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carlos manuel rodrigues de almeida mindstorms na

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1. 60 xii 2 1 7 Estrat gias de comunica o e de experi ncia conducentes recolha d e dados sure rneer Nat a ESET ag aiaa 62 2 1 7 1 Processo de comunica o sirreeeerea 63 2 1 7 2 Liga o dos axiomas ao processo de comunica o 68 2 1 8 Planifica o e descri o das realiza es s 71 2 1 8 1 Planifica o eseni ene n one o trico ln dna na lado Sond ano A as 71 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 2 1 8 2 Fases do estUdO sa neca parana da 75 2 1 8 3 Descri o das realiza es 76 2 1 9 Dimens es e codifica o dos dados ie 84 2 1 9 1 Defini o das dimens es 85 CAP TULO 3 APRESENTA O E DISCUSS O DOS RESULTADOS 87 3 1 Dimens o de an lise rela es e intera es 88 3 2 Dimens o de an lise conex o da comunica o verbal e n o verbal 97 3 3 Dimens o de an lise metacomunica o ieseseeeeerers 107 3 4 Dimens o de an lise Feedback santa part atada ta o paira epariratddas 116 3 5 Dimens o de an lise efeitos resultados do uso do rob LEGO mindstorms na aprendizagem s eessessssssesereessrsssesrrreressssesrrereessssssenne 123 CAP TULO 4 COMENT RIOS FINAIS E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 131 4 1 Coment rios fina Sessea aie eos Safado Hed A AA aE A aa Poa Senda 131 4 2 Desenvolvimentos futuros ssssssssssessssesse
2. 130 Figura 22 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 9 do question rio 130 Figura 23 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 11 do question rio 131 ndice de Tabelas Tabela Elenco modular da disciplina de PSI no 10 ano ANQ 2005 p 6 56 Tabela Il Experiencias realizadas vis o global de cada sess o 78 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Abreviaturas GPSI Gest o e Programa o de Sistemas Inform ticos PSI Programa o e Sistemas de Informa o TIC Tecnologias da Informa o e Comunica o ESEN Escola Secund ria de Em dio Navarro Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o NDICE INTRODU O rei te assa Da a Rd O De Rb 1 Motiva es pessoais sissaissiai anaana das Contas LES ada ai ala dada dd Dna AAA astar ea Laratan 2 Problem tica e problema e rrrrereereeeneererereeeeeaeneererereneaannta 4 Finalidade e Objetivo S xe niss sanar E Ca Sana Cada 7 Estado da art re eaea aa add aa da a Si a 7 Questao de INVEStIB A O aa UT 10 PRIMEIRA PARTE ENQUADRAMENTO TE RICO ecc rei eeereereereeeereereereeo 11 INTRODU O aum corsa posicao Gera e NR ATO EO Ga ES ATA 11 CAP TULO 1 A COMUNICA O HUMANA cics reiereeererererererererererererererererero 12 1 1 O homem das multid es e o p blico raras 12 1 2 O processo da comunica o aprendizagem e mudan
3. ou SetSensorColorNone IN 3 ou ainda SetSensorType IN 3 SENSOR TYPE COLORNONE Para ler os valores do sensor de forma estruturada int colorval unsigned int raw unsigned int norm int scaled Ler o valor atual do sensor ReadSensorColorEx IN 3 colorval raw norm scaled O vetor raw permite guardar as 3 cores RGB string txt Mostra no visor o valor RAW do led RED strcpy txt RED RAW 3 StrCat txt NumToStr raw 0 TextOut 0 LCD LINEI txt A fun o ReadSensorColorEx devolve NO ERR valor 0 se n o houve erro de tamb m ler os valores atuais do sensor da seguinte forma Ler o valor do sensor enquanto ocorrer erro while ReadSensorColorEx IN 3 colorval raw norm scaled leitura Assim podemos P gina 3 EXPERI NCIA Elabore um programa para ler e mostrar os valores do sensor no visor LCD do NXT Divulga os resultados obtidos na plataforma ROBOT edu enviando um coment rio no i artigo Seguidor de Linha Aguarda o feedback do professor e ou dos teus colegas ET TR in nxr l Relembrando algumas fun es de manipula o de string String txt Ler valores Mostra o texto no visor TextOut 0 LCD_LINE1 txt Outro exemplo string txt Mostra no visor o valor RAW do led RED strcpy txt RED RAW StrCat txt NumToStr raw 0 TextOut 0 LCD_LINE1 txt a Algumas fun es teis strcat dest src NumToStr val
4. 77 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o As atividades foram realizadas em grupo com dois estudantes recorrendo utiliza o de um rob LEGO mindstorms NXT com base no modelo Robot Educator da Figura 10 est o descritas na Tabela Il SESS ES ATIVIDADE EXPERIMENTAL SUPORTE S00 AO Interagindo com Rob s V deo Duas sess es Fase Experimental Ensaio LEGO Mindstorms Rob por semana Percursos em 8 Explorador durante o C lculo da rea e do volume com o NXT primeiro Rob Explorador per odo S01 A1 Apresenta o Rob Seguidor de Linha V deo 22 Fev 2011 LEGO Mindstorms Apresenta o da atividade Seguidor de Linha Seguidor de Linha Introdu o Exibi o do v deo LEGO Mindstorms Seguidor de Linha Introdu o Documento de suporte Atividade Debate e reflex o sobre as atividades Seguidor de Linha Elabora o de alguns algoritmos seguidor de linha S02 A2 Mostra os valores do sensor Documento de suporte Atividade 24 Fev 2011 Seguidor de Linha Revis o de conceitos e partilha de experi ncias s03 Programa para ler e mostrar os valores do sensor no Coment rios no Portal ROBOT edu 01 Mar 2011 visor LCD do NXT Divulga o e reflex o dos resultados no portal C digo fonte ROBOT edu Ler_Sensor nxc S04 A3 Rob Seguidor de Linha Controlador de 2 n veis Documento de suporte Atividade 03 Mar 2011 Seguidor de Linha Desenvolvimento do p
5. o vista como um todo integrado num processo permanente e circular porque inclui o feedback a v rios n veis integrando diversos modos de comportamento A comunica o j n o vista como uma an lise de conte do Winkin et al 1981 p 24 proposta pelo modelo telegr fico onde o significado da mensagem est contido na mensagem enviada voluntariamente do emissor para o recetor A analogia da orquestra centra se numa an lise de contexto Winkin et al 1981 p 24 no ponto de vista sist mico Winkin et al 1981 p 17 definido como m ltiplos elementos em intera o de natureza n o aleat ria O contexto est ligado no o de significado sem contexto as palavras e as a es n o teriam qualquer significado O conceito sist mico v o mundo em termos de processos de intera o entre os seres vivos e O meio ambiente envolvendo trocas comportamentos adaptativos e transforma es em todos os organismos vivos envolvidos no processo A mensagem proveniente de outros modos de comunica o n o tem um significado intr nseco Winkin et al 1981 p 24 Nesta abordagem a emerg ncia do significado apenas pode ser apreendida se assumir v rios modos de comunica o reportados num determinado contexto de intera o Winkin et al 1981 p 24 Assim o significado s pode ser apreendido se for poss vel descrever os diversos modos de comunica o num determinado contexto Neste sistema interacional o
6. o dos professores a implementa o dos novos curr culos e o novo modelo de avalia o dos estudantes como natural acompanhada de incertezas ataques desabafos e an lises que levam a pensar que escola n o est bem Por isso agora mais que nunca exige se do professor uma maior din mica maior criatividade maior capacidade de interven o e participa o na vida escolar O investigador espera que ao longo do seu percurso como professor consiga continuar a manter um di logo aberto e sincero com os seus estudantes de maneira a conseguir deixar lhes n o s uma boa forma o mas tamb m boas recorda es de car cter mais pessoal O empenho ativo esfor o e criatividade s o condi es indispens veis para que a fun o de docente seja exercida no mbito desta nova experi ncia e projeto de investiga o A ideia do professor humanista enquanto aquele que domina o saber est hoje irrecuperavelmente perdida Nos nossos dias deve o professor ser aquele que ensina a descobrir as informa es e ajuda a construir o conhecimento deve despertar a curiosidade desenvolver a autonomia estimular o rigor intelectual e criar as condi es necess rias para o sucesso da educa o formal e da educa o permanentes A educa o um sistema social complexo uma vez que o motor do desenvolvimento humano Cabe ao professor esta tarefa no sentido de orientar informar e educar os jovens de hoje que ser o os dirigentes
7. o foi maioritariamente com o professor na programa o com o rob foi mais not ria a interatividade com os outros grupos no entanto os estudantes revelavam mais dificuldades na concretiza o do desafio Na segunda sess o da atividade foram discutidas algumas experi ncias realizadas na sess o anterior Foi pedido aos estudantes para debaterem os resultados e o c digo do programa Calibrar o sensor no f rum iniciaram ent o a atividade motivados O grupo E05 e E08 preferiram desta vez programar o rob em vez de utilizarem como na sess o anterior a aplica o Code Block Entretanto o E01 terminou com xito o programa desenvolvido na aplica o Code Block e foi apresentar o resultado no f rum O professor aproveitou a situa o para dizer que podiam consultar no f rum o c digo fonte do E01 e aplic lo na programa o do Bloco NXT O professor desafiou o E01 para tentar aplicar o seu c digo na programa o do rob ele aceitou o desafio e foi debater a sua solu o com o E02 92 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ATIVIDADE A5 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR PROPORCIONAL Os estudantes participaram ativamente no f rum do portal ROBOT edu alguns utilizaram o f rum para consultarem e experimentarem o c digo fonte revelado pelos colegas O rob do E10 tinha a bateria fraca e ficou aborrecido com o professor por n o a ter carregado como prometido na sess o an
8. A ideia conceder ao estudante uma forma de pensar aut noma de como se pode fazer 47 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ci ncia ou seja a busca do conhecimento Papert 1980 p 97 em vez de propor bases ricas de informa es e desmonstra es ele prop e uma incubadora de conhecimento interativo designado por microworlds Papert 1980 p 117 que apela o estudante para explorar o lado experiencial e desafiar o seu lado reflexivo Desta forma o estudante aprende mediado pela tecnologia em vez de ser apenas atra do por ela Norman e Papert salientam a import ncia da motiva o na aprendizagem pois um estudante aprende melhor quando quer aprender Norman 1993 p 30 defende que o estudante pode ser atra do pela aprendizagem se forem utilizados m todos que apelam o sentido percetual popular e de divers o de forma a ganhar a sua aten o e promover a sua curiosidade Papert 1980 p 48 refor a que o fator importante para a motiva o est na confian a do estudante em querer aprender Papert 1993 p 144 considera o uso da tecnologia LEGO como uma ferramenta que promove a confian a no estudante envolvendo o num ambiente confort vel e familiar de aprendizagens 1 5 O LEGO MINDSTORMS COMO MEDIUM E NO ENSINO A LEGO desenvolveu uma ferramenta pedag gica especialmente vocacionada para a educa o o kit de rob tica LEGO mindstorms NXT Esta tecnologia re ne condi es p
9. CP Concordo parcialmente CT Concordo totalmente 84 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o A recolha de dados realizada atrav s das v deos grava es das aulas e transcritas para an lise focalizou se em 5 dimens es de an lise A an lise resultou na identifica o das seguintes dimens es previamente definidas A Dimens o de an lise Rela es e intera es Dimens o de an lise Conex o da comunica o verbal e n o verbal Dimens o de an lise Metacomunica o Dimens o de an lise Feedback Au See if o Dimens o de an lise Efeitos resultados do uso do rob LEGO mindstorms na aprendizagem 2 1 9 1 Defini o das dimens es Pretende se com a defini o de cada uma das dimens es que a seguir se apresenta melhor compreender os resultados que se esperam vir a obter Dimens o de an lise rela es e intera es Esta dimens o d relevo s formas de intera o entre os estudantes o professor e o dispositivo de comunica o LEGO mindstorms Re nem se evid ncias sobre como se desenvolvem e expressam as intera es durante as atividades Nesta dimens o incluem se tr s formas de intera o intera o face a face intera o mediada e intera o mediatizada A intera o face a face surge no decorrer das atividades quando o estudante o grupo e o professor investigador interagem uns com os outros na partilha de opini es e sugest es acompanhadas pe
10. E 4 20 E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente m Concordo totalmente E 15 75 Figura 15 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 2 do question rio A maioria dos estudantes concorda parcialmente que o comportamento do rob o pode ajudar a compreender melhor o c digo fonte e o comportamento do seu programa moda 4 20 dos estudantes concorda totalmente que o comportamento do rob o pode ajudar m ximo 5 e 5 n o tem opini o m nimo 3 Q3 Geralmente tenho dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob E 1 5 E 1 5 E 4 20 E Discordo totalmente E Discordo m N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente E 11 55 E 3 15 E Concordo totalmente Figura 16 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 3 do question rio A opini o mais frequente que concorda parcialmente que na generalidade das situa es tem dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob moda 4 105 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 5 dos estudantes concorda totalmente que por norma tem dificuldades em resolver o problema m ximo 5 e 5 considera que geralmente n o tem qualquer dificuldade m nimo 1 importante destacar que a dispers o de opini es dos estudantes nesta afirma o desvio par o 1 040 muito maior do que na afirma o 2 desvio par o 0 489 o que real a a dificuldade do estudante em programar e em resolver um problema c
11. OPINI ES DOS ESTUDANTES PARTICIPANTES Segue se a s ntese estat stica das opini es dos 20 estudantes referente s afirma es 1e7 do question rio 114 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Q1 O rob tem o comportamento desej vel quando executo o meu programa E 2 10 E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 6 30 E 12 60 Figura 18 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 1 do question rio A an lise do Figura 18 sugere que na execu o do programa mais prov vel que o rob tenha um comportamento desej vel mas tamb m que exiba comportamentos inesperados moda 3 esta an lise parece indicar que na opini o dos estudantes em alguns casos ele consegue ter sucesso quando programa e testa o rob mas noutros nem sempre a execu o do programa exibe um comportamento esperado 10 dos estudantes dizem que conseguem ter sucesso nos resultados do programa m ximo 5 Q7 A interpreta o do comportamento do rob leva me a modificar e corrigir o programa contribuindo para o aperfei oamento do mesmo E 1 5 E 1 5 E Discordo 8 42 E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente m Concordo totalmente E 9 48 Figura 19 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 7 do question rio Por outro lado a an lise do Figura 19 permite indicar que a maioria dos estudantes concorda que a interpreta o do comportamento do
12. o com os outros indiv duos o estudante pode interagir com o rob LEGO mindstorms e o algoritmo respetivamente com o concreto e o abstrato Para al m da linguagem verbal estabelecida pelos indiv duos no processo de comunica o o algoritmo tamb m representa a linguagem digital objetiva que 69 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o cont m as instru es estruturadas segundo uma sintaxe l gica rigorosa complexa e poderosa No entanto os s mbolos utilizados nesta forma de comunica o n o s o suficientes e apresentam car ncia sem ntica nas rela es A linguagem digital representada pelo algoritmo distingue se pela sua complexidade flexibilidade e maior capacidade de abstra o e por isso torna se muito dif cil a transmiss o de conceitos abstratos O rob por sua vez representa a linguagem anal gica que funciona essencialmente com base no comportamento e confere uma sem ntica muito rica uma vez que o comportamento do rob pretende representar visualmente o algoritmo desenvolvido e transmitido pelo estudante O rob ao contr rio do algoritmo n o arbitr rio e tem uma rela o mais direta com o racioc nio l gico que o estudante tem inten o de apresentar A linguagem anal gica tamb m valoriza as intera es comportamentais entre os participantes e estas podem ser exploradas pelo medium no processo de comunica o No entanto para metacomunicar necess rio encontrar uma tra
13. o essencial estudar os efeitos pragm ticos da comunica o humana ou seja os seus efeitos sobre o comportamento Os investigadores defendem que a comunica o n o concebida como uma rela o unilateral entre os seus elementos Watzlawick et al 2007 p 114 pois o emissor pode afetar o recetor mas tamb m o inverso A comunica o um processo interativo onde o emissor e o recetor s o lugares que as pessoas ocupam simultaneamente o que n o ocorre na mera transmiss o telegr fica Os axiomas da teoria da comunica o expostos pelos investigadores da escola de Palo Alto fornecem uma importante base conceitual para melhor compreender o processo de comunica o interpessoal Watzlawjck et al 1985 pp 49 71 Estes axiomas s o proposi es b sicas fundamentais para estabelecer os efeitos comportamentais de todo o processo de comunica o O comunicador em particular o professor deve estar consciente que estes axiomas s o parte integrante da comunica o adaptando a sua pr tica comunicativa em fun o dos resultados alcan ados Deste modo apresentam se um conjunto de axiomas pragm ticos que permitem analisar o processo da comunica o A Impossibilidade de n o comunicar N o se pode n o comunicar Watzlawick et al 2007 p 47 34 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O conte do e n veis de rela o da comunica o Toda a comunica o tem um aspeto de conte
14. por acaso porque j sei onde tenho que mudar E01 acrescentava cantarolando Ah pois A metacomunica o entre os estudantes gerou emo es e uma competi o saud vel entre os grupos A turma estava atenta aos acontecimentos buscando descobrir qual o grupo que iria conseguir e revelar primeiro a solu o Os grupos testavam constantemente o rob na pista e comentavam o seu comportamento enquanto uns observavam os testes dos colegas outros refletiam e comunicavam juntos ideias e poss veis solu es Quando o E01 chegou pista perguntava ao E02 Ent o conseguistes 109 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o E02 Est mas a dar um problema t cnico E01 com um riso de tro a Um problema t cnico O E02 foi ver o c digo do E01 como se j estivesse cansado de tanto pensar O E01 e o E02 permaneceram juntos debateram o c digo revelaram alguns erros cometidos e conceberam propostas de novas solu es O E02 voltou para o seu lugar dizendo Se calhar isto que me falta O E01 testou o rob e conseguiu obter o resultado pretendido ficando todo contente e disse cantarolando H ooo Hieee Uuu Uuul Toma l J est dar Professor Espetacular Quem vai ser o pr ximo O E01 disse ao E02 como se tivesse ganho uma aposta Aprende O E02 estimulado pelo colega voltou a testar o rob e pouco tempo depois tamb m con
15. 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente O dor TES O TR Concordo Totalmente 12 Outras opini es sobre as atividades experimentais com uso do rob LEGO mindstorms NXT Anexo II Autoriza o do encarregado de educa o A Escola Secund ria de Em dio Navarro Viseu lt A Ano Letivo 2010 2011 Caro Encarregado a de Educa o O Professor de programa o e sistemas de informa o PSI do seu educando pretende realizar um estudo relacionado com a utiliza o de estrat gias de ensino aprendizagem baseadas nas novas tecnologias nomeadamente a rob tica com os Kits Educacionais LEGO mindstorms NXT que promovam melhores aprendizagens no ensino de algoritmia e programa o na disciplina de PSI e a diminui o do insucesso escolar O estudo insere se na elabora o de uma disserta o referente ao 22 ano do Mestrado em Comunica o Multim dia da Universidade de Aveiro Para a realiza o do estudo e elabora o da disserta o o Professor necessita do contributo do seu educando Por esse motivo pede a sua autoriza o para a participa o do seu educando no estudo e contribui o para a disserta o atrav s da resposta a inqu ritos question rios ou entrevistas de fotografias filmagens e ou grava o de aulas em que participa Os dados recolhidos ter o um car cter confidencial servindo apenas para a fundamenta o da parte emp rica da disserta o pelo que n o ser o difundidos Todos os pedidos de autoriza
16. anotas te E se desviares um pouco para a esquerda Coloca o ao lado da linha E06 Olhe aqui stor d 1 Professor E no lado direito da linha E06 Aqui d 6 d 41 O grupo com os estudantes E02 e E04 registava os valores da vari vel raw do sensor no modo ColorRed e relacionavam os valores com a atividade seguinte a calibra o do sensor Os estudantes quiseram conhecer o valor lido pelo sensor que representava o lado da linha e para isso tomaram a iniciativa de calcular o valor m dio Professor se afastarmos o rob da linha o valor aumenta e se o aproximarmos da linha o valor diminui qual ser o valor m ximo e m nimo lido pelo sensor E02 O m ximo 60 nimo Professor E o m nimo E02 O n Professor zero O ideal era zero mas n o te devolve zero pois n o E02 N o d 21 ent o se vai de 60 a 21 podemos calcular a m dia 108 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ATIVIDADE A3 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR DE 2 N VEIS Nesta atividade os estudantes recorreram pouco metacomunica o o professor teve que os estimular para a comunica o sobre as suas ideias e sobre a forma como o rob se comportava na pista estimulou a comunica o atrav s de quest es que lhes dirigiu sobre instru es necess rias para a programa o do rob e depois fez um resumo para consolidar as diferentes
17. aprendizagem e permitirem se assim as primeiras intera es com esta tecnologia Nesta fase foi poss vel interagir com os rob s e desenvolver programas diversificados Destacam se as seguintes atividades Rob Explorador o rob percorre a sala de aula desviando se aleatoriamente dos obst culos Foram inclu dos os sensores de toque e ultrassom para a dete o dos objetos Foi poss vel desenvolver v rios programas mais ou menos eficientes na dete o e desvio desses objetos No desenvolvimento de um dos programas o rob capaz de escolher e seguir o caminho mais desimpedido quando este deteta um obst culo 79 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Percursos em 8 o rob percorre 6 percursos diferentes em forma do n mero 8 A mudan a de dire o do rob calculada matematicamente em fun o do di metro e da dist ncia entre as rodas motoras C lculo da rea e do volume com o NXT este rob simples baseado num modelo do website oficial LEGO mindstorms pode ser utilizado para calcular o comprimento a rea e o volume rodando a roda ao longo de uma superf cie semelhante a um Rolling Tape Measure O bloco NXT faz os c lculos e apresenta os resultados no visor LCD em duas unidades m tricas Apesar do interesse e motiva o manifestados pelos estudantes eles n o foram capazes de concluir o desafio Depois de terminada a fase experimental ensaio foram r
18. es ou aos sinais que recebe Centeno 2009 p 32 o caso em que dada uma resposta diferente ao mesmo est mulo em momentos diferentes O indiv duo ir adotar v rias respostas para o mesmo est mulo e aprender a dar resposta aos sinais ou seja ajusta a resposta ao mesmo sinal em fun o do contexto no qual este produzido Centeno 2009 p 32 A aprendizagem surge quando o indiv duo for capaz de criar um meta contexto para o contexto de aprendizagem de n vel 0 Na defini o de aprendizagem Bateson assume que o est mulo de alguma forma o mesmo nos dois per odos de tempo Bateson 2000 p 288 Este pressuposto deve tamb m ter presente que o contexto seja o mesmo em ambas as vezes sem a suposi o da repeti o do contexto as aprendizagens seriam do mesmo tipo ou seja todas seriam aprendizagens do tipo 0 e consequentemente a teoria da aprendizagem como uma mudan a n o faria sentido Desta forma a sequ ncia da experi ncia de certa forma segmentada ou pontuada em subsegu ncias ou contextos que podem ser igualadas ou diferenciadas pelo organismo O homem considerado o nico organismo que envolve os modos anal gicos e digitais na comunica o O sistema mais conhecido que possa representar a comunica o digital o sistema da l ngua natural o exemplo mais comum para representar a comunica o anal gico a express o corporal que envolve tudo o que verbalizamos que na maioria das
19. experimenta o e descoberta Segundo Papert 1993 o computador cada vez mais utilizado em atividades que usam a rob tica como ferramenta mediadora na aprendizagem de programa o esta ferramenta de instru o contribui para o refor o da aprendizagem e do desenvolvimento do racioc nio l gico do estudante O construcionismo baseado na teoria do desenvolvimento cognitivo de Piaget designado segundo o autor por construtivismo Segundo o construtivismo o conhecimento constr i se constantemente na intera o existente entre o sujeito e o objeto A aprendizagem um processo centrado no estudante como sujeito ativo e construtivo Os princ pios b sicos adotados pelo construtivismo sustentam a ideia de que o conhecimento assimilado com mais facilidade quando constru do pelo estudante num processo cont nuo de fazer e refazer Nesta linha de pensamento o construtivismo pode proporcionar um conjunto de diretrizes que auxiliam na cria o de ambientes educacionais colaborativos capazes de apoiar experi ncias de aprendizagem reais e reflexivas 45 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O construtivismo n o um m todo de ensino e nem uma t cnica pedag gica mas um paradigma aberto para ajudar o sujeito a construir experi ncias que possam auxili lo na resolu o de problemas Antunes 1998 p 100 O conhecimento deve ser constru do e contextualizado Constru do com base na realiza o
20. mas pensa que o fundamental estarmos recetivos a essas constantes mudan as PROBLEM TICA E PROBLEMA Sabemos que atualmente o estudante vive num mundo moderno rodeado de inova es tecnol gicas cuja acelerada mudan a evidente o estudante passa por mudan as tecnol gicas significativas que influenciam a sua maneira de pensar mas tamb m a rela o com os outros e a sua intera o social O estudante vive numa aldeia global onde pode usar novos meios t cnicos e novas ferramentas para comunicar estudar e para se entreter O correio eletr nico a Internet as redes sociais os smartphones os tablets a televis o as consolas de jogos e diversos gadgets s o dispositivos de comunica o que interferem diariamente nas atividades do estudante Esta evolu o e a disponibilidade das TIC levam o estudante a uma maior exig ncia nas pr ticas pedag gicas e a incorpora o das ditas no processo educativo No entanto a escola atual tem uma estrat gia de aprendizagem que geralmente n o corresponde s necessidades e expectativas da sociedade e o estudante nem sempre usufrui das potencialidades da tecnologia que lhe permite desenvolver as suas habilidades cognitivas Por outro lado o ensino de inicia o programa o e algoritmia um processo complexo que exige ao estudante uma grande diversidade de aptid es e um estudo muito centrado na pr tica de t cnicas de resolu o de problemas Esteves amp Mendes 2007 A e
21. ncia da experi ncia realizada pelo indiv duo Bateson 2000 p 293 Na aprendizagem Il o conhecimento da aprendizagem contextualizado e generalizado A aprendizagem Il uma mudan a que abrange a forma como se segmenta ou pontua em contextos a sequ ncia da intera o ou da experi ncia juntamente com uma mudan a no uso dos marcadores de contexto Estamos perante um processo de adapta o onde o indiv duo aprende uma meta regra sobre como se devem abordar os eventos Nos sistemas que envolvem duas ou mais pessoas onde a maioria dos acontecimentos importantes s o posturas a es ou afirma es das pessoas nota se que o conjunto de eventos pontuado em contextos de aprendizagem pelo acordo que se estabelece entre os indiv duos tendo em considera o a natureza da sua rela o ou ent o por marcadores de contexto e acordos no sentido de atribuir o mesmo significado a esses marcadores de contexto Centeno 2009 p 33 Grande parte da aprendizagem Il determina a vida relacional e os padr es de transfer ncia do ser humano principalmente aqueles que s o relacionados com a primeira inf ncia e com o inconsciente Bateson 2000 pp 300 301 A aprendizagem Il adquirida na inf ncia tende a persistir ao longo da vida A maioria das pessoas encontra se na aprendizagem de n vel II iv Aprendizagem de n vel III A aprendizagem Ill a mudan a no processo da aprendizagem Il Representa uma mudan
22. nomeadamente da aprendizagem e da ecologia do esp rito humano Concei o Lopes defende que os media as tecnologias e as diversas linguagens fazem parte do ecossistema humano Lopes 2011a p 13 salienta a distin o entre media e tecnologia referindo que a tecnologia n o inclui apenas a m quina Hardware mas tamb m todas as formas de processamento da comunica o e informa o incluindo o discurso escrita matem tica ci ncias e computa o postula se a exist ncia de intera es entre a tecnologia a linguagem e o medium Assim Concei o Lopes enfatiza que a linguagem uma t cnica e um medium Lopes 2011a p 14 Esta quest o refor ada por Concei o Lopes quando refere que o axioma medium mensagem faz a conex o do axioma das modalidades da comunica o digital e anal gica com o axioma do conte do e n veis de rela o da comunica o Lopes 2011a p 14 41 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o A quest o da media o perspetivada em termos de meio ambiente onde o medium envolve um conjunto de dispositivos medi ticos Para McLuhan o medium um meio de comunica o que serve de acumulador de valores e tradutores da experi ncia humana das suas capacidades e tarefas em forma de outros materiais Domingues 2009 p 105 Na opini o de McLuhan o medium a pr pria mensagem e afeta toda a perce o humana O importante n o utilizar a tecnologia mas saber o que
23. o concordo nem discordo W Concordo parcialmente Concordo totalmente 8 po em a e E 7 6 5 e a 4 P o E 1 nr an Discordo Discordo N o Concordo Concordo totalmente concordo parcialmente totalmente nem discordo Geralmente tenho dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob Figura 17 Rela o das opini es dos estudantes da afirma o 3 e com a afirma o 2 do question rio 106 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 3 3 DIMENS O DE AN LISE METACOMUNICA O ATIVIDADE A1 APRESENTA O ROB SEGUIDOR DE LINHA O visionamento do filme da atividade A1 proporcionou um ambiente de est mulo comunicativo proporcionando a cada estudante a oportunidade de comunicar com o professor e com os demais sobre as a es comportamentais do rob e sobre como o rob se deveria comportar para seguir a linha Na troca de ideias e opini es foi poss vel identificar e comparar com algum detalhe os diferentes comportamentos do rob quando seguia a linha quando se aproximava de uma curva de 90 ou do cruzamento nem sempre tinha o comportamento desejado nestas situa es os estudantes revelaram mais interesse e um maior n vel de intera o Ao contr rio do que se poderia prever os comportamentos indesejados do rob observados no filme estimularam os estudantes para a sua interpreta o e para a inten o de resolver o problema aceitando com entusiasmo o desafio de
24. o conhecimento sobre as coisas Lopes 2004 A realidade de segunda ordem diz respeito ao universo de significa es que o homem atribu s coisas o conhecimento sobre o conhecimento das coisas Lopes 2004 o conhecimento sobre o conhecimento de primeira ordem e por conseguinte metaconhecimento Watzlawick et al 2007 p 237 Concei o Lopes apresenta o exemplo de uma carta geogr fica para representar estas duas realidades o territ rio corresponde a realidade de primeira ordem a carta que representa a imagem do territ rio a realidade de segunda ordem Lopes 2004 Watzlawick et al referem uma outra vis o da realidade uma vez que o homem n o deixar de procurar conhecimentos sobre os objetos de sua experi ncia de procurar entender o seu significado para a sua exist ncia e de reagir a esses objetos segundo a sua compreens o Watzlawick et al 2007 p 238 Esta vis o unificadora do mundo em que o pr prio homem se v jogado corresponde realidade de 32 ordem Lopes 2004 acrescenta que segundo Watzlawick et al a exist ncia humana uma fun o entre o organismo e o seu meio e que sublinhando o pensamento de Bateson a realidade uma coprodu o do indiv duo e que o eu enquanto objeto n o tem realidade Ele existe como elemento essencial na sintaxe da sua pr pria experi ncia e na experi ncia dos outros Lopes 2004 30 Mindstorms na Aprendiz
25. o de eventuais problemas existentes no programa ou no algoritmo Se o bloco NXT emitisse o som seria poss vel associar naquele instante o comportamento do rob ao bloco de instru es que inclu a a fun o beep por exemplo seria poss vel emitir um som sempre que o rob virasse 117 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o para a esquerda Por m poucos grupos quiseram implementar esta estrat gia na dete o de eventuais erros do programa O E01 revelou que n o queria programar com o rob e pediu ao professor para lhe propor um exerc cio na linguagem C O professor conversou com ele dizendo que a linguagem de programa o do rob quase id ntica linguagem C A diferen a estava no interface do compilador e nas instru es que permitiam controlar o rob ao n vel do hardware Explicou tamb m que por exemplo na linguagem C temos a fun o printf para mostrar o texto no ecr e que no rob temos uma fun o semelhante designada por TextOut O professor refor ou que a linguagem de programa o NXC quase id ntica linguagem C Passado algum tempo o professor foi novamente insistir junto do E01 para programar o rob dizendo que o ajudava a desenvolver o programa mas ele n o mostrou interesse O professor insistiu Vamos programar juntos Podes programar no meu port til e mostrar o teu c digo turma atrav s do quadro interativo Ent o ele aceitou saiu sorridente do lu
26. objectiva e isenta que regista e repete honestamente os acontecimentos tal como eles sucederam Sousa 2009 p 200 Segundo Sousa 2009 a v deo grava o proporciona um bom registo sobre tudo o que foi acontecendo durante o tempo da observa o das aulas tal como a es atitudes comportamentos rela es intera es estabelecidas e todos os outros acontecimentos que possam ter ocorrido nas sess es de trabalho por outro lado reconhece tamb m o investigador que este instrumento de recolha de dados se torna til e quase indispens vel nesta investiga o pois permite as grava es das experi ncias pr ticas a melhoria da fiabilidade do estudo e proporciona arquivos para posterior transcri o e an lise Os materiais em v deo s o revistos na sua totalidade pelo investigador sendo o entendimento que este tem deles o instrumento chave de an lise Bogdan amp Biklen 1994 p 48 o material em v deo permite ser revisto repetidamente e pode ser uma fonte ou uma forma de dados em si mesmo Flick 2009 p 226 A observa o participante permite o registo da 60 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o conce o de uma realidade evidenciada no processo de comunica o que decorre nas sess es de atividade Depois de efetuar a revis o de todas as grava es foi poss vel transcrever de forma narrativa e facilmente percetiva os principais acontecimentos ocorridos nas sess es bem com
27. p 219 A mudan a progressiva pode ser caracterizada por uma diferencia o sim trica quando a mudan a no indiv duo afeta o ambiente dos outros indiv duos provocando neles uma mudan a similar ou seja os indiv duos respondem ao que os outros fazem fazendo algo semelhante Isto repercutir se no indiv duo inicial produzindo nele novas mudan as na mesma dire o medida que um indiv duo aprende padr es de comportamento sim trico ele n o somente passa a esperar esse tipo de comportamento nos outros mas tamb m age de maneira tal que faz com que os outros experimentem esses contextos em que eles por sua vez aprender o um comportamento sim trico Bateson 2006 p 310 Nesta imagem poss vel desenvolver uma competi o entre grupos de indiv duos em que o ato de aprender estimula o outro grupo a um maior n vel de aprendizagem O est mulo dado pela vis o de maior for a ou empenho por parte do outro grupo Centeno 2009 p 19 A for a do indiv duo vista como um fen meno relacional no entanto se lhe for demonstrado que o outro realmente fraco o primeiro vai diminuir o seu esfor o Este processo se n o for travado leva necessariamente a um estado crescente de extrema rivalidade e mesmo hostilidade bem como ruptura de todo o sistema Centeno 2009 p 19 Por outro lado a mudan a progressiva pode igualmente ser caracterizada por uma diferencia o complementar onde o
28. professor Depois de algum tempo o E01 conseguiu relacionar o programa do rob com c digo fonte que tinha desenvolvido na aplica o Code Block conseguiu melhorias significativas no programa Satisfeito com os resultados foi ter com o professor para revelar o seu racioc nio ATIVIDADE A5 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR PROPORCIONAL No in cio da atividade a maioria dos estudantes tiveram que continuar a desenvolver o programa para calibrar o sensor Demonstraram dificuldades em saber como relacionar a a o do rob com o c digo fonte O professor teve que explicar que bastava girar o rob para a esquerda enquanto o valor do sensor fosse maior que o valor m dio Esta dificuldade estava relacionada com a condi o incorreta na estrutura de repeti o While Por exemplo destaca se o momento em que o estudante E01 utilizou a condi o raw 0 valorMedio em vez de raw 0 gt valorMedio O operador de p compara o utilizado no ciclo podia funcionar num programa gen rico apesar de n o ser recomend vel No entanto nesta nova realidade o rob poderia n o funcionar com esta condi o O ciclo termina quando a condi o for falsa ou seja 101 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o quando o valor de raw 0 for igual ao valorMedio Para a condi o ser falsa temos que garantir que o sensor devolva o valorMedio durante uma das itera es do ciclo While Na realidade esta
29. s previamente concebidos tendo em vista os desafios propostos no mbito do curr culo modular da disciplina Numa segunda fase deu se in cio ao registo v deo das sess es procurando se assim responder quest o de investiga o que a base deste trabalho No entanto por forma a dar cumprimento ao curr culo do curso profissional da disciplina de PSI o professor investigador adotou apenas dois blocos por semana para a recolha de dados que sustentaram o campo emp rico deste trabalho de investiga o Ao longo deste per odo foram propostos aos estudantes diversos desafios e experi ncias pr ticas de programa o promovendo a comunica o interpessoal e as intera es entre os grupos o estudante e o artefacto LEGO mindstorms em contexto de forma o profissional por forma a potenciar o desenvolvimento do racioc nio l gico matem tico As experi ncias visaram desenvolver o esp rito cr tico e os mecanismos de autonomia de pensamento do estudante assim como incentivar a discuss o acerca das estrat gias m todos de resolu o utilizados e das v rias solu es alcan adas Foi tamb m desenvolvida a plataforma web ROBOT edu associada ao projeto que permite o feedback e suporte disponibilizando de forma livre recursos v deos e materiais de aprendizagem espec ficos a cada experi ncia A plataforma tamb m possibilitou responder a pequenos question rios a partilha de informa o conhecimentos e opini es acer
30. tica como uma ferramenta pedag gica que auxilia a pr tica de muitos conceitos te ricos estudados na sala de aula como por exemplo nos conte dos que se prendem com os de matem tica f sica e ci ncias da computa o Consequentemente o investigador no papel de diretor de curso fez a proposta de aquisi o dos kits educacionais LEGO mindstorms NXT 9797 e 9648 que foi aceite pela escola Nasceram assim uma meta e um desafio a alcan ar o investigador pretende conhecer as possibilidades do uso de rob s LEGO mindstorms NXT como ferramenta mediadora do processo ensino aprendizagem de algoritmia e de programa o No quadro da estrat gia de Lisboa o XVII governo constitucional avan a com a proposta ambiciosa de colocar Portugal entre os cinco pa ses europeus mais avan ados em mat ria de moderniza o tecnol gica do ensino em 2010 atrav s do plano tecnol gico da educa o PTE Neste contexto o minist rio da educa o atrav s da dire o geral de inova o e de desenvolvimento curricular tornou p blica a abertura da iniciativa aprender e inovar com TIC que tem como finalidade a promo o da utiliza o educativa das TIC com vista melhoria das aprendizagens do estudante atrav s da rentabiliza o dos equipamentos dispon veis nas escolas ERTE PTE 2010 O investigador considerou a iniciativa interessante e em dezembro de 2010 resolveu candidatar se ao projeto uma vez que a comunidade de hoje cada v
31. 7 Modelo matricial do processo de comunica o 64 Figura 8 Modelo de ensino experiencial elaborado por Laura Joplin 72 Figura 9 Dimens es do modelo ARCS ni eeeeereerererereeereneererereanenanana 74 Figura 10 Robot Educator modelo base utilizado nas experi ncias 77 Figura 11 Pista fechada utilizada nas experi ncias c si seeereeeeeea 80 Figura 12 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 5 do question rio 96 Figura 13 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 8 do question rio 97 Figura 14 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 10 do question rio 97 Figura 15 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 2 do question rio 105 Figura 16 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 3 do question rio 105 Figura 17 Rela o das opini es dos estudantes da afirma o 3 e com a afirma o 2 do question rio e rerereereeeerenererereeneeeneneerarereaseanenearareso 106 Figura 18 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 1 do question rio 115 Figura 19 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 7 do question rio 115 Figura 20 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 4 do question rio 123 Figura 21 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 6 do question rio
32. 9 45 E Concordo totalmente E 10 50 Figura 14 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 10 do question rio Em rela o utiliza o do portal ROBOT edu na opini o dos estudantes 45 concorda totalmente com a sua import ncia no suporte e partilha de recursos m ximo 5 apenas 5 n o tem opini o m nimo 3 3 2 DIMENS O DE AN LISE CONEX O DA COMUNICA O VERBAL E N O VERBAL ATIVIDADE A1 APRESENTA O ROB SEGUIDOR DE LINHA Durante a execu o da atividade A1 quando o professor discute o algoritmo e o m todo utilizado em cada experi ncia para o rob seguir a linha os estudantes 97 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o revelaram pouca aten o e pouco interesse em responder s perguntas A quest o j n o era t o evidente na exibi o do filme e n o era f cil para os estudantes relacionarem o algoritmo com o m todo utilizado O professor desafiou os estudantes a traduzirem e associarem para cada experi ncia o comportamento do rob com o algoritmo mas quando pediu para descreverem o algoritmo que podiam utilizar para o rob seguir a linha poucos responderam O professor em colabora o com os estudantes implementou poss veis algoritmos para o rob seguir a linha Quando aplicou o controlador proporcional os estudantes n o sabiam relacionar e aplicar os conceitos matem ticos ao m todo talvez por terem dificuldades na aprendizagem de matem tica e n o go
