os quatro pilares para a educação do século xxi: uma experiência
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OS QUATRO PILARES PARA A EDUCAÇÃO DO SÉCULO XXI: UMA EXPERIÊNCIA COM UM PROFESSOR NO ENSINO DE FÍSICA Rafael Henriques Nogueira Diniz1 Míriam Stassun dos Santos2 1,2 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), 1Mestrando e Docente e Pesquisadora do Programa de Pós-Graduação em Educação Tecnológica, Brasil/MG. Agência de Fomento CAPES 2 RESUMO: A cada dia a tecnologia e os instrumentos tecnológicos ocupam um espaço maior no cotidiano de crianças e adolescentes e em ambiente educacional. Para robótica educacional tudo isso também acontece e ela se apresenta como uma ferramenta versátil e instigante de auxílio ao professor e ao aluno. Em 1996, a UNESCO convidou quinze pensadores para formar uma Comissão Internacional que elaboraria diretrizes orientadoras para a Educação para o Século XXI. Essa Comissão foi coordenada por Jacques Delors e produziu o relatório "Educação: um tesouro a descobrir" contendo quatro pilares: aprender a conhecer; aprender a fazer; aprender a ser e aprender a conviver. (DELORS et al., 1996). Segundo os autores, esses pilares são as bases para uma educação ao longo de toda a vida e que servem de orientação para as instituições de ensino implementarem uma metodologia inovadora baseada no desenvolvimento de competências que privilegia um desenvolvimento integral da pessoa capacitando-a para atuar de forma responsável e eficaz na sociedade. (DELORS et al., 2010, p.29). Diante desse cenário buscou-se responder a questão: como o professor explora esses pilares ao longo das atividades teóricas e práticas envolvendo robótica educacional LEGO®? Para tal, acompanhou-se e analisou-se as aulas de um professor de física, do ensino médio. No Manual do aluno e no Manual do Professor, desenvolvidos pela ZOOM, empresa parceira LEGO® responsável pela elaboração dos materiais didáticos no ensino médio, estão contemplados os quatro pilares e acrescidos de uma competência - o aprender a agir, potencializando-os. Esses quatro pilares estão imbricados entre si e vão contribuir para a formação integral humanista do aluno, segundo os pressupostos: aprender a conhecer (indicando o interesse a abertura para o conhecimento); aprender a fazer (enfoque na coragem de execução, correr riscos e, até mesmo, errar buscando acertar); aprender a ser (explicitando o papel do cidadão e o sentido da vida) e aprender a conviver (trazendo o desafio da convivência, do respeito a todos e da fraternidade como caminho do entendimento) PIETROCOLA et al., 2010, p.4-5). Para desenvolver os projetos de robótica o professor deve buscar situações problema, ou seja, questões que possuam relevância social e relacione o conceito a realidade dos alunos como ponto de partida para ensinar um conteúdo. (FREIRE, 1975). Em seguida, virá o confronto entre os entendimentos prévios de que o aluno dispõe e os novos conhecimentos trazidos pelo professor. O fechamento da atividade ocorre quando os conhecimentos aprendidos ganham sentido e os alunos conseguem aplicá-los em novas situações. (ANGOTTI e DELIZOICOV, 2002, DELIZOICOV, 1991 e 2001). O presente trabalho relata parte de um projeto de mestrado realizado ao longo de três meses acompanhando as aulas teóricas e práticas de robótica educacional LEGO® de um professor de física, do 1º ano do ensino médio, de um colégio técnico, da cidade mineira de Pará de Minas. Para este artigo, acompanhou-se durante três semanas o referido professor que trabalhou nas aulas teóricas, com os conteúdos de lançamento de projéteis e lançamento oblíquo e, nas aulas práticas, o tema “Cesta! Três pontos!”