A NBEFALINGER BASERT PÅ RESULTATENE I VIRKSOMHETEN

Uma vez compreendida a presen¸ca do robˆo no imagin´ario do Homem, e suas implica¸c˜oes sociais e econˆomicas, ´e mais f´acil compreender a mo- tiva¸c˜ao para a cria¸c˜ao de uma rob´otica pedag´ogica. Se desvincularmos o estudo da rob´otica pedag´ogica do contexto da pedagogia de projeto,

onde o objeto do projeto e a sua natureza n˜ao ´e uma quest˜ao central, podemos dizer que a Rob´otica Pedag´ogica tem origem nos trabalhos do Papert.

Como professor de matem´atica, Papert observava que seus alunos n˜ao apresentavam nas aulas de matem´atica a mesma motiva¸c˜ao verificada nas aulas de arte. Ele precisava de uma ferramenta que tivesse algumas das caracter´ısticas dos presentes nos trabalhos manuais que os alunos realizavam na aula de arte. Foi desta necessidade que surgiu a ideia do Logo. O Logo ´e uma linguagem de programa¸c˜ao criada por Seymour Papert para ser utilizada por crian¸cas. N˜ao ´e objetivo deste trabalho discutir os resultados espec´ıficos do uso pedag´ogico do Logo, mas mos- trar o seu papel na gˆenese do conceito de rob´otica pedag´ogica(PAPERT,

1994).

A ideia central do Logo se baseia na met´afora da tartaruga cujo movi- mento ´e program´avel. Denomina-se Logo a linguagem, mas entende-se que a ela esta associado um ambiente de programa¸c˜ao. Por meio da linguagem, o programador comanda o movimento de uma tartaruga imagin´aria ou sugerida por um cursor que se movimenta sobre a tela. Esta tartaruga pode ser comandada para baixar uma pena gr´afica de modo a deixar um rastro do seu movimento. A cor, a espessura e o tipo do tra¸co s˜ao parˆametros, tamb´em controlados por comandos da lingua- gem. As estruturas de controle s˜ao similares `aquelas das linguagens de programa¸c˜ao procedural com uma sintaxe simplificada. H´a possibili- dade de cria¸c˜ao de procedimentos, subrotinas ou fun¸c˜oes. Depois do Logo original que foi disseminado na d´ecada de 80, surgiram diferentes vers˜oes incorporadas em ambientes mais visuais outras melhorias tais como StarLogo, Berkeley Logo e NetLogo (RESNICK, 1997; BLERKOM et al., 2011;WILENSKY, 2011).

Podemos dividir os desdobramentos da ideia essencial do Logo em duas vertentes. A primeira vertente d´a sofistica¸c˜ao `a entidade virtual da tar- taruga. Como exemplo de sofistica¸c˜ao, podemos citar a incorpora¸c˜ao da no¸c˜ao de agente, incorpora¸c˜ao de m´ultiplos agentes na cena, a in- clus˜ao de fun¸c˜oes sensoriais virtuais e fun¸c˜oes multim´ıdia. Um exem- plo desta vertente ´e o Scratch, que ´e um ambiente e uma linguagem de programa¸c˜ao multim´ıdia produzido pelo MediaLab do MIT (MIT,

2011;MALONEY et al., 2004;RESNICK et al., 2009). A segunda vertente

encaminha na dire¸c˜ao de dar materialidade `a met´afora da tartaruga, onde o exemplo mais significativo ´e o material did´atico desenvolvido pela Lego.

A primeira vertente ´e motivada por dois fatos: o computador se tornou multim´ıdia e alguns novos conceitos de engenharia de software muda- ram os paradigmas de programa¸c˜ao. A ideia de se ter uma ferramenta para a cria¸c˜ao de projetos pedag´ogicos foi influenciada por isso, dando origem a novas linguagens de programa¸c˜ao para uso pedag´ogico. O exemplo escolhido para esta discuss˜ao ´e o Scratch. Scratch inclui no ambiente uma linguagem de programa¸c˜ao para utiliza¸c˜ao por crian¸cas a partir de oito anos que permite a criar hist´orias interativas, anima¸c˜oes, jogos, m´usica, e arte que recebem o nome gen´erico de projeto. Um pro- jeto Scratch ´e composto de objetos que s˜ao os personagens que podem ser programados. O Objeto ´e a generaliza¸c˜ao da tartaruga do Logo. O programador pode mudar a imagem do objeto por meio de comandos e com isto cria a anima¸c˜ao. A programa¸c˜ao do personagem pode tratar eventos externos vindo do teclado, do mouse ou eventos gerados por outros objetos incluindo mensagens. A posi¸c˜ao e dire¸c˜ao do objeto po- dem ser alteradas por comando, bem como uma caneta imagin´aria pode ser operada para o movimento do personagem produza um desenho na tela tal como no Logo.