33. A aprendizagem de n vel define se a mudan a na especificidade de resposta dada na aprendizagem 0 conseguida atrav s da corre o de erros de escolha num conjunto de alternativas Na aprendizagem cada item de perce o ou comportamento pode ser um est mulo uma resposta ou um refor o de acordo com a pontua o da sequ ncia da experi ncia Bateson 2000 p 292 Bateson define o est mulo como um sinal elementar que pode ser interno ou externo Bateson 2000 p 289 O contexto do est mulo uma meta mensagem que classifica o sinal elementar A no o de contexto est sujeita a diferentes n veis de abstra o o 23 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o contexto do contexto de est mulo um meta meta mensagem que classifica a meta mensagem e assim sucessivamente ou seja cada contexto de n vel superior representa uma meta mensagem que determina o significado das mensagens do n vel inferior Esta no o hier rquica tamb m poderia ser constru da a partir da no o de resposta ou da no o de refor o Tendo em conta a classifica o hier rquica dos erros a serem corrigidos atrav s do processo de tentativa e erro poss vel explicar o contexto como um termo coletivo que representa todos os eventos que indicam ao organismo de entre que conjunto de alternativas ele deve fazer a sua pr xima escolha A aprendizagem representa a mudan a na capacidade do indiv duo reagir s percep
34. Bateson define a aprendizagem como a rece o de informa o por um organismo um computador ou qualquer outra entidade capaz de processar dados Bateson amp Donaldson 2006 p 188 Esta defini o tenta incluir todas as classes e categorias de informa o desde o mais simples impulso individual at elabora o de complexos segmentos de informa o sobre as rela es S depois de desenvolver a capacidade de receber informa o de ordens mais abstractas que o indiv duo pode aprender Centeno 2009 pp 29 30 Segundo Bateson 1979 p 147 os acontecimentos aleat rios inspiram as coisas novas e est o constantemente em contacto com o indiv duo Para que a aprendizagem ocorra necess rio que o indiv duo articule aquilo que sabe com aquilo que lhe novo mantendo um estado homeost tico ou seja um estado de equil brio O indiv duo deve ter a capacidade de manter a sua estabilidade interna a despeito dos acontecimentos aleat rios casuais ou incertos provenientes do ambiente Quando o indiv duo colocado perante o erro ele autocorrige se com aux lio do um feedback cont nuo o que na pr tica provoca uma certa mudan a O seu comportamento e as informa es proporcionadas pelas experi ncias do seu passado aquilo que sabe determinam o grupo de op es entre as quais faz a sua escolha Um fracasso do 18 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o indiv duo em ajustar as suas premi
35. Partindo destes princ pios importante destacar que o uso do rob enquanto medium de comunica o estimulou o interesse a curiosidade e a aten o da maioria dos estudantes o que facilita a cria o de oportunidades para desenvolverem compet ncias no mbito da comunica o e da intera o Poucos foram os estudantes que elaboraram um trabalho individual a execu o das atividades pautou se essencialmente pela partilha de experi ncias troca de ideias interajuda entre estudantes na discuss o de solu es e na compara o dos resultados A experi ncia do professor investigador mostra que a envolv ncia do estudante nas atividades tem um efeito estimulante na aprendizagem de algoritmia e programa o no entanto de real ar que neste estudo o importante n o foram os resultados mas sim o desenvolvimento de todo o processo comunicativo influenciado por esta tecnologia O ambiente de aprendizagem revelou se interacional participativo e extremamente din mico A intera o com o rob melhorou significativamente as fases de teste e de depura o e pareceu ter despertado nos estudantes o sentido de partilha pareceram revelar um maior esfor o e empenho nas atividades tendo se mostrado mais interessados e estimulados se comparado com outras aulas onde o professor investigador utilizava apenas estrat gias e recursos tradicionais isto quando aplicava uma linguagem de programa o mais generalizada e sem o uso do rob Q
36. Robots nas Aulas de Inform tica Plataformas e Problemas Grau de Mestre em Engenharia Inform tica Disserta o Universidade da Madeira Funchal Portugal GEPE 2008 Moderniza o tecnol gica do ensino An lise de modelos internacionais de refer ncia Gabinete de Estat stica e Planeamento da Educa o GEPE Minist rio da Educa o ed Lisboa Gil A C 2002 Como Elaborar Projetos de Pesquisa 4 Edi o ed S o Paulo Gomes A amp Mendes A J 2007 September 3 7 2007 Learning to program difficulties and solutions Paper presented at the International Conference on Engineering Education ICEE Coimbra Portugal Gomes A amp Mendes A J 2010 A study on student performance in first year CS courses Hall E T 1994 A linguagem silenciosa M Para so Trans Lisboa Rel gio D gua Editores Jenkins T 2002 On the Difficulty of Learning to Program Paper presented at the 3rd Annual LTSN ICS Conference Loughborough University UK http www ics neacademy ac uk Events conf2002 tjenkins pdf Joplin L 1995 On Defining Experiential Education In K Warren M Sakofs amp J Jasper S Hunt Eds The Theory of Experiential Education A Collection of Articles Addressing the Historical Philosophical Social and Psychological Foundations of Experiential Education Third Edition ed pp 15 22 Kendall Hunt Publishing Company Keller J 2000 How to integrate learner motivation
37. Watzlawick et al 2007 p 48 A meta informa o fornece informa o sobre a informa o fornecendo as instru es para o tratamento dos dados A comunica o n o transmite apenas informa o mas induz uma a o Concei o Lopes refere que a metacomunica o pode ter uma fun o de regula o da rela o e da intera o uma vez que os interlocutores podem precisar dar sentido s suas mensagens e rectificar deste modo os erros de recep o de interpreta o ou de pontua o da interac o Lopes 2004 Assim o axioma da metacomunica o pode ser a garantia de um inter relacionamento de qualidade e permitir a clarifica o das mensagens evitando por antecipa o a produ o de perturba es que possam influenciar negativamente o processo de intera o 40 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o vii O axioma medium mensagem A Teoria Orquestral da Comunica o relevante para a an lise do processo da comunica o interpessoal no entanto Concei o Lopes considera que estamos perante a inclus o de um novo axioma medium mensagem neste processo uma vez que os efeitos dos dispositivos eletr nicos e do aumento exponencial da media o estimuladas pelas novas tecnologias e pelos meios de comunica o de massa uma realidade cada vez mais presente nas nossas vidas Lopes 2011a pp 13 15 Os media fazem parte da nossa vida influenciam o nosso comportamento e tornam se cada v
38. a n vel da codifica o do algoritmo e do comportamento do rob que 99 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o deviam ser permanentemente combinados e traduzidos O sucesso dependia da correta configura o do sensor e da escolha adequada do valor para representar o lado da linha Este valor era utilizado na condi o da estrutura de decis o respons vel para decidir se o rob vira para a esquerda ou para a direita por exemplo se o estudante usasse o modo Percent e ColorRed nas propriedades de leitura do sensor teoricamente a leitura do sensor pode ser comparada com o valor 50 No entanto este valor podia ser ligeiramente inferior devido luz ambiente da sala o valor que representava o lado da linha podia ser mais preciso se fosse escolhido com aux lio do programa desenvolvido na atividade anterior Entretanto se o estudante utilizasse o sensor no modo ColorFull a m dia dos valores lidos pelo sensor dificilmente seria 50 uma vez que neste modo o sensor abrangeria uma maior gama de valores Este exemplo revela a complexidade que os estudantes podiam sentir e nas decis es que deveriam tomar para a elabora o do programa E08 desabafa Vale mais utilizar o ColorFull stor isto em C era mais f cil ATIVIDADE A4 CALIBRAR O SENSOR Na apresenta o da experi ncia o professor disse que antes do rob seguir a linha ser necess rio calibrar o sensor lan ou tamb m quest es para re
39. adquiridos entre outros sensores t rmicos infrared detetores de linha com 8 sensores de luz c mara de v deo para o bloco NXT e outros acess rios como pain is de energia solar e duas extens es wifi para o bloco NXT o WifiBlock Aguarda se a chegada de Ardu nos Android para o bloco NXT Ardu nos Kit Workshop tablets Androide e um tablet iPad da 32 gera o Regista ainda e com agrado que em 3 anos a escola j adquiriu 14 kits LEGO mindstorms NXT Tendo em conta os recursos t cnicos recentemente adquiridos pela escola a pr tica ultimamente vivenciada a partir da realiza o de projetos interdisciplinares e extracurriculares com a colabora o ativa dos estudantes na disciplina de PSl e a forma o adquirida durante a elabora o deste trabalho de investiga o acredita o professor investigador que tal constitui o come o para o futuro desenvolvimento de outras pesquisas Sublinha se o bloco Wifi para LEGO mindstorms NXT recentemente adquirido pela escola que mereceu uma cuidada aten o do investigador um dispositivo compat vel com a rede sem fios possibilitando a comunica o atrav s da Internet ou de uma rede local Agora o rob pode fazer parte de uma nova dimens o que a Internet O WifiBlock conectado a uma das quatro portas de entrada do bloco NXT recebe instru es do rob e transmite as atrav s de uma Rede IP utilizando a liga o da rede sem fios dispon vel da escola poss vel a troca de men
40. agia indiscriminadamente afetando os a todos Desenvolveram se assim os meios de comunica o de massa mass media A sociedade de massa age como uma multid o de um agrupamento geogr fico de maneira irracional manipul vel e sem nenhuma proximidade f sica Nos centros 12 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o comerciais as pessoas est o isoladas e influenciados pelos meios de comunica o de massa tornando se numa multid o solit ria A principal caracter stica da sociedade de massa o pseudo pensamento ou seja acredita que pensa mas s repete o que ouve nos meios de comunica o de massa Segundo Luiz Beltr o s d citado por Danton 2004 p 6 o poder massificante da sociedade de tal ordem que o indiv duo se recusa a acreditar que apenas uma pe a da engrenagem social e que suas id ias s o id ias que lhe foram implantadas pela m dia O comportamento da sociedade de massa fica mais claro nos indiv duos que t m a ansiedade e vontade de continuarem sempre na moda No entanto quem define o que est na moda o meio de comunica o de massa que se aproveita da necessidade da aceita o social do indiv duo para os manipular e venderem os seus produtos Como a sociedade de massa n o pensa ela necessita de algu m que pense por ela e que lhe diga o que deve fazer Atualmente as figuras importantes da comunica o social como por exemplo um ator famoso de cinema ou um
41. algoritmia e de programa o dos estudantes recorrendo media o comunicacional do rob LEGO mindstorms NXT 2 1 2 Metodologia adotada Tendo como base a finalidade e as op es inicialmente feitas quanto aos objetivos optou se por come ar esta investiga o adotando uma metodologia de Investiga o A o uma vez que um m todo de onde sobressai o envolvimento participativo e cooperativo do investigador e demais participantes no trabalho de investiga o neste caso os estudantes j que ser o eles que v o dar um feedback 53 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o acerca das suas experi ncias de utiliza o Mas as conting ncias da pr tica induziram a sua reformula o para um estudo explorat rio e descritivo O estudo explorat rio procura proporcionar uma maior familiaridade com o problema inicialmente exposto nesta disserta o de modo a torn lo mais expl cito Gil 2002 p 41 Este estudo tem como objetivo responder quest o de investiga o e contribuir para a melhoria da pr tica docente nomeadamente no ensino aprendizagem de algoritmia e de programa o utilizando o rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunica o A sua planifica o portanto flex vel pois permite considerar v rios aspetos relativos ao objeto de estudo O estudo descritivo porque objetiva descrever a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o Assim foi apl
42. apresentador de televis o podem ser agentes perigosos para a sociedade de massa porque podem responder inconscientemente aos impulsos dos media e provocar conflitos com todos aqueles que discordam dele Como a sociedade de massa n o tem consci ncia da sua situa o ela feliz Retomando o homem das multid es de Edgar Alan Poe o referido indiv duo era segundo Danton 2004 p 7 um homem massa incapaz de estar sozinho mas tamb m incapaz de criar relacionamentos profundos A sua nica ambi o era ser aceite pelo grupo mesmo que para isso fosse necess rio sacrificar a sua identidade O Homem das Multid es abandonado por Edgar Alan Poe que diz que de nada adiantaria continuar a segui lo pois tudo que se poderia saber dele j se sabe Outra forma de comportamento coletivo o p blico A sua principal caracter stica ser racional e defender a sua individualidade Enquanto na multid o o indiv duo quer ser an nimo e na sociedade de massa quer ser igual aos outros no p blico ele quer ser igual a si pr prio O termo p blico a 12 pessoa do presente do indicativo do verbo publicar que deriva do Latim PUBLICARE tornar p blico de PUBLICUS relativo ao povo de POPULUS povo Centra se na ideia do comum conjunto de pessoas que se interessa por algo ou ao qual se dirige determinada mensagem ou produto Segundo Danton 2004 p 7 o p blico n o se deixa manip
43. as situa es de aprendizagem O autor refere que numa implementa o futura seria interessante aplicar e estudar a metodologia de projeto utilizando os robots principalmente se se tratasse de um projeto interdisciplinar da Matem tica com outras disciplinas como a Inform tica a F sica ou as Arte Visuais e Tecnol gicas R Oliveira 2007 p 173 Surgiu na universidade da Madeira o projeto droide Santos Ferm amp Fernandes 2005 que consiste numa nova abordagem de ensino como o objetivo de desenvolver na sala de aula projetos simples de rob tica Posteriormente foram desenvolvidos dois subprojectos droide M L P Figueira 2008 uma plataforma que permite a programa o do kit LEGO mindstorms NXT em 6 linguagens de programa o distintas C CH Vb NET Java Prolog e Pascal munida de um conjunto de guias e tutoriais para a sua utiliza o droide virtual Santos Ferm amp Fernandes 2006 que utiliza a plataforma moodle e a framework da plataforma droide M L P para que os estudantes do ensino secund rio dos A ores Madeira e Portugal Continental pudessem resolver os desafios propostos utilizando uma das linguagens que a plataforma oferece Tendo em conta que o desenvolvimento de atividades pr ticas parece ser mais relevante e ao mesmo tempo mais motivador e interessante para os estudantes o desenvolvimento colaborativo de projetos de rob tica via web pode constituir uma abordagem mais eficiente para o en
44. cnico de GPSI dirigido a estudantes que tenham terminado o 9 ano e foi homologado pela portaria 916 2005 de 26 de setembro Aos alunos que conclu rem com aproveitamento o presente curso profissional ser atribu do um diploma de conclus o do n vel secund rio de educa o e um certificado de qualifica o profissional de n vel 3 o que permite o prosseguimento de estudos no ensino superior nos termos legais previstos para esse efeito em igualdade de circunst ncias com os restantes alunos do ensino secund rio O curso tem a dura o de 3 anos letivos com um n mero total de 3100 horas repartidas equitativamente pelos 3 anos O t cnico de GPSI um profissional qualificado que de uma forma aut noma ou integrado numa equipa realiza atividades de conce o especifica o projeto implementa o avalia o suporte e manuten o de sistemas inform ticos e de tecnologias de processamento e transmiss o de dados e informa es O car cter abrangente e a forte componente t cnica do atual plano de estudos permitem a forma o de profissionais vers teis pass veis de se enquadrarem num leque variado de perfis profissionais Geralmente o curso profissional de t cnico de GPSI constitu do por turmas heterog neas onde os estudantes manifestam dificuldades significativas na aquisi o e racioc nio l gico matem tico da resultando ritmos diferenciados de aprendizagem Mesmo a aprendizagem de conceitos b sicos e a
45. com uma m tradu o ao n vel do c digo considerava que o m todo proporcional apenas funcionava se o valor da m dia fosse menor do que a energia base dos motores caso contr rio os motores teriam valores incorretos e consequentemente o rob teria um comportamento descontrolado O E01 refletiu o c digo fonte dizendo N o preciso tirar o erro Professor Mas desta forma podes obter melhores resultados 110 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O E01 sorridente como se estivesse escolhido a melhor op o Sabe que ele pode andar para tr s Imagine que a vari vel med maior do que a vari vel power que kid n s pomos Este aparente problema de comportamento o rob andar para tr s podia ser de f cil resolu o se o estudante fosse capaz de o traduzir e de o combinar com o c digo fonte do programa bastava a utiliza o de uma estrutura de decis o antes de aplicar a energia aos motores Esta dificuldade de interpreta o fez com que o estudante rejeitasse definitivamente determinadas op es que poderiam ser uma mais valia para a resolu o do problema Entretanto outros estudantes interagiam e partilhavam ideias Testavam o rob na pista e interpretavam o seu comportamento fizeram corre es e sucessivas melhorias no c digo Durante os testes foi poss vel observar no rob comportamentos satisfat rios O professor sugeriu turma que refletisse acerca do efe
46. como nos computadores Denotava se entreajuda tanto durante os testes do rob como na altura da escrita do programa Os estudantes partilhavam experi ncias e refletiam juntos O processo de programa o revelou se din mico com um vai e vem de estudantes na sala iam para a pista testar o rob e depois regressavam ao computador fazer as devidas corre es no programa e vice versa Os estudantes debatiam juntos os resultados observados A meio da sess o v rios grupos continuavam a testar o rob na pista revelando motiva o e participa o na atividade posicionavam o rob nos pontos cr ticos da pista Durante os testes chegou se a ter 4 rob s em simult neo a seguir a pista e oito estudantes a assistirem Sempre que o rob tinha um comportamento desej vel os estudantes reagiam com emo o satisfa o e alegria O interesse pelos resultados era tanto que os estudantes colaboraram no manuseamento da c mara de v deo durante os testes fizeram zoom na c mara para registar com mais detalhe o rob a seguir a linha Todos estavam atentos tentando descobrir qual dos rob s que iria conseguir percorrer a totalidade da pista levando a competi o muito a s rio E17 Qual o teu E11 O meu vai ter que fazer a pista toda Enquanto alguns eram persistentes e tentavam melhorar o programa para obterem melhores resultados outros revelavam des nimo e descontentamento pelos resultados obtidos apesar de o ro
47. complementar o comportamento do outro imposto pelo contexto social e cultural vende X Dio ros Figura 2 Ilustra o do feedback negativo na perspetiva de Jo l de Rosnay citado por Winkin et al 1981 p 35 Na comunica o interpessoal o feedback desempenha um papel importante na realiza o e manuten o da estabilidade de rela es Watzlawick et al 2007 p 27 um processo que pode ajudar na mudan a de comportamentos dado que o comportamento de cada pessoa afeta e afetado pelo comportamento de cada uma das outras pessoas Watzlawick et al 2007 p 28 Uma comunica o eficaz assenta essencialmente sobre um esquema de rela es sim tricas em condi es de igualdade entre o emissor e o recetor na possibilidade de ouvir o outro e ser ouvido alcan ando o entendimento m tuo O feedback permite fornecer informa es sobre como a atua o do indiv duo est afetar as outras pessoas tem ainda a possibilidade de ajudar o indiv duo ou o grupo a melhorar o seu desempenho e consequentemente alcan ar os seus objetivos 1 3 2 1 O desenvolvimento da teoria orquestral da comunica o Prosseguindo com os estudos de Concei o Lopes sobre os axiomas da teoria orquestral da comunica o expostos por Gregory Bateson e pela sua equipe de investigadores da escola de Palo Alto segue se a interpreta o da autora sobre o desenvolvimento desta teoria com o axioma da metacomunica o e a inclu
48. comportamento do rob O mal dele este agora vai para o outro lado O E01 interpretou o comportamento do rob quando passou no cruzamento e virou para a esquerda Exato ele anda aqui deteta o preto tem que virar esquerda E11 Pois o mal dele este O E01 explicou apontando para a pista o comportamento do rob de um colega Porque o teu anda assim tivestes sorte n o ir para ali faz isto faz isto chega aqui l o valor preto vira para a esquerda E11 testou o seu rob satisfeito solta um grito de felicidade Passou Professor Foi sorte E01 Foi sorte porque n o detetou o preto o meu deteta e n o faz o cruzamento Todos os estudantes estavam atentos tentando descobrir qual dos rob s que iria conseguir percorrer a totalidade da pista levando a competi o muito a s rio E17 Qual o teu E11 O meu vai ter que fazer a pista toda O professor debateu com o E01 junto pista o motivo de o rob n o conseguir seguir em frente no cruzamento pois virava para a esquerda O E01 refletiu dizendo que o sensor lia valores semelhantes tanto no cruzamento como na curva interna de 90 O estudante E01 comunicava o que o seu rob fazia nestas duas situa es Aqui deteta o preto vira para a esquerda e aqui deteta tamb m o preto e vira para a esquerda Com uma atitude de destro ado E11 disse Stor sabe
49. comportamento s o tamb m formas de comunicar Myers amp Myers 1990 citado por Lopes 2004 revela a import ncia do indiv duo na sua pr pria comunica o uma vez que recebe dos outros e aprende com os outros mensagens que contribuem para a constru o do seu conhecimento O autor enuncia raz es que levam o indiv duo a comunicar Conhecer o mundo que o rodeia e no qual est envolvido Partilhar com os outros as significa es e os sentidos do mundo do seu e dos outros Influenciar e persuadir os outros Divertir para se distra rem das outras raz es acima referidas Lopes 2004 ii O conte do e n veis de rela o da comunica o O axioma do conte do e n veis de rela o da comunica o revela que toda a comunica o possui simultaneamente dois n veis o conte do da mensagem que se quer comunicar e a rela o entre os elementos que participam num determinado 35 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o processo de comunica o O conte do do dom nio da informa o a rela o do dom nio do comportamento e por isso influenciam o conte do Lopes 1991 p 22 Podemos assim considerar que a dimens o da rela o numa intera o comunicativa de hierarquicamente superior dimens o do conte do e por isso produz uma metacomunica o visto que constitui comunica o sobre a comunica o A rela o envolve o conte do e adq
50. concreta de uma a o que produz um produto palp vel um artigo um objeto e que seja de interesse pessoal de quem produz Valente 2002 p 40 Nesta abordagem construcionista o professor promove a aprendizagem do estudante para que ele possa construir o seu pr prio conhecimento num ambiente que o desafia e o motiva para a explora o a reflex o a depura o de ideias e a descoberta de conceitos envolvidos nos problemas que permeiam o seu contexto No entanto Papert refor a que necess rio adotar novas pr ticas e criar as condi es necess rias para que o estudante possa adquirir mais conhecimento a partir das suas a es A posi o construcionista compromete os objetivos de ensinar porque prop e produzir o m ximo de aprendizagem com o m nimo de ensino Para Papert o construcionismo uma reconstru o te rica do construtivismo de Piaget que considera o sujeito como ser pensante e construtor das suas estruturas cognitivas mesmo sem ser ensinado Papert 1993 Os princ pios do construcionismo de Seymour Papert oferecem um conjunto de diretrizes que auxiliam na constru o de ambientes de aprendizagem colaborativos onde o computador e o rob LEGO mindstorms se tornam ferramentas de intera o que proporcionam a autonomia do estudante auxiliando o na constru o do racioc nio l gico por meio da explora o experimenta o e descoberta Segundo Frison e Schwartz a motiva o est ligada intera
51. contextos O estudante deve abordar os processos comunicativos numa vis o sist mica interdisciplinar circular e evolutiva nas quais o feedback adquire uma import ncia determinante importante preparar o estudante para a mudan a do seu car cter dos seus h bitos atuais da sua maneira de interpretar e participar nas intera es cumulativas entre ele pr prio e os outros lhe tamb m necess rio aprender a aprender e a meta comunicar A aprendizagem constr i se atrav s da comunica o sem resistir mudan a num processo relacional e interativo entre os estudantes e o meio Com este retrato pretende se desenvolver estrat gias de comunica o e de aprendizagem mediadas pelo dispositivo tecnol gico LEGO mindstorms e preparar o grupo de estudantes para atingir o equil brio e convergir para um objetivo comum O estudante assume um novo papel ele deve reagir s diferen as compreender as intera es e construir mensagens gerar novos comportamentos individuais mas tamb m as regras sobre como e quando ger los A aprendizagem resultante da experi ncia ativa do estudante traduzida pelo esfor o individual e n o pelo resultado das experi ncias Desde uma simples instru o do programa ao movimento do rob ou s mudan as comportamentais do grupo de estudantes poss vel existir padr es relacionais que ligam toda esta realidade Este sistema de rela es contemplar a constru o da mudan a 52 Mindstorms
52. da Educa o com o projeto Conta nos uma hist ria interagindo com rob s no qual ficou selecionado para a fase final e considerado de m rito pelo j ri nacional do concurso participa o em dois torneios nacionais de rob tica ROBOTICA 2012 em Guimar es e Robotop 2012 em Santo Tirso Para dar suporte e cumprimento a estas experi ncias o professor investigador teve que integrar duas sess es por semana na disciplina de PSI atividades de constru o e programa o de rob s O projeto Conta nos uma hist ria interagindo com rob s permitiu desenvolver nos estudantes diversas compet ncias de aprendizagem sociais e de comunica o atrav s do referido projeto foram contadas e dramatizadas hist rias infantis de forma criativa tendo se utilizado recursos tecnol gicos diversos nomeadamente os rob s do kit LEGO mindstorms NXT Cada rob protagonizou uma personagem da hist ria e interagiu com as crian as no decorrer da a o Um dos aspetos fundamentais deste projeto foi a articula o entre v rias disciplinas dos cursos profissionais t cnico de apoio inf ncia t cnico de GPSI e t cnico de multim dia conciliando conhecimentos e pr ticas de reas diversas integr las numa a o comum estabelecendo pontes de di logo entre todas as partes envolvidas As v rias dimens es deste projeto pedag gica cient fica ecol gica tecnol gica art stica l dica implicaram os estudantes em a es d
53. da Algoritmia e Programa o Os registos visam a obten o de dados num estudo relacionado com a explora o de novos processos de comunica o mediados pelo artefacto LEGO mindstorms nas aprendizagens de algoritmia e inicia o programa o na disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI do 10 Ano A informa o recolhida ser analisada estatisticamente de forma an nima e confidencial tendo em conta todas as respostas obtidas Responder completamente ao question rio com sinceridade fundamental Solicitamos a sua preciosa colabora o manifestando o seu grau de acordo ou desacordo com cada uma das afirma es relacionadas com as atividades pr ticas e experimentais realizadas em contexto de forma o profissional com uso do computador da aplica o Bricx Command Center e do kit LEGO mindstorms NXT Agrade o mais ainda que responda a todas as quest es utilizando uma das op es a seguir indicadas para descrever a sua situa o opini o 1 Discordo totalmente 2 Discordo 3 N o concordo nem discordo 4 Concordo parcialmente 5 Concordo totalmente Obrigado pela sua colabora o 1 Orob temo comportamento desej vel quando executo o meu programa 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente co O Q A Concordo Totalmente 2 O comportamento do rob ajuda me a compreender melhor o c digo fonte do programa 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente elo ee dr a io Concordo T
54. dif cil apreens o pelos estudantes Neste contexto os Kits Educacionais LEGO mindstorms NXT podem ser um contributo til na promo o e desenvolvimento destas aprendizagens 56 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 2 1 4 Participantes do estudo Os participantes neste estudo s o o professor investigador que leciona na ESEN a disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI e 20 estudantes pertencentes a uma turma do 10 ano do referido curso O crit rio para a sele o destes estudantes foi o facto de estarem inseridos numa turma que o professor investigador leciona no ano letivo em que se prop s desenvolver este estudo Participou apenas uma turma do 10 ano uma vez que o curso t cnico de GPSI o nico que integra no curr culo uma disciplina de introdu o programa o designada por PSI 2 1 4 1 Perfil dos participantes Perfil do professor participante O mestrado em comunica o multim dia veio proporcionar ao professor investigador uma maior facilidade em se posicionar relativamente aos objetivos da educa o uma maior reflex o e melhor prepara o para a doc ncia vai outrossim proporcionar lhe a possibilidade de dar mais um passo no sentido da sua autonomia e confian a relativamente ao seu papel de ator no sistema educativo O professor licenciou se em engenharia eletrot cnica ramo de inform tica adquiriu este grau em 1995 na faculdade de ci ncias e tecno
55. do e um aspeto de comunica o tais que o segundo classifica o primeiro e portanto uma metacomunica o Watzlawick et al 2007 p 50 A pontua o da sequ ncia dos factos na intera o A natureza de uma rela o est na conting ncia da pontua o das sequ ncias comunicacionais entre os comunicantes Watzlawick et al 2007 p 54 As modalidades da comunica o digital e anal gica Os seres humanos comunicam digital e analogicamente A linguagem d gita uma sintaxe l gica sumamente complexa e poderosa mas carente de adequada sem ntica no campo das rela es ao passo que a linguagem anal gica possui a sem ntica mas n o tem uma sintaxe adequada para a defini o n o amb gua da natureza das rela es Watzlawick et al 2007 p 61 A natureza da rela o intera o sim trica e complementar Todas as permutas comunicacionais ou s o sim tricas ou complementares segundo se baseiem na igualdade ou na diferen a Watzlawick et al 2007 p 64 i A impossibilidade de n o comunicar O primeiro axioma revela a impossibilidade de n o comunicar Comunicamos o desejo de n o comunicar mas n o deixamos de comunicar A n o comunica o e o comportamento t m o valor de uma mensagem basta a simples presen a de uma pessoa para haver comunica o e para que ela afeta o comportamento da outra A troca de palavras n o a nica forma de comunica o estar em sil ncio e todo o
56. do percurso preta e feita com fita isoladora de 1 9 cm de largura O percurso tra ado pela linha apresenta algumas dificuldades a linha tem uma interce o cont m curvas de 90 tem duas linhas pr ximas a uma dist ncia de 3 5 cm A efic cia do rob vai depender da efici ncia da sa da do controlador que permite corrigir o erro detetado ou seja o desvio do rob em rela o linha da pista O seguidor de linha um conceito importante e de grande interesse para os investigadores na rea da condu o aut noma Os autom veis sem condutor come am a ser uma realidade Atreve te a descobrir uma solu o para o Seguidor de Linha Ser que a matem tica pode ajudar a resolver o problema Vamos construir o conhecimento e partilhar experi ncias Tu s capaz O 2011 ROBOT edu CARLOS ALMEIDA ATIVIDADE INTRODU O E E o CD OC Cl Co CI Cl Cl CI CI Ci Cl CI CI g Aprender de forma divertida e motivadora Estimular a criatividade racioc nio l gico e trabalho em equipa Desenvolve o pensamento matem tico e permite compreender conceitos abstratos Promover o estudo de conceitos multidisciplinares fun o linear Conhecer no es b sicas de programa o Elaborar programas com recurso a subprogramas Saber fazer a distin o entre uma vari vel simples e uma estruturada Adquirir o conceito de String Conhecer as regras de declara o e manipula o de Strings Apreender o conceito de A
57. duo ou o grupo a melhorar o seu desempenho e consequentemente a alcan ar os seus objetivos Como j referido o artefacto LEGO mindstorms NXT representa o medium mas importante destacar que este atua de forma intensa no sistema provocando a es e rea es modificando a forma de comunicar uma vez que o interesse do p blico comum e partilhado pelos estudantes que se relacionam entre si O rob procura modificar comportamentos atitudes representa es ou conhecimentos dos estudantes influenciando mesmo aqueles que n o o fariam de forma espont nea o meio ou canal de comunica o que possibilita a emiss o e rece o de mensagens Sem dar import ncia ao conte do e ao significado a mensagem torna p blico um pensamento e um racioc nio traduz e confirma ideias transformando as em modos de comportamentos incluindo os sons imagens e todos os movimentos produzidos pelo rob Esta estrat gia representa esta nova vis o e nova forma de comunica o O medium o ve culo que possibilita a informa o e a comunica o Na perspetiva pragm tica a a o comportamental do rob representa as intens es do estudante prop sito uma vez que este tenta representar o algoritmo representa a rece o da mensagem Todo o comportamento do rob tem valor de mensagem e nesse sentido fala se de comportamento como equivalente de comunica o Ao analisar a a o comportamental do rob estamos tamb m a analisar e partilhar
58. e consigo mesmo Thompson 1998 p 13 considerando o um fen meno de modernidade Segundo o autor grande parte da hist ria humana a grande maioria das intera es sociais foram face a face Thompson 1998 p 77 Nos per odos tradicional e da comunica o oral as intera es ocorriam presencialmente face a face com narrativas populares abertos em conte dos num processo de renova o permanente e criativo No entanto a sua transmiss o era restrita em termos de alcance geogr fico e fruto do deslocamento f sico das pessoas Segundo Thompson 1998 o desenvolvimento de novos meios de comunica o que n o consiste apenas na institui o de novas redes de transmiss o de informa o afetou os padr es tradicionais de intera o social Atualmente s o utilizadas novas redes de difus o de informa o mas tamb m novos meios t cnicos novas formas de a o e de intera o bem diferentes do tradicional que tinham prevalecido durante um grande per odo da hist ria humana Estes novos padr es de intera o humana s o reorganizados atrav s do espa o e do tempo onde os indiv duos podem interagir uns com os outros ainda que n o partilhem do mesmo ambiente espa o temporal Thompson 1998 p 77 Thompson 1998 p 78 distingue tr s formas de a o e intera o criadas pelo uso dos li meios de comunica o a intera o face a face intera o mediada e intera o quase mediad
59. e no meio onde vive que ocorre a maior necessidade de se expressar Perante as diversas formas de comunica o verbais e n o verbais toda a mensagem dirigida a um recetor e emitida por um emissor Neste processo s o utilizados sistemas simb licos como suporte a esta comunica o Bordenave 1995 p 37 Assim comunicar pode n o ser tarefa f cil uma vez que a mensagem pode ser de dif cil interpreta o Como refere Concei o Lopes a comunica o humana uma condi o de ser do Humano no entanto por ser um processo complexo tornando se dif cil de definir uma vez que existe uma diversidade de conceitos Lopes 2004 A comunica o um conceito aberto e evolutivo composto por diferentes meios de comunica o e enriquecido cada vez mais com diversas formas de comunicar A etimologia da palavra comunica o est ligada ao significado de transmitir que valoriza a informa o ou como rela o intera o e partilha Comunica o transmitir mensagens nesta conce o se o recetor descodificar e compreender a mensagem transmitida pelo emissor a comunica o ser eficaz por outro lado comunica o prov m do verbo latino communicare que significa p r em comum partilhar Nesta perspetiva com a comunica o as pessoas partilham experi ncias ideias desejos e sentimentos mas tamb m modos de comportamento e de vida Concei o Lopes refere que a comunica o para al m da compree
60. e no processo evolutivo da rela o entre organismo e meio ambiente denominado por Bateson 2000 de Ecologia do Esp rito Humano O conhecimento ajusta se problem tica das rela es entre o organismo e o meio A 19 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o vida considerada um padr o comunicacional entre organismo e meio onde circulam informa es assim sendo essas informa es ou ideias n o s o conte dos puros mas sim como refere Bateson citado por Lopes 2004 a diferen a que faz a diferen a e como uma diferen a que produz uma outra diferen a A mente um aglomerado de ideias uma comunica o e rea o s diferen as ou seja a qualquer mudan a num estado pr vio que possa ser detetada pelo organismo Bateson elabora a no o de mente como algo que n o est limitado pelo c rebro ou permanente no corpo mas sim como um processo e em processo de comunica o e feedback de produ o e transmiss o de diferen as significativas Bateson 2006 p 46 A mente um processo interativo e cont nuo de adapta o que n o est localizado no corpo e pressup e uma rela o do organismo com o seu meio ambiente a vida em si mesma mental Bateson 2006 p 58 Neste contexto epistemol gico Bateson define unidade elementar de informa o como uma diferen a que faz a diferen a Bateson 2000 p 459 isto pequenas diferen as podem produzir imen
61. em concursos na rea de rob tica Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 4 2 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS A realiza o deste trabalho de investiga o proporcionou ao professor investigador uma experi ncia nica e enriquecedora tanto a n vel pessoal como profissional promovendo a reflex o acerca das suas pr ticas letivas essencialmente as de cariz metodol gico na inten o de encontrar novas estrat gias buscando utilizar de forma mais adequada e eficiente a tecnologia LEGO mindstorms no suporte aprendizagem de algoritmia e inicia o programa o no contexto dos cursos profissionais Depois de terminada a recolha de dados e enquanto o professor investigador terminava a respetiva an lise e conclus o do trabalho de investiga o aqui apresentado sentiu este a necessidade de promover explorar e estender a utiliza o dos rob s LEGO mindstorms a outras reas disciplinares e a outras faixas et rias aplicando novas metodologias de trabalho At ent o tinha desenvolvido v rios projetos interdisciplinares e extracurriculares promovendo ativamente a utiliza o dos rob s LEGO mindstorms no processo da comunica o e aprendizagem nomeadamente um workshop com rob s intitulado Rob s para Interagir realizado num Centro Escolar do 1 Ciclo participa o no concurso nacional Ci ncia na Escola 102 edi o promovido pela Funda o Il dio Pinho em parceria com o Minist rio
62. es da linha preta E02 Ser que os valores diferentes t m a ver com o c digo Para o grupo o problema parecia ser do c digo e n o das sombras ou da luz ambiente da sala Na verdade a apresenta o de valores diferentes ao longo da linha era um comportamento perfeitamente normal Ainda antes de a sess o terminar o professor desafiou os grupos para mostrarem no visor do bloco NXT todos os valores devolvidos pelo sensor Para o rob mostrar na mesma linha mais do que um valor no visor era necess rio aplicar novas fun es para 98 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o a manipula o do texto Apesar do professor ter abordado estas fun es numa aula anterior os estudantes revelaram dificuldades em concretizar o desafio As funcionalidades acrescidas no programa dificultaram a fase de programa o e afetou o empenho de alguns estudantes O E10 estava desesperado por concretizar o desafio e queria passar para a atividade seguinte Eu quero por o rob a andar E02 Tem calma Professor Para programares o rob seguidor de linha tens que conhecer primeiro os valores lidos pelo sensor concordas E10 Sim ATIVIDADE A3 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR DE 2 N VEIS No in cio alguns estudantes revelaram pouca capacidade em associar o comportamento e as a es do rob com a sequ ncia de instru es do programa O caso mais extremo foi o do E09 que
63. estabelecendo uma rela o de causa efeito entre o seu sucesso e o seu esfor o Se os estudantes est o atentos e interessados na sua aprendizagem e moderadamente desafiados ent o eles estar o motivados para aprender Mas para manter esta motiva o necess ria a satisfa o Este princ pio est relacionado com os sentimentos positivos do estudante em rela o s experi ncias de aprendizagem realizadas por outro lado fornece oportunidades significativas para os estudantes usarem os seus conhecimentos e compet ncias rec m adquiridas Brophy 1987 identifica a competi o como um dos princ pios para motivar os estudantes a aprender durante a realiza o das experi ncias de aprendizagem Uma competi o adequada d incentivo e oportunidade ao estudante para ganhar pr mios ou reconhecimento pessoal 2 1 8 2 Fases do estudo Numa primeira fase e durante o 1 per odo do ano letivo 2010 2011 o investigador fez um ensaio na sala de aula utilizando o dispositivo de comunica o LEGO mindstorms NXT e tentou integrar a rob tica no curr culo da disciplina de PSI Nesta fase foram planificadas e desenvolvidas em algumas aulas experi ncias pr ticas mediadas pelo rob LEGO mindstorms por forma a estimular o racioc nio l gico do estudante e prepar lo para a resolu o de problemas mais ou menos complexos A constru o do rob foi posta em 2 plano uma vez que os grupos j possu am um previamente constru d