. Para as aulas práticas utilizou-se a robótica educacional LEGO® realizadas em laboratório específico. O tema “Cesta! Três pontos!” foi escolhido pelo professor, considerado por ele o mais adequado aos conteúdos abordados na teoria. O desafio proposto para esse tema foi o de construir um robô capaz de acertar todas as bolas atiradas em um cesto. Para tal, os alunos seguiram alguns passos e contemplaram aspectos como: identificação e compreensão do problema; concepção de um plano; organização e montagem; além de realizar medidas e cálculos. Ao longo dos passos, os alunos foram incentivados, estimulados e provocados pelo professor para construírem o robô e cumprirem o desafio, necessitando recorrerem aos conteúdos estudados, totalmente perceptíveis no momento das medidas e dos cálculos. Como resultado das observações das aulas, constatou-se que o papel do professor ao longo do desenvolvimento das atividades práticas foi diferente da postura adotada nas aulas teóricas, assumindo por muitas vezes uma postura de fomentador de discussões. Ao longo das aulas teóricas observou-se que o professor contempla três dos quatro pilares (aprender a conhecer, aprender a fazer e aprender a ser) e em suas aulas práticas utilizando a robótica educacional LEGO® foram contemplados todos os quatro pilares, ou seja, os alunos se envolveram em atividades divertidas, o que lhes propiciou uma compreensão prática de conceitos tecnológicos. PALAVRAS-CHAVE: robótica educacional, ciência e tecnologia, papel do professor. 1. Introdução A cada dia a tecnologia e os instrumentos tecnológicos ocupam um espaço maior no cotidiano de crianças e adolescentes e em ambiente educacional. Saviani (2005) comenta que desde 1980, diversos movimentos de educadores brasileiros buscam refletir sobre papéis sociais, políticos e pedagógicos das práticas docentes, considerando a didática fundamental um caráter multidimensional do processo de ensino e de aprendizagem. Para Castilho (2002), a robótica educacional está cada vez mais difundida como prática de atividade escolar. Isso acontece devido à robótica e educação possuírem aspectos em comum. Isso também acontece, pois a robótica educacional apresenta-se como uma ferramenta versátil e instigante de auxílio ao professor e ao aluno. Ao participar de atividades envolvendo robótica educacional, os alunos são desafiados a desenvolver seus experimentos – robôs; eles apropriam-se deles, tornando-os reais e ficam mais motivados para aprender, atentos e conscientes e muitas vezes fazem relações com o mundo ao seu redor. Logo, procuram associar experiências vividas auxiliando-os na construção e reconstrução de seus modelos de robôs. Por ter vivenciado essa experiência em um colégio técnico, busca-se nesse trabalho analisar como a utilização dos quatro pilares da educação do século XXI, propostos por Delors, influenciam nas atividades práticas utilizando Robótica Educacional LEGO® 2. Fundamentação Teórica Segundo Steffen (2002), a robótica é a área de conhecimento ligada à construção e controle de robôs. Já a robótica educacional, à primeira vista, aparenta ser uma grande brincadeira entre os alunos. Vygotsky (2004) afirma que as brincadeiras não são inatas da criança, mas ações sociais e culturais aprendidas em relações interpessoais. Logo, a brincadeira torna-se um processo de aprendizagem sociocultural. Essa forma é conduzida de duas maneiras, segundo Silva (2009) “a primeira é conduzida pelo adulto, que tem participação fundamental no processo induzindo comportamentos lúdicos ao aluno; a segunda é conduzida pelo aluno procurando descobrir as coisas por si mesmo”. Seymour Papert fundou no Massachusetts Insitute of Technology (MIT) um grupo chamado LOGO. Nesse grupo foi criado uma linguagem de programação também chamada de LOGO. Com o passar dos anos, Papert percebeu o grande interesse que as crianças tinham pelos blocos de montar da LEGO®, assim procurou formas de sistematizar uma conexão entre bloco e montar e computador. Para Martins (2012) o objetivo de Papert não era a programação ou robótica educacional, mas algo que pudesse ser utilizado no cotidiano escolar, auxiliando a organização de um ambiente de aprendizagem. Com o passar dos anos, Papert viu o MIT realizar um convênio com a LEGO®, a partir daí uma divisão educacional da LEGO® surgia com o kit de montar chamado de LEGO® Mindstorms. A proposta da divisão educacional LEGO® é apresentar ao aluno desafios ou problemas sob a forma de um projeto, fornecendo-o materiais que poderão ser utilizados para a resolução das situaçõesproblemas apresentadas. No Brasil, o número de escolas que está introduzindo a robótica educacional cresce a cada ano. Ao longo dos anos, experiências educacionais têm demonstrado que crianças e adolescentes possuem certa facilidade em lidar com temas referentes à Ciência. Ferreira (2005) afirma que a robótica e as tecnologias educacionais apesar de