A segunda vertente tem origem j´a na d´ecada de 90, quando se integra a ideia do Logo o conceito do brinquedo Lego. Este brinquedo, produ- zido pela empresa dinamarquesa de mesmo nome e bastante dissemi- nado pelo mundo inteiro, prop˜oe blocos estruturais para servir a um jogo de montagens. O que era brinquedo assume uma vers˜ao essencial- mente pedag´ogica, incorporando motores, componentes mecˆanicos para a transmiss˜ao e transforma¸c˜ao do movimento e um controlador l´ogico program´avel, e consequentemente possibilitando a cria¸c˜ao de vers˜oes materiais para a tartaruga de Papert. A tartaruga sai para o mundo real e passa a ser chamado de robˆo, qualquer que seja a sua forma. Este robˆo apresenta outras possibilidades de atua¸c˜ao sobre o mundo al´em de realizar desenhos. E a forma desta atua¸c˜ao sobre o mundo pode, tamb´em, ser criada pela crian¸ca a partir dos mesmos tipos de compo- nentes Lego que possibilitam imaginar e construir o robˆo. Um compo- nente novo no sistema, o controlador l´ogico program´avel que controla os movimentos dos motores e os sensores do robˆo, ´e um computador port´atil que pode ser embarcado no robˆo. Entre as pessoas que tra- balham com rob´otica pedag´ogica, este controlador l´ogico program´avel ´e frequentemente chamado de tijolo program´avel (Programable Brick). Este nome ´e heran¸ca da rela¸c˜ao com o material Lego que d´a o nome de ”brick”ao seu bloco elementar, sugerindo assim que o controlador ´e ape- nas uma pe¸ca a mais. Neste texto faremos a op¸c˜ao pela denomina¸c˜ao original, Controlador L´ogico Program´avel, mais t´ecnica. Identificamos

assim um processo de realiza¸c˜ao material da tartaruga da Linguagem Logo. E o movimento produzido pelos educadores que se apropria- ram destas ferramentas recebeu o nome de Rob´otica Pedag´ogica. E desde ent˜ao, qualquer projeto ou maquete que apresente movimento autˆonomo ´e objeto de interesse da Rob´otica Pedag´ogica. Independente da forma do artefato mecˆanico produzido, do material f´ısico utilizado, ou da inten¸c˜ao na sua cria¸c˜ao ele e chamado de robˆo, pois do ponto de vista da Rob´otica Pedag´ogico ele o ´e.

Este trabalho n˜ao pretende fazer um levantamento exaustivo dos ma- teriais e insumos para a Rob´otica Pedag´ogica. O Programa Educa- cional objeto espec´ıfico desta pesquisa utiliza o material Lego. Este material foi discutido em trabalhos acadˆemicos como (ORTOLAN, 2003; RIBEIRO, 2006; MIRANDA, 2006), mas para suportar uma breve dis-

cuss˜ao sobre materiais alternativos ´e conveniente identificar um con- junto integrado de classes de recursos necess´arios a realiza¸c˜ao rob´otica pedag´ogica, como entendida aqui, que s˜ao:

• componentes mecˆanicos estruturais

• componentes mecˆanicos de transmiss˜ao e transforma¸c˜ao do mo- vimento

• motores • sensores

• controlador l´ogico program´avel

• software de desenvolvimento de programas e Linguagem de pro- grama¸c˜ao

Alguns educadores se aventuram pela utiliza¸c˜ao de componentes mecˆanicos estruturais e de movimento a partir e de produtos comerciais de uso universal, madeira ou sucata enfrentando um maior risco do insucesso do planejado seja na previs˜ao do tempo necess´ario ou mesmo na vi- abilidade de execu¸c˜ao da ideia por raz˜oes associadas a conhecimento, habilidade ou ferramental necess´ario. Os sensores de toque s˜ao mais facilmente implementados com chaves de contato do que os sensores de luz, que pode ser resolvido pelo suporte t´ecnico ao professor antes da aula. Mas cr´ıtico no momento da aula ´e a facilidade de conex˜ao mecˆanica e el´etrica. Esta facilidade de conex˜ao, engate, interliga¸c˜ao tanto mecˆanica quanto el´etrica ´e o ponto ´e fundamental na tomada de

decis˜ao na op¸c˜ao pelos kits comerciais fechados que incluem motores e sensores.

