ROBÓTICA EDUCACIONAL
Seja bem-vindo ao mundo da robótica!
1ª lei: "Um robô não pode ferir um ser humano ou, permanecendo passivo, deixar um ser humano exposto ao perigo".
2ª lei: "O robô deve obedecer às ordens dadas pelos seres humanos, exceto se tais ordens estiverem em contradição com a primeira lei".
3ª lei: "Um robô deve proteger sua existência na medida em que essa proteção não estiver em contradição com a primeira e a segunda leis".
4ª lei: "Um robô não pode causar mal à humanidade nem permitir que ela própria o faça".
Na sociedade atual, há uma crescente necessidade de se realizar tarefas com eficiência e precisão. Existe também tarefas a serem realizadas em lugares onde a presença humana se torna difícil, arriscada e até mesmo impossível, como o fundo do mar ou a imensidão do espaço. Para realizar essas tarefas, se faz cada vez mais necessária a presença de dispositivos (robôs), que realizam essas tarefas sem risco de vida. A robótica é a área que se preocupa com o desenvolvimento de tais dispositivos. Robótica é uma área multidisciplinar, altamente ativa que busca o desenvolvimento e a integração de técnicas e algoritmos para a criação de robôs.
A robótica envolve matérias como engenharia mecânica, engenharia elétrica, inteligência artificial, entre outras, com uma perfeita harmonia, que se faz necessária para se projetar essas maravilhosas tecnologias. Temos hoje robôs em várias áreas de nossa sociedade: robôs que prestam serviços, como os desarmadores de bomba, robôs com a nobre finalidade da pesquisa científica e educional e até mesmo os robôs operários, que se instalaram em nossas fábricas e foram responsáveis pela "segunda Revolução Industrial", revolucionando a produção em série, substituindo o carne e o osso pelo aço, agilizando e fornecendo maior qualidade aos produtos.
Uma das maiores fantasias do homem é construir uma máquina com "Inteligência Artificial" capaz de agir e pensar como ele. No entanto, este desejo esconde em seu subconsciente a vontade de possuir um "escravo metálico" que satisfaça todos os seus desejos, este sonho humano está perto de se tornar realidade com o espantoso avanço da tecnologia. A palavra robô tem origem da palavra tcheca robotnik, que significa servo, o termo robô foi utilizado inicialmente por Karel Capek em 1923, nesta época a idéia de um "homem mecânico" parecia vir de alguma obra de ficção. Não é só do homem moderno o desejo de construir tais robôs, existem alguns fatos históricos que nos mostram que a idéia não é nova, por exemplo, existem inúmeras referências sobre o "Homem Mecânico" construído por relojoeiros com a finalidade de se exibir em feiras. Temos relatos também da realização de várias "Animações Mecânicas" como o leão animado (em vídeo à direita) de Leonardo da Vinci, e seus esforços para fazer máquinas que reproduzissem o vôo das aves. Porém estes dispositivos eram muito limitados, pois não podiam realizar mais que uma tarefa, ou um número reduzido delas.
O grande escritor americano de ficção científica Isaac Asimov estabeleceu quatro leis muito simples para a robótica:
1ªlei:"Um robô não pode ferir um ser humano ou, permanecendo passivo, deixar um ser humano exposto ao perigo".
2ª lei:"O robô deve obedecer às ordens dadas pelos seres humanos, exceto se tais ordens estiverem em contradição com a primeira lei".
3ª lei:"Um robô deve proteger sua existência na medida em que essa proteção não estiver em contradição com a primeira e a segunda leis".
4ª lei:" Um robô não pode causar mal à humanidade nem permitir que ela própria o faça".
A quarta e última lei foi escrita por Asimov em 1984.
A idéia de se construir robôs começou a tomar força no início do século XX com a necessidade de aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos produtos. É nesta época que o robô industrial encontrou suas primeiras aplicações, o pai da robótica industrial foi George Devol. Atualmente devido aos inúmeros recursos que os sistemas de microcomputadores oferece, a robótica atravessa uma época de contínuo crescimento que permitirá, em um curto espaço de tempo, o desenvolvimento de robôs inteligentes fazendo com que a ficção do homem antigo possa se tornar a realidade do homem atual.
