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A mesa robótica foi criada para solucionar vários problemas, um deles, que descrevo: o chão da escola, um solar muito antigo, é feito de tábuas e tem algumas fendas. Isto, faz com que os robôs fiquem presos ou alterem a programação por causa do desnível do chão. Além disso, os alunos sentiam um desconforto ao sentarem-se no chão. A criação da mesa, resolvia também o problema de o robô poder cair: como a mesa inclui um rebordo à volta, o robô estaria sempre seguro; numa mesa normal, havia sempre a possibilidade do robô cair e se danificar.
Os alunos mostraram a vontade de os robôs serem programados para se deslocarem por cima de objetos tridimensionais criados por eles.
Devido a este contexto, a professora decidiu fazer um esboço de mesa robótica que pudesse solucionar estes problemas.
A professora estabeleceu então uma parceria com a Oficina dos Serviços Gerais da Câmara Municipal da Ponta do Sol – Delegação Escolar para construir a mesa robótica, feita em madeira e acrílico transparente. Fica desde já registado um agradecimento pela colaboração, pois só assim conseguimos que a nossa projeção de criação fosse tornada realidade.
Vantagens da utilização da mesa robótica:
- Fazer uma programação com a integração de objetos 3D construídos pelos alunos, de matérias didáticos, entre outros;
- Desenhar e construir vários tapetes com vários tamanhos de acordo com os exercícios de Robótica Educacional pretendida (os quadrados da mesa robótica podem ter a medida que mais se adapte à aprendizagem);
- Promover as Aprendizagens Essenciais do 1.ºCiclo;
- Integrar as Ciências da Computação nas aprendizagens;
- Proteger os robôs;
- Ser compatível com os seguintes robôs: Blue -Boot, Bee-Bot, Mind Designer Robot, Lego EDU, InO-Bot, Cubetto, DOC,entre outos.
- Durabilidade de material;
- Conforto.
Matemática
Conteúdo de Aprendizagem: Números e Operações
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
- Ler e representar números no sistema de numeração decimal até à centena de milhar, identificar o valor posicional de um algarismo e relacionar os valores das diferentes ordens e classes.
Jogo : A mesa robótica e a leitura de números através do MAB
Neste jogo, a programação dos robôs é realizada através dos botões. É pedido aos alunos que coloquem os vários MAB na base inferior da mesa robótica (que tem 20 cm de altura) para assim preencherem os quadrados da mesa com milhares, centenas, dezenas e unidades. Os robôs são programados para realizar inúmeras leituras de números na parte superior da mesa robótica, em base acrílica transparente. Assim, estava criada a atividade para os robôs se deslocarem sobre os objetos didáticos em 3D. Com esta inovação pretende-se utilizar o recurso didático MAB de forma integrada com a Robótica Educativa.
Para começar o jogo, os alunos vão programar o robô para encontrar o número 2021, número que assinala o ano da Feira Tecnológica. Os mesmos terão de encontrar a linha ou a coluna onde se encontra o número pedido, e a única regra deste jogo é o facto de o robô ter de ser programado de forma a passar uma única vez em cada quadrícula. De seguida é pedido aos alunos para encontrar o número 4 253. O aluno que acertar, terá de identificar um número na mesa robótica, por exemplo 6 154, e pedir aos colegas para encontrarem esse número na mesa robótica para depois programar o robô. O aluno que acertar na leitura do número e na programação robô não poderá voltar a jogar, de forma a que todos alunos da turma possam realizar atividade.
Tema Conteúdo de Aprendizagem: Geometria e Medida
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
- Identificar propriedades de figuras planas e de sólidos geométricos e fazer classificações, justificando os critérios utilizados;
- Reconhecer e valorizar o papel da Matemática no desenvolvimento das outras ciências, da tecnologia e de outros domínios da atividade humana.
Jogo: A mesa robótica e os sólidos geométricos
Partindo da descrição da mesa robótica, descobrimos que esta tem a forma do sólido geométrico prisma quadrangular, ou seja tem duas bases, seis faces, oito vértices e doze arestas. Continuando o diálogo, fomos identificando vários objetos, dentro da sala e em espaços exteriores como o recreio, com as formas dos sólidos geométricos, fazendo recolha de alguns para colocar na base inferior da mesma robótica. Os alunos também procederam à construção de vários sólidos geométricos.
