A Robótica educacional surgiu da aplicação dos computadores na educação. Não se tem muitos registros de onde começou, mas Seymor Papert teve um papel muito importante na pesquisa e desenvolvimento de programas que pudessem ser utilizado com crianças. Papert, discípulo de Piaget, desenvolveu suas pesquisas e seu programa mais conhecido, o LOGO, no Laboratório de Inteligência Artificial do Instituto de Tecnologias de Massachusetts (MIT). Como apresenta Castilho (2002):
Trabalhando com Marvin Minsky, associou as ideias centrais de Piaget à alta tecnologia desenvolvida no MIT. Sempre tendo seu interesse voltado a forma como se processa a aprendizagem, viu nos computadores um meio de atração maior e um facilitador da aprendizagem (CASTILHO, 2002, p. 34).
Para Papert, programar significa utilizar uma linguagem que pode ser entendida ao mesmo tempo pela máquina e pelo usuário (PAPERT, 1985). Portanto, era essa a sua ideia quando desenvolveu a linguagem de programação LOGO, possibilita a simulação e tem uma linguagem de programação acessível às crianças, mesmo as pequenas. Neste sentido, por meio da ferramenta o aluno passa de receptor para criador de conhecimento. Partindo dessa perspectiva na década de 80, Papert criou uma tartaruga, um robô, cujo objetivo era que representasse no solo plano figuras geométricas a partir da manipulação do computador pelas crianças, que a programavam em linguagem LOGO. Assim, a tartaruga: “ Era um dispositivo móvel pequeno, no qual pretendia fazer com que os pequenos construíssem conhecimento por meio de seu próprio corpo para compreender o movimento da tartaruga” (GONÇALVES apud SILVA, 2010, p. 57)
A partir do surgimento dos computadores pessoais a tartaruga de solo foi substituída por uma tartaruga virtual, um dispositivo que responde aos comandos do usuário. Os comandos básicos para orientar a tartaruga eram; para frente, para trás, para a direita, para a esquerda, sempre indicando a unidade de deslocamento e o ângulo. Papert denomina a tartaruga de “objeto de pensar com”, já que ela realiza as tarefas de acordo com a programação dos alunos. Sobre as limitações do ambiente, afirma Silva: “O ambiente limita-se a desenvolver conhecimentos matemáticos, geométricos e de design. Segundo o autor, a possibilidade de programar o ‘objeto de pensar com’ desperta o interesse e prazer na aprendizagem” (SILVA, 2010, p. 58). Ainda de acordo com Silva (2010), no desenvolvimento da linguagem LOGO, Papert parte do princípio de que alunos carregam uma bagagem de conhecimentos a serem aproveitados na construção de novas estruturas cognitivas.
Em 1983, foi criado o NIED (Núcleo de Informática aplicada a Educação), da Unicamp, em São Paulo, que, dentre outras ações, contribui com a pesquisa e disseminação do uso do LOGO no Brasil. Entretanto, no final da década da mesma década a utilização do computador com base na utilização do ambiente LOGO sofreu críticas, conforme relata Almeida: “Ao manipular a tartaruga virtual no computador, criando o que Papert declara micro mundo, cria uma visão baseada em uma visão abstrata, não condizendo com a realidade sociocultural dos alunos, “desenhando-a” apenas, des-historicizando-a” (ALMEIDA apud SILVA, 2010, p. 60).
A partir das críticas da falta de relação com a realidade da criança, Papert passou a questionar-se sobre o uso da tartaruga mecânica ou virtual e a rever o ambiente. Ainda na década de 80, Papert se uniu a LEGO, integrando a linguagem LOGO aos blocos de montar. O projeto LEGO/LOGO, surgiu também no MIT (Masschusetts Institute of Tecnology), que foi muito difundido pelo mundo. O conjunto dos blocos de montar com as polias, engrenagens, leds e motores facilitou a integração da parte física com a programação.