Alguns pesquisadores ligados a grupos de centro de pesquisa ou inde- pendentes identificaram oportunidades de desenvolvimento e com isso surgiram op¸c˜oes para controlador l´ogico program´avel e para o software de desenvolvimento de programas e linguagem de programa¸c˜ao. Estas alternativas apresentam solu¸c˜ao para o controlador l´ogico e seus am- biente de programa¸c˜ao, e deixam em aberto a parte mecˆanica para a qual consideram a utiliza¸c˜ao de material de sucata para a elabora¸c˜ao da mecˆanica dos projetos. Estas iniciativas resultaram em projetos aber- tos de hardware que podem ser reproduzidos por qualquer indiv´ıduo ou empresa, e para quais, consequentemente, se encontram diversos forne- cedores, entre eles citamos: Gogoboard (SIPITAKIAT, 2011), Cricket

(SCIENCE; LAB, 2005), Arduino (BANZI et al., 2011), BR-Gogo (SILVA; TANURE; OLIVEIRA, 2011). Paralelamente, diversas linguagens, com o respectivo ambiente de programa¸c˜ao, foram criadas ou adaptadas para programar estes controladores l´ogicos, tais como RoboLab (EDU- CATION, 2001), NQC (OVERMARS, 2001), Java (LEJOS, 2011), Logo- blocks (MCNERNEY, 2000) e PyBlocks (RAMOS et al., ). Dentre estas, cumpre destacar a iniciativa brasileira a partir do CTI de Campinas no estado de S˜ao Paulo, que ´e Plataforma Aberta para Rob´otica Pe- dag´ogica de Baixo Custo(RAMOS et al., ) que inclui BR-Gogo, uma

vers˜ao nacionalizada do hardware Gogoboard do MIT e do ambiente de programa¸c˜ao com a linguagem PyBlocks (SILVA; TANURE; OLIVEIRA,

2011). Estes solu¸c˜oes oferecem uma alternativa de hardware e de soft- ware cujo diferencial ´e a possibilidade de redu¸c˜ao do custo em rela¸c˜ao ao material Lego, e consequentemente a extens˜ao da aplica¸c˜ao da rob´otica pedag´ogica a projetos educacionais com recursos financeiros escassos, que ´e o mais geral nos pa´ıses em desenvolvimento e especialmente nas escolas p´ublicas.

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E interessante ressaltar que, em uma classe de linguagens de pro- grama¸c˜ao dirigida ao uso pedag´ogico, h´a uma convergˆencia para lin- guagens gr´aficas, onde os comandos s˜ao blocos com encaixes seletivos que auxiliam a constru¸c˜ao do programa. A associa¸c˜ao com o encaixe mecˆanico do Lego ´e inevit´avel. Mas essa associa¸c˜ao n˜ao esta apenas na forma. A tarefa de escrever programas de computador exige diferen- tes tipos de conhecimento. Al´em do conhecimento pr´oprio do dom´ınio do problema a ser resolvido pelo programa, h´a o conhecimento sobre a linguagem. Parte do conhecimento da linguagem est´a na sintaxe. Nesta classe de linguagens pedag´ogicas, a sintaxe da linguagem est´a re-

presentada nestes encaixes, de modo que os encaixes variam conforme a fun¸c˜ao sint´atica do bloco. Isso faz com que o programador assuma uma tendˆencia de adicionar blocos sintaticamente v´alidos. Esta ideia de criar encaixes nos blocos com significado pode ser identificada na lin- guagem Scratch e no Logoblocks. Nas pr´oximas se¸c˜oes discutiremos al- guns aspectos ligados a possibilidade de representa¸c˜ao de conhecimento no material did´atico e seus poss´ıveis impactos cognitivos no processo de intera¸c˜ao dos estudantes.