64. estudante a dar utilidade ao seu conhecimento por forma a efetuar as poss veis corre es ou procurar novas solu es que possam permitir melhorar o seu programa As opini es dos estudantes obtidas no question rio s o favor veis utiliza o dos rob s como mediadores do processo de comunica o na aprendizagem da programa o e a maioria refere que ficaram satisfeitos por participar nas atividades interagindo com esta tecnologia A maioria acredita que o rob favorece a troca de informa o e a interajuda entre eles pois visto como um elemento motivador para desenvolver e melhorar as suas habilidades de raciocino l gico e t cnicas de programa o importante destacar que o resultado do question rio demonstra que os estudantes t m geralmente dificuldade em resolver um problema com o aux lio do rob mas consideram que a interpreta o do seu comportamento durante as fases de teste e depura o os pode ajudar a compreender melhor o seu programa contribuindo para a partilha e discuss o do problema A maioria considera tamb m que o rob apresenta os programas de forma mais concreta e que o feedback do professor e dos colegas importante para continuar a desenvolver as suas atividades Resumidamente a an lise de dados sugere alguns benef cios na utiliza o dos rob s como medium de comunica o a saber estimula o interesse a curiosidade e a aten o dos estudantes facilita a cria o de oportunidad
65. feedback s que o estudante precisa para aprender ou decidir o que deve fazer a seguir Fornecer feedback informar o outro a respeito do que se achou ou sentiu a respeito de um comportamento ou uma atitude A comunica o centrada no significado das mensagens transmitidas pelo rob e na forma como o seu significado produzido e compreendido mas centra se tamb m nos efeitos comportamentais da comunica o interpessoal influenciados por esta tecnologia O estudante n o concebe a comunica o apenas no sentido do emissor para o recetor mas como um processo interativo e circular concentrado no comportamento e na media o O objetivo do estudante neste processo muitas vezes modificar os comportamentos dele pr prio e dos outros quer mudar e aprender o importante n o s o os resultados por si s 65 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o mas o desenvolvimento de todo o processo comunicativo influenciado pela tecnologia indispens vel explorar todas as formas de comunica o por meio da reflex o individual e da intera o do estudante com os outros e o rob Generalizando a comunica o ocorre em duas etapas num determinado contexto Numa primeira etapa a inten o de comunicar pode ser convertida num algoritmo que o estudante pretende estudar para resolver um determinado problema Com aux lio da aplica o BricX o algoritmo codificado na Linguagem NXC e transmitido para o Bloco NXT do ro
66. formas de leitura do sensor ATIVIDADE A5 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR PROPORCIONAL Durante os testes do rob na pista o estudante E02 revelou pouca confian a no resultado e teve que comunicar o valor m dio ao professor para confirmar se estava correto necessitou do feedback do professor para interpretar o comportamento do rob No in cio a atividade registou pouca intera o e coopera o mas depois do professor ter estimulado os estudantes com algum feedback e suporte foi mais claro o envolvimento deles A intera o do referido estudante com o rob ficou mais ativa melhorando significativamente as fases de teste e de depura o estimulando outros a fazerem o mesmo e a empenharem se mais na atividade Foi tamb m not ria a partilha de informa o entre todos acerca da especifica o ou interpreta o de um dado comportamento do rob contribuindo para o aprender a aprender a metacomunica o estabelecida parecia ter um efeito estimulante na aprendizagem O E01 tentava ajudar o colega e comentava a velocidade de uma das rodas Esta continua a andar mas esta anda o dobro E06 Sim j estou a entender Depois para virar para o outro lado a mesma coisa O E01 tamb m vai testar o rob na pista Vamos ver se d O E02 comparava o comportamento do rob do colega e comentava Por acaso est te a acontecer o que aconteceu ao meu E01 satisfeito e contente afirmou S
67. indiv duo participa em processos de comunica o sendo que a comunica o enquanto sistema deve ser entendida ao n vel da troca da intera o O mundo um sistema complexo formado por indiv duos com energias acumuladas e que possuem entre si uma rela o de controlo Cada indiv duo tem a sua pr pria ideia a respeito da dire o que deve tomar e em que aspeto deve levar a efeito a sua pr pria energia Para Watzlawick a comunica o uma troca indispens vel de informa o Watzlawick et al 2007 pp 25 26 Este conceito explicado pelo autor atrav s da analogia de dois pontap s que o homem deu um a uma pedra e outro a um c o Assim enquanto a pedra reage de forma linear energia recebida pelo p do homem o c o reage de forma imprevis vel adquirindo a energia do seu pr prio metabolismo e n o do pontap Neste caso o que transferido para o c o n o energia mas informa o O c o reage comunica o com outro item de comportamento O c o pode recuar e morder o homem mas tal vai depender da an lise de contexto da rela o com o homem e da situa o vivenciada no ambiente O pontap um item de comportamento que comunica algo ao c o e este reage comunica o com um outro item de comportamento comunica o Watzlawick et al 2007 p 26 Assim da mesma forma o rob LEGO mindstorms tamb m um item 33 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o de comportamento
68. mesmos e uma capacidade de aprender a aprender Estas mudan as s o obtidas atrav s de um aut ntico esfor o exigindo destreza e habilidade o indiv duo deve aprender a aprender atrav s da sobreposi o e interliga o de diferentes feedbacks ou seja aprender a refletir sobre os contextos pr vios da aprendizagem pontuando as sequ ncias dos factos comportamentais A pr tica de mudan a de primeira ordem corresponde mudan a parcial de uma ou mais componentes do sistema pessoa Lopes 2011a p 8 e a mudan a de segunda ordem produz a mudan a completa do sistema referido Lopes 2011a p 8 Concei o Lopes apresenta a entrada na escola para exemplificar estes dois n veis de mudan a no jardim de inf ncia ou na universidade onde a pessoa afastada da fam lia Lopes 2011a p 8 Seja qual for a complexidade do sistema a coexist ncia destes dois n veis de mudan a sublinhada por Watzlawick et al ao considerarem que citado por Lopes 2004 a realidade uma constru o mental do homem o real n o existe o que existe s o dois n veis da realidade ou do conhecimento somos confrontados com duas realidades que n o s o isoladas e que ambas s o mediadas pela linguagem uma realidade de primeira ordem que raramente ocorre sozinho e uma outra de segunda ordem A realidade de primeira ordem a percep o dos objetos que os nossos sentidos nos transmitem Watzlawick et al 2007 p 237
69. modos de comunica o como emissor ou como recetor e consequentemente deve traduzir constantemente de uma linguagem para a outra No entanto n o s imposs vel haver tradu o do modo digital para o anal gico sem grande perda de informa o mas o inverso tamb m extraordinariamente dif cil Watzlawick et al 2007 p 61 Assim para podermos comunicar sobre a rela o necess rio traduzir adequadamente a linguagem anal gica em linguagem digital v A natureza da rela o intera o sim trica e complementar O axioma referente intera o sim trica e complementar de grande import ncia no desenvolvimento dos padr es comportamentais e na observa o dos comportamentos interativos dos indiv duos Refere que qualquer troca comunicativa pode ser sim trica ou complementar A comunica o sim trica define uma rela o baseada na igualdade enquanto a complementar baseia se na diferen a Bateson citado por Watzlawick et al 2007 p 62 descreveu um fen meno internacional que observou na tribo latmul da Nova Guin a que deu o nome de cismog nese definindo o como processo de diferencia o nas normas de comportamento individual resultante da intera o cumulativa entre indiv duos Este fen meno refere se s rea es de um indiv duo em resposta ao comportamento de outro No entanto tamb m importante observar que essas rea es afetam o comportamento do outro mas com efeitos de reper
70. n o tinha realizado o programa da atividade na sess o anterior foi testar o rob na linha com o c digo fonte do estudante E08 disponibilizado no portal ficou ent o surpreendido porque o rob n o seguia a linha n o se apercebeu que o c digo disponibilizado no portal era apenas para ler os valores do sensor O E09 sem perceber o que se estava a passar contestou o c digo ao estudante E08 Nem anda E08 N o para andar E05 Sim isto s para ver as cores A maioria dos estudantes mostrou dificuldades na implementa o do programa com base no algoritmo divulgado no documento de suporte Estas dificuldades estavam relacionadas com as instru es da linguagem C mas tamb m e essencialmente com as instru es dos sensores e atuadores do rob Alguns estavam indecisos e com dificuldades para escolherem a melhor configura o do sensor O estudante E08 revelou que n o conseguia traduzir o comportamento do rob com as instru es do programa n o sabia associar a condi o da estrutura de decis o IF com o comportamento do rob necess rio para seguir a linha E08 Stor o rob para andar se if raw igual a estes valores O professor colaborou e disse O problema que n o podes dizer igual O sensor pode ler v rios valores e nunca detetar este valor espec fico Apesar de a atividade ser aparentemente simples implicava um grande desafio ao estudante
71. novos conhecimentos e o desenvolvimento de novas solu es para o problema Foi ent o gerado um trabalho interdisciplinar com a disciplina de matem tica intitulado LEGO mindstorms e a matem tica com a inten o de criar um ambiente favor vel para a reflex o cr tica sobre os temas transversais e consequentemente desenvolver no estudante uma atitude cr tica e aut noma Al m disso esta atividade procurou mostrar ao estudante a necessidade de conhecer conceitos matem ticos em particular sobre a fun o afim para se ter uma compreens o plena acerca da aplicabilidade do controlador proporcional no programa do seguidor de linha Foi feito um trabalho colaborativo com a docente da disciplina de matem tica proporcionando a partilha de conhecimentos na rea da rob tica da programa o e da matem tica foi elaborado em conjunto uma ficha de trabalho orientadora para o estudante perceber a aplicabilidade dos conceitos matem ticos na programa o e no desenvolvimento do racioc nio l gico matem tico Os estudantes resolveram a ficha analisando os resultados obtidos com base na observa o do comportamento do rob Durante a atividade interdisciplinar foi feita a divis o dos estudantes em quatro grupos tendo o cuidado de colocar em cada um deles pelo menos um estudante que revele menos dificuldades nas disciplinas envolvidas promovendo a intera o e a entreajuda Cada um dos grupos possu a um rob para q
72. o boa ou m Watzlawick et al 2007 p 51 mas sim o facto de esta pontua o interferir ou n o no comportamento das pessoas e portanto permitir ou n o estruturar importantes sequ ncias de intera o Assim tal como o ponto final na linguagem escrita permite terminar e iniciar uma nova frase a pontua o dos factos na intera o marca o fim e o in cio de uma sequ ncia concreta de intera es comportamentais tal como o ponto final permite dar sentido frase a pontua o permite o equil brio nas intera es garantindo estrutura e sentido comunica o De igual modo se os c digos lingu sticos e as regras de pontua o n o forem acordados cada participante pontuar a mensagem sua maneira resultando efeitos contradit rios na sua interpreta o iv As modalidades da comunica o digital e anal gica O axioma das modalidades da comunica o digital e anal gica refere que os seres humanos podem comunicar numa linguagem digital e anal gica A comunica o humana n o se limita apenas a uma linguagem verbal tamb m poss vel transmitir informa o de forma anal gica Watzlawick et al 2007 Estas formas de comunica o completam se e distinguem se pelo tipo de codifica o utilizada podendo relacionar a linguagem digital ao n vel do conte do e a linguagem anal gica ao n vel da rela o Na comunica o humana podemos representar a mensagem por palavras utilizando s mbolos li
73. o intencional consciente ou bem sucedida O rob LEGO mindstorms possibilita ao estudante a cria o de novas experi ncias simulando uma comunica o interpessoal qualquer acontecimento ou comportamento do rob LEGO mindstorms pode ser entendido como contendo uma mensagem n o se pode n o comunicar Se o estudante pretender que o rob de forma aut noma possa afastar se de um obst culo este necessita da informa o lida pelo sensor e da informa o sobre essa informa o ou seja n o pode prescindir das instru es do programa que lhe permitem desviar se do obst culo consoante o valor devolvido pelo sensor Estas instru es s o desenvolvidas e transmitidas pelo estudante e resultam da intera o entre a estrutura simb lica do programa o racioc nio l gico experi ncias pessoais dos estudantes e o contexto em que o estudante interage com esta tecnologia A comunica o entre os estudantes e o rob n o se limita apenas transmiss o do algoritmo ela induz simultaneamente um comportamento Nesta intera o existe a inten o do estudante de comunicar sobre como se deve interpretar o algoritmo a fim de observar no rob de forma eficaz e eficiente os efeitos desejados importante que o estudante veja no rob a interpreta o do seu algoritmo Para que esta intera o seja bem sucedida n o basta compreender a sequ ncia das instru es do programa que definem o algoritmo pois tamb m necess rio inter
74. o din mica entre as caracter sticas pessoais do estudante e os contextos em que ocorrem as aprendizagens Frison amp Schwartz 2008 Os modelos de aprendizagem implicados por Norman em Things that make us smart Norman 1993 e Papert em Mindstorms Children computers and powerful ideas Papert 1980 e The children s machine Papert 1993 t m vis es ligeiramente diferentes do papel ideal que a tecnologia pode desempenhar na aprendizagem Segundo Papert 1980 a criatividade e a reflex o s o caracter sticas da atividade de programa o que permitem proporcionar ao estudante num determinado ambiente de aprendizagem a oportunidade de projetar construir e programar os seus pr prios projetos Ao reconhecer esta potencialidade o referido autor desenvolveu na d cada de 1960 a linguagem de programa o LOGO mediado pela tecnologia e seguidor das teorias construcionistas O rob da LEGO abordado neste estudo um desdobramento da programa o LOGO de Papert A escola est no contexto da sociedade e como tal vive ou deve viver a mesma revolu o tecnol gica dos dias atuais a mesma que foi respons vel pela forte necessidade de aprender melhor e de oferecer tamb m os meios para adotar a es 46 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o eficazes Papert 1993 As tecnologias de informa o desde a televis o at os computadores e todas as suas combina es abrem oportunidades
75. o homem fez com ela que constitui de fato o seu significado ou mensagem McLuhan 1996 p 21 Nas suas obras McLuhan descreve os sucessivos efeitos do medium na cogni o humana e na mudan a que a tecnologia introduziu nas rela es do homem com os outros e com ele pr prio A perce o massajada pelo medium emergindo uma nova no o de realidade Domingues 2009 p 108 McLuhan na sua obra Os Meios de Comunica o como Extens es do Homem refere que existe uma rela o entre a tecnologia o homem e a cultura O autor refere que o meio a mensagem McLuhan 1996 p 21 esclarecendo que toda a tecnologia cria gradualmente num processo ativo um ambiente humano totalmente novo Este novo meio de comunica o altera a perspetiva do homem quando este utiliza a tecnologia Este conceito mostra que a tecnologia dos media s o prolongamentos ou extens es dos sentidos do homem afetando a perce o da realidade do mundo N o est em causa a preocupa o instrumental da comunica o como as condi es ideais de transmiss o da mensagem mas antes os efeitos que os media produzem sobre o homem e com as caracter sticas intr nsecas de cada medium Assim o indiv duo n o influenciado pelo conte do mas condicionado pelas caracter sticas t cnicas do meio de comunica o ou seja pelas caracter sticas inerentes ao tipo de mensagem que o meio de comunica o ou cada medium permite transmitir McL
76. o que me falta s ele seguir aqui em frente o resto est tudo feito p o meu nico problema Nos testes o E11 persistia em colocar v rias vezes o rob no cruzamento na esperan a de que um dia e com alguma sorte ele conseguisse passar o cruzamento O E11 acenava n o com a cabe a e inclinava a para baixo numa postura de vencido Desanimado colocou as m os na cabe a dizendo Eu at mandava um pontap no rob stor Aborrecido disse O meu faz tudo O meu nico problema nesta pista quando vai no cruzamento O E11 com o rob na m o explicava e comunicava como o seu rob se comportava Assim faz e quando vai assim n o faz O professor comentava O rob est muito descontrolado Entretanto o E16 desanimado respondeu Ainda ontem estava bem 113 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O rob do estudante E13 seguia a linha muito depressa mas n o conseguia fazer a curva apertada de 90 Durante os testes na pista os estudantes observavam que o rob nem sempre tinha o mesmo comportamento quando passava no mesmo local da pista O professor explicou que as sombras das pessoas podiam afetar os valores lidos pelo sensor o que consequentemente alterava o comportamento do rob O E11 afirma N o faz a mesma coisa duas vezes O E01 debateu com os colegas estrat gias de resolu o para o problema O estudante simulo
77. o suporte para a transmiss o de mensagens O sistema tamb m constitu do pelo grupo de estudantes e pelo professor que representam o p blico interessado em resolver um problema comum na forma de um algoritmo e codificado na linguagem de programa o NXC outro elemento o ambiente que envolve os est mulos externos espec ficos e as condi es nas quais ocorrem o comportamento de 64 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o cada indiv duo O p blico interage reflete e defende a sua opini o cada indiv duo tem um papel ativo na transmiss o da informa o exprimindo se atrav s da tecnologia A aquisi o de h bitos de comunica o assim como as capacidades de meta comunicar e de aprender a aprender s o caracter sticas fundamentais no indiv duo ele ao mesmo tempo emissor e recetor capaz de construir o seu pr prio conhecimento atrav s de uma aprendizagem aut noma O estudante elabora o algoritmo com a inten o de transmitir informa o a algu m num determinado contexto e com objetivos bem definidos O estudante tem um prop sito a inten o de expor e partilhar atrav s do rob LEGO mindstorms o seu algoritmo e o seu racioc nio por forma a solucionar um problema partilha experi ncias ideias e modos de comportamento Cada um observa e analisa as intera es e o comportamento de cada elemento do sistema dos estudantes do rob e de si pr prio As mensagens e as ideias que eles trocam
78. o v deo LEGO Mindstorms Experi ncia Seguidor de Linha que demonstrava os resultados positivos deste grupo Apesar do E01 n o ter conclu do o programa no port til do professor revelou no final da sess o mais interesse empenho e confian a mostrou tamb m uma maior motiva o na elabora o do programa 126 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Embora se tenha ouvido o toque de sa da o E02 E06 e E01 permaneceram ainda na sala ATIVIDADE A4 CALIBRAR O SENSOR Para concluir esta atividade foram tamb m necess rias duas sess es uma vez que os estudantes revelaram muitas dificuldades em mostrar no visor do bloco NXT os valores m ximo e m nimo lidos pelo sensor No final da aula nenhum grupo conseguiu terminar a atividade Os estudantes mais empenhados o E02 E10 E01 e E05 permaneceram na sala depois do toque de sa da ATIVIDADE A5 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR PROPORCIONAL Como a atividade anterior n o tinha sido terminada os estudantes preferiram continuar a calibrar o sensor em vez de o professor revelar a solu o e iniciar a pr xima atividade Em rela o aos estudantes com mais dificuldades de aprendizagem a tend ncia foi de copiarem apenas o c digo e n o de quererem aprender para poderem entender Quando o estudante E01 foi ajudar o grupo do E05 em vez de explicar lhe o algoritmo limitou se apenas a divulgar lhe o c digo Algumas vezes porque o estud
79. os atos comunicativos de acordo com o seu ponto de vista a que Bateson e Jackson designaram por pontua o da sequ ncia de eventos Watzlawick et al 2007 p 50 Esta pontua o resultante de uma diferencia o progressiva das rela es e perfeitamente arbitr ria Cada participante vai pontuar a sequ ncia dos factos na intera o numa determinada maneira como exemplo cada participante pode definir o seu comportamento como resposta a uma a o do outro rea o ou pelo contr rio definir o comportamento do outro como resposta Se a sequ ncia dos factos n o for pontuada em concord ncia por ambos os participantes tal pode originar conflitos relacionais na comunica o Por exemplo numa mon tona troca de mensagens do tipo Eu falo muito porque tu n o dizes nada e Eu s n o falo porque tu j disseste tudo cada participante pontua a sequ ncia dos factos definindo a intera o como est mulo resposta ou seja causa efeito assim no exemplo apresentado o facto de n o falar pode ser um est mulo para um e resposta para o outro Esta incompatibilidade de pontua o dificulta a compreens o da mensagem e afeta tamb m a rela o interpessoal se cada 36 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o participante pontuar a mensagem sua maneira o resultado ser o os efeitos contradit rios da mesma sequ ncia de comunica o N o est em causa se a pontua
80. p blico durante a conce o do algoritmo n o se deve ficar restrito apenas pela fase de resolu o do problema solu o na forma de algoritmo ou na fase de implementa o do algoritmo numa linguagem de programa o codifica o deve se tentar descrever a multiplicidade e complexidade das intera es existentes no sistema e na coprodu o de mensagens Cada etapa pode estar sujeita a ru do uma vez que pode haver problemas na descodifica o do c digo e na rece o da mensagem Na comunica o podem ser adicionados elementos indesejados que n o foram intencionalmente enviados Assim na comunica o tamb m poss vel apresentar uma fonte de ru do que pode afetar a precis o da mensagem O ru do pode influenciar de forma indesejada o comportamento do artefacto LEGO mindstorms por exemplo a pouca carga na bateria e a falta de luz ambiente podem interferir na energia fornecida s rodas e na leitura correta do sensor de luz Existem outros fatores t cnicos ou relacionais que tamb m podem influenciar a interpreta o correta do algoritmo No entanto o ru do 66 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o pode tamb m ser considerado um fator positivo pois leva o indiv duo a modificar e corrigir o algoritmo contribuindo para o aperfei oamento do mesmo Vimos pois que o algoritmo uma sequ ncia de instru es codificadas que influenciam o comportamento e a a o do rob Podemos encontrar no r
81. portal ROBOT edu utilizaram tamb m o c digo fonte de outros grupos que entretanto partilharam no portal partilharam 90 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o experi ncias e reflex es acerca da gama de valores permitida em cada modo de leitura do sensor questionaram entre si se esta gama de valores podia interferir ou n o na efici ncia do seguidor de linha A consulta no portal ROBOT edu implicou novos testes com o rob que induziram intera es face a face entre os estudantes No in cio da atividade desenvolveram se mutuamente as tr s formas de intera o combinando intera es com os estudantes o professor e o rob LEGO mindstorms O professor promoveu a competi o nos estudantes Vamos ver qual o primeiro grupo a mostrar resultados Alguns estudantes come aram por revelar pouca din mica na realiza o da atividade de programa o mas pouco a pouco come aram a interagiu com outros grupos para debaterem juntos o c digo do programa Entretanto os restantes estudantes estavam empenhados em desenvolver a tarefa no seu local de trabalho A maioria trocou opini es e estrat gias durante a programa o interagiram em pleno partilharam opini es acerca do c digo e ajudaram se mutuamente na dete o e corre o de eventuais erros de compila o Alguns grupos testaram o rob na mesa de trabalho e outros na pr pria pista O estudante E08 foi o primeiro a fazer o teste na pista ma
82. presented at the INTED 2011 Proceedings International Technology Education and Development Conference Valencia McLuhan M 1996 Os meios de comunica o como extens es do homem D Pignatari Trans 8 ed S o Paulo Editora Cultrix McLuhan M 1998 A Gal xia de Gutenberg C rculo de Lectores McNally M Goldweber M Fagin B amp Klassner F 2006 Do lego mindstorms robots have a future in CS education Paper presented at the SIGCSE 06 Mendes A J N 2001 Software educativo para apoio aprendizagem de programa o Paper presented at the Taller Internacional de Software Educativo TISE Santiago Chile http www tise cl archivos tise01 pags charlas charla mendes htm Miranda G L 2007 Limites e possibilidades das TIC na educa o S sifo Revista de Ci ncias da Educa o n 3 41 50 pp Norman D A 1993 Things that make us smart Defending human attributes in the age of the machine Perseus Books Oliveira A N 1999 No Centen rio da Escola Secund ria de Em dio Navarro Viseu In E S d E N Viseu Ed Anu rio 1998 1999 pp 57 Viseu Tipografia Ocidental Oliveira R 2007 A Rob tica na Aprendizagem da Matem tica Um Estudo com Alunos do 8 Ano de Escolaridade Grau de Mestre em Matem tica Disserta o Universidade da Madeira Madeira Papert S 1980 Mindstorms Children Computers and Powerful Ideas Basic books Papert S 1993 The children
83. que comunica algo ao sistema estudante e este reage comunica o com outro item de comportamento comunica o A intera o de um sistema constitu da por tr s elementos que se interligam os objetos que s o os componentes que constituem o sistema os atributos ou propriedades do objeto e os relacionamentos entre os objetos e seus atributos Watzlawjck Beavin amp Jackson 1985 p 117 Assim um sistema um conjunto de indiv duos que se relacionam entre si atrav s de trocas de informa o A conce o orquestral da comunica o permite descrever a complexidade de todo o processo comunicativo e melhor compreender o comportamento as pr ticas e as intera es humanas refletidas numa matriz social O modelo tenta explicar a multiplicidade do comportamento humano a partir da comunica o e permite conhecer as regras de intera o proveniente entre indiv duos e entre o indiv duo e o meio que o rodeia A comunica o humana t o complexa que a m nima situa o de intera o deve ser pensada em termos de n veis de complexidade de contextos m ltiplos e de sistemas circulares Winkin et al 1981 p 25 Esta l gica da comunica o focaliza se na an lise dos efeitos da intera o e da interrela o que se opera na Ecologia do Esp rito Humano dos participantes em situa o Lopes 2011a p 10 1 3 2 Axiom tica da comunica o orquestral Para os investigadores de Palo Alto Watzlawick et al 2007
84. rias para continuar a desenvolver a atividade experimental O suporte transmite ao estudante confian a e seguran a estimulando o para o desafio e para a vontade de querer aprender e experimentar O feedback inclui coment rios sobre as atividades realizadas pelo estudante e a sua intera o com o processo funciona como uma ferramenta de equil brio respons vel entre o estudante e o professor ou seja uma ferramenta que permite a troca m tua de experi ncias e a autonomia do estudante visando a tomada de novas decis es O feedback torna se mais compreens vel quanto mais espec fica for a informa o A ltima etapa constitui a reflec o que permite o reconhecimento e a avalia o da aprendizagem A reflex o ajuda o estudante a instruir se com a experi ncia O objetivo tornar o estudante consciente da sua aprendizagem criando um compromisso positivo para recome ar um novo ciclo de cinco est gios Joplin 1995 salienta que a experi ncia por si s n o suficiente para ser chamada de educa o experiencial pois o processo de reflex o que transforma a experi ncia em educa o experiencial Com j referido no cap tulo 1 Papert 1980 refor a a import ncia da motiva o na aprendizagem pois um estudante aprende melhor quando quer aprender O mesmo autor considera que o uso do rob LEGO promove a confian a no estudante envolvendo o num ambiente confort vel de aprendizagens a tecnologia explora o lado experien
85. rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunica o e dar um contributo para 62 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o a melhoria do processo da aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI do curso profissional t cnico de GPSI Para dar cumprimento a esta finalidade este estudo explora uma estrat gia de comunica o e de aprendizagem baseada na teoria orquestral da comunica o e na inclus o do axioma medium mensagem por Concei o Lopes mas tamb m com influ ncias do construcionismo de Seymour Papert A estrat gia de comunica o centra se no paradigma Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o e promove um ambiente de aprendizagem que proporciona ao estudante a oportunidade de programar experimentar avaliar e corrigir os seus algoritmos por meio da explora o experimenta o e reflex o Com esta estrat gia pretende se promover a comunica o interpessoal e as intera es entre os grupos o estudante e o artefacto LEGO mindstorms em contexto de forma o profissional por forma a potenciar o desenvolvimento do racioc nio l gico o refor o da aprendizagem e a constru o de novos conhecimentos Esta estrat gia de comunica o direcionada para o processo de coprodu o da aprendizagem e da mudan a praticada pelos estudantes permite compreender e refletir sobre a influ ncia do comportamento e do relacionamento dos estudantes no processo da aprendizagem mas tamb
86. s machine rethinking school in the age of the computer Basic Books Pinheiro A Afonso C Matos J C Gomes M P Andrade M Pequito P Correia S 2004 Micromundos AIA Ambientes Integrados de Aprendizagem An lise de uma Investiga o Cadernos de Estudo N 1 9 Utiliza o de robots no Ensino de programa o O Projecto Droide 2005 Santos E A A d Ferm E L amp Fernandes E M d S 2006 Droide virtual Utiliza o de robots na aprendizagem colaborativa da programa o atrav s da web Shannon C E amp Weaver W 1949 The mathematical theory of communication Urbana University of Illinois Press Sousa A B 2009 Investiga o em Educa o 22 Edi o ed Lisboa Livros Horizontes 143 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Tapscott D 2009a Grown up digital How the net generation is changing your world New York McGraw Hill Professional Tapscott D 2009b Note to President Obama Want to Fix the Schools Look to Portugal Retrieved 09 01 2011 from http www huffingtonpost com don tapscott note to president obama w b 220198 html Tecnol gico P 2008 Plano Tecnol gico Portugal a Inovar Retrieved 09 01 2011 from http www planotecnologico pt Thompson J B 1998 A m dia e a modernidade uma teoria social da m dia Petr polis Editora Vozes ticEDUCA 2010 Encontro Internacional TIC e Educa o Retrieved 09 01 201
87. situa o pode n o ocorrer durante o teste dando origem a um ciclo infinito Assim a programa o com um destino mais espec fica como o do rob pode se tornar mais complicada e exigente para o estudante Esta foi uma das situa es que mostrou bem as dificuldades que os estudantes sentiram quando tentaram combinar e traduzir o comportamento do rob com o c digo fonte do programa O E01 n o entendeu que o sensor pode n o ler o valor m dio calculado e nestas situa es a condi o da estrutura deveria ter o operador de compara o gt Neste incidente not ria a complexidade da descodifica o que esta tecnologia imp e o que dificultou aos estudantes as poss veis corre es ou melhorias no programa Num programa de uso geral este problema podia passar despercebido uma vez que o programa podia apresentar o mesmo resultado Professor quem me garante que o sensor vai ler o valor m dio E01 Ele vai ter que passar l se ele est sempre a ler Professor verdade mas o sensor pode n o devolver este valor E01 com ar zangado Ent o quer dizer que vai estar sempre procura E se n o encontrar O professor d suporte ao estudante E01 enquanto os restantes estavam atentos ao debate O E01 insiste Mas se n o encontrar Professor O sensor n o consegue ler os valores instantaneamente enquanto o rob gira existe um per odo de espera entre cada leitura d
88. sua aplica o na resolu o de problemas concretos coloca problemas dif ceis a muitos estudantes Mendes 2001 A ag ncia nacional para a qualifica o apresenta o programa homologado da disciplina de PSI que integra a componente de forma o t cnica do curso profissional de GPSI ANQ 2005 Este programa garante aos jovens a aprendizagem de t cnicas de programa o e o desenvolvimento de sistemas inform ticos indispens veis ao sucesso pessoal e profissional nesta rea A disciplina de PSI presente ao longo dos 3 anos do curso tem uma componente essencialmente pr tica e experimental as compet ncias a desenvolver na disciplina entre outras s o estimular o racioc nio l gico gerir e desenvolver um projeto estimular a reflex o a observa o e autonomia feito o desdobramento da turma a 100 da carga hor ria das aulas para se conseguir um melhor acompanhamento dos estudantes durante a execu o das tarefas 55 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o No ano em que decorre o estudo a disciplina do 10 ano tem uma carga hor ria de 4 blocos correspondente a 6 horas por semana e apresenta se estruturada em 6 m dulos independentes conforme apresentado na Tabela M DULOS HORAS M dulo 1 Introdu o programa o e algoritmia 36 RES UR REU NORO Sa o E M dulo 3 Programa o estruturada 36 M dulo 4 Estruturas de dados est ticas 30 MC a a PE Pa M dulo 6 Estr
89. ter o comportamento que esperava uma vez que na sess o anterior o rob seguia a pista muito bem Em geral os estudantes continuavam a investir muito esfor o na atividade estavam muito interessados e estimulados Este esfor o contribuiu algumas vezes para que o estudante pedisse ao professor esclarecimentos acerca de conceitos de algoritmia e t cnicas de programa o por exemplo sobre a correta aplica o das estruturas de repeti o e de decis o sobre a declara o e manipula o de vari veis ou o uso de uma instru o espec fica do rob Em geral os rob s seguiam a linha mas n o respondiam com efic cia nos pontos cr ticos da pista Os estudantes debatiam juntos com persist ncia os resultados observados por vezes demonstravam vaidade e queriam mostrar aos colegas que era o seu rob que seguia melhor a pista no entanto a maioria fazia apenas pequenas altera es no programa como a altera o dos valores de algumas vari veis Estas altera es eram insuficientes para resolver o problema das curvas de 90 e do cruzamento Verificou se que se o rob conseguia seguir as curvas de 90 j n o era capaz de passar o cruzamento a resolu o de um dos problemas provocava sempre o agravamento de outro Apesar da din mica da aula e da participa o ativa manifestada pelos estudantes n o se detetava progresso na resolu o dos problemas e no desenvolvimento do racioc nio l gico nos estudantes Todos manifestav
90. um esquema tamb m no quadro para representar os valores lidos pelo sensor O professor teve que ajudar os estudantes em algumas fun es espec ficas do NXT que s o necess rias para fazer girar o rob e para configurar o sensor Muitas das respostas podiam ser encontradas no documento de suporte da atividade mas os estudantes preferiram n o consultar o documento O grupo que optou por programar com o rob interagiu mais ami de os estudantes levantavam se para interagir com outros grupos partilhavam experi ncias e testes com o rob Apesar das dificuldades sentidas os estudantes persistiam e debatiam juntos o c digo fonte do programa No entanto o professor teve que dar suporte a alguns estudantes na dete o de pequenas incorre es no c digo para poderem continuar com a programa o Alguns revelaram dificuldades em aplicar a estrutura de repeti o while principalmente na sua condi o outros grupos tinham dificuldades em mostrar permanentemente os resultados no visor LCD Para resolver este problema o professor recomendou que se acrescentasse uma pausa antes de terminar o programa foi sugerido que o fizessem com um ciclo while true Foi tamb m debatido com os grupos o ngulo de rota o que a roda deveria ter para o rob girar 45 este pormenor t cnico dificultou os estudantes na programa o do ciclo while que permitia a leitura do sensor O professor teve que explicar no quadro junto dos estudantes alguns mov
91. vezes n o valorizamos Se a comunica o apresenta um conte do e pressup e uma rela o expect vel que se conclua que os dois modos de comunica o n o s existem lado a lado mas que se complementam em todas as mensagens mais prov vel que o aspeto do conte do seja transmitido digitalmente e que o aspeto relacional tenha natureza predominantemente anal gica no entanto o mais importante identificar ambos os tipos de linguagem e reconhecer que a sua perce o de extrema import ncia para a concretiza o da comunica o No mundo natural e de organismos vivos s o produzidos sinais digitais ou anal gicos cuja fun o principal de classificar os contextos Existe a necessidade no processo comunicacional de reconhecer estes dois tipos de linguagem Estas fontes de informa o que permitem classificar os contextos s o designados por Bateson 2000 p 289 de marcadores de contexto context marker 24 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o iii Aprendizagem de n vel Il A aprendizagem Il corresponde a uma mudan a no processo de aprendizagem e est relacionada com os fen menos da deutero aprendizagem ou seja das transfer ncias de aprendizagem e de aprender a aprender representa uma mudan a corretiva de um conjunto de alternativas escolhidas pelo indiv duo ou uma mudan a na forma como se pontua a sequ ncia da experi ncia ou seja uma mudan a na forma como a sequ
92. 1 from http ticeduca ie ul pt Valente J A 2002 Mudan as na sociedade mudan as na Educa o o fazer e o compreender In J A Valente Ed O computador na sociedade do conhecimento pp 31 44 S o paulo Universidade Estadual de Campinas N cleo de Inform tica Aplicada Educa o Watzlawick P Beavin J H amp Jackson D D 2007 Pragm tica da Comunica o Humana Um Estudo dos Padr es Patologias e Paradoxos da Intera o S o Paulo Editora Cultrix Watzlawjck P Beavin J H amp Jackson D D 1985 Teor a de la comunicaci n humana interacciones patologias y paradojas Barcelona Editorial Herder Winkin Y Bateson G Watzlawick P Birdwhistell R Goffman E Hall E T Sigman S J 1981 La nouvelle communication Textes recueillis et pr sent s par Yves Winkin Paris Editions du Seuil Zorrinho C 2008 Um Pa s mais preparado para enfrentar a conjuntura econ mica global Lisboa Gabinete do Coordenador Nacional da Estrat gia de Lisboa e do Plano Tecnol gico Retrieved from http www planotecnologico pt document GCNELPT paper2008 pt pdf 144 ANEXOS Anexo Question rio aplicado aos estudantes participantes QUESTION RIO Este question rio faz parte de um estudo que est em desenvolvimento no mbito do Mestrado em Comunica o Multim dia percurso Multim dia Interativo da Universidade de Aveiro e subordinado ao t tulo Mindstorms na Aprendizagem
93. Carlos Manuel Rodrigues de Almeida no sistema de monitoriza o de inqu ritos em meio escolar e o pedido de autoriza o do inqu rito n 0159900001 com a designa o Mindstorms na Aprendizagem da algoritmia e Programa o O pedido de realiza o de inqu rito em meio escolar foi autorizado pela dire o geral de inova o e de desenvolvimento curricular DGIDC uma vez que submetido a an lise cumpre os requisitos de qualidade t cnica e metodol gica Como houve fotografia e v deo realizados na sala de aula foi feita a comunica o comiss o nacional de prote o de dados para saber os procedimentos a utilizar acerca da prote o das imagens recolhidas Foi nos respondido que era suficiente a obten o da autoriza o expressa dos encarregados de educa o dos estudantes e do diretor da escola Assim foram solicitadas aos ditos as devidas autoriza es para a participa o neste estudo e respetivo uso da imagem todos autorizaram a aplica o de question rios e procedimento dos registos fotogr fico udio e ou v deo nas aulas de PSI Foi tamb m aprovado pelo diretor da escola a aplica o de question rios registos fotogr fico udio e ou v deo nas aulas de PSI e a aplica o e divulga o do projeto de investiga o em estudo 2 1 7 Estrat gias de comunica o e de experi ncia conducentes recolha de dados Lembra o investigador que com este trabalho pretende se promover a utiliza o do
94. Este ano os resultados obtidos foram bastante mais satisfat rios mas o investigador tem para si que o n vel intelectual e a motiva o dos estudantes deste ano eram superiores n o pois de admirar que os resultados que obteve junto desta ltima turma fossem francamente superiores e que tenham sido influenciados por tais caracter sticas Reconhece portanto como limita o o facto de n o ter correlacionado os resultados que obteve com os diferentes estilos de aprendizagem e perfil dos estudantes o que veio a determinar os dados finais Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS ANQ 2005 PROGRAMA Componente de Forma o T cnica Disciplina de Programa o e Sistemas de Informa o Portugal Direc o Geral de Forma o Vocacional Minist rio de Educa o Retrieved from http www anqg gov pt default aspx Antunes C 1998 As intelig ncias m ltiplas e seus est mulos S o Paulo Papirus Bateson G 1979 Mind and nature A necessary unity New York E P Dutton Bateson G 2000 Steps to an Ecology of Mind Chicago Illinois USA The University of Chicago Press Bateson G 2006 Naven um esbo o dos problemas sugeridos por um retrato comp sito realizado a partir de tr s perspectivas da cultura de uma tribo da Nova Guin 22 edi o ed S o Paulo Editora da Universidade de S o Paulo Bateson G amp Donaldson R E 2006 Una unidad sag
95. M ATIVIDADE A1 APRESENTA O ROB SEGUIDOR DE LINHA No in cio da atividade A1 os estudantes revelaram muita indecis o e dificuldades na elabora o dos algoritmos necess rios para cada uma das experi ncias pois durante a implementa o do algoritmo no quadro n o responderam corretamente maioria das perguntas e revelavam muitas dificuldades na tradu o correta das a es do rob e na sua respetiva descodifica o tamb m revelavam dificuldades na identifica o das vari veis necess rias para o algoritmo da instru o que permitia ler o valor do sensor e de algumas quest es t cnicas sobre o funcionamento do rob Apesar da intera o ativa manifestada pelos estudantes da partilha de opini es e sugest es foi necess ria a interven o do professor para a elabora o correta dos algoritmos e para al m das dificuldades manifestadas na implementa o dos algoritmos pouco depois todos pareciam entender o comportamento do rob para cada um dos m todos utilizados e n o revelaram dificuldade em identificar as fragilidades do rob nos pontos cr ticos da pista considerando mesmo que a velocidade elevada do rob podia interferir na dete o da linha 123 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ATIVIDADE A2 MOSTRA OS VALORES DO SENSOR Apesar de a atividade ser aparentemente simples foram necess rias duas sess es para os estudantes aprenderem a programar o sensor e escolherem o m tod