terem potencial, não possuem o poder de construção de conhecimentos, pois isso faz parte do contexto de vida das pessoas. Entretanto, o autor considera importante aprofundar os estudos sobre esse recurso, para que sejam exploradas ao máximo as riquezas desse ambiente, contribuindo para o desenvolvimento de novas competências. O modelo LEGO® de Educação Tecnológica está pautado na visão de Delors (1999) “à educação cabe fornecer, de algum modo, os mapas de um mundo complexo e constantemente agitado e, ao mesmo tempo, a bússola que permita navegar através dele”, ou seja, o aluno deverá aproveitar e explorar ao máximo todas as oportunidades de atualizar-se, aprofundar e enriquecer as primeiras aprendizagens educacionais, a fim de adaptar-se a um mundo em constante transformação. Em 1996, a UNESCO convidou quinze pensadores para formar uma Comissão Internacional que elaboraria diretrizes orientadoras para a Educação para o Século XXI. Os membros da Comissão Internacional sobre Educação para o Século XXI, coordenada por Delors, expressaram a necessidade de assinalar novos objetivos à Educação, mudando a ideia que se tem de sua utilidade e, assim o fizeram sob dois pressupostos pautados em fazer com que as pessoas: a) possam descobrir, recuperar e fortalecer seu potencial criativo; b) construam dentro de si competências e habilidades que as permitam alcançar o desenvolvimento pleno e integral. Essa Comissão produziu o relatório "Educação: um tesouro a descobrir" contendo quatro pilares: aprender a conhecer; aprender a fazer; aprender a ser e aprender a conviver. (DELORS et al., 1996). Esses quatro pilares estão imbricados entre si e vão contribuir para a formação integral humanista do aluno, segundo os pressupostos: aprender a conhecer (indicando o interesse a abertura para o conhecimento); aprender a fazer (enfoque na coragem de execução, correr riscos e, até mesmo, errar buscando acertar); aprender a ser (explicitando o papel do cidadão e o sentido da vida) e aprender a conviver (trazendo o desafio da convivência, do respeito a todos e da fraternidade como caminho do entendimento) (PIETROCOLA et al., 2010, p.4-5). Segundo os autores citados acima, esses pilares são as bases para uma educação ao longo de toda a vida e que servem de orientação para as instituições de ensino implementarem uma metodologia inovadora baseada no desenvolvimento de competências e de valores que privilegia um desenvolvimento integral da pessoa capacitando-a para atuar de forma responsável e eficaz na sociedade. (DELORS et al., 2010, p.29). Delors (1996) descreve esses quatro pilares como: Aprender a conhecer - Aprender para conhecer, supõe antes de tudo, aprender a aprender, exercitando a atenção, a memória e o pensamento. (DELORS, 1996, p.9091). Aprender a fazer -...Aprender a fazer, a fim de adquirir, não somente uma qualificação profissional mas, de uma maneira mais ampla, competências que tornem a pessoa apta a enfrentar numerosas situações e a trabalhar em equipe. Mas também aprender a fazer no âmbito das diversas experiências sociais ou de trabalho que se oferecem aos jovens e adolescentes, quer espontaneamente, fruto do contexto local ou nacional, quer formalmente, graças ao desenvolvimento do ensino alternado com o trabalho. (DELORS, 1996, p.93-95) Aprender a conviver - A educação tem por missão, por um lado, transmitir conhecimentos sobre a diversidade da espécie humana e, por outro, levar as pessoas a tomar consciência das semelhanças e da interdependência entre todos os seres humanos do planeta. Os professores que, por dogmatismo, matam a curiosidade ou o espírito crítico dos seus alunos, em vez de os desenvolver, podem ser mais prejudiciais do que úteis. Esquecendo que funcionam como modelos, com esta atitude arriscam-se a enfraquecer por toda a vida nos alunos a capacidade de abertura à alteridade e de enfrentar as inevitáveis tensões entre pessoas, grupos e nações. (DELORS, 1996, p.96-99) Aprender a ser - "O desenvolvimento tem por objeto a realização completa do homem, em toda a sua riqueza e na complexidade das suas expressões e dos seus compromissos: indivíduo, membro de uma família e de uma coletividade, cidadão e produtor, inventor de técnicas e criador de sonhos" (DELORS, 1996, p.99-101) Para desenvolver os projetos de robótica