LETRAMENTO COMPUTACIONAL EM SALA DE · PDF fileAna Carolina Kussunoki Segal, Ana Luisa...

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Transcript of LETRAMENTO COMPUTACIONAL EM SALA DE · PDF fileAna Carolina Kussunoki Segal, Ana Luisa...

  • Mostra Nacional de Robtica (MNR) 1

    LETRAMENTO COMPUTACIONAL EM SALA DE AULA Nomes dos Autores: Nicolas Ramos Lopes do 4 ano do Ensino Fundamental.

    Alberto Barreto Grasson De Oliveira, Andr Taiji Kashimoto, Beatriz Parra Viscardi, Bruno Gomes Biazzi, Gabriel Milesi Camargo, Henrique De Hollanda Souza Pires, Joo Henrique Serra Specie,

    Leonardo Santiago Tenca, Luana Tavares Fariello, Lucas Schoedl Cominatto, Lucca Oliveira Gavazzi, Lucca Zambelli Perfetto, Luis Augusto Bianchessi Passos, Lus Enrique Pennacchi Carvalho Palomo Cabrino, Luis Otvio Bianchessi Passos, Mateus Gomiero, Nicolas Nonaka Abid, Rodrigo Carballo

    Takahashi, Theo Colom Kelner, Theodoro Da Fonseca Pereira Tavares De Godoy, Tiago Marsaro Lages Dias, Vinicius Witarsa Breternitz, Vitor Mendona Souza Silva

    do 5 ano do Ensino Fundamental. Ana Carolina Kussunoki Segal, Ana Luisa Kussunoki Segal, Ivan Marcos Sayeg Totoli, Joo Pedro Dos

    Santos Henriques, Nicholas Castelli Fleischmann, Pedro Henrique Miyake Siqueira, Rocio Rossi do 6 ano do Ensino Fundamental.

    Enzo Bettega Leivas Fresteiro, Nicolas Marcus Vlasits do 7 ano do Ensino Fundamental. Nomes dos Colaboradores: Jos Carlos de Souza Soares e Silas Adorno de Oliveira (Tutores1). Joice Lopes Leite, Marinilce Belmudes, Renata Longo, Tiago Soares (Professores Colaboradores1). Joo

    Victor Ferreira da Silva, Mrcia Yassuko Chinem e Regina Aparecida Oliveira Mainardi (Orientadores2).

    1 COLGIO VISCONDE DE PORTO SEGURO Rua Floriano Peixoto Santos, 55 - Morumbi

    CEP 05658-080 So Paulo - SP

    2 SOMAI Tecnologia e Educao Avenida Padre Anchieta, 610 - Jardim CEP 09090-710 Santo Andr SP

    Resumo Hoje a tecnologia est presente nas mais diferentes reas das nossas vidas, inclusive a escolar, nos sistemas de notas, nas atividades criadas pelos professores e nos projetos realizados pelos alunos. Mas, notrio o fato de que essas tecnologias foram por muito tempo apenas consumidas, sem que houvesse por parte dos professores e alunos um uso mais consciente, capaz de desenvolver o pensamento crtico, lgico e criativo de quem as utilizam. Porm, como poderamos viabilizar esse uso mais consciente? Como trazer para a realidade escolar o uso de linguagens computacionais de uma maneira ldica e que unisse conhecimentos de robtica e programao? Essas reflexes levaram a ao e, a viabilizar um aprendizado mais significativo, criterioso e que pudesse tornar, professores e alunos, conhecedores e autores de projetos tecnolgicos baseados em linguagem de programao a partir do trabalho com rob humanoide NAO e com o apoio do Grupo Somai Tecnologia. Utilizando de uma metodologia de aprendizagem baseada na resoluo de problemas, que traz para os adolescentes

    uma perspectiva mais real sobre o contexto computacional, ampliando o seu olhar sobre ao e reao, na medida em que suas decises afetam o comportamento do rob obedecendo aos comandos estabelecidos. Os resultados so notrios na contribuio de uma nova forma de aprender que acompanhar os envolvidos em toda a sua vida, tanto pessoal, acadmica e profissional. Esse projeto trouxe eficincia, na progresso da rea de robtica e programao que fazem parte do letramento digital.

    Palavras Chaves: Robtica, Educao, Programao, Humanoide.

    Abstract: Nowadays technology is present in several areas of our lives, including school, score systems, activities created by teachers and projects developed by students. But, it is notorious the fact that these technologies have just been consumed, without a conscious use by teachers and students, able to develop critical, logical and creative from those who use them.

    However, how can we encourage it? How can we bring to school the reality of computer languages in a fun way and a way we can link knowledge about robotics and programming?

    These reflections leads to action and also enable more meaningful learning, insightful and to became teachers and students, knowledgeable and authors of technological projects

  • Mostra Nacional de Robtica (MNR)

    based in programming language working with the humanoid robot NAO, supported by Somai Tecnologia Group.

    Using the methodology PBL - problem-based learning, which brings teens a more realistic perspective about computational context, expanding their view on action and reaction, in that their decisions affect the robot's behavior obeying the established commands. The results are noticeable in the contribution of a new way of learning that will follow everyone involved throughout their lives, personal, academic and professional. This project has brought efficiency progression in robotics and programming that are part of computer literacy.

    Keywords: Robotics, Education, Programming, Humanoid.