96. O axioma da metacomunica o s 39 vii O axioma medium mensagem sesssssssssseerrrsssesereee 41 1 4 A utiliza o dos dispositivos tecnol gicos de comunica o e informa o no processo de ensino aprendizagem 43 1 4 1 A tecnologia nas estrat gias de aprendizagem ensino 43 1 4 2 A perspetiva de Papert Perspetivas pedag gicas no processo de ensino aprendizagem rreereereeeeeneereeeseenanena 45 1 5 O LEGO mindstorms como medium e no ensino 48 1 5 1 O sistema LEGO mindstorms NXT sasenaaneeaaiainina seis dieta da es 49 CONCLUS O DA PRIMEIRA PARTE quissungssiaeprenteisop resto onesida aa di isiniaddis Ii indaa acidose 51 SEGUNDA PARTE METODOLOGIA supino ssescocaseesmese roma saranpanhans ich seo susedi neei nasr p aaa bed 53 CAP TULO 2 ESTRATEGIA DE COMUNICA O E DE APRENDIZAGEM 53 2 1 Apresenta o do estudo sc rieereereeeeenereereeeaeeaeneerererearenea 53 2 1 1 Finalidade objetivos e quest o de investiga o 53 2 1 2 Metodologia adotada eeeeeerererereeereneerereso 53 2 1 3 Contextualiza o institucional do estudo is 54 2 1 4 Participantes do estdnt a E EEN Ra 57 2 1 4 1 Perfil dos participantes resete 57 2 1 5 Equipamentos recursos e espa os essenciais cccccs 59 2 1 6 T cnicas e instrumentos de recolha de dados
97. O mindstorms Education NXT 2 0 O kit LEGO mindstorms Education NXT 2 0 composto por v rios tipos de sensores servomotores interativos e um avan ado controlador central com um microprocessador de 32 bits ARM7 bloco NXT O bloco NXT permite a comunica o por bluetooth e USB 2 0 v rios recursos de download upload e NXT datalog que permite a recolha de dados criando ficheiros de log de dados no NXT sem usar o computador Segundo a LEGO o kit constitu do por componentes com caracter sticas e funcionalidades espec ficas LEGO 2008 O bloco NXT o c rebro do rob controlado por programas de computador que toma decis es proporcionando um 50 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o comportamento program vel e inteligente O bloco respons vel por processar os dados fornecidos pelos sensores emitir sons ou texto e por mover o rob O Bloco NXT possui 4 portas de entrada 1 2 3 4 e 3 portas de sa da A Be C Os sensores permitem recolher as informa es do meio ambiente o sensor de toque habilita o rob a responder aos obst culos no meio ambiente o sensor de som habilita o rob a responder aos n veis de som o sensor ultrass nico habilita o rob a medir dist ncias at um objeto e a responder a movimentos o sensor de cor habilita o rob a responder s varia es dos n veis de luz e cor Nas portas de sa da podem se ligar l mpadas ou motores para se conseguirem movimentos sua
98. ORFULL O sensor capaz de diferenciar 6 cores b sicas Preta azul verde amarela vermelha e branca S o utilizadas as seguintes constantes define INPUT BLACKCOLOR 1 define INPUT BLUECOLOR 2 tdefine INPUT GREENCOLOR 3 tidefine INPUT YELLONWCOLOR 4 tidefine INPUT REDCOLOR 5 tdefine INPUT WHITECOLOR 6 No entanto se pretendemos detetar a intensidade de luz devemos inicializar a configura o do sensor para COLORRED COLORGREEN ou COLORBLUE dependendo do LED do sensor que queremos utilizar O sensor de luminosidade mede a intensidade de luz de um determinado objeto O sensor sens vel diferen a de contraste entre o preto e o branco do objeto O branco reflete e o preto absorve n o reflete a luz Assim temos um valor baixo da intensidade de luz para uma cor escura pr ximo de zero e um valor alto para a cor clara P gina 2 Temos tr s formas diferentes para inicializar o sensor para a medi o da luz vermelho do sensor na porta de entrada 3 temos as seguintes instru es SetSensorColorRed IN 3 ou SetSensorType IN 3 SENSOR TYPE COLORRED ou ainda SetSensor IN 3 SENSOR COLORRED Por exemplo para o LED O sensor pode devolver o valor da intensidade de luz em percentagem entre O e 100 E setsensorMode IN 3 SENSOR MODE PERCENT Nota o modo SENSOR MODE PERCENT funciona apenas no modo de leitura da luminosidade Para desligar a luz do sensor SetSensor IN 3 SENSOR COLORNONE
99. OS A primeira etapa da an lise de dados consistiu na transcri o integral das grava es de v deo descrevendo se a din mica de cada sess o nomeadamente aos relacionamentos intera es e comportamentos dos estudantes posteriormente os dados foram organizados por atividades procurando facilitar a sua an lise Numa 87 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o segunda etapa foi efetuada uma an lise mais profunda e detalhada em fun o das 5 dimens es escolhidas com a finalidade de responder pergunta de investiga o e verificar a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o fruto das intermedia es dinamizadas pelo docente na utiliza o do dispositivo de comunica o LEGO mindstorms apresentada tamb m a an lise descritiva dos dados obtidos atrav s da entrevista por question rio Procedeu se por dimens o an lise descritiva das opini es dos estudantes e elabora o de gr ficos circulares para melhor as ilustrar 3 1 DIMENS O DE AN LISE RELA ES E INTERA ES ATIVIDADE A1 APRESENTA O ROB SEGUIDOR DE LINHA A intera o mediatizada sobressaiu nesta atividade quando o professor exibiu o filme de suporte LEGO Mindstorms Seguidor de Linha que conquistou a aten o e motivou os estudantes A comunica o face a face coexistiu sempre durante a exibi o do filme e contribuiu para a partilha de emo es e perce es Os estudantes r
100. TextOut x line txt options gt Consulta no manual NXC Programmer s Guide os exemplos do Q uso das fun es na manipula o de strings W P gina 4 DESAFIO CONTROLADOR COM DOIS N VEIS Tenta desenvolver o programa do Seguidor de Linha utilizando o controlador de dois n veis baseado no seguinte algoritmo Nota o rob segue o lado esquerdo da linha Dados luminosidade inteiro In cio Configurar o sensor para o modo de medi o de luz Configurar o sensor para o modo do valor da intensidade de luz em percentagem valores entre O e 100 Repetir Sempre Ler luminosidade do sensor Se luminosidade gt 50 Ent o Vira o rob para a direita Sen o Vira o rob para a esquerda Fim Se Fim Repetir Fim O uso da fun o PlayTone pode facilitar a dete o de erros no programa Por exemplo PlayTone 262 400 Tenta desenvolver o programa do Seguidor de Linha utilizando o controlador com mais de dois n veis Foram detetadas melhorias no seguidor de linha CONTROLADOR PROPORCIONAL Pretende se desenvolver um programa de Seguidor de Linha utilizando o controlo proporcional para a corre o do erro aplicando a fun o linear nos motores Para utilizar a fun o linear no controlador necess rio primeiro conhecer os valores poss veis e obtidos na leitura do sensor Desenvolva primeiro um programa no Bricx que fa a a calibra o do sensor ou se
101. Universidade de Departamento de Comunica o e Arte Aveiro 2012 CARLOS MANUEL MINDSTORMS NA APRENDIZAGEM DA RODRIGUES DE ALGORITMIA E PROGRAMA O ALMEIDA Universidade de Departamento de Comunica o e Arte Aveiro 2012 CARLOS MANUEL MINDSTORMS NA APRENDIZAGEM DA RODRIGUES DE ALGORITMIA E PROGRAMA O ALMEIDA Disserta o apresentada Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necess rios obten o do grau de Mestre em Comunica o Multim dia realizada sob a orienta o cient fica da Professora Doutora Maria da Concei o de Oliveira Lopes professora associada com agrega o do departamento de Comunica o e Arte da Universidade de Aveiro O j ri Presidente Vogal Arguente Principal Vogal Orientador Professor Doutor Lu s Francisco Mendes Gabriel Pedro Professor auxiliar no departamento de Comunica o e Arte da Universidade de Aveiro Professora Doutora Maria Jo o de Miranda Nazar Loureiro Professora auxiliar no departamento de Educa o da Universidade de Aveiro Professora Doutora Maria da Concei o de Oliveira Lopes Professora associada com agrega o do departamento de Comunica o e Arte da Universidade de Aveiro Dedico esta disserta o em especial minha esposa Helena s minhas filhas Mariana e Sara com que tenho uma incomensur vel divida de gratid o por terem acreditado em mim e pelo incans vel e incondicional apoio em todo este per odo Obrig
102. a 14 1 2 1 Abordagem ao conceito de comunica o 14 1 2 2 Abordagem ao processo da comunica o ssis 15 1 2 3 Comunica o aprendizagem mudan a ttees 18 1 2 3 1 Os n veis l gicos da aprendizagem 21 i Aprendizagem de n vel O 23 ii Aprendizagem de n vel recem 23 iii Aprendizagem de n vel Il rr 25 iv Aprendizagem de n vel II s ee 25 1 2 3 2 Natureza da aprendizagem iii 26 1 2 3 3 Tipologia da mudan a rerseenrereana 27 ii Mudan a progressiva ssssessseseesssssererressrsssesrrresesss 27 ii Mudan a adaptativa 29 1 3 Abordagem teoria orquestral da comunica o 31 1 3 1 Premissas e conceito de comunica o na teoria orquestral da COMUNICA O aseesinaine ERR ERR EDR 31 1 3 2 Axiom tica da comunica o orquestral 34 i A impossibilidade de n o comunicar 35 ii O conte do e n veis de rela o da comunica o 35 xi Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o iii A pontua o da sequ ncia dos factos na intera o 36 iv As modalidades da comunica o digital e anal gica 37 v A natureza da rela o intera o sim trica e complementar saidas acids irado pende rain 38 1 3 2 1 O desenvolvimento da teoria orquestral da COMUNICA O Juris sets dardo seta nha aee ma na A ATE Dad E EEE RAS 39 vi
103. a John Thompson interpretado por Concei o Lopes refere que este tr ade do processo de comunica o s o tr s nfases ou categorias do mesmo processo que exigem compet ncias distintas e contemplam n veis e especializa o pr prias por m s o indivis veis Lopes 2011a pp 3 4 A intera o face a face ocorre num contexto de copresen a e de car ter dial gico Thompson 1998 p 78 Os participantes est o imediatamente presentes e partilham um mesmo sistema referencial de espa o e de tempo Thompson 1998 p 78 podendo at utilizarem uma multiplicidade de deixas simb licas para transmitir mensagens Thompson 1998 p 78 A linguagem verbal pode ser acompanhada por gestos e express es faciais que podem ser utilizadas para minimizar a ambiguidade e clarificar a compreens o da mensagem No entanto estas deixas simb licas podem 16 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o amea ar a continuidade da intera o ou lan ar d vidas sobre a sinceridade do interlocutor Thompson 1998 p 78 A intera o mediada pode ser entendida como uma rela o dial gica que utiliza um meio t cnico n o exigindo a presen a dos participantes no mesmo espa o e ou tempo tais como uma conversa telef nica ou a escrita de uma carta Como os participantes podem n o partilhar o mesmo referencial de espa o e de tempo necess rio considerar os contextos da informa o no proces
104. a acreditar que o modo experimental pode substituir o pensamento construtivo e independente assim como tamb m pode tomar o lugar da raz o e da reflex o Norman 1993 pp 26 27 Norman mostra que o edutainment a combina o da educa o com o entretenimento tendem a privilegiar a divers o Os conte dos de aprendizagem acabam por ser banalizados simplificados ou simplesmente esquecidos O entretenimento pode provocar admira o ao estudante mas nada oferece em termos de compreens o quanto aprendizagem dos conte dos Norman defende que o cora o da aprendizagem se encontra na fase reflexiva e que a maioria das pessoas n o a atinge porque n o t m a motiva o para o conseguir Assim ele prop e a utiliza o da tecnologia para fornecer uma base rica rich database Norman 1993 p 39 de informa es e desmonstra es apelando ao lado vivencial do estudante uma vez que este alcan ou a aprendizagem com sucesso ele est apto para come ar explorando por conta pr pria a fase reflexiva aqui que o papel da tecnologia difere no modelo de aprendizagem visto que o modelo de Papert se caracteriza por ser uma mistura de experi ncias com os modos experiencial e reflexivo Papert 1993 Na verdade Papert raramente enfatiza a divis o entre estes dois modos de cogni o considera que a tecnologia pode contribuir mais no processo de ensino e aprendizagem do que a motiva o Papert 1980 p 97
105. a o na aprendizagem de algoritmia e inicia o programa o Para dar cumprimento a esta finalidade foram implementadas estrat gias de comunica o e de aprendizagem mediadas pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms com base no processo de comunica o da Figura 7 em contexto de forma o profissional integrado na disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI Este estudo explorat rio e descritivo tamb m pretende verificar a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o fruto das intermedia es dinamizadas pelo docente na utiliza o do dispositivo de comunica o LEGO mindstorms Importa destacar que os resultados obtidos atrav s da an lise de dados aludem a que o uso dos rob s LEGO mindstorms e a constru o de mensagens resultantes da comunica o mediada por esta tecnologia podem n o facilitar nem trazer benef cios significativos aprendizagem de introdu o programa o no entanto parecem demonstrar que o seu uso pode melhorar consideravelmente a intera o do estudante com o ambiente de aprendizagem Tendo em conta o exposto o investigador est convicto que a inclus o dos rob s no ensino da algoritmia e inicia o programa o enquanto medium de comunica o pode acelerar a mudan a de comportamentos e melhorar a comunica o entre os estudantes e tamb m entre estes e o seu professor motivando os para aprender e partilhar estrat gias de p
106. a o favoreceu uma postura cooperativa e construtiva do conhecimento Alguns tornaram se apenas recetores passivos de 89 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o conhecimento utilizando a informa o partilhada apenas para copiar o c digo fonte e executar o programa com uso do rob Estes estudantes n o desenvolveram o sentido de parceria e a capacidade de contribui o passaram a ser prejudicados por esta forma de intera o uma vez que perderam a oportunidade de aprender a programar No entanto a intera o com o rob durante o teste do programa pode estimular a motiva o e o interesse do estudante para experimentar superando desta forma as suas dificuldades Neste contexto descrevem se os seguintes acontecimentos o grupo formado com os estudantes E08 e E05 foi testar o rob na pista mas o c digo fonte foi lhes fornecido pelo estudante E02 Este grupo no in cio da sess o n o estava empenhado mas queria tamb m tal como os outros colegas testar o rob e inserir um post no portal com os resultados da leitura do sensor A intera o do grupo tendia a ser sim trica de forma a terem um comportamento semelhante aos restantes grupos da turma No entanto esta mudan a n o desenvolveu uma coopera o m tua uma vez que o grupo se limitou apenas a copiar o c digo Mas quando o grupo testou os valores do sensor na pista revelou uma mudan a de comportamento esteve mais atento e revelou mais empenho e i
107. a decidiu se eleger como objeto de estudo da disserta o que se apresenta o processo de aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI FINALIDADE E OBJETIVOS De acordo com as motiva es pessoais a problem tica o problema e o estado da arte a disserta o que se apresenta est focalizada na promo o e desenvolvimento da utiliza o do rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunica o na aprendizagem de algoritmia e de programa o Assim sendo pretende se dar um contributo para a melhoria do processo da aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI do curso profissional t cnico de GPSI e tamb m dar um contributo para a melhoria da pr tica docente nomeadamente no ensino aprendizagem de algoritmia no mesmo curso profissional Deste modo atrav s de um estudo qualitativo de natureza explorat ria e descritiva que envolveu os estudantes e o docente da disciplina em causa pretende se verificar a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o fruto das intermedia es dinamizadas pelo docente na utiliza o do dispositivo de comunica o LEGO mindstorms ESTADO DA ARTE S o apresentados alguns projetos de investiga o que representam o estado da arte do uso da rob tica na educa o baseado no dispositivo de comunica o LEGO mindstorms s o revelados os projetos identificando algumas perspetivas em contraponto apontando as suas expectativas e fragilidades descrevendo os res
108. a comunica o n o se limita a transmitir mensagens ela induz simultaneamente um comportamento e para que esta comunica o seja eficaz 48 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o n o basta compreender a sequ ncia das instru es que definem o algoritmo que o estudante quer transmitir para o bloco NXT necess rio descodificar e interpretar o comportamento do rob uma vez que este a pr pria mensagem e representa a forma como o algoritmo funciona ou se comporta O estudante tem o papel de saber manipular as mensagens que o rob lhe pode proporcionar Os estudantes interagem entre si com base nas inter rela es e nos significados que eles atribuem ao comportamento do rob Estas intera es simb licas e o esfor o que cada indiv duo faz na perce o e interpreta o da informa o proporcionada pelo rob permitem ao estudante a constru o de novas mensagens tornando a comunica o poss vel Por outro lado da mesma maneira que imposs vel n o comunicar porque tudo na vida comunica Bordenave 1997 p 59 o estudante tamb m tem inten o de comunicar sobre como o seu algoritmo deve ser interpretado a fim de observar no rob os efeitos desejados assim sendo a comunica o com o medium est composta pelo algoritmo que o estudante quer transmitir e pelas indica es de como ele quer que o algoritmo seja entendido e executado pelo rob Esta comunica o pode ser chamada de me
109. a corretiva no sistema de um conjunto de alternativas a partir do qual feita a escolha Bateson 2000 p 293 O indiv duo toma consci ncia das regras dos comportamentos que adotou na aprendizagem Il o que permite sua mudan a e ser observador do seu pr prio comportamento A aprendizagem Ill surge quando o indiv duo capaz de aprender a mudar a sua forma de aprender a aprender Segundo Bateson interpretado por Concei o Lopes a aprendizagem Ill essencial e corresponde ao processo de aprender como se aprendeu a aprender e tomada de consci ncia dos modelos da aprendizagem do n vel Il adquiridos ao longo da exist ncia autobiogr fica Lopes 2004 Concei o Lopes refere que esta aprendizagem resulta das contradi es da aprendizagem Il e a sua resolu o constitui um refor o positivo da aprendizagem III Lopes 2004 Na aprendizagem Ill o indiv duo reconstr i as 25 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o aprendizagens de tipo Il modifica as ou reorienta as e aprende a perceber e a reagir em fun o de contextos de contextos Lopes 2004 Para Concei o Lopes o indiv duo reconstr i uma nova realidade atrav s de uma redefini o de si mesmo e do mundo Lopes 2004 1 2 3 2 Natureza da aprendizagem Para al m dos n veis l gicos da aprendizagem a aprendizagem pode ser de natureza formal informal e t cnica Edward Hall sugere que na experi ncia humana o homem n
110. a e da programa o moda 4 a maioria tamb m concorda que o portal ROBOT edu foi importante no suporte e partilha de recursos moda 4 Q5 O rob proporciona o desenvolvimento de interac es entre os estudantes nas actividades experimentais E 1 5 E Discordo E 7 35 E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 12 60 Figura 12 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 5 do question rio A Figura 12 sugere que 35 dos estudantes concorda totalmente que o rob proporciona o desenvolvimento de intera es entre os estudantes m ximo 5 e que apenas 5 discorda desta afirma o m nimo 2 96 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Q8 As intera es entre os estudantes durante a realiza o das atividades favorecem a aprendizagem de Algoritmia e da Programa o E 4 20 E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 9 45 Figura 13 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 8 do question rio No que diz respeito ao conhecimento das Ci ncias Computacionais os resultados sugerem que 35 dos estudantes concorda totalmente m ximo 5 que as intera es entre os estudantes favorecem a aprendizagem de algoritmia e da programa o moda 4 20 n o tem opini o m nimo 3 Q10 O portal ROBOT edu foi importante no suporte e partilha de recursos 0 1 5 E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente E
111. aborat rio com rob s baseados nos kits mindstorms demasiado dispendioso fornecer a cada estudante de inform tica o seu pr prio rob por outro lado isto implica que o estudante esteja limitado s horas de funcionamento do laborat rio de inform tica quando deseja utilizar o rob Do ponto de vista pedag gico os rob s mindstorms condicionam o estudo de conceitos orientados a objetos por outro lado os rob s podem ter um comportamento diferente se a bateria estiver a meia carga e ou se os sensores estiverem ou n o devidamente calibrados Barry Fagin desenvolveu a linguagem de programa o ADA mindstorms e tem utilizado o rob mindstorms em v rios contextos do curso No entanto os resultados do estudo que realizou n o mostraram nenhuma melhoria na aprendizagem do estudante quando foi utilizado o rob nos cursos de introdu o programa o McNally et al 2006 Com o rob mindstorms podemos efetuar o upload do programa previamente compilado e executar as instru es para verificar se o rob tem o comportamento desejado este processo melhora consideravelmente as fases de teste e corre o aquando da elabora o do programa No entanto reduzido drasticamente o tempo dispon vel para o pensamento reflexivo numa atividade n o trivial desenvolvida ao longo de v rios dias Frank Klassner o autor de RCXLisp e utilizou tamb m o rob mindstorms nos cursos que ministra McNally et al 2006 Ele continua a a
112. ado pela paci ncia pela compreens o e aceita o das minhas repetidas aus ncias Sem elas nada disto seria poss vel mem ria da minha querida M e ausente mas sempre viva no meu cora o ela que me deu luz e me ajudou a crescer e a amar ela a estrela que ilumina a minha vida e tamb m nesta etapa da minha vida Agradecimentos Gostaria de aproveitar este espa o para agradecer a todas as pessoas que deram o seu contributo para a realiza o desta disserta o Em especial agrade o minha fam lia pelo carinho e apoio orientadora professora doutora Concei o Lopes que com inquestion vel compet ncia e disponibilidade aceitou orientar este trabalho pelo incentivo e confian a que me fez sentir desde os primeiros aos ltimos momentos um agradecimento muito especial Para os meus alunos por terem sido o ve culo que me permitiu realizar este trabalho o meu reconhecimento Tamb m um discreto mas sincero agradecimento professora de matem tica Sandra Prata cuja contribui o foi inestim vel professora Maria Jos Ribeiro pelo grande apoio carinho sincera amizade disponibilidade e incentivo Aos meus colegas de mestrado B rbara Cleto Carlos Silva e Nuno Barros companheiros desta caminhada pelo apoio e for a nos momentos mais dif ceis dos quais destaco a entreajuda e verdadeira amizade A todos os que nomeei o meu mais profundo apre o que estendo aque
113. agem da Algoritmia e Programa o 1 3 ABORDAGEM TEORIA ORQUESTRAL DA COMUNICA O 1 3 1 Premissas e conceito de comunica o na teoria orquestral da comunica o Bateson 1979 prop s a teoria da Ecologia do Esp rito Ecologia da Mente onde a mente definida como um fen meno sist mico centrado na inseparabilidade dos organismos vivos com o meio ambiente Segundo a sua epistemologia cibern tica a mente um ecossistema insepar vel do corpo que funciona atrav s de intensas intera es com o seu meio ambiente Concei o Lopes refere que o mundo vivo n o previs vel e que a Ecologia do Esp rito Humano segundo Bateson um conjunto hol stico formado por v rias componentes que trocam informa o e energia entre si e se baseiam na intera o e na inter rela o das diferen as que constituem o ecossistema Humano Lopes 2011a p 9 N o poss vel descrever os ecossistemas sem pensar em comunica o e na no o de padr es de a o que definem o comportamento dos organismos entre si e com o meio ambiente onde habitam A intera o dos v rios componentes nos ecossistemas pode proporcionar aos organismos novas formas de sentir de pensar e de se relacionar com o mundo Lopes 2004 refere que Watzlawick et al tamb m consideram que a comunica o e a exist ncia humana constituem conceitos insepar veis Os organismos s o sistemas abertos que mant m o seu estado constante estabilidade e at evolu
114. am vontade de mostrar o seu rob a completar o percurso da linha mas sem sucesso O E01 tentou com os colegas desenvolver uma nova estrat gia para a resolu o do problema quando o rob seguisse a linha mostraria no visor o valor lido pelo sensor pretendia saber se o sensor detetava valores diferentes no cruzamento e nas curvas de 90 O professor considerou o m todo interessante e revelou aos outros a inten o do colega Durante a fase de testes o estudante posicionava cuidadosamente o rob em v rios locais do cruzamento e registava o valor lido pelo sensor que era exibido no visor do bloco NXT QUESTION RIO OPINI ES DOS ESTUDANTES PARTICIPANTES Segue se a s ntese estat stica das opini es dos 20 estudantes referente s afirma es 6 9 e 11 do question rio A maioria dos estudantes concorda parcialmente que o rob favorece a troca de informa o e a interajuda entre estudantes moda 4 30 concorda totalmente m ximo 5 e 15 n o tem opini o m nimo 3 129 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Q6 O rob favorece a troca de informa o e a interajuda entre estudantes m 3 15 E N o concordo nem discordo E 6 30 gt E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 11 55 Figura 21 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 6 do question rio A an lise do Figura 22 sugere que a maioria dos estudantes concorda parcialmente que a utiliza o do rob foi moti
115. ante fez altera es no programa o rob deixou de ter o comportamento desejado Nestas situa es geralmente ele ficava desesperado e desmotivado Por vezes esta insatisfa o impedia o de pensar e corrigir o erro O rob apresentava por vezes comportamentos que podiam dificultar a sua interpreta o e a sua rela o com as instru es do programa Quando se ouviu o toque de sa da os estudantes E01 E06 E02 E04 e E07 n o se importaram de permanecer na sala durante o intervalo Era not ria a sua nsia em quererem encontrar a solu o Apesar do programa n o estar nas melhores condi es o professor disse ao E01 para testar o rob na pista Os estudantes revelavam ansiedade em resolver o problema e tentavam dar o melhor de si competindo para encontrarem uma resolu o Por m n o quiseram explorar o controlador proporcional talvez por ser um m todo mais dif cil de implementar Consideravam que o c lculo do erro neste m todo dificultava a a o do rob uma vez que o controlador podia devolver valores inv lidos para a pot ncia do motor Na verdade este n o era um problema real dado que era poss vel limitar o valor da pot ncia com o uso de uma estrutura condicional por outro lado os estudantes n o estavam a conseguir combinar o c lculo do valor do erro com a a o do rob para seguir a linha 127 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Os estudantes desmotivavam pouco a pouco porqu
116. aram sess es do trabalho feito As sess es foram organizadas em seis atividades de crescente complexidade e respeitando a mesma inten o o rob deveria seguir eficientemente todo o percurso da pista 139 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 140 Tudo isto foi levado a efeito e gravado digitalmente nos dois turnos por m a an lise incide apenas sobre o registo obtido num deles escolhido aleatoriamente Tal decis o teve como base conting ncias de ordem temporal que condicionam a entrega desta tese e a condi o de profissional do investigador que se v confrontado com a necessidade de cumprir o programa modular da disciplina se o investigador tivesse podido apresentar e analisar os conte dos das grava es obtidas em ambos os turnos disporia de uma amostra maior com os respetivos dados que analisaria e consequentemente os resultados obtidos seriam porventura mais fidedignos mais clarificados e ou aprofundados Esta realidade lamenta a o investigador mas a ela teve de se submeter o que o levou a renunciar por ora a esse prop sito Retom lo a seu tempo O trabalho que agora termina teve o seu in cio no ano letivo transato tal implicou que esta tecnologia fosse aplicada a duas turmas diferentes com perfis diversos durante dois espa os temporais os anos letivos de 2010 11 e 2011 12 relembra o investigador que o estudo emp rico refere se apenas ao primeiro espa o temporal
117. articularmente vantajosas para a aprendizagem da programa o O kit da LEGO um artefacto tecnol gico mas tamb m um meio de comunica o um medium que suporta novas formas de intera o e pode constituir um conjunto de potencialidades para a promo o e desenvolvimento da aprendizagem da algoritmia programa o em geral e linguagem C em particular O medium LEGO mindstorms a pr pria mensagem e afeta toda a perce o do estudante um n vel de aprendizagem e de mudan a que pode proporcionar ao estudante a constru o de novos conhecimentos um meio de comunica o que possibilita ao estudante a partilha e a transmiss o das suas ideias Ao incluir o kit LEGO mindstorms NXT em contexto de sala de aula na aprendizagem de programa o poss vel permitir que os alunos observem e percebam visualmente a forma como um dado algoritmo funciona Mendes 2001 A utiliza o dos rob s pode pois contribuir para encorajar os estudantes a experimentar avaliar e corrigir os seus pr prios algoritmos e projetos atividades fundamentais para a aprendizagem da programa o O rob apresenta uma linguagem anal gica que pode ajudar o estudante a refletir e a transformar os conceitos abstratos em concretos O rob pode ainda influenciar o comportamento do estudante a sua rela o com os outros e com ele pr prio envolvendo o ativamente no processo de ensino e aprendizagem Nesta rela o necess rio compreender que
118. as atividades prolongar o n mero de sess es para poder completar o desafio e dar cumprimento aos objetivos definidos na atividade pois apesar de estas serem aparentemente simples o uso do rob implicou que o estudante dominasse diversos conceitos em diferentes reas curriculares portanto l cito concluir que o uso do rob pode dificultar a programa o e a resolu o de um problema se o estudante n o souber aplicar corretamente as instru es espec ficas dos sensores e dos atuadores do rob ou mesmo se n o dominar alguns conceitos mais ou menos complexos de mec nica f sica ou matem tica muitas vezes uma m interpreta o do comportamento do 133 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o rob num determinado contexto dificultou as fases de teste e de depura o no processo da programa o o que influenciou negativamente a tomada de decis es visando a resolu o de um determinado problema A maioria dos estudantes tamb m demonstrava dificuldades em saber relacionar combinar ou traduzir a a o do rob com o c digo fonte do programa A capacidade de traduzir corretamente o comportamento do rob pode tornar mais f cil a dete o de problemas o que nem sempre se revelou uma tarefa f cil Perante estas dificuldades o rob foi visto muitas vezes no processo de comunica o como um participante ativo que devia assumir a culpa se algo corresse mal ou se n o tivesse o comportamento que se de
119. as no passado que uma vez integradas no desempenho quotidiano tornam se espont neas Lopes 2004 A aprendizagem formal recorre a esquemas e a um modelo de comunica o que foram incutidos no indiv duo durante o seu per odo de educa o e que ele pr prio nunca contestou Hall 1994 p 87 Este processo de aprendizagem assenta no recurso a regras e advert ncias e tem uma carga emocional muito forte O indiv duo modelado no dia a dia segundo esquemas considerados posteriormente como um dado adquirido e analogamente inquestion veis Os esquemas formais quase sempre se aprendem quando se comete um erro e algu m o corrige Hall 1994 p 87 O processo formal de natureza bipolar O aluno tenta falha corrigido Hall 1994 p 90 A aprendizagem t cnica tamb m tem in cio com erros e corre es no entanto difere da aprendizagem formal uma vez que se explica ao indiv duo o porqu dos seus erros Um sistema formal que ningu m contesta produzido pela combina o de muitos pormenores de natureza bin ria do tipo sim n o bem mal Hall 1994 p 87 26 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Para Concei o Lopes esta aprendizagem envolve uma carga emocional elevada e enquadra a estrutura das convic es dos indiv duos Lopes 2004 Na sua forma pura a aprendizagem t cnica quase uma rua de sentido nico Hall 1994 p 89 permite a transmiss o de co
120. as sem sucesso nas curvas de 90 O E06 descreve Deves ter menos velocidade O rob do E11 seguia o cruzamento com pouca oscila o mas n o conseguia fazer as curvas de 90 E11 desabafou sempre a mesma coisa nesta curva e naquela curva ali O rob do E02 revelou um comportamento satisfat rio percorria a pista devagar mas sem oscila o O grupo aplicou um valor mais adequado na constante de proporcionalidade conseguia fazer as curvas de 90 no entanto n o foi capaz de passar o cruzamento Quando era estabelecida a metacomunica o por vezes os estudantes tinham necessidade de partilhar os seus resultados com o professor e pedir lhe suporte o E01 foi discutir com o professor os valores do sensor que obteve no cruzamento partilharam confidenciaram ideias e reflex es Enquanto os estudantes observavam o rob interagiam entre si para debaterem ideias e solu es comparavam e discutiam os comportamentos dos rob s que se encontravam na pista E06 previa o comportamento do rob e disse Agora n o vai virar queres ver E01 exibiu a sua opini o com uma proposta Sabes porqu Se puseres uma a andar para frente e outra para tr s consegues fazer a curva mais depressa este tem uma roda parada e outra a andar Professor Viste a velocidade com que o rob fez a curva de 90 112 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o E11 confirmou e antecipou o
121. atividade durante a aula e permaneciam distra dos Mas apesar da ajuda e da colabora o do professor os estudantes revelaram dificuldades em calcular o valor m nimo e m ximo no programa do rob apesar de j terem elaborado em aulas anteriores um programa semelhante com o tradicional compilador da linguagem C Perto do fim da sess o os estudantes continuaram a partilhar ideias entre si mas revelaram ainda a necessidade da orienta o e feedback do professor uma vez que nenhum grupo conseguiu concluir a atividade Apesar do toque de sa da o E01 permaneceu ainda na sala de aula para ouvir com aten o as explica es do professor para mostrar um valor no visor do bloco NXT O professor aconselhou o a consultar a documenta o de suporte disponibilizado no portal O E01 revelou uma mudan a e uma atitude claramente positivas mais empenhado na atividade maior intera o com a tecnologia LEGO e maior reflex o e concentra o no processo de programa o e na procura de novas solu es 120 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ATIVIDADE A5 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR PROPORCIONAL O professor ainda n o tinha iniciado a introdu o da atividade e o estudante E01 interveio pedindo lhe que lhe esclarecesse uma d vida relativa ao c digo do seu programa que iniciou na atividade anterior Mais uma vez foi feita a rela o dos programas desenvolvidos nas aplica es Code Block compilado
122. b em forma de programa O programa interpretado pelo rob Quando este for executado ir representar o algoritmo por sucessivos itens de comportamento como tal o rob tem valor de mensagem Na segunda etapa a mensagem interpretada produzindo efeitos sobre o comportamento do p blico O rob cria uma fonte de manipula o e media o capaz de cativar o estudante enquanto recetor da mensagem no entanto tamb m o pode afastar da possibilidade de transmitir as suas ideias e reflex es Nesta etapa o medium tem uma grande influ ncia nos estudantes e pode criar outras formas de a o e de intera o coletiva que permitem um maior grau de recetividade assim como novas maneiras de relacionamento do estudante com os outros e consigo mesmo A intera o mediada implica uma intera o face a face objeto de an lise da teoria da comunica o orquestral por exemplo o estudante pode debater com outros o algoritmo enquanto todos observam o comportamento do rob combinando assim a intera o face a face com a intera o mediada na mesma situa o interativa Com a intera o face a face os estudantes partilham experi ncias ideias e modos de comportamento que podem minimizar a ambiguidade e clarificar a compreens o da mensagem importante salientar que na intera o mediada necess rio considerar os contextos da informa o algoritmo no processo de comunica o Apesar da diversidade de opini es e reflex es do
123. b percorrer parte da pista O E16 revelava ao seu parceiro de grupo o seu descontentamento por n o conseguir resolver o problema Juro te que n o fa o a menor ideia tinha chegado ao computador tinha mudado algum valor ou uma outra coisa qualquer n o fa o a menor ideia O professor pediu para divulgarem a suas opini es no f rum mas a maioria disse ter dificuldades em saber o que deveria escrever 95 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O E11 disse que n o tinha nada para revelar no f rum Mas o rob n o est grande coisa E16 descontente disse Para qu professor Para meter o mesmo c digo que ontem funcionava bem e agora n o funciona No final da sess o o professor retirou a tela para a enrolar mas chegou o E01 dizendo Espere a espere a deixe me s testar agora O E01 foi testar mais uma vez mas o rob seguia a linha muito depressa e sem sucesso O estudante quis revelar ao professor o c digo fonte do seu programa indicando as instru es que tinha executado QUESTION RIO OPINI ES DOS ESTUDANTES PARTICIPANTES Segue se a s ntese estat stica das opini es dos 20 estudantes referente s afirma es 5 8 e 10 do question rio A maioria dos estudantes concorda que nas atividades experimentais o rob pode proporcionar o desenvolvimento de intera es entre eles e que estas intera es podem favorecer a aprendizagem de algoritmi
124. ca das pr ticas assim como a discuss o dos resultados obtidos por cada grupo de trabalho Terminadas as sess es pr ticas foi aplicada a todos os estudantes uma entrevista por question rio para obter informa es acerca das opini es interesses e motiva es dos estudantes acerca das experi ncias realizadas do processo de aprendizagem e das suas intera es com o rob LEGO mindstorms 2 1 8 3 Descri o das realiza es Em cada sess o s o criadas experi ncias atividades que devem preparar o estudante para atuar num ambiente de confian a m tua e aceita o promovendo a participa o 1 http robotedu esenviseu net 76 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o entre eles e o esp rito de trabalho por forma a encontrar solu es eficazes para os problemas que lhes s o propostos Para que a participa o seja mais efetiva o professor investigador aplica as estrat gias de comunica o e de aprendizagem que s o expostas neste estudo e tenta dar apoio aos estudantes para aprenderem e agirem com autonomia As atividades pretendem proporcionar um espa o com um n vel significativo de envolvimento e de bem estar para que os estudantes participem na resolu o dos problemas com conhecimentos diferenciados Como j foi mencionado as atividades mediadas pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms que fizeram parte da recolha de dados envolvendo os estudantes e o professor da dis
125. cation define a aprendizagem como uma mudan a O mesmo autor argumenta que no estudo da aprendizagem necess rio considerar os contextos em que ela ocorre contrapondo com a tend ncia da aprendizagem behaviorista que considera que as experi ncias emp ricas a memoriza o por repeti o exaustiva controladas por situa es de est mulo e resposta permitem nos adquirir algum conhecimento ou seja para Bateson 2000 a aprendizagem n o ocorre por uma simples associa o entre o est mulo proveniente do meio ambiente e a respetiva resposta dos indiv duos pois estes devem ter sempre em conta o contexto da aprendizagem Na verdade as formas mais complexas de aprendizagem apelam a uma constante correla o entre conte do e contexto Uma aprendizagem bem sucedida precisa aquilo a que Bateson chama aprender a aprender em que o indiv duo se torna cada vez mais h bil na resolu o de problemas N o se trata da memoriza o de um aglomerado de informa es individuais mas especialmente da capacidade de interpreta o de compreens o e de contextualiza o Construir o nosso conhecimento n o implica apenas conhecer as coisas do nosso universo mas principalmente construir as ideias que n s fazemos das coisas deste mundo numa realidade em constante a o e intera o inseridas num determinado contexto Nesta perspetiva o estudo do processo de aquisi o do conhecimento centra se na inseparabilidade
126. cial e promove a reflex o desafiando o estudante para o pensamento aut nomo e para a busca de um conhecimento interativo 13 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O uso de rob s na sala de aula como medium de comunica o pode ser insuficiente se o professor investigador n o preparar e planificar de forma adequada as atividades para promover a interatividade A primazia do professor investigador de encontrar estrat gias complementares capazes de estimular e manter a motiva o do estudante no ambiente de aprendizagem Em 1979 Keller 1979 citado por Liao and Wang 2008 desenvolveu o modelo de motiva o ARCS capaz de responder a estes desafios Este modelo fornece orienta es para analisar o n vel de motiva o de um grupo de estudantes A motiva o no processo de aprendizagem possui 4 princ pios estrat gicos de base aten o relev ncia confian a e satisfa o que devem ser consideradas na implementa o do desenho de instru o Keller 2000 Assim foram considerados estes 4 princ pios base na implementa o das sess es de forma a conceber um ambiente de aprendizagem onde o estudante possa aprender com mais interesse confian a e motiva o Para cada um dos princ pios base do modelo ARCS Keller apresenta 3 grandes estrat gias Keller 2006 apresentadas na Figura 9 DO o E o o to c S Q GS T Q o amp S o V S S Ea 77 e v amp 6 69 ooo o
127. ciplina de PSI foram desenvolvidas no 2 per odo essencialmente no contexto curricular e modular da disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI Nesta fase foram realizadas 6 atividades 2 sess es de 1h30 por semana num total de 9 sess es com a dura o total de 13h30 em cada turno As realiza es desenvolvidas constam do estabelecido da Tabela envolveu os estudantes e o docente da disciplina em causa O uso combinado do computador com o rob LEGO mindstorms nas atividades proporciona a a o e a intera o do sujeito alvo com a tecnologia que a partir do feedback pode refletir e melhorar a sua pr pria a o procurando novas estrat gias e conhecimentos para resolver os problemas Este processo de aprendizagem estabelece intera es durante as atividades que pode permitir ao estudante atingir uma solu o satisfat ria e consequentemente a motiva o para aprender A planifica o e desenvolvimento das experi ncias e o n mero de sess es necess rias dependeram essencialmente da evolu o dos estudantes no processo de aprendizagem das solu es alcan adas e dos conhecimentos e compet ncias adquiridas Ao se executar cada uma destas pr ticas tentou se privilegiar a cria o de situa es que permitissem ao estudante aprender a agir com autonomia fortalecendo a ideia que este capaz de realizar as atividades sozinhos Figura 10 Robot Educator modelo base utilizado nas experi ncias