o professor deve buscar situações-problema, ou seja, questões que possuam relevância social e relacione o conceito à realidade dos alunos como ponto de partida para ensinar um conteúdo. (FREIRE, 1975). Em seguida, virá o confronto entre os entendimentos prévios de que o aluno dispõe e os novos conhecimentos trazidos pelo professor. O fechamento da atividade ocorre quando os conhecimentos aprendidos ganham sentido e os alunos conseguem aplicá-los em novas situações. (ANGOTTI e DELIZOICOV, 2002, DELIZOICOV, 1991 e 2001). Surge então a metodologia desenvolvida pela ZOOM, empresa parceira LEGO® que segundo Francheschini & Gonçalves (2010), é desenvolvida em quatro fases envolvendo professor e alunos: a) contextualizar um tema (professor e aluno); b) construir uma montagem (aluno orientado pelo professor); c) analisar (alunos explicam o funcionamento das montagens, corrigem erros e validam o projeto) e, d) continuar (aluno vai resolver situaçãoproblema proposta pela atividade). Os mesmos autores continuam descrevendo que durante essas quatro fases os alunos trabalham em equipe assumindo, em rodízio, quatro funções: organizador (responsável pela maleta LEGO®, coordenará a equipe); construtor (responsável pela montagem, organização e participação dos colegas); relator (responsável pela elaboração do relatório da equipe sobre a montagem e realização do desenho do projeto); apresentador (responsável pela apresentação da montagem pronta e da opinião dos membros da equipe). As atividades de ensino e de aprendizagem seguiram as orientações dos “Três Momentos Pedagógicos” de Angotti & Delizoicov (2002) e, ainda, das publicações de Delizoicov (1991 e 2001) servindo de base para a elaboração da proposta e do material LEGO® ZOOM contendo as seguintes etapas: 1) Problematização inicial; 2) Organização do conhecimento e 3) Aplicação do conhecimento. O conceito “robótica educacional” sempre será cumprido em plenitude quando envolver aspectos como movimento articulado e inteligência artificial para execução das atividades. Então, só é considerado um robô, quando o mesmo consegue detectar através de uma programação, uma situação e a partir de sua inteligência artificial executa o que foi planejado. Pacheco (2011) alerta que a robótica educacional não se resume ao simples ato de criação de robôs, mas como uma ferramenta de auxílio ao aprendizado, tornando mais fácil a assimilação dos conteúdos teóricos vistos em sala de aula. Além disso, o mesmo autor lembra que “a criação de projetos em grupos visa desenvolver o lado social do aluno, onde trabalhando em equipe chegam à solução para resolver um problema específico”. Os kits LEGO® utilizados no colégio técnico são conhecidos como Mindstorms NXT fornecida pela ZOOM no Brasil. Um motivador que levou o colégio a utilizar esse kit deve-se a linguagem de programação que possui interface simples e manuseio fácil, com excelente adaptação para os alunos. O kit é composto por rodas, blocos, engrenagens, eixos, polias, motores, sensores de toque, som e luminosidade. Cada kit possui dispositivos para comunicação com computador, onde por meio dele será desenvolvida a programação para o bloco programável (“cérebro do equipamento”) funcionar. 3. Objetivos Diante desse cenário buscou-se responder a questão: como o professor do ensino médio explora esses pilares ao longo das atividades teóricas e práticas envolvendo robótica educacional LEGO® em suas aulas de física? 4. Metodologia Essa pesquisa será predominantemente qualitativa, exploratória, cujo procedimento de coleta de dados será realizado por meio de estudo de caso e terá como fonte de dados observações de aulas teóricas e práticas de física. O presente trabalho relata parte de um projeto de mestrado realizado ao longo de três meses, no turno matutino, no Colégio Técnico São Francisco de Assis (CTSFA), na cidade de Pará de Minas/MG. O pesquisador acompanhou e analisou as aulas do primeiro ano do ensino médio de um professor de física, sendo as teóricas, em sala de aula, e as práticas no Laboratório de Robótica, exclusivo para o desenvolvimento de Projetos LEGO® e contou com a participação de 16 (dezesseis) alunos (12 homens e 4 mulheres), com faixa etária entre 14 e 16 anos, oriundos tanto de escolas públicas quanto particulares. Nas aulas práticas