    1 LINGUAGEM DE PROGRAMAO Uma linguagem de programao um mtodo padronizado para comunicar instrues para um computador. O conjunto de palavras (instrues) constitui um cdigo fonte de um software. Posteriormente esse cdigo traduzido para a linguagem de mquina e executado pelo processador.

    H diversas classificaes sobre as linguagens de programao e dentre elas destaca-se as de baixo nvel, cujos smbolos so uma representao direta do cdigo de mquina que ser gerado, e as de alto nvel, composta de smbolos mais complexos inteligveis pelo ser humano e no executvel diretamente pela mquina.

    possvel criar cdigos-fonte a partir de comandos escritos (palavras) ou atravs de smbolos, que so as linguagens grficas. Dentre as linguagens grficas podemos citar como exemplo o NXT Mindstorms, LabVIEW, Scratch e Ladder.

    2 ROB HUMANOIDE NAO Distribudo no Brasil pela empresa Somai Tecnologia e Educao, o rob humanoide criado pela empresa francesa Aldebaran Robotics que faz parte do grupo japons Soft Bank, est entre os mais modernos no mercado de sade, educao e pesquisa.

    2.1 Hardware O rob possui 2 processadores, a primeira CPU Intel ATOM 1,6 GHz localizada na cabea e a segunda CPU localizada no tronco.

    Tambm possui 25 graus de liberdade. Suas juntas com motores eltricos com sensores magnticos de posio. No que se refere a sensores, possui 8 de presso, 9 tteis, 2 cmeras, 4 microfones, 2 emissores e receptores de IR (Infravermelho), acelermetro, giroscpio e ultrassom.

    Seu hardware ainda complementado por dispositivos de comunicao, incluindo sintetizador de voz, luzes de LED e dois alto-falantes de alta fidelidade. O rob possui uma autonomia de 1h50m (dependendo da utilizao) devido a sua bateria com 27,6-watt-hora. Sua massa de 5,2 Kg.

    2.2 Software Seu software aberto e compatvel com vrias linguagens de programao, podendo ser programado de forma simples e eficaz com o Choregraphe e linguagens mundialmente conhecidas, algumas delas so: Python, Java, C++ e Matlab.

    O Choregraphe um software criado pelo fabricante no qual possvel programar o rob atravs de caixas, que correspondem a algoritmos prontos a serem executados. possvel dar comandos para ligar motores, levantar e andar por meio da conexo de tais caixas, sem escrever linhas de cdigos.

    3 PROBLEMA E JUSTIFICATIVA As pesquisas indicam que os estudantes esto cada vez menos interessados em reas de exatas. Como consequncia desse desinteresse faltam profissionais especializados.

    So muitas as aes das instituies educacionais e Ongs para instigar o prazer pela cincia e tecnologia.

    As tecnologias atraem os alunos a aprenderem; coloca a escola mais prxima ao universo dos estudantes; aumenta o interesse dos alunos por contedos das diversas reas dos saberes por meio de aulas instigantes e desafiadoras e auxilia no desenvolvimento de habilidades e competncias.

    Aprender programao e algoritmos faz parte do currculo de cursos especficos da rea de exatas, entretanto o rob humanoide NAO torna acessvel o aprendizado de conceitos importantes e complexos.

    Existe uma tendncia mundial da introduo da programao de linguagens de computao em sala de aula desde as idades mais tenras como forma de desenvolvimento cognitivo, aperfeioando o raciocnio para a soluo de problemas e estimulando a criatividade.

    Codificar mais do que listar comandos, os que aprendem essa prtica veem o mundo de forma diferente, podem criar e projetar novas maneiras de ler, se expressar e participar na sociedade atual com total fluncia.

    4 DESENVOLVIMENTO Definidas as turmas de estudantes foram abordados os procedimentos bsicos para o manuseio do rob humanoide NAO.

  • Mostra Nacional de Robtica (MNR) 3

    Nos encontros, os alunos estudaram os cones diversos (falar, caminhar, movimentar juntas do rob explorando os trs eixos ortogonais, conjunto de ngulos: Yaw, Pitch e Roll, todos os sensores, reconhecimento de som e de imagem).

    Os contedos foram planejados visando o universo do aluno, ou seja de forma mais atrativa, como por exemplo, programar comportamentos de interao, perguntas e respostas, corrida, desafios de chute a gol, contos e histrias e ainda permitindo aos alunos modificarem e aprimorarem os desafios propostos.

    Para programar o rob e executar estes comportamentos, o aluno utilizou conceitos como mquina de estado finito, centro de massa (equilbrio), fluxograma e viso computacional.

    Um exemplo de aplicao foi explorar o bloco para andar e seus parmetros, ou seja, os eixos X, Y e o ngulo Theta em relao ao rob. Aplicou-se os conhecimentos de eixos, inclusive o ngulo de rotao em torno do eixo z, utilizando metros e radianos para caminhar em cima de formas geomtricas desenhadas no cho (tringulo, quadrado, losango e crculo). Utilizando a linguagem de programao do rob foi possvel explorar o conceito do switch case para o rob identificar o comando e tomar decises. Durante as aulas o trabalho em equipe foi uma estratgia eficaz. Fiorelli (2000) afirma que a vantagem de se trabalhar em equipe traz a tona a franqueza, a confiana e o respeito red