De seguida, os discentes programaram um dos robôs, mediante a sua preferência, (Blue- Bot, Beet-Bot, DOC e Mind Designer Robot). Estes terão de passar por quatro quadrículas, por exemplo, o robô terá de passar na primeira quadrícula com um cubo em madeira ou acrílico, na segunda quadrícula com a construção do sólido realizada pelos alunos, na terceira com um objeto do quotidiano que o represente e na quarta quadrícula terá uma etiqueta com a classificação do mesmo relativo ao número de faces, arestas e vértices. É de referir que os sólidos geométricos, a construção sólidos, objetos do quotidiano e a etiquetas com a informação sobre as bases, vértices e arestas foram colocadas base inferior do prisma quadrangular. Para complementar o jogo de Robótica Educativa, foi criado um dado gigante para sortear o sólido que cada aluno terá de programar para descobrir a sua classificação. O problema reside no facto de ter sido construído em cartão, o que não permitia a sua correta higienização; então a solução foi colocar no canto superior do dado com os sólidos geométricos uma das faces do dado com pintas em miniatura , para que fosse associado o número de pintas à figura geométrica. Foi assim fornecido um dado a cada aluno para contornar o problema. Desta forma, o dado gigante com os sólidos geométricos foi exclusivamente manipulado pela professora.
Assim, os alunos puderam programar robôs para se deslocar por cima dos objetos em 3D, nomeadamente as suas próprias construções, e também em objetos reais, tornando a aprendizagem profícua.
Com estes jogos de Robótica Educativa os alunos tornam-se os próprios construtores da aprendizagem e o professor têm um papel guia/ moderador em todo processo.
Tema Conteúdo de Aprendizagem: Medida:
- Comprimento
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM
CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
- Medir comprimentos, utilizando e relacionando as unidades de medida do SI em contextos diversos;
- Exprimir, oralmente e por escrito, ideias matemáticas, e explicar raciocínios, procedimentos e conclusões, recorrendo ao vocabulário e linguagem próprios da Matemática.
Jogo: O Mind Designer Robot e o metro na mesa robótica
A mesa robótica mede 1m^2 na base superior (o tampo) e inferior, podendo ser utilizada para introduzir a unidade principal de comprimento (o m) à turma do 3.º ano. Conclusões: o metro está divido em 10 partes iguais, cada uma dessas partes é um decímetro, e que cada decímetro tem dez centímetros e metro tem cem centímetros e mil milímetros.
1m=10dm=100cm=1000mm
Será colocada uma régua na base inferior da mesa robótica, os alunos vão programar através de blocos o robô na App do Mind Designer Robot para realizar as somas correspondentes a 1m na base superior da mesa robótica.
Tema Conteúdo de Aprendizagem: Medida:
- Comprimento e Área
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
- Exprimir, oralmente e por escrito, ideias matemáticas, e explicar raciocínios, procedimentos e conclusões, recorrendo ao vocabulário e linguagem próprios da Matemática;
- Conceber e aplicar estratégias na resolução de problemas envolvendo grandezas e propriedades das figuras geométricas no plano e no espaço, em contextos matemáticos e não matemáticos.
Jogo: O Mind Designer Robot desenha perímetro e áreas quadradas.
O robô Mind Designer Robot, para desenhar polígonos, basta inserir um marcador no orifício por cima do teclado do Mind com a ponta virada para baixo. De seguida, entra na app na programação base ou avançada e pode desenhar várias formas geométricas de diversos tamanhos. Para isso, é necessário programar o robô através de blocos.
Se adicionarmos os comprimentos de todos os lados de um polígono, obtemos o perímetro desse polígono, ou seja, o perímetro de um polígono é a soma das medidas dos comprimentos de todos os seus lados, logo, a medida do comprimento da linha de fronteira desse polígono.
Desafio no programa Mind Designer Robot através da App na programação base ou avançada reproduz através da programação por blocos o seguinte exercício do Manual Top, página 119.