utilizou-se a robótica educacional onde foi distribuído para cada aluno um Manual do Aluno e ao professor, o Manual do Professor. Esses materiais são desenvolvidos pela ZOOM, empresa parceira LEGO® responsável pela elaboração dos materiais didáticos no ensino médio e tiveram como base os quatro pilares e acrescidos de uma competência - o aprender a agir, potencializando-os. Os fascículos são confeccionados para cada ano do ensino médio, contemplando atividades que sempre estimulem e impulsionam os alunos a desenvolver um projeto ou a resolver um problema. Cada aluno recebe um fascículo para executar as atividades ao longo de cada bimestre. Além disso, em cada atividade no Laboratório de Robótica, ele também utilizará um fascículo de auxílio de montagem. O professor recebe um fascículo especial com o objetivo de auxiliá-lo na preparação de sua aula, contendo informações e sugestões para cada tema planejado. Ressalta-se que a função do professor durante as atividades envolvendo robótica educacional LEGO® é a de mediador da aprendizagem, fomentando discussões e interagindo o tempo todo com os alunos. Ele trabalha a proposta da aula utilizando a ferramenta – robótica educacional LEGO, e não a ferramenta como base para as atividades em sala. As atividades no Laboratório de Robótica levam um tempo de aproximadamente 100 minutos, suficientes para montagens, testes e apresentações das conclusões de cada grupo. Vale lembrar que essas atividades não possuem um horário no currículo escolar. Elas são previamente programadas pelo professor que visualiza a possibilidade da atividade ser desenvolvida para um determinado tema contido nos fascículos de acordo com os conteúdos teóricos abordados nas aulas teóricas, pois assim os alunos teriam mais condições de compreendê-la. No laboratório, os alunos são distribuídos em grupos de, no mínimo três e, no máximo, quatro alunos, conforme recomendação da LEGO® para trabalhar em equipe, tornando a participação dos alunos bem distribuída e sem ócio. Os alunos são geralmente separados por afinidade, e ao longo de quatro aulas permanecerão unidos, pois em cada aula, o aluno trabalhará com uma responsabilidade/função: organizador, construtor, programador e relator. O relator de cada grupo tem uma responsabilidade de, ao final da aula, entregar ao professor um relatório contendo: objetivo do trabalho, planejamento/hipótese, procedimentos, situação problema e conceito tecnológico abordado. Para este artigo, acompanhou-se durante três semanas o referido professor que trabalhou nas aulas teóricas, com os conteúdos de lançamento de projétil e lançamento oblíquo e, nas aulas práticas, utilizando a robótica educacional LEGO® o tema abordado foi “Cesta! Três pontos!”, considerado pelo professor o mais adequado aos conteúdos abordados na teoria. O desafio proposto para esse tema foi o de construir um robô capaz de acertar todas as bolas atiradas em um cesto. Para tal, os alunos seguiram alguns passos e contemplaram aspectos como: identificação e compreensão do problema; concepção de um plano; organização e montagem; além de realizar medidas e cálculos. Ao longo dos passos, os alunos foram incentivados, estimulados e provocados pelo professor para construírem o robô e cumprirem o desafio, necessitando recorrerem aos conteúdos estudados, totalmente demandados no momento das medidas e dos cálculos. 5. Resultados encontrados O papel do professor ao longo do desenvolvimento das atividades nas aulas práticas foi diferente daquele adotado nas aulas teóricas, assumindo por muitas vezes uma postura de fomentador de discussões, tentando extrair dos alunos as respostas às questões colocadas. Ao longo das aulas teóricas observou-se que o professor contemplou três dos quatro pilares, ou seja, aprender a conhecer, aprender a fazer e aprender a ser. E nas aulas práticas realizadas por meio da robótica educacional LEGO® todos os quatro pilares foram contemplados. Para a atividade planejada - “Cesta! Três pontos!” utilizou-se o fascículo LEGO ZOOM como auxílio aos alunos para a contextualização da atividade. O primeiro tópico sugerido pelo fascículo é a “Identificação do Problema”, nela o aluno recebe o desafio de desenvolver um robô que lance a bola a uma distância determinada. Após a identificação do problema, o segundo