciência (Carvalho & Lima, 2006). Neste sentido, sugere-se a adoção de uma
plataforma de gestão de projetos, como por exemplo o Teamlab, acessível a
partir do endereço http://www.teamlab.com.
3.1 PROPOSTA DE PROJETO PARA ENSINO-APRENDIZAGEM DE APLICAÇÕES INFOR-
MÁTICAS B
Na preparação do novo ano letivo, o professor de Aplicações Informáticas
B deverá pensar num tema e criar um guião orientador para uma história
relacionada com esse tema. Depois de um período inicial em que os alunos
aprenderam a trabalhar em equipa propõe-se que as equipas, a partir do guião
orientador fornecido pelo professor escrevam a sua história. Seguidamente,
cada equipa irá criar uma banda desenhada da sua história, para isso devem
usar um software de edição de imagem como por exemplo o Adobe Photoshop
(http://www.adobe.com/pt/products/photoshop.html) caso a escola tenha li-
cença ou o GIMP que é grátis, estando disponível para download em http://
www.gimp.org/.
Face à banda desenhada criada, as equipas devem animá-la através da cria-
ção de um vídeo utilizando ferramentas tais como o Adobe Flash (http://www.
adobe.com/pt/products/flash.html) caso a escola tenha licença de utilização
ou o Giotto que é grátis, estando disponível para download em http://vecto-
rian.com/giotto/.
De modo a promover a competição saudável entre as equipas, a turma deve
criar um blog conjunto onde disponibiliza a banda desenhada em imagem e ví-
deo e onde será promovida uma votação para escolher a melhor história. Este
blog será divulgado à comunidade escolar através de QR Codes que estarão
afixados nas paredes de toda a escola e que poderão ser criados num site como
o http://qrcode.kaywa.com.
Após o período de votação, a história vencedora será vivida na unidade
de ensino-aprendizagem Introdução à Programação, com recurso à Robótica
6. Investigação, Práticas e Contextos em Educação 201360
Educativa. Neste sentido, sugerimos a utilização dos robots LEGOâ MINDS-
TORMSâ NXT por já terem sido testados com sucesso por diversos autores
(Oliveira et al., 2012; Goh & Aris, 2007).
Neste sentido, cada equipa irá criar pelo menos um robot para viver a
história através do software Lego Digital Builder disponível para download
grátis em http://ldd.lego.com/. Face aos computadores disponíveis, cada
equipa deverá criar o máximo de robots disponíveis, sendo o ideal um
robot digital por aluno. Concluída a construção digital dos robots, cada
equipa deverá construir um robot físico necessário à vivência da escola,
recorrendo ao kit LEGOâ MINDSTORMSâ NXT. Seguidamente, as di-
versas equipas deverão colaborar entre si de modo a criarem um cenário/
maquete onde a história será vivida.
Finalizada a construção do cenário, cada equipa deve programar o seu ro-
bot para cumprir o objetivo da história, englobando todos os conteúdos pro-
gramáticos da unidade de ensino-aprendizagem Introdução à Programação.
De seguida, cada equipa deve criar um vídeo com a parte que viveu da história,
sendo criado um vídeo final com o desenrolar de toda a história. Uma vez que
todas estas atividades são de cariz práticos, salienta-se a necessidade de pro-
mover alguns debates, mesas redondas e/ou role-playings para consolidação
de conceitos teóricos.
Seria interessante este projeto ser divulgado durante a semana da escola,
onde a turma iria propor atividades relacionadas com a história aos partici-
pantes, divulgando o projeto desenvolvido nas aulas de Aplicações Informáti-
cas B através de projeções dos vídeos criados.
3.2 AVALIAÇÃO DO PROJETO
A avaliação do projeto proposta vai de encontro ao trabalho desenvolvido por
Carvalho e Lima (2006), que se basearam em Powell (2004). Assim sendo, a
classificação final do aluno distribui-se em dois componentes de peso idêntico:
50% relativos aos produtos finais e 50% correspondentes à classificação resul-
tante da avaliação contínua da disciplina.
De acordo com Powell (2004), o projeto deve ser classificado fundamental-
mente pelo seu resultado final, com base por exemplo num relatório (50%),
num protótipo (20%), numa apresentação (10%) e numa discussão final
(20%). Para este projeto, consideramos que seria mais adequado agrupar os
componentes relatório e protótipo num portfólio reflexivo com um peso de
70% correspondente ao somatório dos dois componentes propostos por Po-
well (2004). Assim, a classificação da equipa no projeto resultará da avaliação
final do seguinte conjunto de elementos, que constituem o produto final:
O portfólio reflexivo da equipa será divulgado no blog da turma e deverá
contemplar os seguintes parâmetros:
7. 61Investigação, Práticas e Contextos em Educação 2013
Estes produtos correspondem ao total desenvolvido para todas as unidades
de ensino-aprendizagem contempladas pelo programa, distribuindo-se do se-
guinte modo:
Unidade de Ensino-Aprendizagem Introdução à Programação:
Programação.
Unidade de Ensino-Aprendizagem Introdução à Teoria da
Interatividade: QR Code
Unidade de Ensino-Aprendizagem Conceitos Básicos Multimédia:
Banda desenhada
Unidade de Ensino-Aprendizagem Utilização dos Sistemas
Multimédia: Animações de vídeo (vídeo 1, 2 e 3)
Unidade de Ensino-Aprendizagem extra: Criação da história, Criação
do blog da turma, Construção robot digital, Construção robot físico e
Construção do cenário/maquete.
A unidade de ensino-aprendizagem extra resulta da necessidade de de-
senvolver produtos que não estão contemplados em nenhuma unidade de
ensino-aprendizagem do programa mas que são indispensáveis ao desenvol-
vimento do projeto.
A apresentação da equipa será elaborada segundo parâmetros estabelecidos
pelo docente, e deverá refletir o trabalho desenvolvido. A discussão final suce-
derá à apresentação, devendo os alunos defender o seu trabalho e responder a
questões dos colegas e do professor.
No que respeita à avaliação contínua, cada docente deverá criar uma grelha
de avaliação para cada uma das unidades de ensino-aprendizagem da discipli-
na e uma grelha final de avaliação da disciplina devendo o peso avaliativo de
cada unidade corresponder à carga horária e à quantidade de trabalho exigido
para essa unidade.
4. CONCLUSÃO
A proposta apresentada ainda não foi testada na íntegra, não sendo possível
apresentar evidências da sua aplicabilidade, o que não invalida a riqueza da
mesma. De acordo com Johnson (2002) o robot para além de educacional é
“edutainment” (p. 4), sugerindo que o ato de aprender torna-se uma ativida-
de divertida prazerosa. Assim, a planificação da proposta foi pensada tendo
como objetivo fazer aprender de uma forma dinâmica e divertida, usando
robots como objeto de aprendizagem na unidade de ensino-aprendizagem de
Introdução à Programação e como ferramenta nas restantes unidades, uma
vez que os robots tornam-se o tema de estudo, e não o objeto de estudo em
si. Como recomendação propõe-se que este projeto seja aplicado na prática, e
que seja publicado o relato da experiência.
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