Na educação, a robótica é encarada como uma metodologia de ensino que tem como objetivo fomentar no aluno a investigação e materialização dos conceitos aprendidos no conteúdo curricular. Vai muito além da construção de projetos e programação de robôs. Proporciona um aprendizado prático que desenvolve no aluno a capacidade de pensar e achar soluções aos desafios propostos. Incentiva o trabalho em grupo, a cooperação, planejamento, pesquisa, tomada de decisões, definição de ações, promove o diálogo e o respeito a diferentes opiniões.
Consiste basicamente na aprendizagem por meio de montagem de sistemas constituídos por modelos. Esses modelos são mecanismos que apresentam alguma atividade física, como movimento de um braço mecânico, levantamento de objetos, etc, como os atuais robôs. A princípio não são projetados para ter um comportamento inteligente, não é esse o principal objetivo, mas sim estudar conceitos relacionados à física ou matemática, de maneira prática. Desde os anos 50 se vem estudando a possibilidade de utilizar desse meio de aprendizagem para reforçar o ensino tradicional (em que alunos entediados ficam sentados em carteiras entediados enquanto um professor "desfia" os conceitos de ciência numa lousa). Além disso, possibilita ao estudante tomar conhecimento da tecnologia atual e até mesmo adquirir conhecimentos técnicos em eletrônica e assuntos afins.
Os modelos são montados com motores, sensores, peças, tudo controlado por um computador com softwares que determinam o comportamento desejado. É claro que para se lograr sucesso com este método é necessário que se tenha conhecimento e critérios para sua aplicação. Além de transmitir o conhecimento é preciso delineá-lo para que não se perca. Na Europa a formação de professores para trabalhar com robótica no ensino já acontecia em 1985.
Dependendo dos objetivos almejados, pode-se variar o modo da aplicação desta metodologia. Por exemplo, uma maneira seria estabelecer previamente todos os passos para a confecção de um modelo, o que sugere que já se sabia exatamente como seria o produto final; ou poderia-se dar mais liberdade ao educando em construir o dispositivo de acordo com suas idéias. Este seria um estímulo à sua criatividade. A restrição quanto à forma ou passos para a construção poderia servir para levar o aluno a aprender determinado tópico do conteúdo de uma disciplina. Tudo depende do que se deseja com este método de ensino.
Há atualmente empresas que fabricam e comercializam os chamados kits educacionais versáteis e fáceis de montar. Em um pacote podem vir toda a fiação, componentes, base, garra, conexão para porta do microcomputador, software, etc. Inclusive algumas empresas formulam até um currículo para orientar e facilitar o aprendizado, que promete ainda promover a interdisciplinaridade.
A robótica educacional visa levar o aluno a questionar, pensar e procurar soluções, a sair da teoria para a prática usando ensinamentos obtidos em sala de aula, na vivência cotidiana, nos relacionamentos, nos conceitos e valores. Possibilita que a criança, como ser humano concebido capaz de interagir com a realidade, desenvolva capacidade para formular e equacionar problemas. Nesse ponto, a robótica educacional mais uma vez segue Piaget, para quem o objetivo da educação intelectual não é saber repetir verdades acabadas, mas aprender por si próprio. Na teoria construtivista, o conhecimento é entendido como ação do sujeito com a realidade. Em ambientes de robótica educacional os alunos constroem sistemas compostos por modelos e programas que os controlam para que eles funcionem de uma determinada forma.
Há forte necessidade de interação com o grupo. Não é impossível, mas um trabalho de robótica educacional levado a cabo apenas por um aluno terá grande chance de insucesso, portanto a colaboração é indispensável. O grupo deve pensar em um problema e chegar à solução usando conceitos básicos de engenharia, componentes eletrônicos e programação de computadores. A robótica educacional vale-se de um sistema de exploração do conhecimento tradicional, pois sugere que o grupo conceba um projeto, levante hipóteses e faça levantamento de campo, bibliográfico e experimental, para depois confirmar ou refutar as hipóteses através da construção de um dispositivo robótico.
Veja um artigo que seguiu essas premissas no link a seguir:
Mathematics Education in a Digital Culture,
http://gorila.furb.br/ojs/index.php/modelling/article/view/3354/2469