item refere-se a “Compreender o Problema”, nele o aluno deve entender quais os principais fatores devem ser considerados para um arremesso certeiro tais como: a distância à cesta, do ângulo correto e da velocidade ideal de lançamento. O aluno ainda deve refletir em como programar o robô lançador para realizar a tarefa com a maior precisão possível. O próximo item é referente à "Concepção de um plano", onde os alunos em equipe devem discutir estratégias como a relação entre a potência do motor e o ângulo de lançamento, o cálculo necessário para a velocidade e o alcance, além de como calibrar o ângulo para o lançamento do robô. Em relação a "Organização e Montagem", o fascículo sugere que o grupo com os alunos montem o robô segundo o Manual de Montagens, assim como testes com os motores, utilizando os mesmos valores, o início do lançamento após a bola estar posicionada corretamente no lançador e testes de sincronização de giro dos motores. Após a montagem do robô lançador, iniciou-se a preparação para as medições do lançamento da bolinha de acordo com o ângulo. Imediatamente surgiram dúvidas quanto ao posicionamento do lançador e sobre medir o ângulo. O professor instiga os alunos, relembrando-os sobre conceitos como posições verticais e horizontais, além de uma recapitulação sobre o uso do transferidor. Assim, os alunos discutem sobre os ângulos e as inclinações propostas pelo fascículo para a realização da tarefa. O fascículo propõe perguntas desafiadoras no início dos testes como: Se mudarmos o ângulo sem mudar a velocidade, o que acontece com o lançamento? Se mudarmos a velocidade sem mudar o ângulo, o que acontece com o lançamento? São apresentadas algumas equações para auxílio dos alunos à resolução dos problemas conforme as imagens a seguir. Figura 1. Medidas e Cálculos. Fascículo de Educação para a Vida ZOOM, 1.ed. Curitiba, PR. Zoom Editora Educacional, 2010. Figura 2. Medidas e Cálculos. Fascículo de Educação para a Vida ZOOM, 1.ed. Curitiba, PR. Zoom Editora Educacional, 2010. Ao final da atividade, o fascículo propõe uma “situação-problema” para que o aluno vá além das atividades propostas. Nela, os alunos recebem um desafio especial conforme trechos a seguir: Um dos desafios para a conquista espacial é diminuir o consumo de combustível ao fazer o lançamento. Em equipe, desenvolva um método que utilize pouca energia, e ao mesmo tempo, permita ao modelo atingir a maior altura possível. Faça uma competição entre as equipes para descobrir qual criou o método mais eficiente de lançamento. (ZOOM, 2010, p.28) Os dados tabulados das respostas dos alunos em relação à percepção inicial sobre as aulas de robótica educacional LEGO® apoiados nos Quatro pilares para a Educação do Século XXI estão representados na Figura 3, a seguir. Figura 3. Percepção inicial dos alunos sobre as aulas de física utilizando a Robótica Educacional LEGO® Fonte: Dados da pesquisa dos autores. Diante dos resultados da Figura 3, podemos afirmar que os alunos, mesmo antes do início das aulas de Robótica Educacional, já percebiam as características do Aprender a conhecer e do Aprender a fazer. E ainda que poucos alunos não sabiam previamente o que estava sendo denominado de Aprender a conviver e, a grande maioria, considerava que Aprender a ser era algo imperceptível para eles, mesmo quando são apresentadas situações como “indivíduo, membro de uma família e de uma coletividade, cidadão e produtor, inventor de técnicas e criador de sonhos” conforme Delors (1996) A Figura 4 representa os resultados encontrados relativos às atitudes e valores, ao longo das aulas práticas de física, utilizando Robótica Educacional LEGO®. Figura 4: Atitudes e valores nas aulas práticas com robótica educacional. Fonte: Dados da pesquisa dos autores. As respostas dos alunos em relação às aulas práticas apresentaram unanimidade na capacidade de adaptação, identificar problemas e articular soluções, ter raciocínio lógico, aquisição de novos conhecimentos e cooperação. E os que registraram menor familiaridade foram: pensar conceitualmente sobre seu trabalho para incorporar melhorias; ler e compreender textos; e flexibilidade. No entanto, a turma em sua grande maioria visualiza que a Robótica Educacional LEGO® apresenta aspectos que ampliam suas atitudes e valores como estudantes e como cidadãos conscientes do mundo. Ao questionarmos os alunos sobre: Qual tem sido o papel do professor na sala de aula? Obtivemos as seguintes respostas: EST1 –“...quem antes não falava absolutamente nada, nas aulas de robótica começou a fazer questionamentos. O professor tem o papel de orientador nas montagem (sic). EST4 - “...