128. citado o caso do LEGO mindstorms utilizado neste estudo como medium e no ensino O trabalho ainda constitu do por uma segunda parte metodologia com tr s cap tulos O cap tulo 2 envolve a apresenta o do estudo incluindo as estrat gias de comunica o e de experi ncia conducentes recolha de dados O cap tulo 3 apresenta a discuss o dos resultados Finalmente o ltimo cap tulo exp e os coment rios finais os poss veis desenvolvimentos futuros e as limita es do estudo 11 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o CAP TULO 1 A COMUNICA O HUMANA 1 1 O HOMEM DAS MULTID ES E O P BLICO O escritor Edgar Alan Poe 1840 citado por Danton 2004 publicou um conto filos fico intitulado O homem das multid es A hist ria narrada por um homem que foi a Londres por motivos de sa de e divertia se observando no p tio do hotel a multid o que circulava na rua Inicialmente observava apenas pessoas indefinidas mas num olhar mais atento come ou a prestar aten o aos detalhes conseguindo distinguir padr es de roupas comportamentos e formas diferentes das pessoas ao caminharem na rua Assim o homem come a a conseguir dilucidar v rias realidades isto consegue avistar v rios p blicos escritores homens de neg cios advogados estudantes homens de lazer Pouco tempo depois um homem velho de 60 a 70 anos chama a sua aten o A sua fisionomia expressava uma mistura d
129. com a quest o de investiga o e selecionou a informa o que considerou mais pertinente para o processo de interpreta o lembra a este prop sito que para Bogdan and Biklen 1994 a an lise permite resumir e organizar os dados de modo a fornecer respostas problem tica da investiga o A recolha de dados foi efetuada atrav s dos registos das aulas planeamento e resultado da observa o participante das 9 sess es Foi selecionado aleatoriamente um turno para a an lise descritiva de dados das 8 primeiras sess es na ltima estiveram juntos os dois turnos da entrevista por question rio que foi aplicado a todos os estudantes participantes depois da realiza o das atividades Os estudantes foram codificados com a sigla E e numerados de E01 a E20 As atividades experimentais foram identificadas com a sigla A e numeradas de acordo com a Tabela II Ap s a conclus o das sess es foi aplicada a entrevista por question rio Anexo l a todos os estudantes participantes visando medir a sua opini o acerca das atividades O question rio constitu do por 11 quest es fechadas com a escala de Likert e complementado por uma quest o aberta mas na pergunta aberta nenhum estudante se manifestou Os inquiridos manifestaram a sua opini o para cada uma das afirma es utilizando a escala de 1 a 5 em que 1 corresponde a DTe 5 a CT DT Discordo totalmente D Discordo NCD N o concordo nem discordo
130. come ar a programar ATIVIDADE A2 MOSTRA OS VALORES DO SENSOR Depois do professor ter estabelecido expetativas positivas e fornecido algum suporte os estudantes estavam mais confiantes e levantavam se com alguma frequ ncia para testarem o rob Como o visor n o mostrava os valores pretendidos regressavam ao lugar para efetuarem as altera es Os grupos realizavam sucessivas experi ncias com o rob imediatamente seguidas pela corre o e pelo aperfei oamento das suas solu es Os estudantes comparavam e interpretavam entre si os resultados obtidos no visor As mensagens divulgadas no visor estimulavam nos para a realiza o de novas experi ncias de forma a confirmarem ou entenderem melhor os resultados E08 S d at 6 E02 Mas est s a usar o ColorFull no sensor e n o no modo ColorRed E08 E na minha camisola O estudante E02 dizia para si mesmo No preto tem 26 30 est certo e no branco fica a 60 O E02 concluiu que os valores raw estavam corretos porque a cor preta absorvia a luz Os estudantes conseguiram testar os valores do sensor nos modos ColorFull e ColorRed e repararam que cada grupo apresentava valores diferentes entenderam assim que devido luz ambiente o sensor n o devolvia valores ideais O professor comentou as experi ncias dos estudantes e estimulou os para programarem a leitura do sensor no modo FullColor Neste modo o sensor capaz de detetar 6 cores b sicas A
131. comodados Este comportamento foi presenciado pelo E06 quando foi testar o rob na pista que seguia apenas em frente Quando ele observou que o rob n o tinha o comportamento esperado retirou o de imediato da pista Possivelmente queria que ningu m visse o infeliz resultado mas o professor insistiu em refazer o teste Ouviram se risos na sala O E08 tinha um grande prop sito ver o c digo fonte do programa do professor para o poder copiar Queria que o seu rob seguisse a pista E08 Stor meta l isso s para ver uma coisa Professor Tens que tentar fazer o programa sozinho qual a dificuldade que tens neste momento E08 Se n o houvesse dificuldades j o tinha feito onde que ele guarda os valores Professor Tens que declarar uma vari vel para guardar o valor do sensor Nesta atividade os estudantes n o deram muita import ncia ao algoritmo nem leram com aten o o material de suporte Pareceu que o uso do rob impediu o estudante a refletirem Nesta sess o nenhum grupo do 1 turno conseguiu programar o rob para seguir a linha e consequentemente n o cumpriram com os objetivos da atividade O professor refor ou que o sucesso do grupo baseado essencialmente no seu esfor o e na sua vontade para aprender e experimentar Apenas um grupo do 2 turno conseguiu neste dia concluir a atividade com sucesso Para premiar o resultado na semana seguinte foi divulgado turma
132. comportam eles e como se influenciam mutuamente O feedback assenta essencialmente nos efeitos comportamentais do rob na perce o dos resultados obtidos e no desempenho do estudante em aprender ou nas decis es que tomou durante o processo de programa o No entanto nas rela es interpessoais muitas vezes os estudantes preferem acomodar se a uma determinada situa o deste modo para ultrapassar este comportamento dos estudantes aplicado nas sess es o modelo de ensino experiencial EXE proposto por Joplin 1995 O EXE expandiu se e tornou se um dos modelos educacionais mais influentes na rea de ensino fundamental na B lgica e Holanda A partir de 1991 ocorreu a dissemina o do modelo para outros pa ses europeus inclusive o Reino Unido Segundo Laevers 2009 o EXE oferece uma base conceitual que se tem mostrado til em v rios contextos tais como no ensino secund rio e em qualquer tipo de ambiente onde ocorre aprendizagem e desenvolvimento profissional O feedback 6 feedback feedback feedback Feedback a o atividade experi ncia qt y aP O suporte suporte suporte suporte suporte Figura 8 Modelo de ensino experiencial elaborado por Laura Joplin O modelo assenta em 5 est gios e segue o processo de a o reflex o com o objetivo de promover experi ncias ao estudante e facilitar a sua reflex o Este processo fundamental para desenvolver a capacidade de reconh
133. comportamento dos indiv duos apesar de diferentes parece que se complementam mutuamente se um indiv duo tiver um padr o de comportamento com car cter de asser o que declara ou afirma algo que julga ser verdadeiro espera se que o outro indiv duo responda ao primeiro atrav s da submiss o Esta diferencia o pode tornar se progressiva e prov vel que esta submiss o encoraje uma nova asser o e que essa asser o v requerer ainda mais submiss o Bateson 2006 p 219 Assim por uma quest o de tica torna se necess rio controlar os indiv duos dos excessos de comportamento assertivo ou submisso O est mulo que incentiva um indiv duo a um esfor o acrescido a relativa fraqueza do outro Esta cismog nese a n o ser que se verifique uma restri o leva a uma acentua o das posi es dos membros de ambos os grupos que resulta numa hostilidade m tua entre eles e termina na ruptura do sistema Centeno 2009 p 19 O processo de mudan a resultante da persist ncia e esfor o de ambos os indiv duos que buscam atingir um equil brio din mico com um refor o m tuo de processos similares e opostos correspondentes a intera es sim tricas e complementares 28 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Estamos perante os processos de interac o que criam e conservam as diferen as entre os indiv duos Centeno 2009 p 18 Segundo Bateson suposto obtermos o e
134. comunica o necessita de um contexto sem o qual as palavras e as a es ou qualquer outro modo de comunica o n o teriam qualquer significado O contexto confere significado uma vez que h classifica o de contextos Bateson 2000 p 15 A teoria do duplo constrangimento pode ser ligada aprendizagem Assim numa situa o de duplo constrangimento necess rio diferenciar os dois est mulos inseri los num contexto e atribuir lhes um significado Desta forma o indiv duo poder descriminar o contexto e consequentemente subir de n vel de aprendizagem ou seja o indiv duo deve olhar para os est mulos e para a possibilidade de atuar na diferen a percet vel entre eles conferindo capacidade de entendimento e de discrimina o do contexto O indiv duo aprende que this is a context for discrimination Bateson 1979 p 119 22 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o N o poss vel passar para o n vel de aprendizagem seguinte se n o for criado primeiro um meta contexto para o contexto de aprendizagem anterior A comunica o como refere Concei o Lopes o processo permanente de aquisi o de conhecimentos e de mudan a Lopes 2004 A comunica o aprendizagem Este processo sempre intencional e instaura uma desordem na harmonia anterior existente que por sua vez busca uma nova ordem que possibilita novos modos de ver a realidade e coloca o Humano num n vel super
135. cont m o primeiro cap tulo que apresenta o campo de estudos da pragm tica da comunica o humana Inicialmente s o apresentadas algumas formas de comportamento coletivo de seguida estabelecida a interconex o das tr s dimens es desta investiga o o processo da comunica o aprendizagem e mudan a Para entender o que a comunica o inicialmente feita uma abordagem ao conceito e ao processo de comunica o Para melhor compreender a comunica o humana tamb m feita a interliga o da comunica o com a aprendizagem e a mudan a destacando os n veis l gicos da aprendizagem a natureza da aprendizagem e a tipologia da mudan a abordada a teoria orquestral da comunica o S o apresentados os axiomas da comunica o para se entender melhor o referido processo da comunica o humana fundamentais para este estudo sublinhada a teoria orquestral da comunica o destacando a metacomunica o e o axioma medium mensagem que Concei o Lopes acrescentou em 2007 desenvolvendo a referida teoria e contextualizando a na atualidade dos multiusos dos dispositivos tecnol gicos de comunica o e informa o feita uma reflex o sobre a utiliza o dos dispositivos tecnol gicos de comunica o e informa o no processo de ensino aprendizagem apresentado o uso da tecnologia nas estrat gias de aprendizagem ensino assim como algumas perspetivas pedag gicas no processo de ensino aprendizagem Por fim expli
136. cordo com Bateson podemos enunciar que todo o indiv duo n o resistente mudan a assim o indiv duo resiste mudan a controlando a ou modificando se de acordo com a dita mudan a ou persiste em a integrar em si pr prio Bateson 1979 p 103 Como refere Concei o Lopes Se a aprendizagem resultado de um processo descont nuo e organizado por n veis l gicos de complexidade diferenciada e pela natureza da aprendizagem a mudan a implica o processo lento da aprendizagem que conduz recontextualiza o e esta concretiza a mudan a Lopes 2011a pp 7 8 No entanto os processos pr ticos de mudan a s o diferentes i Mudan a progressiva Para Bateson um sistema de rela es entre indiv duos ou grupos de indiv duos tem a tend ncia para uma mudan a progressiva que pode ser descrita como cismog nese Bateson 2006 p 308 Bateson identificou dois tipos de cismog nese para descrever esta tend ncia a sim trica e a complementar A cismog nese definida como um processo de diferencia o nas normas de comportamento individual resultante da 27 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o intera o cumulativa dos indiv duos Bateson 2006 p 219 n o basta considerar as rea es de um indiv duo A em rela o s rea es de outro indiv duo B mas ir mais al m e considerar como estas afectam o comportamento posterior de Be o efeito disso sobre A Bateson 2006
137. creditar no valor pedag gico da plataforma mindstorms na educa o e na aprendizagem das ci ncias de computa o defende que o curr culo da programa o deveria ser atualizado e incorporadas novas solu es de programa o no contexto da web e da computa o A plataforma relativamente barata e razoavelmente simples para programar em compara o com outras op es como por exemplo os telem veis vers til e aberta oferecendo ao estudante uma variedade de experi ncias como a comunica o sem fio para sistemas em tempo real A plataforma de f cil integra o ao longo de um curr culo e pode ser reutilizada em sucessivos cursos familiar e continua a ser um desafio aos estudantes aumentando assim o seu valor pedag gico Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Segundo R Oliveira 2007 podemos constatar que os estudantes se depararam com um n mero significativo de situa es problem ticas direta ou indiretamente relacionadas com a matem tica A investiga o por ele realizada aponta resultados claramente favor veis introdu o dos robots como elementos mediadores entre o estudante e a matem tica desde que devidamente enquadrados R Oliveira 2007 p 172 No entanto como refere R Oliveira 2007 o uso de rob s na sala de aula insuficiente necess rio saber quais as tarefas que o professor est disposto a propor ao estudante e de que forma ele deve preparar e experimentar
138. cuss o no primeiro indiv duo Este sistema de rela es entre indiv duos tende para uma mudan a progressiva Hoje tal fen meno conhecido como intera es sim tricas e complementares Segundo Bateson o conceito de cismog nese feito num vai e vem permanente entre o indiv duo e a sociedade Para uma comunica o humana saud vel necess rio desafiar o indiv duo em procurar o equil brio entre as intera es sim tricas e complementares Winkin et al 1981 p 30 Assim apesar das diferen as de comportamento nos indiv duos poss vel desenvolver uma coopera o m tua onde os comportamentos se tornam id nticos mantendo assim um sentido de comunidade Para explicar a estabilidade de um sistema social Bateson prop s o conceito de feedback negativo para conceptualizar as autocorre es sucessivas do sistema com a capacidade de regressar estabilidade e convergir para o objetivo comum Winkin et al 1981 p 35 A intera o sim trica caracterizada pela igualdade e a minimiza o da diferen a Watzlawick et al 2007 p 63 onde cada indiv duo tende a refletir sobre o comportamento do outro As intera es sim tricas conduzem nos a comportamentos id nticos e podem encaminhar o grupo para uma competi o A intera o complementar caracteriza se pela maximiza o da diferen a onde o comportamento 38 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o de um indiv duo parece
139. dificultar a aprendizagem do estudante na aplica o de alguns conceitos j abordados nas aulas de programa o Os estudantes n o associaram o algoritmo do c lculo dos valores m ximo e m nimo com a a o do rob Depois da reflex o interativa com o professor os estudantes pareciam entender o problema e deduziram que com estes dois valores era poss vel calcular o valor da m dia para representar o lado da linha Todos demonstraram que perceberam como se calculava o valor m dio e qual o seu efeito no comportamento do rob quando ele seguia a linha entenderam que enquanto o rob girava para a esquerda era lido o valor do sensor e eram atualizados em cada itera o os valores m nimo e m ximo no entanto revelaram dificuldades na tradu o deste comportamento para a linguagem de programa o E01 Ent o como sabemos que o valor m dio Professor Soma se o valor m nimo com o valor m ximo e dividimos por dois E01 Sim mas como que fa o isto Por m nas fases de teste os rob s n o reagiam como esperado alguns nem sequer andavam apenas um grupo conseguiu fazer girar o rob para um dos lados de forma a mostrarem no visor os valores m nimo e m ximo O estudante E01 apesar das dificuldades permanecia bastante interessado em aprender e em encontrar uma solu o Revelou dificuldades em aplicar o ciclo While enquanto o rob girava para um dos lados e tentou esclarecer as suas d vidas com o
140. direita Por este motivo preciso definir como o rob deve seguir a linha se pela esquerda ou se pela direita E01 e E02 testaram o rob na pista e preferiram abandonar o controlador proporcional uma vez que o rob andava descontrolado mantiveram se fi is ao controlador mais simples de implementar o controlador de dois n veis Num dos testes o rob do E01 girava descontroladamente posteriormente j seguia a linha devagar mas com alguma oscila o Depois de sucessivos testes e melhorias no c digo o rob percorria a pista mais depressa mas continuava com oscila o percorria bem a pista mas n o conseguia passar o cruzamento Com alguma insist ncia fez o cruzamento mas quando regressa o rob j n o consegue passar O grupo E05 e E08 tamb m testava o rob que passava o cruzamento mas n o conseguia fazer a curva de 90 Pareceu que o programa tinha sido copiado pelo c digo do E01 O E11 desistiu de encontrar uma solu o para o problema Ao pedir esclarecimentos ao professor revelou que ainda n o tinha entendido como o rob seguia a linha n o sabia que o rob percorria um dos lados da linha pensava ele que o rob seguia o 128 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o centro da linha O estudante deu entender que se tinha limitado a copiar o programa de um colega O E16 tamb m desistiu de melhorar o seu programa ou de encontrar alternativas para o problema e culpou o rob por n o
141. dor proporcional pode oferecer melhorias significativas no rob seguidor de linha nomeadamente minimizar a oscila o e suavizar a mudan a de dire o Este m todo constitui o in cio de uma grande meta que os estudantes devem alcan ar Assim os estudantes tentaram desenvolver um programa de seguidor de linha que utilize o controlo proporcional para corrigir o erro aplicando uma fun o linear na energia dos motores Para que o controlador possa utilizar a fun o linear de proporcionalidade direta necess rio calibrar primeiro o sensor ou seja conhecer a gama de valores lidos pelo sensor Para buscar esta solu o foi utilizado o sensor de cor no modo FULLCOLOR para a dete o da linha neste m todo o rob segue a linha preta contornando a pelo lado esquerdo Antes de aplicar o m todo do controlador proporcional foi sugerido aos grupos de trabalho que desenvolvessem um programa que pudesse calibrar o sensor de cor O programa termina mostrando no visor LCD o valor m nimo m dio e m ximo dos valores lidos pelo sensor Para calibrar e calcular corretamente a gama de valores lidos pelo sensor antes de executar o programa deve se colocar o rob na pista posicionando o sensor em cima da linha preta Na execu o do programa enquanto o rob roda cerca de 45 para a esquerda s o feitas sucessivas leituras do sensor para calcular os valores m nimo e m ximo calculado de seguida o valor m dio Na pr tica este valor re
142. drado num contexto interdisciplinar 4 3 LIMITA ES DO ESTUDO Este estudo apresentou algumas limita es que embora n o tenham impedido o seu prosseguimento n o permitiram que se chegasse a outros poss veis resultados que poderiam vir a revelar se uteis no processo de desenvolvimento de posteriores linhas de investiga o a saber Pouca disponibilidade do professor investigador para implementar o projeto de investiga o O investigador sublinha que em setembro pr ximo passado considerou iniciar um ensaio com os kits educacionais LEGO mindstorms para tal criou um site de suporte e de feedback destinado a apoiar os estudantes e respetivo projeto por outro lado viu se na necessidade de preparar as suas aulas de modo diverso daquilo que habitualmente faz Consequentemente houve um disp ndio de tempo extra e inesperado uma vez que as metodologias tiveram que ser planificadas adaptadas a essa nova tecnologia Acresce referir que mais de metade das aulas dadas durante o 1 per odo foram tamb m aproveitadas para se fazerem ensaios e experi ncias assim como ocupou algum do seu tempo para que os estudantes tivessem um contacto inicial com a utiliza o dos rob s Quer o investigador destacar ainda que na presente data os aspetos apresentados t m sido de comprovada utilidade pois continuam a funcionar Esta estrat gia de comunica o e aprendizagem foi aplicada a uma turma dividida em dois turnos em ambos se grav
143. du o adequada entre a linguagem anal gica e a linguagem digital a fim de minimizar as perdas na comunica o Assim atrav s da observa o o estudante deve ser capaz de traduzir corretamente o comportamento e a o do rob para que seja poss vel efetuarem as poss veis corre es e melhorias no seu algoritmo Durante as atividades experimentais mediadas pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms o grupo tende a comportar se de modo semelhante simetria ou de modo diferente complementar O rob pode estabelecer um n vel saud vel de simetria proporcionando condi es de di logo entre o grupo onde cada estudante tende a refletir sobre o comportamento do rob e como a sua atua o est afetar os outros estudantes De forma alternada ou simult nea essa simetria equilibra se atrav s de intera es complementares ou seja os estudantes desenvolvem nas suas atividades uma coopera o m tua ao mesmo tempo que se diferenciam pelas suas ideias pelas suas pr prias capacidades de compreens o e de racioc nio Mas apesar das diferen as os estudantes tendem a adotar atitudes e comportamentos id nticos e a manter o esp rito de grupo mantendo assim um relacionamento fluido de enorme complexidade mas equilibrado O estudante implicitamente conta com o imediato e cont nuo feedback da audi ncia professor e outros estudantes o que contribui para a manuten o e estabilidade das rela es Este feedback pode a
144. e consideravam o problema dif cil come aram a desistir na busca de novas propostas para a resolu o do problema A maioria n o manifestou interesse em aplicar os conceitos da proporcionalidade direta divulgados pelo professor Este conceito podia ser uma boa alternativa para o problema mas os estudantes preferiram aplicar nos seus programas o controlador de 2 n veis Durante o debate o E01 foi testar o rob na pista Os estudantes deram mais aten o ao teste realizado por ele do que ao conceito de proporcionalidade direta apresentado pelo professor Entretanto E01 culpou o rob por n o conseguir fazer a curva de 90 em vez de procurar ele pr prio alternativas para o seu algoritmo Ouviu se o toque de sa da mas mais uma vez alguns grupos permaneceram na sala desta vez para desenvolverem o programa No entanto pouco foram os que conseguiram implementar corretamente o programa com o controlador proporcional ATIVIDADE A6 ROB SEGUIDOR DE LINHA PARTILHA DE ESTRAT GIAS E M TODOS ALTERNATIVOS O E02 continuava a n o perceber muito bem o controlador proporcional E02 Se o erro for maior que zero quer dizer o qu Que est dentro ou fora Professor Se o valor for maior que zero porque o rob est na zona branca Mas preciso saber se ele est no lado direito ou esquerdo da linha se estiver no lado direito ele tem que virar para a esquerda mas se estiver no lado esquerdo ele tem que virar para a
145. e corrigida com uma estrutura condicional IF No entanto esta dificuldade impediu o estudante de progredir o m todo para o rob seguir a linha ATIVIDADE A6 ROB SEGUIDOR DE LINHA PARTILHA DE ESTRAT GIAS E M TODOS ALTERNATIVOS Ao contr rio das sess es anteriores o E03 estava empenhado e revelou mais interesse em participar na atividade estava sentado no seu lugar e observava com muita aten o o rob a seguir a linha mas com pouca confian a em conseguir alcan ar bons resultados A dada altura levantou se depressa do lugar e disse stor isto para n o oscilar tem que ser ao mesmo tempo que tira o valor na roda esquerda tem que acrescentar roda direita Mas tem que ser ao mesmo tempo O estudante queria explicar que para o rob n o oscilar as instru es que permitiam girar as duas rodas deviam ser executadas ao mesmo tempo A sua reflex o revelava poucos conhecimentos sobre o comportamento dos atuadores do rob e tamb m um fraco racioc nio l gico O professor teve que explicar que as instru es das rodas eram executadas uma a seguir outra as duas instru es n o eram chamadas em simult neo no c digo mas na pr tica era como se fosse Durante os testes os rob s manifestavam algumas dificuldades em percorrer a pista manifestavam comportamentos imprevis veis e indesej veis em algumas zonas espec ficas da pista como no cruzamento e nas curvas de 90 que estimulavam de imediat
146. e processo deve ser acompanhado pelo desenvolvimento de novas pr ticas pedag gicas pela transforma o da escola enquanto espa o do saber institu do e pela redefini o do papel do educador professor num novo espa o tempo de aprendizagem Pinheiro et al 2004 p 12 1 4 2 A perspetiva de Papert Perspetivas pedag gicas no processo de ensino aprendizagem Seymour Papert professor de matem tica com investiga o na rea da intelig ncia artificial reconhecido internacionalmente como um dos principais pensadores sobre a influ ncia da tecnologia na aprendizagem Papert o autor de v rios artigos relativos aos temas da matem tica racioc nio l gico intelig ncia artificial educa o e aprendizagem autor das obras Mindstorms Children Computers and Powerful Ideas Papert 1980 e The Children s Machine Rethinking School in the Age of the Computer Papert 1993 No ambiente de aprendizagem definido por Papert 1993 os estudantes est o a desenvolver projetos diversificados com temas dos seus interesses pessoais com a presen a do professor para os ajudar nas suas dificuldades O estilo de aprendizagem deste cen rio designado por Seymour Papert por construcionismo Papert 1993 Neste ambiente de aprendizagem o computador torna se na ferramenta de intera o que proporciona a autonomia do estudante auxiliando o na constru o de m ltiplas reas do conhecimento por meio da explora o
147. e programa o para resolver os problemas Gomes amp Mendes 2007 Nesta fase inicial necess rio desenvolver as compet ncias espec ficas de programa o mas sobretudo melhorar e consolidar compet ncias e experi ncias que deveriam ter sido adquiridas em anos anteriores como o racioc nio l gico e a resolu o gen rica de problemas Jenkins 2002 refor a que a capacidade de resolu o de problemas e a compreens o de alguns conceitos subjacentes de matem tica s o compet ncias essenciais quando o estudante inicia a aprendizagem de uma linguagem de programa o A consulta das atas das principais confer ncias mundiais special interest groups on computer science education SIGCSE patrocinadas pela association for computer machinery ACM conduz nos ao reconhecimento que estas dificuldades s o comuns a muitas institui es de ensino de v rios pa ses Mendes 2001 A perce o destas Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o dificuldades tem conduzido diversas entidades de ensino de todo o mundo a incentivar os professores para o debate de estrat gias e para a partilha de solu es de forma a minimizar as dificuldades sentidas pela maioria dos estudantes nas aprendizagens de programa o A universidade de Coimbra fez recentemente um estudo sobre o desempenho dos estudantes do primeiro ano de ci ncias da computa o o estudo procurou avaliar a rela o dos estilos de aprendizagem e dos resultado
148. e se qualificar os portugueses para a sociedade do conhecimento criando um sistema abrangente e diversificado de aprendizagem com o eixo da tecnologia busca se vencer o atraso cient fico e tecnol gico apostando no refor o destas compet ncias e reconhecendo as atividades de investiga o e desenvolvimento I amp D por fim recorrendo ao eixo da inova o cr se ser poss vel dar um novo impulso inova o ser capaz de abra ar boas ideias e p las em pr tica e reinventar solu es Para garantir que as inova es tecnol gicas estejam ao servi o da educa o e que sejam pertinentes no contexto da aprendizagem necess rio propor diversos desafios Tapscott 2009a p 144 Don Tapscott apresenta alguns conselhos e estrat gias aos professores procurando responder com efic cia aos desafios de uma nova gera o mediada pela tecnologia Tapscott 2009a p 148 O professor deve sair do palco deixar de discursar come ar a ouvir e promover o debate o professor pode incentivar o estudante para a descoberta e para o pensamento cr tico o professor pode incentivar os estudantes a colaborar entre si e com outros fora da escola finalmente o professor pode adaptar o seu estilo pedag gico tendo em vista os estilos de aprendizagem de cada estudante O plano tecnol gico permitiu entre muitos outros aspetos lan ar o e escola um ambicioso programa reconhecido como boa pr tica internacional que j permitiu dispo
149. e sucesso alegria terror e desespero A impress o causada pelo homem velho t o intensa que o narrador passou a segui lo O homem caminhava pela rua que estava repleta de pessoas e quando chega pra a come a a andar em c rculos confundindo se na multid o Quando mais tarde as pessoas come am a dispersar o velho sente se angustiado e procura outra multid o A narrativa continua com o velho a procurar constantemente durante a noite grupos de pessoas No final o escritor comenta esse velho recusa estar s o homem das multid es Seria v o segui lo pois nada mais saberei dele nem de seus atos O pior cora o do mundo mais espesso do que o Hortulus Animae e talvez seja uma das grandes miseric rdias de Deus o fato de que ele jamais se deixa ler Nesta obra liter ria Edgar Alan Poe antecipou em muitos anos a discuss o sobre a sociedade de massa Danton 2004 p 5 A sociedade de massa formou se durante o processo da industrializa o do s culo XIX e entendida como uma cultura do povo que existe numa sociedade moderna estas pessoas foram for adas a deixar as suas vilas e a mudarem se para as grandes cidades onde elas n o se conhecem nem se relacionam Os media plural do termo em latim medium meios de comunica o social jornais cinema r dio etc foi considerado o nico meio capaz de comunicar com essa massa de indiv duos isolados a comunica o era uniforme direta indiscreta e
150. ealizadas as atividades que fazem parte da an lise de dados As atividades que a seguir se descrevem pretendem desenvolver um rob aut nomo que utilize apenas um sensor de cor para seguir a pista num dos lados da linha O rob deteta o coeficiente de reflex o da luz emitida pelo sensor e controla a pot ncia dos motores para decidir se deve virar para a esquerda ou para a direita A efic cia do rob vai depender da efici ncia da sa da do controlador que permite corrigir o erro detetado o erro representa o desvio que o rob fez em rela o trajet ria da linha Figura 11 Pista fechada utilizada nas experi ncias A linha do percurso de cor preta e delineada com fita isoladora com cerca de 2 cm de largura O percurso tra ado pela linha apresenta v rias situa es que podem dificultar a elabora o do algoritmo a linha tem uma interce o cont m curvas de 90 em ambas as dire es tem duas linhas muito pr ximas uma da outra a uma dist ncia de 3 5 cm O seguidor de linha um conceito importante e de grande interesse para os investigadores na rea da condu o aut noma uma vez que os autom veis sem condutor come am a ser uma realidade A introdu o da atividade feita com a exibi o do filme LEGO Mindstorms Seguidor de Linha O filme mostra os comportamentos do rob quando s o aplicados tr s 80 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o m todos distintos para seguir a l
151. ecer e definir 72 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o problemas equacionar solu es pensar estrategicamente introduzir modifica es no processo de trabalho atuar preventivamente transferir e generalizar conhecimentos Cita tamb m a import ncia de permitir o desenvolvimento de compet ncias e de habilidades comunicativas de express o e comunica o em grupos coopera o trabalho em equipa exerc cio de negocia o e rela o interpessoal Na Figura 8 a espiral central a atividade precedida pela prepara o e sucedida pela reflex o ao seu redor temos um ambiente pleno de suporte e feedback O primeiro momento dos cinco est gios constitui a apresenta o que define e prepara o estudante para a atividade a realizar pois apresentada a atividade e os seus objetivos Em segundo lugar sugere se a a o momento em que o estudante deve envolver se no desafio de forma f sica mental ou emocional num ambiente n o familiar que requer o uso de novas compet ncias ou aprendizagens recentes A terceira e quarta etapas constituem o suporte e feedback que est o presentes em toda a experi ncia de aprendizagem Um suporte adequado permite que o estudante n o desista da sua atividade pois pretende se demonstrar lhe que n o est sozinho e que a ajuda est sempre dispon vel Um feedback apropriado permite assegurar que o estudante tem as informa es necess
152. elhoresautores download teorias da co municacao pdf Delman A Goetz L Langsam Y amp Raphan T 2009 Development of a System for Teaching C C Using Robots and Open Source Software in a CS1 Course Domingues J A 2009 Paradigma mediol gico Debray depois de Mcluhan Covilh LabCom Books ERTE PTE 2010 Iniciativa Aprender e Inovar com TIC 2010 2013 Retrieved Dezembro de 2010 from http erte dgidc min edu pt index php section 342 141 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Esteves M amp Mendes A 2007 OOP ANIM Software de Apoio Aprendizagem da Programa o Orientada aos Objectos Confer ncia IADIS Ibero Americana WWwW Internet 2007 Europeia C 2010 Uma Agenda Digital para a Europeia Comunica o da Comiss o ao Parlamento Europeu ao Conselho ao Comit Econ mico e Social Europeu e ao Comit das Regi es COM 2010 245 Bruxelas Figueira O R G 2008 DROIDE M L P Potencializando a plataforma grau de Mestre em Engenharia Inform tica Disserta o Universidade da Madeira Funchal Portugal Flick U 2009 Introdu o pesquisa qualitativa J E Costa Trans 32 Edi o ed S o Paulo Bookman Frison L M B amp Schwartz S 2008 Motivos para aprender In M Abrah o Org Ed Professores e alunos aprendizagens significativas em comunidades de pr tica educativa pp 183 206 Porto Alegre ediPUCRS Gaspar L A d S 2007 Os
153. em geral os estudantes revelaram algum interesse no uso da tecnologia mas tamb m alguma distra o durante a exposi o dos conte dos O estudante E06 distinguiu se positivamente pois estava constantemente a anotar no 88 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o caderno as ideias mais relevantes destaco que o uso do caderno um comportamento que n o comum nas aulas de PSI Como referido inicialmente ocorreu pouca intera o entre grupos que revelaram dificuldades em aplicar as diversas fun es do sensor no programa Como programar o sensor era indispens vel para que o rob pudesse interagir com o ambiente que o rodeia foi sugerido turma que um dos elementos podia utilizar o port til do professor por forma a apresentar com o videoprojector o desenvolvimento do seu programa tinha se como inten o demonstrar ao estudante que a ajuda estaria sempre dispon vel estimulando o para o desafio e para a vontade de programar e experimentar Inicialmente os estudantes mostraram pouco vontade em querer programar no port til do professor e divulgar turma o seu trabalho Quando o estudante E05 se levantou e se deslocou em dire o c mara que se encontrava junto do port til o professor apoiou o dizendo Professor Podes programar utilizando o meu port til O estudante E05 respondeu com alguma confian a Acha mesmo que preciso N o preciso O estudante E01 tinha sido o nico q
154. em para estados de maior complexidade por meio de um interc mbio constante de energia e informa o com o seu meio ambiente Watzlawick et al 2007 p 235 Para Bateson segundo Lopes 2011a 2011b a criatura humana um dos muitos sistemas da biosfera aut nomo sens vel auto organizado e homeost tico Segundo um grupo interdisciplinar de investigadores americanos da escola de Palo Alto no mbito da Psicologia e da Psiquiatria inspirados pelas ideias de Gregory Bateson a comunica o uma esp cie de matriz social onde se refletem todas as atividades humanas a comunica o um todo integrado Winkin et al 1981 p 36 li A rede de investiga o da escola de Palo Alto ficou conhecida como um col gio invis vel Winkin et al 1981 p 27 contribuindo para uma nova vis o da comunica o e do universo social Esta teoria surgiu como resposta ao esquema da comunica o linear proposto por Claude Shannon em the mathematical theory of communication Shannon amp Weaver 1949 o esquema da comunica o telegr fica proposto por Shannon foi quase indubitavelmente adaptado por v rias reas cient ficas No entanto este esquema linear da comunica o foi considerado pelo grupo de Palo Alto demasiado est tico para a sua aplica o nas ci ncias sociais e humanas contrapondo a met fora da orquestra para discutir o modelo A orquestra revela a complexidade do processo da comunica o interpessoal num
155. ensamento eficazes na resolu o de novos problemas para 131 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o tal imprescind vel que as atividades integrem uma vis o multidisciplinar enquadradas preferencialmente num contexto competitivo e que contenham objetivos bem definidos No entanto para promover esta mudan a e contribuir para uma aprendizagem cooperativa de algoritmia e t cnicas de programa o preciso dar nfase interpreta o da informa o que o rob pode proporcionar e s mensagens que os estudantes constroem a partir da intera o simb lica com esta tecnologia Neste contexto e tendo em conta os resultados obtidos nesta investiga o os estudantes nem sempre foram cred veis na constru o dessas mensagens geralmente os estudantes revelaram dificuldades na descodifica o e interpreta o das informa es e a es comportamentais que o rob pode proporcionar o que consequentemente afeta a sua perce o e aquisi o do racioc nio l gico matem tico Outra dificuldade manifestada pela maioria dos estudantes foi a sua incapacidade em combinar e traduzir adequadamente o comportamento e as a es do rob com a sequ ncia de instru es do programa fator essencial para efetuarem as poss veis corre es ou melhorias no programa Perante estas dificuldades e em situa o de aula o professor teve que efetuar um feedback regular fornecendo algumas orienta es imediatas aos estudantes
156. entre si atrav s do medium s o interpretadas o que promove a mudan a na aprendizagem e produz efeitos sobre o comportamento de cada interveniente no processo de comunica o O processo de comunica o assenta na transmiss o de mensagens mas tamb m todas as manifesta es do comportamento humano os indiv duos relacionam se como seres interdependentes influenciam se mutuamente e juntos modificam a realidade que os rodeia Ao longo das experi ncias os indiv duos tentam contribuir para uma permanente coprodu o da aprendizagem e da mudan a atrav s da perce o e da simboliza o Interessa saber a forma como o indiv duo visualiza e manipula a a o do rob interagindo com os elementos existentes no sistema O comportamento do rob constitui uma forma de processar a informa o e de clarificar a mensagem e consequentemente uma melhor maneira de descodifica o e interpreta o do algoritmo O rob tem valor de mensagem uma vez que o seu comportamento e as suas a es s o portadores de um significado tenta dar sentido ao algoritmo representando o visualmente por sucessivos itens de comportamento A perce o dos resultados e o efeito desse comportamento pode ser representado pelo efeito de feedback Para cada programa transferido para o Bloco NXT o estudante observa e analisa o comportamento do rob As intera es dos indiv duos e as a es comportamentais do rob resultantes da execu o do programa s o os
157. er que uma ideia particular venha de uma fonte espec fica ou que a comunica o produzida numa s dire o Concei o Lopes evidencia o processo da comunica o como a coprodu o da realidade da aprendizagem e da mudan a realizada pelos humanos ao longo da sua exist ncia Lopes 2004 No ponto de vista da pragm tica da comunica o humana Concei o Lopes acrescenta que esta realidade uma permanente reconstru o efetuada pelos indiv duos envolvidos atrav s da perce o e simboliza o Lopes 2004 Nesta vis o 15 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o de processo a realidade constru da pelo homem que organiza as suas perce es de uma forma ou de outra John Thompson na sua obra A M dia e a Modernidade Thompson 1998 descreve a comunica o como como um tipo distinto de atividade social que envolve a produ o a transmiss o e a recep o de formas simb licas e implica a utiliza o de recursos de v rios tipos Thompson 1998 p 25 Segundo o autor os media t m uma grande influ ncia nas nossas vidas e nas formas de intera o social necess rio entender que os media n o servem apenas para transmitir informa o ou conte dos simb licos mas que os meios de comunica o implica a cria o de novas formas de a o e de intera o no mundo social novos tipos de rela es sociais e novas maneiras de relacionamento do indiv duo com os outros
158. es o professor pode apoiar o estudante para a compreens o e interpreta o da informa o que o rob pode proporcionar Este apoio inclui troca de mensagens que pretendem demonstrar ao estudante que a ajuda est sempre dispon vel necess ria para continuar a desenvolver a atividade refere se transmiss o de confian a e seguran a ao estudante estimulando o para o desafio e para a vontade de querer aprender e experimentar Um feedback eficaz pode ajudar o estudante ou o grupo a melhorar o seu desempenho e a proporcionar oportunidades para a constru o de novos conhecimentos Quando o estudante confrontado com o erro ele autocorrige se com aux lio de um feedback cont nuo o que na pr tica provoca uma certa mudan a Nesta dimens o est inclu da a afirma o 4 do question rio Dimens o de an lise efeitos resultados do uso do rob LEGO mindstorms na aprendizagem Esta dimens o de an lise assenta na influ ncia do rob no processo de aprendizagem e na constru o e transmiss o de mensagens resultante das inter rela es e da intera o cooperante mediada pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms O rob pode afetar toda a perce o do estudante contribuindo para a aprendizagem de algoritmia e t cnicas de programa o a partilha e a transmiss o das suas ideias Nesta dimens o est o inclu das as afirma es 6 9 e 11 do question rio CAP TULO 3 APRESENTA O E DISCUSS O DOS RESULTAD