A professora pediu para olhar para a base superior da mesa robótica, para identificar a unidade de medida e área e para descobrir o número de vezes que essa unidade cabe na superfície das seguintes figuras.
Sendo assim, o Mind Designer Robot terá desenhar o número de vezes que essa unidade cabe na superfície das seguintes figuras, ou seja, para calcular a área da figura A, o robô foi programado na app na programação base ou avançada, para desenhar os dez quadrados com um dm de lado ou dez 〖dm〗^2 para preencher a superfície da mesma.
Artes Visuais
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
Mobilizar a linguagem elementar das artes visuais (cor e forma) integrada em diferentes contextos culturais (movimentos artísticos, épocas e geografias).
Atividade de Robótica Educativa: O Mind Designer Robot desenha à maneira dos pintores, Mondrian, Kandinsky e Nadir Afonso.
Os alunos programaram na App normal ou avançada as seguintes figuras geométricas: quadrados, retângulos e triângulos realizados na área de Matemática para realizar as composições geométricas.
De seguida, os alunos foram pesquisar na internet pinturas famosas que ficaram conhecidas a nível nacional e mundialmente pelas composições geométricas.
Finalmente, os alunos visualizaram as composições na app Quiver Yuri the Painter.
O que pensariam os grandes mestres da pintura se fossem vivos? Talvez ficassem surpreendidos com esta nova abordagem às suas obras, sendo as mesmas reproduzidas através da programação do robô, com a possibilidade ainda de as ver numa realidade aumentada.
Estudo do Meio
AE: OBJETIVOS ESSENCIAIS DE APRENDIZAGEM CONHECIMENTOS, CAPACIDADES E ATITUDES
Tecnologia
- Comparar o comportamento da luz no que respeita à linearidade da sua propagação em diferentes materiais (transparentes, translúcidos e opacos);
Jogo da mesa robótica e a luz
Para comparar o comportamento da luz no que respeita à linearidade da sua propagação em diferentes materiais (transparentes, translúcidos e opacos).
Partindo da observação da mesa robótica, verificamos que tem dois tipos de material: madeira e acrílico transparente.
Hoje será utilizada para realizar experiências com a luz.
A primeira tarefa é abrir as janelas da sala aula para a conseguirmos ver, ou seja, o sol que é principal fonte de luz natural do planeta Terra. Também pode ser utilizada em ambientes escuros, tem luzes artificiais nos quatro cantos. Assim sendo, podemos utilizar a mesa robótica com a luz natural (luz solar) como também com a luz artificial (luzes Led).
A professora perguntou se conseguimos ver todas as faces da mesa robótica.
Um aluno respondeu: “menos uma face porque tem madeira e não é transparente como o material acrílico.”
A professora acrescentou que quando a luz não passa através de corpo/ material chama-se opaco.
A professora verificou que alguns alunos não conheciam a palavra/termo.
De seguida a professora pediu a uma aluna que colocasse sobre a tampa da Mesa Robótica um quadrado de papel vegetal, e verificou-se de que forma deixa passar a luz: desta vez, não se vê com nitidez, isto porque deixa passar parcialmente a luz e as trajetórias dos feixes de luz são irregulares. A estes materiais dá-se o nome de materiais translúcidos. Os alunos gostaram de aprender esta nova palavra.
De seguida, houve recolha de material pela sala aula e pela escola e dessa recolha obtivemos vários tipos de materiais: cartão, madeira, cartolina, folha de alumínio, espelho, folha de papel de impressão, vidro fosco, papel vegetal, pacotes de leite, vidro, acetato, película aderente e acrílico não colorido. Os mesmos foram colocados sobre a tampa da mesa e iniciaram-se as experiências com luz.
Português: Gramática - Família de palavras
- Realização de um texto coletivo sobre as aprendizagens realizadas na área de Estudo do Meio sobre o comportamento da luz no que respeita à linearidade da sua propagação em diferentes materiais (transparentes, translúcidos e opacos).
A luz permite-nos ver o que nos rodeia. O Sol é a luz natural que ilumina o planeta terra.
Os seres humanos, ao longo do tempo, foram criando fontes de luz artificial para ver à noite e em lugares onde não chegam raios solares.