É benéfico. Incentivar-nos a pensar sobre determinadas situações consequentes da atividade prática.” EST9 - “...Eu achei benéfico, achei também uma aula interessante. O papel do professor é ensinar a teoria e ajudar a produzir na prática.” EST12 - “Sim, você analisa novas situações e incentiva a discussão dessas situações. O Professor auxilia nessa avaliação de situações.” Os alunos ressaltam a postura do professor de fomentador de discussões; despertar maior interesse pelas aulas e questionamentos; auxiliar no planejamento de suas atitudes e das consequências advindas dele; e a analisar situações novas. Nessa situação, percebe-se que o professor, além do papel de quem propõe o desenvolvimento do conhecimento, está também preocupado em atender cada aluno individualmente e em cada grupo, para que todos construam seus conhecimentos em conjunto. Em relação aos quatro pilares, observou-se nas aulas teóricas que todos foram contemplados, conforme relatados a seguir. Aprender a conhecer: o professor contextualizou o lançamento de projétil apresentando aos alunos um experimento em sala de aula, utilizando um simulador de lançamentos, onde foi possível realizar simulações envolvendo bola de golfe, bola de futebol, piano, abóbora dentre outros. (Esse material está disponível em: http://phet.colorado.edu/sims/projectile-motion/projectile-motion_en.html), todos percorrendo a mesma trajetória, atingindo a mesma altura e o mesmo tempo, desprezando a resistência do ar. Quando foi inserida, cada corpo percorreu a mesma trajetória, porém as alturas e os tempos foram diferentes e dependentes da massa de cada corpo. Quando os alunos foram para a atividade prática, alguns grupos apresentaram grande dificuldade em relação à conceituação de ângulos e como medi-los para posicionar o lançador. O professor ressaltou a necessidade de cuidados com o lançamento do projétil, de forma que o mesmo esteja posicionado corretamente para não influenciar/contaminar o resultado. Aprender a fazer: o professor propôs a realização de um experimento com a participação dos alunos. Utilizaram duas moedas de mesma massa, onde uma era lançada da mesa do professor e outra simplesmente abandonada. Ambas estavam apoiadas em uma régua e no canto da mesa do professor. Ao realizarem o experimento os alunos perceberam que apesar da diferença dos lançamentos, ambas chegam ao mesmo tempo no chão. Já na aula prática envolvendo Robótica Educacional LEGO® os alunos trabalhando em equipes, foram desafiados a resolver um problema e a enfrentar as situações que surgiam, e foi necessário realizar medições e testes sobre os ângulos corretos para o lançamento. Aprender a conviver: o professor apresenta uma situação envolvendo guerras, onde é necessário que os lançamentos de mísseis tenham precisão cada vez maior, requerendo assim um esforço e consciência dos governantes para que não se envolva vidas. Esse pilar ao longo da aula teórica acompanhada foi o menos explorado, provavelmente devido à explicação e contextualização das equações referentes ao movimento uniforme, lançamento oblíquo e sobre a realização de testes utilizando o simulador de lançamento e a atividade experimental sobre o lançamento de moedas. Ao longo das atividades práticas os alunos mantiveram aguçada a vontade de superar o desafio proposto, trabalharam em grupos, escutavam as opiniões dos colegas e formaram uma equipe. Aprender a ser: o professor citou o cuidado que é necessário no tratamento individual a cada jogador de futebol, uma vez que ele é membro de um time e estará representando uma coletividade e para tal diante de diferenças de altitudes, como no caso das Olimpíadas em cidades próximas ao nível do mar, terá o seu desempenho afetado e procuram viajar com antecedência, preparar fisicamente e treinar no ambiente que será o jogo. 6. Conclusões Ao longo do trabalho ressaltam-se as contribuições da Robótica Educacional LEGO® em diversas situações, tanto para o professor enquanto uma ferramenta de auxílio, como para a aprendizagem dos alunos. Constatou-se a contextualização de alguns dos Quatro Pilares para a Educação do Século XXI de (Delors, 1996), quando os alunos afirmam em suas respostas: “Ela mostra que você pode aprender coisas novas nas aulas, respeita o seu companheiro, consegue ter uma maior tolerância.”