159. es para os estudantes desenvolverem compet ncias no mbito da comunica o e intera o promove a partilha de experi ncias e incentiva a coprodu o a troca de ideias a entreajuda dos estudantes a discuss o de solu es e a compara o dos resultados representa o algoritmo e as ideias abstratas dos estudantes em comportamentos concretos que aparentam ser de mais f cil interpreta o os estudantes desenvolvem e testam algoritmos com um retorno imediato dos resultados promove a metacomunica o entre os estudantes o que essencial em todo o processo da programa o os estudantes interpretam e refletem sobre os comportamentos que observam e sobre as dificuldades que encontram durante as suas experi ncias e intera es com o rob 135 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Todavia a an lise de dados demonstra tamb m que os estudantes geralmente t m dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob As principais raz es identificadas s o os estudantes s o por vezes confrontados com a necessidade de relacionar e aplicar diversos conceitos em diferentes reas curriculares como a mec nica f sica ou matem tica para resolver um determinado problema a utiliza o do rob d nfase aprendizagem por tentativa e erro menosprezando a reflex o individual o rob nem sempre tem o mesmo comportamentos comparado com outros que tamb m estejam na mesma situa o ou
160. esenvolveram nem o sentido de parceria nem a capacidade de contribui o Foi tamb m poss vel constatar que depois dos estudantes dedicarem algum tempo ao planeamento de uma atividade a maioria refletiu pouco sobre o algoritmo e concentrou se mais em aplicar o m todo de tentativa e erro discutindo essencialmente sobre aspetos concretos relacionados com o comportamento do rob Nas atividades com maior dura o ou de maior complexidade foi poss vel observar o cansa o em alguns deles Nestas situa es as solu es apresentadas eram pouco diversificadas e as tarefas desenvolvidas pelos estudantes come aram a ser banalizadas e rotineiras pois centravam se em testes repetitivos que exigiam pouca reflex o Por outro lado nem sempre o rob apresentava o comportamento desejado e perante os resultados obtidos os estudantes come avam a ficar insatisfeitos comprometendo a sua motiva o para continuar a atividade Apesar do rob demonstrar visualmente a forma como um dado algoritmo funciona e promover a intera o com o ambiente de aprendizagem a an lise de dados sugere que nem sempre os estudantes conseguiam representar de forma adequada as suas ideias abstratas por meio da discuss o entre os colegas A maioria revelou ter dificuldades em programar e em resolver um determinado problema com aux lio do rob mesmo aqueles que possu am bons conhecimentos de programa o ou de matem tica consequentemente foi necess rio em algum
161. estudo explorat rio e descritivo recorrendo a m todos fundamentalmente qualitativos Pretende analisar e compreender com alguma profundidade a complexidade de todo este processo comunicativo os efeitos pragm ticos da comunica o humana e a multiplicidade do comportamento das pr ticas e das intera es entre o estudante e o meio que o rodeia refletidos num ambiente interacional e de feedback Keywords Abstract Communication learning change medium message LEGO mindstorms The learning of algorithmic and programming in general and of the language C in particular normally follows a group of strategies whose effects on the students of the professional course of management and systems programming technical are not always efficacious and efficient The present work aims to contribute to the use of the robot LEGO mindstorms NXT as a medium of communication in the learning of the algorithmic and of programming it intends also to promote the interpersonal communication and the interactions between the groups the student and the tool LEGO mindstorms in the context of professional formation in order to provide the development of the logical mathematics thinking and understand better the influence of this relationship in the learning of programming It was implemented a practical experiments using the robot LEGO mindstorms trying to stimulate the students to relate to each other sharing experiences ideas and building the know
162. evelavam admira o e curiosidade refletiam e comentavam alguns acontecimentos por vezes os coment rios eram de divers o e com alguns risos naturais mas permaneciam sempre concentrados Terminada a visualiza o do filme o professor questionou os No entanto apesar das diversas intera es eles n o detetaram as principais diferen as das 3 experi ncias pois n o estiveram muito atentos ao texto que passou no rodap Foi necess rio mostrar novamente a parte final do filme Quando tal terminou iniciou se um debate face a face com o professor que perguntou o que observaram e que de seguida desenhou no quadro uma tabela para registar as diferen as detetadas em ambas as experi ncias Em geral os estudantes responderam de forma acertada s quest es mas n o conseguiram identificar o papel e a atua o do controlador no seguidor de linha Quando a intera o face a face ocorreu durante o visionamento do filme foi poss vel constatar um bom n vel de concentra o e de envolvimento nos estudantes e conseguiram interpretar com facilidade o comportamento do rob mas quando ocorreu apenas a comunica o face a face alguns estudantes revelaram pouca intera o enquanto outros permaneciam distra dos Consequentemente o debate entre o professor e os estudantes ocorreu com algumas interrup es e os estudantes revelaram pouca concentra o e motiva o ATIVIDADE A2 MOSTRA OS VALORES DO SENSOR Quando foi iniciada a atividade
163. ez mais imprescind veis no quotidiano Segundo a autora o axioma medium mensagem d conta dos usos e da constru o das mensagens resultantes da comunica o mediada pela tecnologias ou pelos meios de comunica o de massa Considera se que pelo uso dos media que se constr i a mensagem Lopes 2011a p 14 As mensagens s o constru das a partir da intera o simb lica e do resultado do trabalho do indiv duo na compreens o e interpreta o da informa o que o medium pode proporcionar Neste contexto o medium um n vel de aprendizagem e de mudan a Concei o Lopes clarifica que a informa o uma componente da comunica o que pode ser descodificada e interpretada transformando se assim em mensagem Lopes 2011a p 14 A aprendizagem e a mudan a est o associadas redund ncia da informa o garantindo assim a probabilidade da comunica o A credibilidade do comunicador envolvido na constru o da mensagem n o diz respeito quantidade de informa o transacionada mas sim ao reconhecimento do comunicador que promove a intercompreens o a meta ideal da comunica o Humana Lopes 2011a p 15 McLuhan citado por Lopes 2011b p 5 refere que qualquer meio ou contexto afetam profundamente o indiv duo no modo de pensar de agir e de perceber o mundo de si mesmo e dos outros Com base na compreens o do processo da comunica o de Thompson e dos trabalhos de Bateson acerca da matriz social
164. ez mais exigente e influenciada pela comunica o e inova es tecnol gicas Foi criada uma equipa com oito professores das v rias reas disciplinares e sete entidades parceiras visando a implementa o do projeto Pretendeu se com esta iniciativa promover a utiliza o do kit LEGO mindstorms em contexto de sala de aula e em atividades extracurriculares com vista melhoria das aprendizagens de algoritmia e programa o matem tica f sica e do ensino especial O p blico alvo foram os estudantes do profissional secund rio ensino b sico e estudantes com necessidades educativas especiais Mas Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o apesar de todo o esfor o da equipa o projeto n o foi escolhido apenas cem escolas maioritariamente do ensino b sico foram selecionadas O rob LEGO mindstorms tem vindo a ser utilizado no ensino b sico e secund rio em v rios pa ses com relatos de bons resultados Assim o investigador acredita no sucesso da sua utiliza o no mbito dos cursos profissionais e a sua integra o nas disciplinas de programa o O kit LEGO mindstorms tamb m poder ser utilizado em atividades interdisciplinares e em projetos extracurriculares realizados na escola assim como poder ser til na prepara o e participa es do estudante em competi es de rob tica O investigador sente que ser professor constitui uma viagem longa e complexa que provoca desafios e emo es constantes
165. fessor sugere aos estudantes para acrescentarem novas funcionalidades ao programa mas poucos conseguiram que o rob tivesse o comportamento pretendido Apenas o E06 conseguiu resolver parte do desafio mostrando no visor os tr s valores lidos pelo sensor mas em linhas diferentes Para ele conseguir mostrar os valores numa s linha o professor teve que lhe indicar o uso da fun o strcat para concatenar o texto Durante os testes do rob na linha o E02 tentava relacionar os valores do visor com o c digo do programa mas foi necess rio o feedback do professor para ele ter a certeza do resultado ATIVIDADE A3 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR DE 2 N VEIS Nesta atividade alguns grupos tiveram problemas na liga o do bloco NXT porta USB do computador esta situa o deveu se falta de permiss es na conta do estudante foi necess rio entrar na conta de administrador para resolver o problema Quando foi iniciada a programa o do rob para seguir a linha os estudantes intervieram com pedidos de ajuda na dete o e corre o de erros de compila o O professor sugeriu o uso de fun es no desenvolvimento do programa uma vez que fazem parte do programa curricular da disciplina no entanto ningu m as quis implementar no programa Foi sugerido aos grupos o uso da instru o beep em locais estrat gicos do c digo fonte para identificar alguns comportamentos do rob Esta estrat gia poderia ser til para a dete
166. flex o acerca das instru es do programa que estavam associadas ao comportamento do rob e do algoritmo que o rob estava a processar quando girava para a direita e para a esquerda Em geral os estudantes revelaram dificuldades em responder O E10 relembrou o v deo LEGO Mindstorms Seguidor de Linha exposto na primeira sess o explicou os procedimentos que o rob teve que fazer para calibrar o sensor explicou de forma correta os comportamentos do rob no entanto n o estava a associar estes comportamentos com as instru es do programa Professor Por que que no in cio o rob gira para a direita e depois para a esquerda E10 Para encontrar a linha E06 O rob vai para um lado e para o outro para descobrir onde est a cor preta e branca Os estudantes tinham dificuldade em explicar que o rob estava a calcular os valores m ximo m nimo e m dio tinham apenas a perce o de que era necess rio guardar valores numa vari vel e n o sabiam o que fazer com os valores lidos pelo sensor Professor Qual o objetivo da leitura de todos estes valores E10 Para ele andar na linha sem se perder Os estudantes pareciam confusos e n o conseguiram explicar que para conhecer a gama de valores seria apenas necess rio guardar o valor inicial e final ou seja os 100 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o valores m ximo e m nimo O comportamento do rob parecia
167. for maior que 50 ent o o rob vira para a direita se n o vira para a esquerda Os restantes algoritmos n o foram conclu dos O professor refor ou que o rob podia fazer as curvas com mais suavidade se fosse alterada proporcionalmente a velocidade consoante o desvio na sua trajet ria relembrou e comparou este m todo dizendo que no controlador de dois n veis o rob virava para a direita ou para a esquerda com a mesma velocidade independentemente de estar ou n o pr ximo da linha ATIVIDADE A2 MOSTRA OS VALORES DO SENSOR No in cio da atividade os estudantes mostraram vontade e interesse em come ar a programar o rob mas devido s dificuldades reveladas foi necess rio fazer uma revis o das instru es para virar rodar e girar o rob Com aux lio do documento de suporte da atividade foram ent o explicadas as diversas funcionalidades do sensor de cor O professor acrescentou que a falta de luz ambiente pode dificultar a dete o da linha e que dois rob s podem ter comportamentos diferentes apesar de executarem o mesmo programa A maioria dos estudantes esteve com aten o s orienta es de modo a aprofundar conhecimentos pelo que tiveram uma participa o ativa Apesar da op o de ajuda da aplica o Bricx que permite a programa o do rob os estudantes n o tomaram a iniciativa de consultarem as diversas instru es necess rias para a concretiza o do programa Foi necess rio o professor partilhar algu
168. gar e foi desenvolver o programa no port til do professor que estava ligado ao videoprojector do quadro interativo e o rob com liga o bluetooth Entretanto n o sabia o que fazer O professor auxiliou o divulgando algumas sugest es e conceitos de programa o para iniciar o desenvolvimento do programa Como incentivo o professor revelou turma que o E01 estava empenhado e a ter progressos na escrita do programa ele ficou mais confiante motivado e desenvolveu de forma positiva o programa No in cio da sess o os estudantes continuavam a implementar o programa da atividade A2 Mostra os valores do sensor e persistiam em testar os valores do sensor na pista Para acelerar o processo o professor sugeriu que alguns grupos desenvolvessem o programa Seguidor de Linha configurando o sensor no modo ColorRed e outros no modo ColorFull Para estimular e ganhar a aten o dos estudantes o professor foi testar um rob na pista com o programa que entretanto desenvolveu Alguns observavam e comentavam o resultado outros permaneciam no computador a programar O rob do professor n o seguia corretamente as curvas mas depois de algumas altera es no c digo o rob seguiu muito bem a linha Depois desta pequena demonstra o os estudantes regressaram aos lugares mais confiantes no entanto um deles queria ver o c digo fonte do professor mas foi impedido de o fazer Ouviram se risos na sala Durante a atividade tamb m foi pos
169. gas debater estrat gias e partilhar solu es Nas sess es foi poss vel desenvolver as inter rela es partilhar experi ncias opini es d vidas xitos e emo es 2 1 8 1 Planifica o A implementa o da matriz do processo de comunica o e aprendizagem da Figura 7 desafia o professor investigador a planificar sess es de atividade experi ncias com a utiliza o do dispositivo de comunica o LEGO mindstorms agregando estrat gias que favore am a reflex o e a intera o de forma a desenvolver um ambiente que contribua para a melhoria do processo de aprendizagem A planifica o cuidada e 71 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o estrat gica das experi ncias pr ticas assim como o processo de comunica o e rela es estabelecidas com os estudantes s o fundamentais A estrat gia de comunica o e de aprendizagem implementada nas sess es pode ser encarada como um circuito de feedback dado que o comportamento de cada pessoa afeta e afetado pelo comportamento de cada uma das outras pessoas Watzlawick et al 2007 p 28 Na verdade Gregory Bateson Watzlawick e os restantes investigadores do Instituto de Pesquisa Mental de Palo Alto centram se na troca de informa o num modelo sist mico e cibern tico sustentado pelo princ pio do feedback Winkin et al 1981 p 321 Eles n o discutem o porqu das pessoas terem este comportamento mas antes procuram entender como se
170. iar a transmiss o e aquisi o do conhecimento contribuindo para a tomada de decis es e para a resolu o de novos problemas Qual o papel alternativo dos meios t cnicos na aprendizagem Quais as suas implica es Qual o papel da sociedade e da escola no futuro Ser que a gera o jovem net generation al m de saber usar a tecnologia tamb m a sabe manipular num sistema de comunica o essencialmente racional desenvolvendo as suas habilidades cognitivas Como acima referido a sociedade confrontada diariamente com mudan as impostas pela evolu o tecnol gica e pelo uso de dispositivos no processo de comunica o Estas mudan as influenciam a forma como os estudantes aprendem e abordam o conhecimento Compreender e relacionar o processo da comunica o com a aprendizagem e a mudan a passou a ser uma meta nas pr ticas e na forma o dos professores A comiss o europeia 2010 refor a que a utiliza o das TIC t m um papel importante para que a europa consiga alcan ar as suas ambi es sublinha que necess rio investir mais em investiga o e desenvolvimento no dom nio das TIC O plano tecnol gico da educa o definiu a estrat gia do governo para a moderniza o tecnol gica do ensino O professor passa a ter um papel fundamental para a inteligente utiliza o desta tecnologia Para tal necess rio promover a mudan a e desenvolver novas estrat gias e novos ambientes de comunica o e de aprendizage
171. icado um estudo explorat rio e descritivo recorrendo se a m todos fundamentalmente qualitativos baseados na observa o uma vez que o investigador se interessa mais pelo processo de comunica o do que simplesmente pelos resultados ou produtos que porventura venha a obter Optou se pela observa o participante uma vez que o estudo assenta na intera o entre o professor investigador e os estudantes diretamente envolvidos nas experi ncias pr ticas 2 1 3 Contextualiza o institucional do estudo Tendo em conta a problem tica e o problema acima explicitados assim como o objeto de estudo da disserta o o estudo explorat rio tem como base o processo de aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI do 10 ano do curso profissional de t cnico de GPSI da ESEN de Viseu dando se especial enf se tr ade comunica o aprendizagem mudan a Assim segue se uma breve apresenta o da escola onde foi implementado o estudo No anu rio 1998 1999 A N Oliveira 1999 p 5 Nazar Oliveira refere que a Escola foi criada por decreto de 9 de dezembro de 1898 com o nome de Escola de Desenho Industrial de Viseu para funcionar na nobre Casa do Arco onde j tinham lugar a escola pr tica de agricultura os correios e tel grafos as obras p blicas o posto agr rio e o posto zoot cnico A inaugura o solene anunciada na imprensa local e com editais afixados foi em 24 de Janeiro de 1900 As aulas come aram com 88 alu
172. idade das rodas com o valor do erro Para os estimular e ajudar foi revelada quase na ntegra a solu o para o controlador proporcional no entanto os estudantes mostraram dificuldades em aplicar estes conceitos na programa o do rob O rob parecia dificultar o ensino da programa o O professor explicou novamente alguns conceitos refor ou que o valor do erro podia influenciar de forma eficiente a atua o do rob para seguir a linha As sucessivas perguntas e respostas estimularam os estudantes para continuarem a programar No debate face a face entre estudantes as propostas eram de carater t cnico e baseadas essencialmente no comportamento do rob e muito raramente no ponto de vista do algoritmo ou na forma como o algoritmo deveria ser elaborado O E01 insistiu que o valor da energia dos motores devia estar compreendido entre 100 e 100 e que o c lculo do erro podia devolver um valor que o motor n o suportava Por este motivo ele n o queria aplicar o controlador proporcional para o rob seguir a linha Para ele o problema era meramente t cnico se no motor fosse 103 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o aplicado um valor incorreto o motor teria um comportamento inesperado O estudante considerou que o rob limitado pois n o consegue resolver o problema uma vez que se pode aplicar valores incorretos aos motores verdade que esta situa o podia ocorrer mas tamb m podia ser facilment
173. ido do emissor para o recetor mas como um processo interativo concentrado no comportamento Neste contexto um dos objetivos da comunica o deve ser expresso em termos de comportamento humano Berlo 2003 p 10 e o objetivo do emissor nesse processo muitas vezes modificar o comportamento do recetor A fonte quer que o recetor mude que aprenda Berlo 2003 p 79 A pragm tica recupera os sentidos originais associados palavra comunica o em que rela o intera o transmiss o de informa o partilha visando com isso a busca da intercompreens o a meta ideal da comunica o humana 1 2 2 Abordagem ao processo da comunica o Definir a palavra processo por si complexo mas segundo David Berlo pelo menos um dicion rio define a como qualquer fen meno que apresente cont nua mudan a no tempo Berlo 2003 p 23 ou qualquer opera o ou tratamento cont nuo Berlo 2003 p 23 Descreve ainda que quinhentos anos antes do nascimento de Cristo Her clito destacou a import ncia do conceito de processo ao declarar que um homem n o pode entrar duas vezes no mesmo rio o homem ser diferente e assim tamb m o rio Berlo 2003 p 23 Para Berlo 2003 p 23 o conceito de processo inclui acontecimentos e rela es din micas em evolu o em constante mudan a onde uns influenciam os outros O processo de comunica o n o pode ter princ pio nem fim tamb m n o se pode diz
174. ifica o e descri o das realiza es Este estudo pretende contribuir para a melhoria do processo da aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI pertencentes a uma turma do 10 ano do curso profissional de t cnico de GPSI da ESEN de Viseu Para dar cumprimento a este objetivo s o planificadas sess es onde s o desenvolvidas experi ncias pr ticas tendo em conta a estrat gia de comunica o proposta na Figura 7 por forma a verificar a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o fruto das intermedia es dinamizadas pelo professor na utiliza o do rob LEGO mindstorms Como a disciplina tem uma componente essencialmente pr tica a turma desdobrada a 100 na carga hor ria de modo a permitir um maior acompanhamento aos estudantes durante as sess es Foram assim constitu dos 2 turnos ambos com 10 estudantes Os estudantes foram distribu dos em pequenos grupos de trabalho com 2 elementos proporcionando lhes uma participa o mais ativa nas experi ncias pr ticas Foi disponibilizado para cada grupo um computador e um kit LEGO mindstorms NXT onde se incluiu um rob previamente constru do pelo professor investigador Os estudantes escolheram livremente os elementos de cada grupo e o seu lugar no laborat rio de inform tica onde foram decorridas as experi ncias Durante cada sess o os estudantes puderam deslocar se livremente pelo laborat rio de inform tica comunicar com os cole
175. imentos que o rob deveria fazer durante o processo de leitura do sensor Foi poss vel verificar que os estudantes com mais dificuldades pediam com frequ ncia a ajuda dos colegas que demonstravam melhores resultados 119 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O E08 chamou os colegas E06 e E02 Quanto puseste na velocidade m nima e na m xima E02 Qual valor m ximo E08 O que achas o Power Min e Power Max E02 Aqui j n o necess rio Os estudantes respondem e explicam E10 Ele calcula por ele pr prio E02 Vem c ver o meu c digo O E01 mostrou interesse em perceber melhor o funcionamento do rob e pediu ajuda ao professor para executar o processo de leitura dos valores do sensor que lhe explicou as instru es do sensor e algumas fun es e conceitos j abordados nas sess es anteriores O professor fez analogias do c digo fonte que desenvolveu no Code Block com o programa de leitura do sensor Comparou e relacionou a leitura dos valores introduzidos pelo utilizador via teclado com a leitura da vari vel raw 0 do sensor E01 Afinal isto at f cil O estudante regressou ao lugar e revelou mais interesse para programar o rob A intera o do professor com o E01 fez com que outros colegas lhe pedissem tamb m ajuda acerca da implementa o do ciclo que permitia a leitura dos valores do sensor Apenas E03 e E09 demonstraram nenhuma
176. in micos o que nos leva a sugerir que os m todos de ensino tradicionais n o s o os mais adequados s necessidades Esteves amp Mendes 2007 p 529 porque utilizam essencialmente t cnicas est ticas Em consequ ncia os professores t m dificuldade em levar a maioria dos estudantes dos cursos Profissionais a interessarem se pela disciplina Neste momento a principal barreira utiliza o de TIC nas escolas a falta de motiva o e n o acesso a equipamentos ou falta de compet ncias GEPE 2008 p 24 Acresce mais ainda problem tica exposta o facto do minist rio da educa o no mbito dos cursos profissionais de t cnico de GPSI definir a seguinte finalidade O professor dever adotar estrat gias que motivem o aluno a envolver se na sua pr pria aprendizagem e lhe permitam desenvolver a sua autonomia e iniciativa ANQ 2005 p 4 Deste modo o professor deve adequar e diferenciar as estrat gias de ensino estimulando o desenvolvimento global do estudante nas reas cognitiva afetiva relacional social e psicomotor Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Neste sentido considerando a finalidade do curso profissional anteriormente referido o programa da disciplina de PSI as dificuldades de aprendizagem de t cnicas de programa o nomeadamente algoritmia e o desenvolvimento dos sistemas inform ticos indispens veis aquisi o de compet ncia profissionais nesta re
177. inha o controlador de dois n veis o controlador proporcional e o controlador de 3 n veis A exibi o do v deo pretende conquistar a aten o e a motiva o dos estudantes S o discutidas e registadas as diferen as em ambas as experi ncias e implementados alguns algoritmos para o rob seguir a linha Primeiramente foi implementada a atividade Mostra valores do sensor para o estudante aprender a programar o sensor e escolher o m todo de leitura mais adequado para o rob seguir a linha O programa pretende mostrar no visor LCD do bloco NXT os valores lidos pelo sensor de cor desta forma poss vel conhecer com mais detalhe os valores lidos pelo sensor enquanto o rob percorre a linha Posteriormente foi desenvolvida a atividade Rob Seguidor de Linha Controlador de 2 n veis Com esta atividade pretende se desenvolver um programa simples para seguir a linha utilizando o controlador de 2 n veis e tendo como suporte um algoritmo em pseudoc digo O controlador deteta apenas tonalidades de cores branca e preta permitindo ao rob decidir se deve virar para a esquerda ou para a direita a uma velocidade constante Se o rob seguir a pista pelo lado direito da linha tem apenas dois comportamentos poss veis vira para a esquerda se o sensor detetar a cor branca ou vira para a direita se detetar a cor preta De seguida foram explorados com os estudantes outros m todos para percorrer a pista por exemplo o controla
178. ior de conhecimentos Lopes 2004 De seguida apresentam se os quatro n veis l gicos que representam a base da teoria da aprendizagem de Bateson 2000 que evoluem de complexidade desde o n vel O ao n vel Ill num processo descont nuo e estruturados de forma hier rquica i Aprendizagem de n vel 0 A aprendizagem 0 a ordena o das nossas ideias sobre a aprendizagem no n vel mais simples poss vel Neste caso o organismo manifesta trocas com gastos sensoriais m nimos na sua resposta ao meio ambiente A aprendizagem O caracterizada pela especificidade de resposta isto por um comportamento espec fico num ambiente espec fico o qual certo ou errado n o est sujeito corre o por um processo de tentativa e erro Bateson 2000 pp 283 287 por exemplo quando uma entidade mostra uma mudan a m nima ao responder a um item repetido de est mulos sensoriais A aprendizagem O reporta se a uma simples rece o de informa o de um sinal proveniente de um evento exterior para que num futuro pr ximo um evento semelhante ir transmitir a mesma informa o o caso em que um mesmo est mulo provoca sempre a mesma resposta Centeno 2009 p 31 o indiv duo ir adotar o mesmo comportamento ou perce o para o mesmo est mulo uma aprendizagem linear de tipo causa e efeito qual est associado o sentido mais comum do uso da palavra aprender Lopes 2004 il Aprendizagem de n vel
179. is do que um teste em simult neo e circulavam 2 a 3 rob s na pista Geralmente no cruzamento o rob seguia um caminho alternativo os estudantes divertiam se com a situa o E10 Mas o objetivo n o esse E05 Todos os caminhos v o dar a Roma 111 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ATIVIDADE A6 ROB SEGUIDOR DE LINHA PARTILHA DE ESTRAT GIAS E M TODOS ALTERNATIVOS Nesta atividade desenvolveu se tamb m um esp rito de competi o entre os estudantes e talvez por isso a intera o entre eles foi mais ativa De todas as atividades desenvolvidas esta foi aquela onde a metacomunica o foi estabelecida com mais frequ ncia Esta situa o deveu se ao facto dos grupos testarem com frequ ncia o rob chegando a ter se tr s em simult neo na pista Registavam se muitos estudantes volta da pista para observarem o comportamento dos rob s principalmente quando os testes eram realizados nos pontos cr ticos do percurso Os estudantes emitiam a sua opini o e comunicavam sobre os comportamentos que observavam e sobre as dificuldades que encontravam durante as suas experi ncias e intera es com o rob Quando se estabelecia a metacomunica o interpretavam e previam o comportamento do rob procurando sempre dar sentido a esse comportamento No entanto nenhum conseguiu completar a totalidade do percurso O rob do E14 andava bastante r pido e conseguia percorrer a pista m
180. ito da oscila o do rob na dete o da linha mas ningu m estava interessado em responder estavam concentrados a observar e a comunicar sobre o comportamento dos rob s que percorriam a pista naquele momento A metacomunica o permitiu que os estudantes percebessem que nas curvas de 909 o sentido do percurso interferia nos resultados o rob manifestava comportamentos diferentes quando seguia o lado esquerdo ou direito da linha se o rob percorresse a curva por fora ele conseguia seguir a linha mas por outro lado se o rob fizesse a curva por dentro ele descontrolar se ia desviar se ia para a esquerda e n o conseguiria seguir a linha Consequentemente os estudantes fizeram sucessivos testes nas curvas de 90 em ambos os sentidos da linha Muitas vezes conseguiam prever o comportamento do rob nas curvas de 90 e nos cruzamentos Apesar de interpretarem bem e trocarem v rias opini es acerca desse comportamento n o conseguiam apresentar no c digo do programa melhorias significativas E01 e ele ali vai apanhar a linha agora vai virar para a esquerda E10 Queres ver Olha agora Ele perde se A metacomunica o era mais expressiva quando os estudantes comunicavam sobre as dificuldades do rob em superar uma curva de 90 ou o cruzamento Observavam com satisfa o os rob s e revelavam empenho no poss vel melhoramento do programa e na procura de novas solu es algumas vezes ocorria ma
181. iversificadas com os seus grupos de pares e outros que convergiram na constru o de um produto final comum por outro lado facilitaram a comunica o entre diferentes faixas et rias promovendo a http videos sapo pt v4iRIbOfkjuOAzzUp22N http videos sapo pt 2Ltugt8WDKqDBJPJuOTL 137 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o aproxima o entre elas A diversidade de situa es de aprendizagem formais e n o formais as m ltiplas experi ncias educativas a coopera o e a participa o no trabalho colaborativo foram contributos para a forma o pessoal de todos quantos nelas estiveram envolvidos As diversas atividades do projeto foram muito participadas e elogiadas os estudantes envolveram se de forma extraordin ria ao longo de todo o processo colaborando muito para al m dos tempos letivos sempre acompanhados e orientados pelos professores dinamizadores Por conseguinte o professor investigador acredita que a tecnologia deve estar presente na escola e na sala de aula consequentemente e baseado nesta sua convic o e experi ncia pessoal tem pedido ao longo destes ltimos 3 anos um gradual e alargado n mero de requisi es para a escola adquirir novos equipamentos tecnol gicos nomeadamente kits LEGO mindstorms NXT 2 0 diversos sensores avan ados e outros assess rios para os rob s LEGO mindstorms NXT de marca hitechnic dexter e outras mais especializadas como a mindsensor recentemente foram
182. izar operadores e express es de atribui o num programa Identificar e aplicar fun es matem ticas na resolu o de problemas Identificar e utilizar as instru es b sicas de entrada e sa da Conhecer estruturas de decis o e de repeti o Desenvolver programas que utilizem combina es entre estruturas de repeti o e de sele o Realizar testes e corre o de erros Conhecer as regras de declara o e execu o de subprogramas Utilizar corretamente par metros de um subprograma Distinguir os diferentes tipos de subprogramas Elaborar programas com recurso a subprogramas Saber fazer a distin o entre uma vari vel simples e uma estruturada Adquirir o conceito de String Conhecer as regras de declara o e manipula o de Strings Apreender o conceito de Array Conhecer as regras da declara o de Arrays Utilizar a estrutura de dados Array na resolu o de problemas Diferenciar ndice e valor indexado num Array Numa primeira fase seria necess rio desenvolver atividades para que os estudantes adquirissem conhecimentos e compet ncias b sicas sobre a programa o do bloco NXT Assim foi desenvolvida a atividade Rob Explorador entre outras atividades pr ticas mais ou menos complexas realizadas no mbito da disciplina de PSI e mediadas pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms Esta fase experimental permitiu desenvolver rob s para aproximar mais os estudantes do ambiente de
183. ja conhecer a gama de valores lidos pelo sensor Termine o programa mostrando no visor LCD o valor m nimo m dio e m ximo lido pelo sensor Utiliza o sensor no modo FULLCOLOR utilizando a cor vermelha para detetar a linha O rob deve seguir a linha preta contornando a no lado direito P gina 5 Para calibrar o sensor deve se colocar inicialmente o rob na linha preta Para conhecer a gama de valores do sensor basta ler continuamente o sensor enquanto o rob roda para a esquerda e depois para a direita at atingir o lado direito da linha valor m dio dos valores lidos pelo sensor C digo fonte para rodar o rob para a esquerda enquanto executa instru es OFf OUT B OnFwd OUT C 40 Rodar o motor esquerdo no sentido dos ponteiros do rel gio while MotorRotationCount OUT C lt 120 Ler o valor do sensor while ReadSensorColorEx IN 3 colorval raw norm scaled lt Instru es gt OFf OUT BC Lado esquerdo da linha Lado direito da linha 0 Valor Valor Valor M nimo M dio M ximo Vira para Vira para a a direita esquerda P gina 6 Valeu a pena Tudo vale a pena se a alma n o pequena Fernando Pessoa 1934
184. juda lo ou ao grupo na mudan a de comportamentos e na melhoria do seu desempenho alcan ando os seus objetivos O professor para transmitir o conhecimento tem que interagir com os estudantes com feedback imediato ajustando as metodologias de comunica o em fun o dos resultados alcan ados ao n vel da aquisi o de conhecimentos e compet ncias criando assim um canal de comunica o eficaz Como j referido anteriormente a inclus o do axioma medium mensagem permite a constru o de mensagens a partir da intera o simb lica e do resultado do trabalho do estudante na compreens o e interpreta o da informa o que o medium pode 70 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o proporcionar Deste modo poss vel corrigir poss veis erros de rece o de interpreta o ou de pontua o da sequ ncia de intera es entre os estudantes a tecnologia a linguagem e o medium O axioma medium mensagem faz a conex o do axioma das modalidades da comunica o digital e anal gica com o conte do da mensagem que se quer comunicar e da rela o entre os elementos que participam na comunica o Os comportamentos do rob e do indiv duo influenciam o algoritmo uma vez que este transporta conte do e um conjunto de informa es acerca da rela o que se pretende estabelecer Por outro lado o algoritmo s adquire significado se for associado ao comportamento do rob e s rela es dos estudantes 2 1 8 Plan
185. l 2007 63 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o FEEDBACK q MEDIUM LEGO Mindstorms NXT 4 I Ed p p 1 EN a d AN 7 UNICAR VICA O APRENDIZAGEM MYP Figura 7 Modelo matricial do processo de comunica o A dimens o sint tica referente transmiss o da informa o aos problemas da codifica o transmiss o e rece o da mensagem an loga teoria matem tica da comunica o de Shannon A sem ntica centrada no significado da mensagem e na forma como o seu significado produzido e compreendido A pragm tica referente aos efeitos comportamentais da comunica o humana influenciados pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms Este modelo matricial previamente definido mediado pelo dispositivo de comunica o Lego mindstorms envolve a intera o e a inter rela o de v rios elementos que constituem o sistema O elemento essencial deste sistema o artefacto LEGO mindstorms NXT o principal agente mediador e proporciona ao indiv duo novas formas de sentir de pensar e de se relacionar com os outros de acordo com as diferen as e os padr es comunicativos onde ele desenvolve as suas experi ncias O rob pode ajudar o estudante a pensar e a transformar os conceitos abstratos em concretos envolvendo o ativamente no processo de ensino aprendizagem O rob LEGO mindstorms um dispositivo de comunica o e
186. la troca direta de perguntas Todo o comportamento tem o valor de uma mensagem assim a troca de palavras pode ser tamb m complementada por gestos e emo es A intera o mediada ocorre quando se estabelece uma rela o com o rob LEGO mindstorms O estudante tem a oportunidade de expor e partilhar as suas ideias atrav s da tecnologia O rob pode ter uma grande influ ncia no estudante criando outras formas de comunica o Entende se por intera o mediatizada a situa o em que o professor disp e do videoprojector para difundir um v deo de suporte atividade ou quando o estudante estabelece uma rela o com o portal ROBOT edu Por outro lado o estudante pode consultar documentos comentar uma atividade ou participar no f rum do portal web Nesta dimens o est o inclu das as afirma es 5 8 e 10 do question rio 85 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Dimens o de an lise conex o da comunica o verbal e n o verbal Esta dimens o representa o conte do e os n veis de rela o da comunica o que devem ser permanentemente combinados e traduzidos Esta dimens o refere se poss vel capacidade do estudante combinar e traduzir o comportamento e as a es do rob com a sequ ncia de instru es do programa alias O algoritmo que se quer comunicar s adquire significado se for associado ao comportamento do rob e s rela es dos estudantes A capacidade de traduzir adequadame
187. ledge The important was not the result itself but the development of the whole communication process influenced by this technology and by the characteristics related to the type of message that the medium allows to transmit This is an exploratory and descriptive study using methods mainly qualitative Intends to analyze and understand with a certain profundity the difficulty of whole this communication process the pragmatic effects of the human communication and the multiplicity of the behavior of the practices and of the interactions between the student and the environment that surrounds him reflected in an interactional and feedback environment Deus quer o Homem sonha a obra nasce Fernando Pessoa 1934 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o ndice de Figuras Figura 1 Esquema do feedback por Jo l de Rosnay concebido por Yves Winkin Winkin et al 1981 p 16 eeeeeereeeeeerereeerrrreranaa 32 Figura 2 Ilustra o do feedback negativo na perspetiva de Jo l de Rosnay citado por Winkin et al 1981 35 as tias ialS AR A td 0 A Sn doa a 39 Figura 3 Evolu o do Bloco LEGO mindstorms is riseeeeerreeaneareaa 50 Figura 4 Constru o Rob LEGO mindstorms Education NXT 2 0 50 Figura 5 Componentes LEGO mindstorms NXT 2 0 erre 51 Figura 6 Fatores de Insucesso Escolar na Opini o dos Estudantes 58 Figura
188. les que posso ter omitido cuja compreens o espero e que constitui mais um motivo para lhes estar grato Palavras chave Resumo Comunica o aprendizagem mudan a medium mensagem LEGO mindstorms A aprendizagem da algoritmia e programa o em geral e da linguagem C em particular habitualmente segue um conjunto de estrat gias cujos efeitos nos estudantes do curso profissional de t cnico de gest o e programa o de sistemas inform ticos nem sempre s o eficientes nem eficazes O presente trabalho prop e se contribuir para a utiliza o do rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunica o na aprendizagem de algoritmia e da programa o pretende outrossim promover a comunica o interpessoal e as intera es entre os grupos o estudante e o artefacto LEGO mindstorms em contexto de forma o profissional por forma a potenciar o desenvolvimento do racioc nio l gico matem tico e entender melhor a influ ncia deste relacionamento nas aprendizagens da programa o Foram implementadas experi ncias pr ticas utilizando o rob LEGO mindstorms procurando estimular os estudantes a relacionarem se entre si a partilharem experi ncias ideias e a constru rem o conhecimento O importante n o foi o resultado por si s mas o desenvolvimento de todo o processo comunicativo influenciado por esta tecnologia e pelas caracter sticas inerentes ao tipo de mensagem que o medium permite transmitir Trata se de um
189. logia da universidade de Coimbra Concluiu na escola superior de educa o de Viseu em 2002 a componente em ci ncias da educa o e projeto de forma o e a o pedag gica o que constitui os dois anos do curso de profissionaliza o em servi o Ao longo de 17 anos de atividade docente a maioria dos quais na escola onde se desenvolve o presente estudo o professor investigador esteve sempre atento s dificuldades e necessidades que os seus estudantes apresentaram e dispon vel para atender s suas solicita es dentro e fora da sala de aula tentou sempre estabelecer com os seus estudantes rela es francas e abertas facilitadoras do processo ensino aprendizagem tornando as aulas mais participativas e promovendo o di logo Nas suas aulas tem procurado estar sempre atualizado e continua a adotar tal atitude Relativamente aos conte dos program ticos que leciona aborda numa pedagogia e metodologia centradas em projetos e nos interesses dos estudantes em que estes s o o centro da sua pr pria aprendizagem No entanto o professor investigador pressente que tem ainda muito para ensinar e muito para aprender buscando acompanhar os estudantes a percorrer o caminho do sucesso 57 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Perfil dos estudantes participantes Os estudantes que participam no estudo est o inscritos na disciplina de PSI constitu da por 20 estudantes do g nero masculino Todos se encontram a freq
190. m com foco nas intera es mediadas e contribuir assim para uma melhor educa o essencial desenvolver pr ticas inovadoras e novas estrat gias de comunica o mediadas pela tecnologia por forma a atender esta nova gera o de estudantes e contribuir para uma educa o melhor importante perceber como os estudantes se Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o comportam e como se influenciam mutuamente como ocorrem as aprendizagens e as mudan as de modo a motivar o estudante e aplicar com efic cia a tecnologia em particular o medium LEGO mindstorms na aprendizagem de algoritmia e programa o na disciplina de programa o e sistemas de informa o PSI do curso profissional de t cnico de gest o e programa o de sistemas inform ticos GPSI MOTIVA ES PESSOAIS A escola um lugar privilegiado de encontro de culturas onde o bom relacionamento e a articula o entre todos os agentes de educa o assumem uma import ncia primordial deixou hoje de ser aquela institui o fechada ao meio que a circunda com o poder absoluto em mat ria de educa o para dar lugar a uma escola nova aberta onde cabe a todos os intervenientes da comunidade escolar professores estudantes pais encarregados de educa o pessoal n o docente autarquias poder local etc assumir a sua cota de responsabilidade em mat ria t o importante como a educa o Toda esta din mica de mudan a destacando a forma