Em Estudo do Meio, estudámos e comparámos o comportamento da luz no que respeita à linearidade da sua propagação em diferentes materiais (transparentes, translúcidos e opacos).
Partindo da observação da mesa robótica verificámos que tem dois tipos de material: opaco madeira e com material transparente acrílico.
De seguida, fomos recolher pela sala e escola vários tipos de materiais, nomeadamente: cartão, madeira, cartolina, folha de alumínio, espelho, folha de papel de impressão, vidro fosco, papel vegetal, pacotes de leite, vidro, acetato, lupa, película aderente e acrílico não colorido, os mesmos foram colocados sobre a tampa da mesa e iniciam-se as experiências com luz. Para registar as mesmas houve uma grelha para preencher.
Para finalizar, agrupámos os materiais em cima da mesa robótica: o primeiro grupo o transparente, o segundo translúcido e terceiro opaco.
Para concluir a experiência, a professora pediu a um aluno para fechar as janelas da sala e ficou muito escuro, pois não havia luz natural. No momento seguinte, a nossa professora ligou as lâmpadas da mesa robótica e ficou iluminada com a luz artificial. Assim, concluímos que seja com luz natural, seja com luz artificial, a propriedade dos objetos não sofre alterações.
Foi uma experiência muito divertida, e aprendemos muito sobre a propagação da luz em diferentes materiais.
- Jogo de robótica: Família de palavras e a leitura de coordenadas
Neste jogo, os alunos têm um dado colorido que é lançado e a face que fica virada para cima, define o ponto de partida do robô, dado o facto de existir uma quadrícula com a mesma cor na mesa robótica. De seguida, retiram de um saco uma palavra para identificar a sua família de palavras. O aluno terá de programar os robôs Blue-Bot, DOC ou Mind Designer Robot até encontrar a linha ou fila onde as mesmas se encontram e ainda identificar as suas coordenadas.
Conclusões
- O projeto Mesa Robótica desenvolveu aprendizagens interdisciplinares com as seguintes disciplinas curriculares: Português, Matemática, Estudo do Meio e Artes Visuais;
- As atividades de Robótica Educativa incluíram a nova disciplina das Ciências da Computação com a exploração dos conceitos: Algoritmo, Repetição, Dados, Impacto da Tecnologia e Segurança Digital;
- O projeto contemplou a metodologia de ensino STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) onde os alunos se tornam proactivos.
- O projeto mesa robótica integra as orientações curriculares de TIC
No domínio: Criar e Inovar
- O aluno conhece estratégias e ferramentas digitais de apoio à criatividade, sendo capaz de:
- Utilizar as TIC para gerar ideias, planos e processos de modo a criar soluções para problemas do quotidiano;
- Identificar e compreender a utilização do digital e o seu potencial na compreensão do mundo que os rodeia;
- Compreender a importância da produção de artefactos digitais;
- Utilizar e transformar informação digital, sendo capaz de criar novos artefactos;
- Identificar e resolver problemas matemáticos simples, com apoio de ferramentas digitais;
- Criar algoritmos de complexidade baixa para a resolução de desafios e problemas específicos;
- Distinguir as características, funcionalidades e aplicabilidade de diferentes objetos tangíveis (robôs);
- Resolver desafios através da programação de objetos tangíveis.
- O projeto Mesa Robótica baseou-se num conjunto de diferentes experiências educativas, sugeridas no Guia Educativo das Ciências da Computação (pág.12) que potencializam os seguintes aspetos da metodologia de projeto:
Resolução de problemas
- Dividir o problema em pequenos problemas e verificar que os desafios têm soluções.
Persistência
- Valorizar o erro como parte do processo da aprendizagem.
- Tentar melhorar as atividades do projeto.
Criatividade
- Dar oportunidade aos interesses e às ideias de cada um.
- Experienciar novos caminhos.
Colaboração
-Trabalhar em pequenos grupos.
- Promover o diálogo para consolidação de ideias, conteúdos programáticos e soluções.
Comunicação
- Organizar o projeto para que possa ser compreendido por outras pessoas.
- Para finalizar, vamos apresentar o projeto no evento Feira Tecnológica 2021.