. “A tecnologia utilizada nas práticas de Física ajuda-nos a compreender os conceitos da Física, aprendemos a conviver mais com a sociedade.” Além disso, é confirmado o pensamento de Ferreira (2005) sobre as tecnologias educacionais e suas contribuições para o desenvolvimento de novas competências Em relação aos Quatro Pilares para a Educação do Século XXI, percebeu-se que três dos quatro pilares foram identificados de imediato pelos alunos, porém o pilar “aprender a ser” sinaliza uma não assimilação por parte dos alunos sobre seus papéis como indivíduos de uma coletividade, cidadãos e produtores, inventores de técnicas e criadores de sonhos, como Delors (1996) aponta. O papel do professor notou-se posturas diferentes numa mesma atividade, intercalando momentos de professor como transmissor de conhecimentos científicos e, por outros momentos, como fomentador de discussões, ou seja, organizador e mediador de situações com vista à descoberta guiada, propondo a reflexão do aluno e propondo situações de maior aprendizagem. Cabral (2010) corrobora afirmando que o papel “não seria aquele de "professar" algo através de aulas expositivas, sobrecarregando a memória dos alunos, mas alguém que seleciona problemas pertinentes e que organiza o grupo na busca de soluções.” Os resultados ressaltam que a turma, em sua grande maioria, percebeu que a Robótica Educacional LEGO® apresenta aspectos que ampliam suas atitudes e valores como alunos e como cidadãos conscientes do mundo, tendo como base o desenvolvimento de competências que privilegia um desenvolvimento integral da pessoa capacitando-a para atuar de forma responsável e eficaz na sociedade. 7. Referências ANGOTTI, J. A. & DELIZOICOV, D. Metodologia do ensino de Ciências. 2 ed., São Paulo: Cortez, 2002. CASTILHO, M.I. Robótica na educação: Com que objetivos? Dissertação Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 2002. CABRAL, Cristiane Pelisolli. Robótica Educacional e Resolução de Problemas: uma abordagem microgenética da construção do conhecimento. Porto Alegre, 2010. DELIZOICOV, D. Conhecimento, Tensões e Transições. São Paulo: USP, 1991. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica). Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1991. DELIZOICOV, D. Problemas e Problematizações. In: PIETROCOLA, M. (Org.) Ensino de Física – conteúdo, metodologia e epistemologia numa concepção integradora. Florianópolis: Ed. Da UFSC, 2001. DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A. P.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de ciências: Fundamentos e Métodos. São Paulo: Cortez, 2002. DELORS, J. Educação: um tesouro a descobrir. UNESCO, MEC. São Paulo: Cortez Editora, 1999. FERREIRA, Alan Silva. A contribuição da robótica para o desenvolvimento das competências cognitivas superiores no contexto dos projetos de trabalho. 2005. Disponível em: http://www.educacaopublica.rj.gov.br/biblioteca/tecnologia/0017.html. Acesso em: setembro de 2012. MARTINS, Elisa Friedrich. Robótica na Sala de Aula de Matemática: os Alunos Aprendem Matemática? Porto Alegre. 2012. SAVIANI, Dermeval. As concepções pedagógicas na história da educação brasileira, 2005. http://www.histedbr.fae.unicamp.br/navegando/artigos_frames/artigo_036.html. Acesso em: maio de 2009 SILVA, Alzira Ferreira da. RoboEduc: Uma Metodologia de Aprendizado com Robótica Educacional. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - UFRN. Natal, RN, 2009. STEFFEN,H. H. Robótica pedagógica na educação: Um recurso de comunicação, regulagem e cognição. Dissertação (Escola de Comunicação e Artes) - Universidade São Paulo, São Paulo, 2002. VYGOTSKY, L. S. Psicologia Pedagógica, 1ª ed., São Paulo: Martins Fontes, 2004. ZOOM: Revista de Educação tecnológica. Curitiba: ZOOM - Editora Educacional, 2003. Agradecimentos Os autores agradecem à CAPES pelo apoio financeiro concedido por meio de uma bolsa de mestrado, no período entre março de 2013 a fevereiro de 2015.