191. m na constru o e transmiss o de mensagens resultante das inter rela es e da intera o cooperante mediada pelo dispositivo de comunica o LEGO mindstorms indispens vel que neste ambiente de comunica o e aprendizagem o estudante se sinta familiarizado com o tema e atra do pela tecnologia realizando em grupo programas e experi ncias teis que parecem divertidas mas sem desprezar o n vel de dificuldade inicialmente imposto Como Norman 1993 descreve esta atra o gera curiosidade motivando o estudante para a aprendizagem No entanto este tipo de motiva o pode n o ser suficiente para resolver um problema Segundo Papert 1980 o estudante deve ter confian a nas suas capacidades cognitivas para poder resolver o problema Assim esta estrat gia de comunica o deve promover a constru o da confian a e mostrar de forma clara ao estudante o prop sito da sua perce o ou seja as raz es pelas quais o estudante est motivado levam nos a entender claramente o prop sito da sua aprendizagem 2 1 7 1 Processo de comunica o A matriz do processo de comunica o que deu suporte estrat gia de comunica o e aprendizagem conducente recolha de dados pode ser esquematizado conforme o esquema da Figura 7 O modelo matricial do processo de comunica o da Figura 7 pode ser estudado segundo as dimens es sint tica sem ntica e pragm tica segundo os investigadores da escola de Palo Alto Watzlawick et a
192. mas instru es de manipula o de texto para mostrar mensagens ou valores no visor LCD do bloco NXT e dar algumas instru es que permitiam a configura o e leitura do sensor O professor teve que sugerir aos estudantes a configura o do sensor para o 116 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o modo cor e com o LED vermelho ativo por este ter a capacidade de detetar uma maior gama de valores Depois desta ajuda eles conseguiram retomaram a atividade A implementa o do programa procurando mostrar os valores do sensor foi resultante da intera o dos estudantes e da partilha de opini es acompanhadas de algumas perguntas colocadas aos colegas ou pedidos de esclarecimentos ao professor Mas devido s dificuldades reveladas pela maioria foi necess rio apresentar uma estrutura base visando a leitura do sensor com a declara o das respetivas vari veis Enquanto o professor dava apoio a um grupo E10 estava desesperado porque n o conseguia transferir o programa para o bloco NXT e precisava de ajuda do professor assim foi detetado na aplica o um problema de compila o que foi resolvido Verificou se que alguns grupos ainda revelavam dificuldades no acesso vari vel raw do sensor por ser uma vari vel do tipo array O professor esteve a explicar aos grupos o conceito de array e a sua utiliza o na resolu o do problema Alguns com mais dificuldades pediram com alguma frequ ncia apoio O pro
193. mo es as express es e os gestos s o outras formas de transmitir informa o contexto rela o como dito O contexto as experi ncias pessoais e a rela o entre as pessoas que conversam transmitem uma interpreta o da mensagem expressa numa comunica o verbal ou n o verbal constituindo uma metacomunica o A metacomunica o refere se ao que dito isto forma como deve ser entendido o que foi dito qualquer comportamento ou ato de comunicar sobre a comunica o O comportamento relacional um ato de metacomunica o e embora se aplique mais na linguagem a metacomunica o n o se restringe a ela Antes do Instituto de Pesquisa Mental de Palo Alto Calif rnia discutir os efeitos pragm ticos efeitos comportamentais da comunica o humana j os engenheiros de computa o tinham debatido o mesmo fen meno nos seus trabalhos Watzlawick Bevelas e Jackson comparam os aspetos da comunica o humana com a comunica o de um sistema artificial onde eles avistaram que estes dois aspetos conte do e rela o tinham igualmente que estar presentes Watzlawick et al 2007 Da mesma maneira que a comunica o humana funciona tamb m um computador necessita de informa o dados e informa o sobre essa informa o instru es Assim as instru es s o claramente de um tipo l gico superior aos dados s o meta informa o visto que constituem informa o sobre a informa o
194. ms NXT O instituto de educa o da universidade de Lisboa organizou o primeiro encontro internacional dedicado problem tica do uso das TIC ao servi o da aprendizagem ticEDUCA2010 ticEDUCA 2010 A confer ncia entre outras semelhantes realizadas na sociedade portuguesa constitui uma excelente oportunidade para promover a partilha de reflex es e o interc mbio de boas pr ticas de aprendizagem mediadas pela tecnologia QUEST O DE INVESTIGA O Considerando que qualquer processo de ensino e aprendizagem pressup e um entendimento acerca da comunica o humana e um modelo da comunica o o estudo que se apresenta orientado no sentido de responder seguinte quest o Qual a matriz do processo de comunica o mais eficaz que o docente da disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI pode dinamizar e potenciar as aprendizagens de algoritmia e de programa o dos estudantes recorrendo media o comunicacional do rob LEGO mindstorms NXT 10 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o PRIMEIRA PARTE ENQUADRAMENTO TE RICO INTRODU O Este estudo est organizado em quatro cap tulos come a por apresentar as motiva es pessoais seguindo se a problem tica o problema em estudo a finalidade e por fim os objetivos para a sua execu o feito tamb m um estudo da arte e apresentada a quest o de investiga o A primeira parte desta disserta o enquadramento te rico
195. na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o SEGUNDA PARTE METODOLOGIA CAP TULO 2 ESTRATEGIA DE COMUNICA O E DE APRENDIZAGEM 2 1 APRESENTA O DO ESTUDO Tendo em conta o apresentado na introdu o da disserta o apresenta se de seguida a metodologia adotada come ando por evidenciar a quest o de investiga o a finalidade e os objetivos 2 1 1 Finalidade objetivos e quest o de investiga o O presente trabalho est focalizado na promo o e desenvolvimento da utiliza o do rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunica o na aprendizagem de algoritmia e de programa o Este trabalho tem como objetivos contribuir para a melhoria do processo da aprendizagem dos estudantes da disciplina de PSI do curso profissional t cnico de GPSI e tamb m para a melhoria da pr tica docente nomeadamente no ensino aprendizagem de algoritmia no mesmo curso profissional Pretende se tamb m verificar a exist ncia de mudan as na aprendizagem de algoritmia e de programa o tendo se envolvido os estudantes e o docente da disciplina em causa fruto das intermedia es dinamizadas pelo docente na utiliza o do dispositivo de comunica o LEGO mindstorms O estudo orientado no sentido de responder seguinte quest o de investiga o Qual a matriz do processo de comunica o mais eficaz que o docente da disciplina de PSI do curso profissional de t cnico de GPSI pode dinamizar e potenciar as aprendizagens de
196. nais no qual o ator social participa em todo o instante mesmo sem ele querer Winkin et al 1981 p 7 Ele parte integrante da comunica o tal como o m sico faz parte da orquestra Mas nesta vasta orquestra cultural n o existe maestro nem partitura cada um joga adaptando se ao outro estabelecendo implicitamente uma intera o com os outros Nesta orquestra sinf nica cada m sico constantemente emissor e recetor das mensagens art sticas cada s mbolo simultaneamente um est mulo uma rea o e um refor o a outros est mulos A partitura traduz as regras que orientam os diversos modos de comportamento palavras gestos express o facial a linguagem do corpo O modelo orquestral vem recuperar o sentido etimol gico inicial da palavra comunica o p r em comum partilhar TREE f p A ns Kei D al GYRTRE SMS DONNEES DVD URU E WA RENAIS a QUIT An 2 U mm DSE n IC o m c Figura 1 Esquema do feedback por Jo l de Rosnay concebido por Yves Winkin Winkin et al 1981 p 16 32 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Segundo Winkin et al 1981 p 16 cada processo deve ser entendido como um sistema circular baseado no princ pio do feedback onde a cibern tica procura refletir que todos os efeitos atuam sobre as causas ultrapassando a an lise linear tradicional delineada por uma linha unidimensional proposta por Shannon A comunica
197. nas novas tecnologias nomeadamente a rob tica com os Kits Educacionais Lego Mindstorms NXT que promovam melhores aprendizagens no ensino de algoritmia e programa o na disciplina de PSI O estudo surge no mbito da elabora o da disserta o de Mestrado em Comunica o Multim dia percurso Multim dia Interactivo da Universidade de Aveiro O registo da entidade Carlos Manuel Rodrigues de Almeida efectuado no sistema de Monitoriza o de Inqu ritos em Meio Escolar http mime gepe min edu pt foi aprovado A aplica o de question rios ou outros inqu ritos aos alunos ser sempre previamente autorizada pela Direc o Geral de Inova o e de Desenvolvimento Curricular DGIDC Oportunamente ser solicitado aos Encarregados de Educa o as devidas autoriza es para a participa o dos seus educandos neste estudo ane Pede deferimento escola Secund ria de Em dio Navarro Viseu O BIE 29 0 Oisagior Viseu 8 de Novembro de 2010 O docente AURA Carlos Almeida T 232 082105 96 9421533 E carlosesen netvisao pt Anexo IV Documento de suporte Atividade Seguidor de Linha ATIVIDADE Seguidor de Linha Pretende se desenvolver um rob aut nomo seguidor de linha que utilize apenas um sensor de cor O rob deteta o coeficiente de reflex o da luz emitida pelo sensor para controlar a pot ncia dos motores e decidir se deve virar para a esquerda ou para a direita A linha
198. ngu sticos ou por outra representa o an loga como por exemplo uma imagem ou desenho Como o velho prov rbio diz uma imagem vale mil palavras Quantas vezes uma foto publicada na capa da revista Time ou da National Geographic nos transmitem mais informa o do que o pr prio artigo As palavras s o sinais arbitr rios que se manipulam de acordo com a sintaxe l gica da linguagem Watzlawick et al 2007 p 56 Assim um participante no processo de comunica o n o obrigado a designar um determinado objeto a uma determinada palavra A linguagem digital refere se preferencialmente comunica o verbal adapta se mais ao n vel do conte do e transmiss o do conhecimento enquanto a linguagem anal gica representada essencialmente por uma comunica o n o verbal e por uma sem ntica muito rica se adequa muito mais ao n vel da rela o Os sinais anal gicos ao contr rio da linguagem digital n o s o arbitr rios e t m uma rela o mais direta com aquilo que pretendem representar Na comunica o anal gica por exemplo poss vel interpretar algumas informa es a partir dos gestos ou das express es faciais no entanto uma vez que a rela o transmitida essencialmente na linguagem anal gica ela pouco adequada para expressar corretamente acontecimentos estritamente objetivos 37 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O ser humano tem necessidade de combinar estes dois
199. nhecimentos a um n vel t cnico recorrendo a termos expl citos e coerentes normalmente precedida por uma an lise l gica Edward Hall exemplifica a aprendizagem t cnica com a escrita de um manual de instru es para reparar autom veis no servi o militar Hall 1994 p 90 O indiv duo n o necessita de ter ideias pr prias para reparar o equipamento basta lhe saber ler e seguir as instru es A aprendizagem t cnica segue uma dire o oposta em rela o aprendizagem informal a aprendizagem t cnica depende menos da aptid o do estudante e da escolha de modelos adequados depende mais do conhecimento e da capacidade anal tica do professor Hall 1994 p 90 se a an lise do professor for suficientemente clara e rigorosa ele n o precisar de estar presente Se o indiv duo incluir no seu comportamento t cnico os aspetos formais e informais ele situa se num n vel mais elevado de consci ncia Hall 1994 p 93 A integra o de aquisi es da aprendizagem formal resultar o novo saber fazer o novo saber ser o novo saber agir Lopes 2004 e corresponde a uma maior perce o imediata da pr pria experi ncia 1 2 3 3 Tipologia da mudan a As rela es entre os indiv duos s o inevit veis e necess rias para todos haver sempre um indiv duo que influencia e pelo menos um outro que influenciado Estas rela es s o sujeitas a altera es no tempo mesmo na aus ncia de perturba es externas De a
200. nibilizar mais de 250 000 computadores port teis com banda larga m vel a pre os reduzidos tendo como foco professores estudantes e adultos em processo de requalifica o este programa tem como meta atingir 750 000 utilizadores Zorrinho 2008 p 3 No documento divulgado pela comiss o europeia Uma Agenda Digital para a Europa Europeia 2010 define se o importante papel que a utiliza o das TIC ter de desempenhar se a Europa quiser alcan ar as suas ambi es para 2020 As estrat gias nacionais de aprendizagem devem garantir que todos os cidad os adquiram as compet ncias chave de que necessitam numa sociedade do conhecimento por outro lado tamb m de destacar a import ncia da cria o de ambientes de aprendizagem abertos atraentes e acess veis 43 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o No entanto Don Tapscott refor a que Portugal est numa campanha para reinventar a aprendizagem para o s culo XXI e a tecnologia apenas uma parte dessa vertente Tapscott 2009b O verdadeiro trabalho consiste em criar um novo modelo de aprendizagem habitual afirmar que a introdu o de novos meios tecnol gicos no ensino ir produzir efeitos positivos na aprendizagem porque se pensa que os novos meios ir o modificar o modo como os professores est o habituados a ensinar e os alunos a aprender Miranda 2007 p 42 No entanto esta asser o nem sempre verdadeira e n o garante
201. no mesmo contexto o que se deve por exemplo pouca carga da sua bateria ou s limita es espec ficas de um determinado sensor o rob apresentava por vezes comportamentos que podiam dificultar a sua interpreta o o comportamento do rob podia ser interpretado de forma amb gua e consequentemente o rob dificultava a comunica o sobre o modo como o seu comportamento deve ser entendido ou seja dificultava muitas vezes a metacomunica o geralmente os estudantes revelavam dificuldades em relacionar o concreto com o abstrato ou seja relacionar a linguagem comportamental do rob com o c digo fonte do programa que devem ser permanentemente combinados e traduzidos Da an lise dos dados surge um conjunto de recomenda es que permitem refor ar estas precau es 136 efetuar um feedback regular fornecendo algumas orienta es imediatas aos estudantes recorrer utiliza o de suporte v deo ou de outros materiais multim dia criar um ambiente social de aprendizagem com ferramentas da web 2 0 para promover a colabora o e a partilha do conhecimento desenvolver atividades n o olvidando uma vis o multidisciplinar enquadradas num contexto competitivo e com objetivos bem definidos apresentar problemas desafiantes implementar atividades que integrem uma parceria com projetos extracurriculares ou interdisciplinares como por exemplo a participa o em competi o nacionais de rob tica ou a candidatura
202. nos e 2 professores o Dr Jos Augusto Pereira diretor e Almeida e Silva pintor viseense Em 1915 a escola de desenho industrial convertida em Escola Industrial e Comercial Em dio Navarro de Viseu N o foi uma simples mudan a de nome mas uma altera o de estrutura com a introdu o do curso elementar de com rcio e montagem das oficinas Em 1948 a escola muda de nome para Escola Industrial e Comercial de Viseu em 1979 com a unifica o do ensino passou a Escola Secund ria de Em dio Navarro Viseu e tem atualmente pouco mais de 1000 alunos e 139 professores Ao longo da sua exist ncia centen ria tem sabido vencer os desafios adaptando se s novas exig ncias contextuais atrav s da diversifica o da sua oferta formativa e 54 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o educativa nomeadamente preparando os jovens para a vida ativa ou respondendo ao seu anseio sempre exigente do seu ingresso no ensino superior Para al m de possuir um corpo docente est vel que se caracteriza pelo rigor e qualidade tem tamb m dispon vel um conjunto de equipamentos tecnol gicos que ajudam a projetar o presente no futuro fazendo da ESEN um espa o de reflex o debate e liberdade O ano letivo de 2010 2011 fica tamb m assinalado pela requalifica o da escola que deu ao conjunto dos edif cios uma nova harmonia cunhando uma imagem que marcar os pr ximos anos Especificamente o curso t
203. ns o do outro tamb m pressup e a intercompreens o a meta ideal da comunica o humana que implica a considera o ou seja p r em comum tamb m significa que ambos os indiv duos se deixem compreender para que ambos sejam intercompreendidos Lopes 2004 Neste grupo 14 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o de pessoas ao se relacionarem como seres interdependentes influenciam se mutuamente e juntas modificam a realidade onde est o inseridas Bordenave 1997 p 36 A comunica o humana segundo os investigadores de Palo Alto pode ser estudada segundo tr s dimens es sint tica sem ntica e pragm tica Watzlawick Beavin amp Jackson 2007 A sint tica refere se transmiss o da informa o pelo emissor centrando se principalmente nos problemas da codifica o nos canais de transmiss o e na rece o da mensagem pelo recetor Esta dimens o an loga teoria matem tica da comunica o de Shannon Shannon amp Weaver 1949 A sem ntica dimens o an loga filosofia concentrar se no significado da mensagem e na forma como o seu significado produzido e compreendido A pragm tica preocupa se com os efeitos comportamentais da comunica o humana influenciados num determinado contexto Todo o comportamento humano tem valor de mensagem neste sentido fala se de comportamento como equivalente de comunica o O homem n o concebe a comunica o apenas no nico sent
204. nstru o de novos conhecimentos 1 5 1 O sistema LEGO mindstorms NXT Em 1998 foi desenvolvido pela LEGO Group em parceria com a Media Lab do instituto de tecnologia Massachusettes MIT o kit did tico LEGO mindstorms RCX Robotic Command Explorer Seymour Papert foi um dos fundadores do MIT Media Lab onde 49 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o desenvolveu a linguagem de programa o LOGO em 1968 para programar os movimentos de uma tartaruga Ap s o lan amento do RCX foi lan ado no mercado no ano 2006 o Bloco NXT Brick NXT Foram introduzidas neste modelo mudan as significativas tanto no Bloco como na parte mec nica do rob Em 2008 foi lan ado a vers o NXT 2 0 com o lan amento do novo sensor de cor e de novas pe as de constru o LEGO Bloco RCX Bloco NXT Figura 3 Evolu o do Bloco LEGO mindstorms O sistema de constru o LEGO combinado com a tecnologia LEGO mindstorms Education permite ao estudante desenhar construir programar e testar rob s LEGO 2008 p 2 desenvolvendo habilidades de criatividade e resolu o de problemas juntamente com outros conhecimentos importantes de matem tica e ci ncias LEGO 2008 p 2 O grupo LEGO refere que os estudantes com a tecnologia LEGO mindstorms tamb m podem desenvolver a comunica o organiza o e pesquisa preparando os para a mudan a e o sucesso LEGO 2008 Figura 4 Constru o Rob LEG
205. nte cada ato comportamental do rob torna a descodifica o mais f cil e permite ao estudante efetuar as poss veis corre es ou melhorias ao programa Nesta dimens o est o inclu das as afirma es 2 e 3 do question rio Dimens o de an lise metacomunica o Nas fases da atividade de programa o o estudante projeta o seu pr prio algoritmo como uma potencial solu o para o problema Quando o estudante comunica as suas ideias e transfere o seu programa para o Bloco NXT tamb m tem a inten o de comunicar sobre como o seu algoritmo deve ser interpretado O rob representa uma nova forma de comunica o possibilita a emiss o e rece o de mensagens que traduzem ideias e que tornam mais claro o algoritmo e a inten o do estudante A dimens o metacomunica o pretende recolher informa es sobre o que os estudantes comunicam entre si acerca da sua intera o com o rob e sobre as mensagens que o rob lhe pode proporcionar Esta dimens o de an lise pretende perceber se a mensagem transmitida pelo rob compreendida pelo estudante O rob tem valor de mensagem uma vez que a sequ ncia dos seus atos comportamentais indicam o modo como o algoritmo deve ser interpretado O rob tamb m tem a fun o de regula o uma vez que pode orientar o estudante a dar significado ao seu algoritmo e aprimorar deste modo as suas atividades de teste de depura o e de pontua o da intera o Neste contexto d se rele
206. nteresse O professor valorizou as boas atitudes dos estudantes No entanto o estudante E08 parecia ainda n o entender o significado dos resultados obtidos pelo sensor Com ajuda do professor e suporte dos colegas o grupo repetiu a leitura dos dados A 22 sess o tornou se progressivamente mais din mica e interativa do que a anterior com sucessivos testes na pista e debate dos resultados que foram submetidos no portal ROBOT edu Os estudantes permaneceram motivados empenhados e envolvidos na atividade existiu ajuda entre eles Alguns apresentaram os resultados no quadro enquanto outros debatiam o c digo fonte do programa para apresentarem numa s linha os 3 valores do sensor ou para debateram as diversas solu es para a configura o do sensor Apenas os estudantes E01 E03 e E09 desenvolveram pouco ou nenhum trabalho durante esta atividade ATIVIDADE A3 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR DE 2 N VEIS Enquanto os estudantes liam os coment rios do professor no portal ROBOT edu relativos atividade anterior permaneceram muito calmos e concentrados Inicialmente houve pouca intera o entre eles mas passado pouco tempo verificaram se coment rios verbais sobre os posts dos colegas e alguns foram testar os rob s na pista Antes dos estudantes iniciarem o programa seguidor de linha alguns foram mais uma vez testar o rob na pista para registarem os valores do sensor Compararam os seus resultados com os dados divulgados no
207. o determinado comportamento do rob Este m todo de recolha n o inibiu de forma alguma os estudantes Para Uwe Flick 2009 uma an lise de v deo amplia em v rios sentidos as capacidades de outras t cnicas inclue as partes n o verbais da intera o permite o registro das a es enquanto estas s o produzidas al m da observa o permite a captura de uma maior quantidade de aspetos e de detalhes do que aqueles que s o apreendidos por observadores participantes nas suas notas de campo Terminada a observa o das sess es foi aplicada a entrevista por question rio como t cnica de recolha de dados A entrevista por question rio permitiu formular uma s rie de perguntas vocacionadas diretamente aos estudantes permitindo estudar as suas opini es atitudes e pensamentos Sousa 2009 p 153 O question rio permitiu tamb m obter informa es acerca das opini es interesses e motiva es dos estudantes das experi ncias realizadas do processo de aprendizagem e das suas intera es com o rob LEGO mindstorms O question rio fechado uma vez que a formula o das perguntas a sua ordem e a gama de respostas est o previamente definidas A informa o recolhida foi analisada de forma an nima e confidencial tendo em conta todas as respostas obtidas pelos inquiridos Para a an lise estat stica dos dados recorreu se ao programa inform tico de an lise quantitativa de dados SPSS Foi efetuado o registo da entidade
208. o dos rob s LEGO mindstorms pode proporcionar novas intera es do estudante e uma representa o percetual do algoritmo Desta forma poss vel melhorar a comunica o humana e a compreens o de como um dado algoritmo funciona Segundo Jenkins 2002 a aprendizagem da programa o pode ser um processo exigente e complexo pois n o uma combina o simples de compet ncias Um bom programador deve apoiar se numa liga o hier rquica de v rias compet ncias e experi ncias N o basta o estudante aprender as no es b sicas da sintaxe necess rio tamb m conhecer a sem ntica a estrutura e os estilos de programa o do mesmo modo tamb m n o suficiente que o estudante perceba ou converta algoritmos j feitos para o c digo fonte do programa numa determinada linguagem de programa o pois necess rio tamb m criar algoritmos capazes de resolver problemas concretos Por outro lado um programador tamb m deve ser capaz de criar o c digo fonte do programa compil lo de forma a encontrar uma poss vel solu o para o problema O programa produzido deve ser testado e consequentemente os erros devem ser encontrados e corrigidos Estas s o habitualmente as compet ncias que s o abordadas na maioria dos cursos de programa o Para a maioria dos estudantes a origem do problema come a na fase inicial da aprendizagem quando eles t m de compreender e aplicar o elevado n vel de abstra o envolvido nos conceitos d
209. o a aten o dos estudantes Para a maioria dos estudantes traduzir e combinar estes comportamentos no c digo fonte do programa era desafiador para resolver o problema e ter o sucesso que tanto desejavam Durante os testes o E01 tentava alterar alguns dos comportamentos do rob com base no desenho de um algoritmo O professor gostou do seu envolvimento ativo na experi ncia e fez lhe recordar a atividade na qual se mostravam no visor do bloco NXT os valores lidos pelo sensor relembrou que este programa podia ser til para analisar e relacionar esses valores com o comportamento do rob numa determinada zona da pista O estudante regressou ao computador mais confiante buscando melhorar o seu programa e ciente da possibilidade de obter sucesso sugeriu o uso de estruturas de decis o para identificar as tonalidades de cor correspondente zona do cruzamento e das curvas de 90 104 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Nos pontos cr ticos da pista os estudantes conseguiam prever o comportamento do rob Perante esta situa o o professor recomendou que n o se limitassem a ajustar valores no c digo mas para melhorarem a estrutura do algoritmo QUESTION RIO OPINI ES DOS ESTUDANTES PARTICIPANTES Segue se a s ntese estat stica das opini es dos 20 estudantes referente s afirma es 2 e 3 do question rio Q2 O comportamento do rob ajuda me a compreender melhor o c digo fonte do programa E 1 5
210. o algoritmo por outro lado a a o comportamental do rob simultaneamente um est mulo uma rea o e um refor o a outros est mulos promovendo se assim a comunica o interpessoal num processo interativo concentrado no comportamento O medium cria uma fonte de manipula o e media o capaz de cativar o p blico enquanto recetor da mensagem no entanto tamb m pode afastar o p blico da possibilidade de transmitir as suas ideias e reflex es Este afastamento pode ser derivado da massifica o das mensagens e da padroniza o das respostas que pode impedir a diversidade mental e criadora do estudante Mas o principal objetivo do medium modificar o comportamento do estudante o que na pr tica se traduz na possibilidade de o ajudar a mudar e a aprender 2 1 7 2 Liga o dos axiomas ao processo de comunica o A liga o dos axiomas da teoria orquestral da comunica o e a inclus o do axioma medium mensagem no sistema de comunica o permitir o compreender melhor o processo de transmiss o da informa o e da intera o entre os estudantes Podemos afirmar que em cada experi ncia ou atividade concreta na sala de aula o professor os estudantes e qualquer dispositivo tecnol gico por estarem presentes influenciam o comportamento dos interlocutores Independentemente do tipo de mensagens ou comportamentos h comunica o mesmo quando esta n o 68 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa
211. o de leitura mais adequado para o rob seguir a linha O programa pretendia apenas mostrar no visor LCD do bloco NXT os valores lidos pelo sensor de cor desta forma era poss vel conhecer com mais detalhe os seus valores quando o rob percorria a linha Os estudantes revelaram alguma confian a e motiva o para aprenderem mas n o demonstram progressos significativos quanto ao desenvolvimento do programa Alguns ausentavam se do seu lugar para observarem e comentarem o c digo fonte do programa de outros colegas de trabalho juntavam se para debaterem solu es e partilharem as suas experi ncias ajudavam se mutuamente na resolu o de alguns problemas espec ficos da aplica o Bricx O E08 decidiu n o desenvolver a atividade proposta no in cio da aula preferiu programar o rob para seguir a linha antes de conhecer os valores do sensor O E01 depois de ter aceite o convite para programar no port til do professor manifestou uma atitude bastante diferente esteve motivado revelou empenho e bastante interesse em programar ao contr rio do E04 que apesar de atento e emprenhado teve uma fraca participa o Quando se ouve o toque de sa da da 12 sess o os estudantes ficaram indiferentes e continuaram a atividade preocuparam se em completar a tabela do quadro com os dados devolvidos pelo sensor enquanto outros continuaram a interagir com o professor colocando v rias perguntas para melhor consolidar os conhecimentos outro
212. o deve ser de tentativa e erro e um mecanismo de compara o Bateson 2000 p 274 N s organismos aprendemos a aprender isto o que Bateson designa de deutero aprendizagem deutero learn Esta mudan a na aprendizagem deve ser sempre hier rquica uma vez que um erro s pode ser evitado no n vel seguinte O refor o individual num determinado n vel faz com que o indiv duo tenha um esfor o menor na corre o de um erro no n vel seguinte e assim sucessivamente por outras palavras esta forma de aprendizagem requer que juntamente com a aquisi o de conhecimento ou de uma aptid o tamb m tem lugar um processo que torna progressivamente mais f cil a pr pria aquisi o Watzlawick et al 2007 p 239 assim n o s se aprende mas tamb m se aprende a aprender Para concretizar o processo de aprendizagem Bateson refere que n o basta uma mudan a de primeira ordem first order change que se adequa s exig ncias ambientais ou fisiol gicas mas tamb m mudan as de segunda ordem second order changes que ir o reduzir a quantidade de tentativas e de erro atitude que necess ria para alcan ar a mudan a de primeira ordem Bateson 2000 p 274 Bateson 2000 recorda que as mudan as de segunda ordem ou transformadoras s o 29 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o dif ceis de implementar e de aceitar uma vez que requerem ao indiv duo uma reflex o sobre o conhecimento que temos de n s
213. o o processo de transmiss o de mensagens entre os estudantes e entre estes e o investigador Segundo Bogdan e Biklen 1994 a grava o uma fonte de dados que permite ao investigador abordar uma determinada situa o de forma escrita e minuciosa a palavra escrita assume particular import ncia na abordagem qualitativa tanto para o registo dos dados como para a dissemina o dos resultados Bogdan amp Biklen 1994 p 49 A recolha de dados relativa ao registo das aulas e dos resultados da observa o participante completada com a an lise cr tica de alguns documentos produzidos pelos estudantes tal como os t picos partilhados no f rum do portal ROBOT edu os algoritmos e os ficheiros dos respetivos programas O registo de dados obtidos atrav s da observa o das v deo grava es permitiu ajudar o investigador no sentido de adotar um pensamento cr tico assim como contribuiu para o melhoramento das suas pr ticas e estrat gias de comunica o As transcri es das v deo grava es foram efetuadas atrav s do programa inform tico de an lise qualitativa NVivo Os registos das aulas e o resultado da observa o participante as narrativas onde se descrevem os principais acontecimentos e o processo da comunica o est o impregnadas de opini es pessoais julgamentos subjectivos e conceitos indefinidos que dificultam o trabalho final da sua an lise e interpreta o Sousa 2009 p 102 Para
214. o para aplica o de inqu ritos realiza o de estudos de investiga o em meio escolar ser o devidamente submetidos na Direc o Geral de Inova o e de Desenvolvimento Curricular do Minist rio da Educa o DGIDC Atenciosamente O Professor de PSI Carlos Almeida Eu Encarregado a de Educa o do a aluno a n e da turma do 102 ano autorizo o meu educando a contribuir com a sua participa o para a disserta o de mestrado do Professor de PSI Viseu de Novembro de 2010 Assinatura do Encarregado de Educa o Anexo III Requerimento ao diretor ESCOLA SECUND RIA EM DIO NAVARRO VISEU ct near Data de Entrada 8 Ju to REQUERIMENTO ASSUNTO aplica o de inqu ritos registos fotogr fico udio e ou v deo nas aulas de PSI Ex Sr Director Escola Secund ria de Em dio Navarro Viseu Carlos Manuel Rodrigues de Almeida Professor do Quadro com Nomea o Definitiva PQND Grupo 550 em exerc cio efectivo de fun es docentes na Escola Secund ria de Emidio Navarro Viseu vem requer a V Ex autoriza o para aplica o de inqu ritos e proceder ao registo fotogr fico udio e ou video de algumas aulas de Programa o e Sistemas de Informa o PSI Curso Profissional de T cnico de Gest o e Programa o de Sistemas Inform ticos na turma do 10 ano Os registos visam a obten o de dados num estudo relacionado com a utiliza o de estrat gias baseadas
215. o pelo professor investigador privilegiando apenas o processo de programa o Foram elaborados algoritmos e programas para o rob tentando tornar a aprendizagem da programa o mais interessante e mais confi vel para os estudantes onde a algoritmia e a intera o com o rob fossem a base essencial para a aprendizagem de programa o em linguagem C Nesse sentido foram abordados conceitos de rob tica de algoritmia instru es espec ficas para a programa o do bloco NXT diferentes operadores tipos de dados utilizados num programa e as diferentes estruturas de controlo existentes numa linguagem de programa o tais como estruturas de decis o e de repeti o Foram realizadas nos dois turnos sess es de atividade com o uso do rob 2 vezes por semana com a dura o de 1h30 cada Este ensaio pr tico com dura o total de 42h em cada turno teve como base essencialmente os seguintes objetivos permitir aos estudantes o primeiro contacto com a rea espec fica da rob tica 15 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o conhecer a constitui o b sica de um rob LEGO mindstorms identificando os seus componentes participar em experi ncias que envolvem o uso do Kit Educacional LEGO mindstorms NXT estimular os estudantes e enfatizar o uso do rob como uma ferramenta pedag gica que pode auxiliar a pr tica de muitos conceitos te ricos estudados na disciplina de PSI programar os rob
216. o sensor Depois de alguma insist ncia e de sucessivas perguntas e respostas o estudante conseguiu combinar o ciclo While com o comportamento do rob Houve outro incidente que tamb m merece destaque quando o rob do estudante E02 apresentava resultados iguais para os valores m nimo m ximo e m dio E02 Agora est dar mal Professor O rob j n o funciona E02 disse com um tom de aborrecido Porque que eu mudei o valor O professor questiona Algu m sabe porque devolvido o mesmo valor nas 3 vari veis Ningu m soube responder Era suposto darem os mesmos valores porque o rob foi testado na mesa do computador por m uma vez que a mesa era de cor branca os valores estavam corretos Parecia que o problema estava resolvido no entanto na pista o rob tamb m revelava o mesmo comportamento Depois de v rios testes e 102 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o analisando o c digo do rob o professor pensou agora detetar o problema n o foi utilizada a vari vel correta na chamada da instru o de leitura do sensor Foram detetados posteriormente outros erros no programa nomeadamente nas instru es dos motores e no c lculo do valor da m dia Aparentemente o problema parecia estar resolvido O estudante E02 tinha boas expetativas mas quando foi efetuar o teste do rob mais uma vez continuou a n o ter o comportamento desejado O rob revelava ago
217. o tem duas formas de comportamento mas tr s pois ele encara a atividade e as intera es fundamentalmente sobre os aspetos formal informal e t cnico Hall 1994 p 83 Na vida real Edward Hall considera que esta tr ada est presente em quase todas as situa es de aprendizagem no entanto uma delas ir sempre prevalecer Hall 1994 p 86 Lopes 2004 refere que esta tr ada marca a evolu o do indiv duo e resulta da interac o entre os indiv duos mediados pela cultura a que pertencem e pela sua consci ncia A aprendizagem informal inconsciente menos estruturada e imprecisa Segundo Edward Hall as intera es de natureza informal s o submetidas progressivamente por refer ncia a modelos concretos Hall 1994 p 88 por este motivo a aprendizagem informal tem uma din mica de imita o adquirida progressivamente e de forma inconsciente sem que o indiv duo se aperceba que ela orientada por esquemas ou regras A perce o dos esquemas e dos modelos de natureza informal ser o apenas alcan ados pelos indiv duos nas situa es de transgress o ou de insucesso da que Edward Hall preveja que a aprendizagem informal esteja associada a um certo grau de ansiedade que n o existe t o intensamente na aprendizagem formal Hall 1994 p 95 Watzlawick refere citado por Lopes 2004 que a aprendizagem informal n o racionalizada no momento da a o uma vez que resultado de aprendizagens realizad
218. ob padr es de comportamentos previs veis o que torna a descodifica o mais f cil ou seja uma melhor interpreta o das instru es do programa ou do algoritmo uma vez que existe menos informa o maior redund ncia mais previsibilidade e menos entropia Assim quanto maior a previsibilidade de um determinado comportamento no rob maior o grau de certeza e melhor a compreens o do estudante na interpreta o do algoritmo Tal facto pode ent o representar uma mudan a na constru o do conhecimento do indiv duo que recebe a informa o A redund ncia pragm tica explicada por Watzlawick et al Watzlawjck et al 1985 p 37 est bem vis vel no processo de comunica o proposto neste estudo uma vez que o estudante est permanentemente a avaliar a modificar o algoritmo e a prever o comportamento do rob quanto maior a redund ncia pragm tica em geral melhor ser o a compreensibilidade do algoritmo e a capacidade do estudante para resolver o problema O feedback um recurso que pode ser utilizado para minimizar o ru do e verificar se a mensagem foi recebida e interpretada de forma adequada O princ pio do feedback deve ser entendido como um sistema circular onde a comunica o vista como um todo integrando diversos comportamentos O rob LEGO mindstorms constitui tamb m um item de comportamento que comunica algo ao estudante e este reage comunica o com outro item de comportamento comunica o A
219. om aux lio do rob Se relacionarmos as opini es dos estudantes com as duas afirma es a an lise do Figura 17 sugere que o estudante que tem dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob geralmente tamb m de opini o que o seu comportamento o pode ajudar a entender melhor o seu programa Uma an lise mais cuidada das v deo grava es pode indicar que a maioria dos estudantes tem dificuldades em expor o seu algoritmo e a sua inten o em solucionar o problema com aux lio do rob no entanto pode ajud lo a entender melhor o programa a partir do seu comportamento Uma vez que o rob obriga o estudante a dominar diversos conceitos em diferentes reas curriculares esta aparente contradi o de opini es pode ser compreens vel o uso do rob pode dificultar a programa o e a resolu o de um problema se o estudante n o souber aplicar corretamente as instru es espec ficas dos sensores e dos atuadores do rob ou mesmo se n o dominar alguns conceitos mais ou menos complexos de mec nica f sica ou matem tica Apesar dos estudantes reconhecerem que t m dificuldades de programar e em resolver um problema com aux lio do rob eles n o desmotivam e acreditam que o comportamento do rob e as mensagens que ele pode transmitir constitui um est mulo para superarem as suas dificuldades e a entenderem melhor o seu programa O comportamento do rob ajuda me a compreender melhor o c digo fonte do programa E N
220. oo nas ne Orig big Cor M ki om Va pa KON Ida a za via Figura 9 Dimens es do modelo ARCS O objetivo do primeiro princ pio ganhar toda a aten o do estudante principalmente no in cio da atividade estimulando a perce o e o debate integrando variedades de m todos e t cnicas de ensino por forma a manter a aten o e estimular o interesse do estudante Uma vez conquistada a aten o do estudante necess rio adotar outra estrat gia fazer corresponder os conte dos aos seus objetivos necessidades e interesses quanto maior import ncia for dada a essa correspond ncia maior ser a motiva o do estudante Pretende se tamb m dar oportunidade ao estudante para escolher o m todo mais adequado ao seu estilo de aprendizagem facilitando a sua compreens o e relacionando o seu conhecimento com as compet ncias j adquiridas O terceiro princ pio a confian a pretende estimular o estudante para a constru o de expectativas de sucesso demonstrando que o resultado positivo baseado no seu 74 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o esfor o compet ncias e responsabilidade pessoais outrossim pretendem faz lo acreditar que o referido sucesso n o consequ ncia de fatores externos como por exemplo a sorte ou a facilidade do desafio Devem ser criadas oportunidades de sucesso atrav s da realiza o de atividades e de feedback para que o estudante ganhe confian a
221. os diferentes que formam diferentes n veis de aprendizagem Uma experi ncia t pica de aprendizagem envolve duas entidades um experimentador um estudante e um assunto descrito nas conclus es te ricas No entanto se considerarmos a experi ncia como uma intera o o que mais importa s o as rela es m tuas que envolvem as duas entidades Estas rela es s o caracterizadas como uma troca que se repete ao longo das sucessivas experi ncias Nesta perspetiva o assunto n o o nico a ser submetido a um processo de aprendizagem o experimentador tamb m o processo e determinado pelo menos em parte pelo refor o fornecido pelo assunto Os n veis de aprendizagem s o hierarquizados assim n o poss vel subir de n vel sem superar uma situa o de Double Bind Bateson 2000 pp 271 278 apresentada no n vel de aprendizagem anterior O duplo constrangimento Double Bind apresenta uma situa o onde o indiv duo recebe mensagens contradit rias ou incompat veis ou uma situa o onde s o manifestados comportamentos contr rios gerando ambiguidade e uma distor o na comunica o paradoxo na comunica o Pode ser uma for a exercida sobre algu m para o obrigar a agir contra a sua vontade Esta situa o leva os indiv duos a uma dificuldade tanto na interpreta o das mensagens como no conhecimento do seu significado O conceito padr o que liga apresentado por Bateson 1979 considera que toda a