Nas décadas que se seguiram, a robótica educacional ou pedagógica passou a fazer parte do currículo das escolas, utilizando conjuntos da empresa LEGO ou de outras que surgiram, mas que na maioria dos casos se trata de um conjunto constituído por um controlador, peças que dão forma aos protótipos, motores e sensores programados por um
software. De forma que:
Após a montagem do robô, insere-se a programação, na qual o usuário, seja criança ou adolescente, poderá fazer com que o protótipo por ele construído realize determinadas tarefas, como andar em circuito com obstáculos, carregar objetos, chutar uma bola, dentre outros (SILVA, 2010, p.62).
Embora, a aplicação da robótica educacional ainda não tenha uma abrangência nacional, já há um consenso quanto à defesa dos motivos pedagógicos de sua integração à educação, conforme Curcio:
A robótica educacional é uma forma de aplicação da tecnologia na área pedagógica, um instrumento que oferece aos participantes, no caso os alunos, a oportunidade de vivenciarem experiências semelhantes às que tem na vida real. Isso lhes dá a chance de solucionar problemas difíceis, mais do que observar formas de solução (CURCIO, 2008, p. 20).
A autora afirma, ainda, que a robótica pode ampliar o leque de atividades desenvolvidas na escola e promover a integração das diversas áreas do conhecimento. No processo de busca pela solução de novo problemas, exige que o aluno questione os professores das diversas disciplinas ou procure especialistas fora da escola.
Posto isto, entende-se que a robótica possui um grande potencial no desenvolvimento de projetos interdisciplinares, uma vez que para solucionar um problema o aluno necessita
mobiliar conceitos e conteúdos das diversas áreas e, também, na investigação em busca pela solução de problemas, o aluno buscará fontes de pesquisa, professores ou outros profissionais a fim de encontrar a solução de seu problema.
Desta forma, Curcio (2008), esclarece que a robótica assume o papel de uma ponte que possibilita religar fronteiras anteriormente estabelecidas, mas, desconectadas, agindo como um elemento de coesão em relação ao currículo proposto. A robótica educacional é uma ferramenta capaz de auxiliar na aprendizagem dos alunos e ainda mesmo que indiretamente, motiva professores a busca da formação técnica e a atualização dos conhecimentos (SILVA apud CURCIO, 2008).
Portanto, no contexto da resolução de problemas, no processo de discussão, investigação, idealização do projeto, construção de conceitos, verificação das soluções a robótica proporciona o trabalho coletivo, a troca de experiências e conhecimentos entre professores e alunos, estimulando a autonomia, a criatividade, o posicionamento crítico e a tomada de decisões. Com relação ao ensino de Ciências, o trabalho com a robótica permite o desenvolvimento de conceitos e fenômenos que podem ser tratados de forma contextualizada no cotidiano. Além disso, o trabalho com sensores, LED (Light Emitting Diode ou Diodo Emissor de Luz), motores e outros componentes, permitem o desenvolvimento do ensino por investigação e a compreensão da investigação científica. De acordo com Sasseron, esta
[...] pode ocorrer de maneiras distintas e, certamente, o modo como ocorre está ligada as condições disponibilizadas e as especificidades do que se investiga, mas é possível dizer que toda investigação científica envolve um problema, o trabalho com dados, informações e conhecimentos já existentes, o levantamento e os testes de hipóteses, o reconhecimento de variáveis e controle destas, o estabelecimento de relações entre as informações e a construção de uma explicação (SASSERON, 2013, p. 43).
Neste aspecto, nos projetos de robótica o protótipo é desenvolvido para realizar tarefas ou solucionar problemas e, por isso, possui em seu sistema sensores integrados para fazer a comunicação com o ambiente externo. Estes sensores coletam dados que podem ser organizados, analisados, tratados, relacionados a hipóteses, leis e teorias conhecidas sendo realizada assim uma investigação científica.