222. os investigadores os educadores do futuro No percurso de professor o investigador tem tido como objetivo principal a motiva o dos estudantes para o estudo o desenvolvimento do seu esp rito cr tico e cient fico Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Pensa que al m da componente cient fica importante tamb m formar bons cidad os competentes e respons veis do papel que desempenhar o mais tarde Por esta raz o deve o docente tentar motivar os estudantes para a escola incutir neles o desejo de saber e de aprender desenvolvendo neles o sentido de responsabilidade e de compet ncia ferramentas que dever o utilizar na sua vida futura Assim em Junho de 2009 o investigador que exerce atualmente fun es docentes na escola secund ria de Em dio Navarro ESEN de Viseu acompanhou cinco estudantes a uma oficina de rob tica realizada na EXPOTEC tecnologias e inova o destinada a estudantes do 10 e 11 anos das escolas da regi o promovida pela ESTV IPV escola superior de tecnologia de Viseu Os estudantes tiveram a oportunidade de participar em competi es e provas de rob tica com os kits educacionais LEGO mindstorms NXT Esta oficina permitiu lhes ter o primeiro contacto com a rea espec fica da rob tica assim como lhes deu a oportunidade de conceber e programar rob s capazes de desempenhar fun es determinadas A oficina permitiu tamb m sensibilizar os professores acompanhantes para a rob
223. ossas ideias acerca da aprendizagem e a compreender melhor os seus fen menos Bateson 2000 pp 279 308 Relativamente ao comportamento humano o autor descreve uma categoriza o l gica de diferentes n veis de aprendizagem e de comunica o na tentativa de clarificar as barreiras da incompreens o Bateson 2000 p 279 baseada nos tipos l gicos da teoria de Russell Ao ordenar os n veis de aprendizagem Bateson construiu uma classifica o hier rquica dos tipos de erro que ir o ser corrigidos nos diferentes n veis Centeno 2009 p 31 A teoria dos tipos l gicos de Russell afirma que nenhuma classe ou categoria pode ser um membro de si mesmo ou seja existe uma descontinuidade entre uma classe e os seus membros A classe pode ser entendida como um conjunto de elementos com caracter sticas comuns Assim a classe n o pode ser um membro de si mesmo e um membro n o pode ser uma classe uma vez que a classe de um n vel diferente de abstra o diferente tipo l gico comparada com o membro A classe de um tipo l gico mais elevado do que os seus membros por exemplo a classe cadeiras n o pode ser uma cadeira do mesmo modo que um nico exemplar de uma cadeira n o pode ser o grupo de cadeiras Esta teoria aborda assuntos l gicos muito abstratos no entanto ela pode fornecer uma importante base para a biologia e o comportamento bem como na classifica o de fen menos relacionado
224. otalmente 10 Geralmente tenho dificuldade em resolver um problema com aux lio do rob 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente GO dor TES O RS Concordo Totalmente O feedback do professor e ou dos colegas importante para obter as informa es necess rias e continuar a desenvolver a atividade 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente OQO OG A sd Concordo Totalmente O rob proporciona o desenvolvimento de intera es entre os estudantes nas atividades experimentais 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente O OGO O OG Concordo Totalmente O rob favorece a troca de informa o e a interajuda entre estudantes 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente OS O O O O Concordo Totalmente A interpreta o do comportamento do rob leva me a modificar e corrigir o programa contribuindo para o aperfei oamento do mesmo 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente O E SN O O Concordo Totalmente As intera es entre os estudantes durante a realiza o das atividades favorecem a aprendizagem de algoritmia e da programa o 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente G O O Q IG Concordo Totalmente O rob foi motivador para desenvolver e melhorar as minhas habilidades de raciocino l gico e t cnicas de programa o 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente GO GOO EO EO Concordo Totalmente O portal ROBOT edu foi importante no suporte e partilha de recursos 1 2 3 4 5 Discordo Totalmente O DR O CU Concordo Totalmente 11 Estou satisfeito em participar nas atividades de rob tica
225. pesar de a pista ter apenas as cores b sicas o sensor reconheceu outras cores dependendo da concentra o de brancos e pretos na rea detetada pelo sensor por exemplo o sensor podia devolver o valor 3 que 107 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o representava a cor verde apesar do sensor estar posicionado no centro da linha ou devolver o c digo 6 que representava a cor branca quando estava posicionado numa rea branca fora da linha Este desafio estimulou a comunica o entre os estudantes acerca dos valores apresentados pelo rob ou sobre os valores que esperavam obter e n o tiveram Neste processo interativo estabeleceu se uma metacomunica o que teve um efeito estimulante na aprendizagem Professor O sensor se est posicionado no centro da linha mas devolve o valor 3 Este valor representa a cor preta E02 Neste caso representa E06 O branco est bem o 6 branco e est a dar E02 Agora est a 4 olha eu n o estou a mexer ele est a variar E04 Isto n o calcula o ambiente O estudante E02 fez sombra no rob com o seu p e comenta Faz interfer ncias E02 V s j percebi stor E06 O qu J percebestes O estudante E02 ao deslocar o rob na linha comunicou os valores devolvidos pelo sensor 3 1 3 1 O professor refletiu com o estudante E06 Portanto no centro da linha temos o valor 3 J
226. planning into lesson planning The ARCS model approach VII Semanario Santiago Cuba Keller J 2006 ARCS Model of Motivational Design Retrieved 19 Jan 2011 from http www arcsmodel com home htm Laevers F 2009 Educa o Experiencial tornando a educa o infantil mais efetiva atrav s do bem estar e do envolvimento Revista Contrapontos 4 1 LEGO G 2008 LEGO Mindstorms Education Manual do NXT 2 Liao H C amp Wang Y 2008 Applying The ARCS Motivation Model In Technological And Vocational Education Contemporary Issues in Education Research CIER 1 2 53 58 142 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Lopes M d C d O 1991 Comunica o e pr tica pedag gica Contributos para a defini o de pr tica pedag gica Sua incid ncia no bacharelo de Educa o de Inf ncia Trabalho de s ntese apresentado para provas de aptid o pedag gica e capacidade cient fica Sec o Aut noma de Comunica o e Arte da Universidade de Aveiro Aveiro Lopes M d C d O 2004 Comunica o Humana contributos para a busca dos sentidos do humano Aveiro Universidade de Aveiro Lopes M d C d O 2011a 31 Paper presented at the VII Confer ncia Internacional de TIC na Educa o Challenges 2011 Complexo Pedag gico Campus de Gualtar Braga Lopes M d C d O 2011b From the Ecology of the Human Spirit to the Development of the Orchestral Theory of Communication Paper
227. plicam a comunica o face a face objeto de an lise da teoria da comunica o orquestral Lopes 2011a por exemplo um indiv duo pode dialogar com outros numa sala enquanto assistem televis o combinando assim a intera o face a face com a intera o quase mediada na mesma situa o interativa Thompson 1998 p 81 refere ainda que as tr s categorias n o esgotam os poss veis cen rios de intera o Podem ser criadas outras formas de intera o desenvolvendo novas tecnologias de comunica o que permitem um maior grau de recetividade Para Thompson 1998 p 181 o desenvolvimento dos media n o enriquece apenas a natureza do eu mas tamb m produz um novo tipo de intimidade que se diferencia em alguns aspetos das formas de intimidade caracter sticas da intera o face a face No caso da intera o mediada os indiv duos podem estabelecer uma forma de intimidade rec proca mas que carece de algumas caracter sticas t picas associadas partilha de um local comum Thompson 1998 pp 181 182 Acarreta nos saber como encaram os indiv duos a aflu ncia de experi ncias mediadas nas suas vidas 17 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o tendencialmente dar o mais aten o s experi ncias que lhes s o de maior interesse e ignorando ou filtrando outras No entanto tamb m podem procurar em dar sentido a fen menos que desafiam a sua compreens o esfor ando se em relacion los aos contexto
228. por um exerc cio em C porque n o queria programar o rob NXT Parecia que n o gostava de programar utilizando o rob e pretendia programar com uma linguagem mais gen rica na aplica o Code Block Com o decorrer da atividade foi poss vel constatar que ele revelava dificuldades em utilizar as instru es do rob apesar de ser um bom estudante na disciplina de programa o Esta dificuldade podia inibi lo a programar o NXT uma vez que o comportamento do rob revela turma o resultado do seu programa Geralmente um bom programador quer revelar bons resultados e pode n o querer divulgar aos outros que n o conseguiu atingir os seus objetivos E01 Stor podia me dar um programa em C para eu fazer Porque eu detesto isto 125 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Professor Mas o programa do rob na linguagem C E01 Em C n o em NXT Professor Mas a programa o no bloco NXT na linguagem C E01 Os rob s s o uma seca Entretanto os restantes colegas estavam concentrados a programar e criaram um ambiente de coopera o e de entreajuda Apenas os estudantes E03 e E09 revelaram pouco empenho sem muito interesse ou concentra o apenas observavam curiosos os testes dos colegas Durante a fase de testes na pista nem sempre o rob tinha o comportamento esperado e muitas vezes os estudantes que revelavam mais conhecimento em programa o sentiam se in
229. prendizagem da Algoritmia e Programa o Se o grupo optar por desenvolver o c digo para a plataforma LEGO mindstorms NXT enquanto o rob girar para a esquerda s o lidos os valores do sensor para encontrar os valores m nimo e m ximo Depois de calcular o valor m dio o rob gira para a direita at parar no lado direito da linha No final s o apresentados os valores no visor Se o grupo optar por n o usar o rob o programa deve ser elaborado no Code Block que pede atrav s de um ciclo while 10 n meros inteiros ao utilizador por forma a simulara a leitura do sensor No final tamb m se devem apresentar no ecr os valores m nimo m ximo e m dio Metade da turma optou por calcular a m dia usando o rob Os 3 grupos G06 E01 G04 E03 e E09 e G02 E05 e E08 preferiram por n o usar o rob e programar na aplica o Code Block Os 3 grupos G05 E02 e E04 G03 E06 e E07 e G01 E10 decidiram usar o rob e programar na aplica o Bricx E10 Isto em C mais f cil Professor afirmou Ambos os programas s o escritos na linguagem C Podemos constatar que metade da turma considerou que o uso da tecnologia LEGO pode dificultar a programa o e apesar de a linguagem de programa o ser a mesma consideram que mais f cil programar sem o uso do rob A programa o foi iniciada com debate e partilha de experi ncias entre os estudantes e o professor Enquanto que na atividade com o Code Block a intera
230. presenta o lado da linha O valor m dio a refer ncia que o rob precisa para percorrer a pista O processo de calibra o termina quando o rob roda para a direita at encontrar o lado esquerdo da linha o rob est pronto para a seguir Para completar esta atividade foi tamb m sugerido aos estudantes um programa em C no 81 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o sistema windows desenvolvido no Code Block para simular a calibra o do sensor Neste programa n o foi utilizado o bloco NXT O utilizador introduz no teclado os valores que representam a leitura do sensor No final o programa calcula e mostra no ecr os valores m nimo m dio e m ximo dos valores que foram introduzidos Esta atividade pretende que o estudante relacione o programa da calibra o do sensor desenvolvido no bloco NXT com outro semelhante igualmente desenvolvido na linguagem C mas direcionado para o sistema Windows Depois de aplicado o controlador proporcional o professor investigador desafiou o grupo a criar aprender e partilhar estrat gias alternativas para o rob percorrer a pista Esta nova atividade pretende que o estudante d o melhor de si competindo por melhores resultados do programa seguidor de linha O rob deve percorrer com efic cia toda a trajet ria da pista Terminadas as sess es e a recolha de dados surgiu a necessidade de organizar e relacionar conceitos matem ticos possibilitando a constru o de
231. prestes a chegar ao fim mas o E01 mostrava se agora mais empenhado e motivado deixou de estar ausente e retomou ativamente a atividade O envolvimento dos colegas na atividade afetou o positivamente conduzindo o a uma mudan a de comportamento semelhante aos dos colegas No final da atividade os estudantes revelaram ainda algumas dificuldades nos diferentes modos de leitura do sensor Mais uma vez apesar do toque de sa da alguns permaneceram na sala por estarem totalmente envolvidos e em plena atividade A sess o terminou permanecendo 3 grupos na sala a testarem o rob na pista ATIVIDADE A3 ROB SEGUIDOR DE LINHA CONTROLADOR DE 2 N VEIS O estudante E02 revelou logo no in cio da sess o a preocupa o em resolver alguns obst culos da linha E02 O problema vai ser o cruzamento Professor O cruzamento apenas um pormenor as dificuldades da linha devem ser resolvidas posteriormente Os estudantes ainda revelavam dificuldades no uso da var vel raw um vetor com 3 elementos do tipo inteiro mostravam tamb m dificuldades em responder a quest es sobre o c digo fonte e na correta utiliza o das instru es espec ficas para a manipula o do sensor No in cio da atividade alguns mostraram ansiedade em iniciar a programa o e para assistirem o rob a seguir a linha E10 J o podemos por a andar Professor Sim este o objetivo O estudante E01 pediu ao professor para lhe pro
232. pretar o comportamento do rob uma vez que este representa a forma como o algoritmo funciona Para tal o estudante deve metacomunicar ou seja comunicar sobre a comunica o Assim metacomunica o definida pela intera o entre o conte do e a rela o com o rob sempre que o estudante comunica com o rob o algoritmo transporta um conte do mas tamb m um conjunto de informa o acerca da rela o que se pretende estabelecer contexto em que o algoritmo apresentado A pontua o da sequ ncia dos factos na intera o permite melhor compreender as principais fases da atividade de programa o do rob Durante a fase de implementa o e codifica o do algoritmo existe a necessidade de selecionar e pontuar as sequ ncias comunicacionais entre os estudantes Do poss vel desacordo nessa pontua o v o resultar diferen as por parte dos estudantes na interpreta o dos comportamentos do rob ou na pr pria vis o da resolu o do problema Por outro lado se os estudantes n o conhecerem a sintaxe da linguagem de programa o ou se as instru es n o forem bem expl citas cada estudante pontuar o algoritmo sua maneira resultando efeitos contradit rios na mesma sequ ncia comunicacional N o est em causa se a pontua o boa ou m o que interessa que seja poss vel estruturar algoritmos distintos e alternativos capazes de solucionar o mesmo problema Nas experi ncias para al m da intera
233. quil brio din mico do sistema contrabalan ando os processos sim tricos com os complementares em certo sentido opostos por m improv vel que os dois processos possam se equilibrar a menos que exista entre eles alguma rela o funcional Bateson 2006 p 311 A cismog nese traz a ideia de que integridade e ruptura n o s o distintos e opostos mas faces do mesmo processo de produ o combinada de estabilidade e varia o Bateson 2006 p 35 Nesta perspetiva a integridade e a rutura existem em contexto sendo certo que as ruturas do sistema podem ser o reequil brio num outro plano e a estabilidade pode estar associada a varia es O princ pio do feedback negativo foi utilizado por Bateson para explicar que o sistema capaz de reestabelecer o equil brio atrav s de autocorre es sucessivas Winkin et al 1981 p 35 Estamos perante um sistema circular e autocorretivo capaz de promover uma mudan a e permitir o equil brio do sistema se considerarmos que um aumento na cismog nese sim trica produz um aumento no fen meno complementar correctivo Bateson 2006 p 312 ii Mudan a adaptativa Todos os sistemas biol gicos s o suscet veis de sofrer mudan as adaptativas que devem ser sempre hier rquicas A mudan a adaptativa de qualquer sistema depende da circularidade do feedback concedida por uma atividade natural ou resultante de um refor o individual em todos os casos este process
234. r tradicional da linguagem C e Brickx O estudante esclareceu as suas d vidas partilhou ideias e consolidou novos conhecimentos parece que desta vez conseguiu relacionar o algoritmo com o comportamento do rob Como a maioria dos estudantes n o tinha completado a atividade anterior o professor simulou o comportamento do rob na mesa para que entendessem melhor a calibra o do sensor O E01 e E06 ficaram mais empenhados Depois de ter feito altera es no c digo o E01 foi testar o rob na pista mas este n o girava para a esquerda como esperado a condi o do ciclo while n o estava correta Perante esta situa o o E02 participou com o E01 na procura de solu es e comentou o c digo que estava a desenvolver Para superar algumas dificuldades reveladas no processo de calibra o do sensor o professor teve que explicar uma solu o para que o rob girasse para a esquerda at encontrar a linha preta foi feito um esquema no quadro para anotar e simular os valores devolvidos pelo sensor O debate com o professor ajudou os a refletirem e a entenderem que enquanto o valor lido pelo sensor fosse superior ao valor medio o rob tinha que girar e que quando esse valor fosse menor que o valor m dio ent o tinha que parar O professor teve que dar apoio individualizado aos estudantes E08 E09 e E05 que revelavam mais dificuldades e que ainda n o tinham iniciado as tarefas da atividade o E05 ficou mais motivado para aprender e o
235. ra um comportamento estranho a luz do sensor piscava constantemente Fizeram se lhe v rios testes substituiu se o sensor por outro foi verificado se a bateria tinha pouca carga foi executado o mesmo c digo noutro rob mas o problema permanecia Todos consideraram este comportamento muito estranho e tornou se dif cil descobrir o erro do programa O c digo do programa parecia estar correto mas revelava um erro que s foi detetado na aula seguinte estava relacionado com uma incorreta configura o do sensor A resolu o era bastante simples mas a dete o do problema foi morosa o que podia desmotivar o estudante caso n o se tivesse dado o apoio adequado Esta situa o revela a complexidade de combinar e traduzir a linguagem comportamental do rob com o c digo fonte do programa A capacidade de traduzir corretamente o comportamento do rob pode tornar mais f cil a dete o dos problemas mas nem sempre se revela uma tarefa f cil o que pode alterar comportamentos no estudante de forma menos positiva Durante a experi ncia o professor reparou que alguns estudantes como o E01 e E06 preferiram melhorar e aplicar o controlador de dois n veis no programa em vez de desenvolverem o seguidor de linha com o controlador proporcional Esta op o pode ser justific vel uma vez que a aplica o do controlador proporcional era mais dif cil de implementar e os estudantes revelavam ainda dificuldades em relacionar proporcionalmente a veloc
236. rada Pasos ulteriores hacia una ecologia de la mente A Bixio Trans Barcelona Espa a Editorial Gedisa S A Berlo D K 2003 O processo da Comunica o Introdu o Teoria e Pr tica 108 ed S o Paulo Martins Fontes Bogdan R C amp Biklen S K 1994 Investiga o qualitativa em educa o uma introdu o teoria e aos m todos M J Alvarez S B d Santos amp T M Baptista Trans Porto Editora Bordenave J E D 1995 Al m dos Meios e Mensagens Introdu o Comunica o como processo tecnologia sistema e ci ncia 72 ed Petr polis Vozes Bordenave J E D 1997 O que Comunica o Editora Brasiliense Brophy J 1987 Synthesis of Research on Strategies for Motivating Students to Learn Educational leadership 45 2 40 48 Centeno M J 2009 O Conceito de comunica o na obra de Bateson Interac o e regula o Covilh Livros LabCom Cloutier J 1975 A era de EMEREC ou A comunica o audio scripto visual na hora dos self media 22 ed Lisboa Minist rio da Educa o e Investiga o Cient fica Instituto de Tecnologia Educativa Coutinho C P 2008 A influ ncia das teorias cognitivas na investiga o em Tecnologia Educativa Pressupostos te ricos e metodol gicos expectativas e resultados Revista Portuguesa de Educa o 21 n 1 101 127 pp Danton G 2004 Teorias da Comunica o Retrieved from http virtualbooks terra com br osm
237. rama o teoria orquestral da comunica o podem clarificar a comunica o humana As inter rela es e as intera es s o os meios mais importantes de que o professor pode dispor para desempenhar as suas fun es e melhorar a sua pr tica educativa Para desenvolver o estudo apresentado na segunda parte desta disserta o importante incluir o axioma medium mensagem na teoria orquestral da comunica o acrescentado por Concei o Lopes em 2007 Por outro lado o uso do dispositivo LEGO mindstorms no processo da comunica o pode influenciar a cria o de novas formas de a o e de intera o no mundo social para a coprodu o da realidade da aprendizagem e da mudan a realizada pelo ser humano Assim a comunica o mediada pelo dispositivo LEGO mindstorms pode influenciar o comportamento do estudante e a constru o de mensagens com base na intera o simb lica e na interpreta o da informa o que o medium pode proporcionar Para aprender n o basta memorizar e reproduzir informa o tamb m necess rio construir novos conhecimentos o estudante deve ser capaz de organizar e interpretar a informa o no processo comunicativo por meio da sua reflex o individual e da sua intera o e rela o com o meio No processo de aprendizagem torna se necess rio desafiar o estudante a procurar novos padr es comportamentais a classificar a informa o e a criar v nculos ou estruturas de di logo com outros ambientes ou
238. rob os leva a modificar e corrigir o programa contribuindo para o aperfei oamento do mesmo 42 concorda totalmente m ximo 5 e 5 discorda desta afirma o m nimo 1 de real ar nesta an lise que a metacomunica o contribuiu na opini o da maioria dos estudantes para o aperfei oamento do programa 115 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 3 4 DIMENS O DE AN LISE FEEDBACK ATIVIDADE A1 APRESENTA O ROB SEGUIDOR DE LINHA A apresenta o do v deo monstrou ser eficaz na transmiss o de mensagens ao estudante por m induziu a alguma distra o uma vez que terminada a exibi o do filme foi necess rio mostrar mais uma vez a parte final para que pudessem detetar as principais diferen as entre as tr s experi ncias De uma maneira geral o professor teve que estabelecer um di logo com os estudantes acompanhado de feedback imediato explicando como o rob seguia a linha esclarecendo os efeitos do controlador no controlo do erro e o funcionamento do sensor de cor Para os estudantes implementarem o algoritmo para as tr s experi ncias foi necess rio que o referido feedback fosse cont nuo no entanto metade do turno revelou que n o estava interessado em participar na elabora o do algoritmo Com a ajuda ativa do professor foi poss vel desenvolver o algoritmo para o rob seguir o lado esquerdo da linha utilizando o controlador de dois n veis se o valor da leitura do sensor
239. rograma seguidor de linha aplicando o controlador de 2 n veis com aux lio de C digo fonte um algoritmo SeguidorLinha_2Niveis nxc sos A4 Calibrar o sensor Documento de suporte Atividade 15 Mar 2011 Seguidor de Linha S06 Melhorias para o controlador de 2 n veis F rum do portal ROBOT edu 22 Mar 2011 Elabora o do programa Calibrar o sensor com C digo fonte op o de usar ou n o o rob Calibrar_sensor nxc Brainstorm sobre os resultados obtidos Calibrar_sensor c F rum do portal Calibrar o sensor S07 A5 Rob Seguidor de Linha Controlador proporcional F rum do portal 29 Mar 2011 Controlador Proporcional Desenvolvimento do algoritmo seguidor de linha sos aplicando o m todo proporcional C digo fonte 30 Mar 2011 SeguidorLinha Propor nxc s09 A6 Rob Seguidor de Linha Partilha de estrat gias e F rum do portal 31 Mar 2011 m todos alternativos Controlador Proporcional Aperfei oamento do controlador proporcional V deo Partilha de estrat gias para o seguidor de linha LEGO Mindstorms Controlador Procura de m todos alternativos para o seguidor de Proporcional linha 78 Tabela Il Experiencias realizadas vis o global de cada sess o Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o No mbito da disciplina de PSI as atividades de programa o t m os seguintes objetivos de aprendizagem ANQ 2005 Conhecer v rios tipos de vari veis Util
240. rray Conhecer as regras da declara o de Arrays Utilizar a estrutura de dados Array na resolu o de problemas Diferenciar ndice e valor indexado num Array Identificar as opera es de manipula o de Arrays Dominar os algoritmos de manipula o de Arrays ENTRADAS E SA DAS DO NXT MOTORES O rob pode mudar de dire o por meio da paralisa o ou rota o inversa de um dos dois motores Seguem se alguns exemplos Definir as constantes define POWER MIN 20 tidefine POWER MAX 80 Motor B Roda Direita Motor C Roda Esquerda O rob vira para a esquerda OnFwd OUT B POWER MAX OnFwd OUT C POWER MIN O rob roda para a esquerda P gina 1 OnFwd OUT B PONER MAX OnRev OUT C PONER MAX O rob gira para a esquerda OnFwd OUT B POWER MAX OFF OUT C Para melhorar a estrutura do programa podemos fazer uso de fun es Por exemplo Roda para a frente void Frente OnFwd OUT C POWER MAX OnFwd OUT B POWER MAX task main Frente SENSOR DE COR O sensor pode funcionar como sensor de cor ou de luminosidade Se pretendemos detetar v rias cores devemos inicializar a configura o do sensor para COLORFULL Temos tr s formas diferentes para inicializar o sensor para COLORFULL Sensor de cor na porta de entrada 3 SetSensorColorFull IN_3 ou SetSensor IN_3 SENSOR_COLORFULL ou ainda SetSensorType IN 3 SENSOR TYPE COL
241. rssressressrtssresseressrensressrressresseet 137 4 3 Limita es do estudo sas gia niii E EEEE 139 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS ecceceeeeceerererereereereereceeeeesereeeserceereresersenses 141 ANEXOS ii aa nai a o neies E 145 xiii Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o INTRODU O Os dispositivos de comunica o e informa o geralmente designados por tecnologias da informa o e da comunica o TIC t m uma grande influ ncia na forma o na transmiss o e aquisi o do conhecimento potenciando a comunica o interpessoal numa din mica interativa e cooperante Os jovens est o a crescer num mundo digital com a Internet num mundo repleto de tecnologia Esta gera o jovem com habilidades t cnicas que cresce num ritmo acelerado Don Tapscott chama a de net generation assiste a menos televis o e adora interagir colaborar partilhar e realizar multitarefas desenvolvendo as suas capacidades de an lise e de reflex o Tapscott 2009b No entanto eles s o confrontados muitas vezes com situa es obsoletas nas aulas expositivas do professor ainda com foco na inova o do s culo XIX quadro e giz Assim somos levados a questionar nos queremos na sala de aula uma aprendizagem apoiada numa comunica o conservadora e pouco inovadora ou numa estrat gia de aprendizagem que promova um meio de comunica o mais interativo e mediado pela tecnologia Como pode a tecnologia auxil
242. s o do axioma medium mensagem que acrescentou em 2007 vi O axioma da metacomunica o O conte do e n veis de rela o da comunica o definem a rela o entre as pessoas o contexto da comunica o e a forma como deve ser entendida a mensagem O p blico alvo ao receber uma comunica o pode intervir sobre ela questionando a pedindo ao interlocutor mais rigor e clareza acerca da informa o que transmitida e que designa o conte do da mensagem Atrav s da linguagem verbal e n o verbal poss vel dar mais destaque mensagem que queremos comunicar e forma como ela 39 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o deve ser interpretada A este aspecto relacional de uma comunica o sendo uma comunica o sobre uma comunica o Watzlawick et al 2007 p 49 d se o nome de metacomunica o Isto significa que a comunica o n o se limita a transmitir a informa o ela induz ao mesmo tempo um determinado comportamento Assim toda a comunica o obriga a um duplo processo a compreens o dos conte dos da mensagem e a interpreta o do modo como o conte do apresentado os subentendidos os sil ncios Lopes 1991 p 22 O ser humano n o comunica apenas tamb m metacomunicam ou seja comunicam entre si sobre a sua comunica o verbal e n o verbal Como vimos a comunica o humana n o acontece apenas por palavras conte do o que dito o modo como se fala as e
243. s vel presenciar feedback entre os estudantes foi o caso do E08 que se retirou do local da pista com o rob na m o e dirigiu se para o grupo do colega E02 pediu ajuda e debateram juntos o c digo fonte partilharam ideias e compararam os c digos e a pr tica utilizada na leitura do sensor E02 e E06 partilharam experi ncias debatendo a estrutura de decis o que deviam utilizar no 118 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o algoritmo no entanto eles pareciam ainda n o ter entendido que os rob s com programas iguais podiam ter comportamentos diferentes ao percorrerem a pista No final da atividade apenas um grupo do segundo turno conseguiu que o rob seguisse a linha No primeiro turno foram detetadas algumas dificuldades e erros no programa tais como a incorreta configura o do sensor dificuldades na implementa o da estrutura de decis o escolha incorreta do valor para representar o lado da linha Para estimular a confian a dos estudantes o professor disse Na segunda feira v o conseguir p r o rob a percorrer a linha E06 responde insatisfeito Espero bem que sim stor ATIVIDADE A4 CALIBRAR O SENSOR Nesta atividade os estudantes revelaram dificuldade em descrever o algoritmo para o rob calibrar o sensor Assim para auxiliar o desenho do algoritmo o professor fez uma linha preta no quadro posicionou o rob na linha e simulou o movimento para calibrar o sensor Foi feito
244. s com a aprendizagem Bateson 2000 pp 280 281 Na aprendizagem as mensagens podem ser de tipos l gicos diferentes podem ser comentadas e retornadas sob a forma de meta mensagens Esta teoria permite compreender a import ncia da descontinuidade existente entre os diferentes n veis l gicos e como eles se organizam de forma hier rquica Centeno 2009 p 35 Desta forma no processo de aprendizagem as mensagens que ocorrem num n vel superior s o afetadas pelas mensagens num n vel inferior 21 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Como acentua Bateson a aprendizagem revela sempre algum tipo de mudan a mas identific la pode ser uma quest o delicada Bateson 2000 p 283 por exemplo a forma mais simples de mudan a o movimento no entanto devemos estruturar entre outras regras a nossa descri o em termos de posi o velocidade e acelera o A mudan a denota um processo mas este tamb m est sujeito a uma mudan a O processo pode ser r pido ou lento e at pode sofrer outros tipos de mudan a de forma a obtermos um processo diferente Bateson considera necess rio expandir a teoria convencional da aprendizagem abordando alguns aspetos do processo de aprendizagem tais como a an lise das trocas de sinais ou mensagens entre as pessoas Winkin et al 1981 pp 136 137 Estas trocas significam processos que por sua vez tamb m est o sujeitos a mudan as desenvolvendo process
245. s e condi es de suas pr prias vidas poss vel que o indiv duo seja confrontado com uma abund ncia de informa o e de opini es e ser incapaz de relacionar as experi ncias mediadas aos contextos pr ticos da vida cotidiana 1 2 3 Comunica o aprendizagem mudan a Continuando guiado pelos estudos de Concei o Lopes realizados sobre as teorias da comunica o de Gregory Bateson antrop logo da comunica o e da sua equipe Paul Watzlawick et al destacar se a import ncia destas teorias pela import ncia na prossecu o das finalidades desta disserta o Deste modo sublinha se neste roteiro concetual a interpreta o da autora sobre as teorias da aprendizagem e mudan a de Bateson da teoria de an lise da comunica o interpessoal de Bateson Watzalawick e de Concei o Lopes que em 2007 aumentou a teoria orquestral da comunica o com a inclus o do axioma medium mensagem Bateson afirma citado por Lopes 2004 que todo o sistema humano um ecossistema aut nomo sens vel auto organizado e homeost tico A ecologia do sistema humano constitu do pela soma total de subsistemas que interagem em conex o funcional e disfuncional seja interna ou externa como um todo integrado Os seres vivos t m propriedades sist micas comuns que resultam de um processo de intera o permanente estruturado num processo descont nuo de aprendizagem e mudan a insepar vel dos contextos em que socializado Lopes 2011b
246. s e o progresso da atividade pois logo de in cio que se verificou a partilha entre eles de modo a constru rem o conhecimento Os estudantes foram os respons veis pelo seu processo de aprendizagem e pela procura de estrat gias e de m todos alternativos para o rob percorrer a pista O professor apenas efetuou um feedback regular fornecendo algumas orienta es imediatas aos estudantes incentivou os tamb m a procurarem novas solu es sugerindo a fus o de pelo menos dois controladores QUESTION RIO OPINI ES DOS ESTUDANTES PARTICIPANTES Segue se a s ntese estat stica das opini es dos 20 estudantes referente afirma o 4 do question rio 122 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Q4 O feedback do professor e ou dos colegas importante para obter as informa es necess rias e continuar a desenvolver a atividade E 2 10 m N o concordo nem discordo E 8 40 E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 10 50 Figura 20 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 4 do question rio A an lise do Figura 20 permite constatar que a maioria dos estudantes considera o feedback do professor e ou dos colegas importante para obter as informa es necess rias e continuar a desenvolver as atividades experimentais 40 concorda totalmente m ximo 5 e 10 n o tem opini o m nimo 3 3 5 DIMENS O DE AN LISE EFEITOS RESULTADOS DO USO DO ROB LEGO MINDSTORMS NA APRENDIZAGE
247. s escolares dos estudantes do curso de programa o e de outros cursos do primeiro ano A maioria dos professores de programa o afirma que os estudantes n o sabem programar porque eles desconhecem como devem resolver os novos problemas que lhes s o colocados e n o t m os requisitos suficientes de c lculos matem ticos Gomes amp Mendes 2010 o mesmo acontece com a aprendizagem da programa o em geral e da linguagem C em particular Habitualmente os materiais utilizados e as estrat gias promovidas na aprendizagem da programa o s o de natureza est tica e pouco adequado aos conceitos din micos de algoritmia e ao elevado n vel de abstra o Mendes 2001 Tamb m certo que cada vez mais dif cil manter os estudantes motivados na sala de aula Por outro lado a maioria dos professores continua a dar aulas expositivas e pouco din micas dificultando a aprendizagem da programa o o professor apresenta os conceitos te ricos com alguns exemplos e no final prop e exerc cios para serem resolvidos Nas aulas s o desenvolvidos programas e apresentadas as sintaxes da linguagem de programa o mas na maioria das vezes sem qualquer representa o visual Estas estrat gias n o favorecem a compreens o e assimila o dos conte dos program ticos da disciplina dificultando o desenvolvimento do racioc nio l gico essencial para a elabora o dos algoritmos Os algoritmos e programas computacionais s o processos d
248. s foram testar o rob na pista Na 22 sess o desta atividade alguns estudantes revelaram ainda dificuldades nomeadamente no processo de leitura das 6 cores b sicas O estudante E01 ao contr rio da 1 sess o revelou desta vez desinteresse e n o estava concentrado para realizar a atividade Quanto aos demais normalmente quando interagiam entre si apresentavam o rob como se fosse um elemento participante do grupo como de uma pessoa se tratasse Nesta sess o apenas 3 grupos revelavam empenho na tarefa proposta estavam concentrados na experi ncia e analisavam cuidadosamente os resultados procurando explicar os valores registados Verificaram que nem sempre obtinham os mesmos resultados em lugares semelhantes da pista muitas vezes em resultado das sombras projetadas no rob Nesses grupos foram feitas v rias experi ncias com sucessivo feedback do professor que desafiou os grupos para mostrarem no visor do NXT os valores das outras vari veis Note se contudo que para o estudante mostrar na mesma linha mais do que um valor no visor era necess rio conhecer outras fun es 124 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o de manipula o do texto e apesar do professor ter abordado estas fun es numa aula anterior os estudantes revelaram dificuldades em concretizar o desafio Embora o E01 permanecesse ainda aborrecido ele dirigiu se ao colega E10 para desenvolverem juntos a atividade A sess o estava
249. s no f rum Pela primeira vez os estudantes preferiram n o participar no f rum do portal ROBOT edu Queriam ser os primeiros a resolver o problema n o queriam revelar no f rum as suas ideias e experi ncias para que o outro turno n o ficasse em vantagem na procura e descoberta da solu o Durante a atividade foi not rio este elevado n vel de competitividade entre os turnos ATIVIDADE A6 ROB SEGUIDOR DE LINHA PARTILHA DE ESTRAT GIAS E M TODOS ALTERNATIVOS Nesta atividade estiveram presentes os dois turnos Pretendia se aperfei oar o controlador proporcional e procurar m todos alternativos para o seguidor de linha Devido ao elevado n mero de estudantes na sala foi necess rio partilhar os rob s 94 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o entre os grupos Todos iniciaram a atividade com algum empenho e interesse para melhorarem o programa Junto dos computadores debateram se ideias e foram efetuadas corre es no c digo O E01 testou o rob na pista e revelou bons resultados o rob conseguia seguir as curvas de 90 em ambos os sentidos mas n o conseguia passar o cruzamento O rob oscilava muito uma vez que o estudante aplicou o controlador de dois n veis Enquanto os colegas observavam o rob o E01 revelou a sua dece o Durante os testes na pista os rob s mostravam comportamentos diferentes O ambiente revelou se interacional bastante participativo e din mico tanto junto da pista
250. s o rob n o revelou o comportamento desejado A turma observou e comentou o resultado com risos E06 H H Onde que ele est a ir Heil H H Vai nas calmas E08 O verdadeiro alentejano ATIVIDADE A4 CALIBRAR O SENSOR Durante esta atividade foram exploradas duas metodologias diferentes de programa o que exigiram compet ncias distintas possibilitando aos estudantes estabelecerem diferentes formas de a o e intera o Foi dito aos estudantes que o c lculo da m dia podia ser calculado por dois m todos diferentes com e sem uso do rob Podiam utilizar a aplica o Bricx para programar o bloco NXT ou em alternativa podiam preferir a aplica o Code Block e desenvolver um programa semelhante para o Windows Os estudantes revelaram preocupa o na escolha do desafio pois pretendiam saber qual deles era de mais f cil resolu o O professor explicou que ambas s o desenvolvidas na linguagem C mas apenas uma usa o bloco NXT do rob O programa deve calcular e mostrar o valor m dio dependente dos valores m nimo e m ximo encontrados Se optarem por usar o rob os dados s o lidos pelo sensor o resultado apresentado no visor do bloco NXT se optarem por n o usar o bloco NXT os dados s o fornecidos pelo utilizador via teclado e o resultado apresentado no ecr do computador O professor explicou que os grupos deviam optar pela plataforma de que mais gostassem 91 Mindstorms na A
251. s restantes ficaram mais atentos e melhoram o seu comportamento O E02 foi testar o seu rob na pista O sensor continuava a revelar problemas e a luz piscava constantemente O professor testou o seu programa no rob do estudante que funcionou perfeitamente o problema n o era do sensor mas sim do programa Perante esta constata o o professor sugeriu ao estudante que revisse o c digo fonte do seu programa O E02 testou o rob o problema do sensor foi resolvido apesar do estudante n o ter conseguido identificar o erro e considerar toda esta situa o muito estranha Efetivamente o problema residia no c digo e na chamada fun o respons vel pela inicializa o do sensor O professor deu feedback das experi ncias desenvolvidas pelos estudantes foram apresentados os resultados e alguns dos problemas por eles vivenciados O professor comenta que n o basta alterar no c digo os valores das vari veis e das constantes necess rio alterar a estrutura do programa e pensarem em novas solu es O professor tentou motivar os estudantes fazendo uma breve reflex o sobre a vantagem 121 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o do c lculo do erro para o rob seguir eficientemente a linha Para ajudar no racioc nio o professor sugeriu a utiliza o de uma constante Power para representar a velocidade do rob quando seguisse em linha reta ou seja quando n o ocorresse qualquer erro explicou tamb m que o
252. sagens entre o WifiBlock com qualquer dispositivo ligado rede local como o computador smartphone tablet ou com servidores web O bloco wifi WifiBlock permite desenvolver diversos projetos desde um controle remoto registo e an lise de dados adquiridos atrav s de sensores prot tipo que permita uma gest o inteligente da casa dom tica ou at mesmo a cria o de uma esta o de meteorologia com a comunica o wireless O WifiBlock pode proporcionar novos ambientes de aprendizagem e de comunica o e permite abrir portas para 138 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o aplica es mais aliciantes por exemplo o rob NXT pode enviar mensagens numa rede social como o Facebook ou atrav s do Twitter avisando quando deteta um obst culo ou quando um determinado sensor for ativado O rob pode ser inserido num novo sistema de comunica o com a capacidade de proporcionar novas mensagens Estas novas aplica es podem ter um grande impacto na cria o de novas estrat gias de aprendizagem e de comunica o Tendo em conta o exposto e em primeiro lugar o investigador admite que necess rio aprofundar as pesquisas sobre a aplicabilidade do WifiBlock na tecnologia LEGO mindstorms NXT numa implementa o futura seria interessante aplicar o ensino b Learning na disciplina de PSI utilizando e conectando o rob LEGO mindstorms NXT com o bloco Wifi WifiBlock principalmente se o b Learning fosse tamb m enqua
253. sas diferen as no meio ambiente onde est o inseridas A diferen a n o est localizada no espa o ou no tempo a diferen a uma ideia a que chamamos mudan a produzida pelo meio ambiente num sistema experimental e de observa o qualquer sistema funciona por meio de diferen as Bateson 2000 p 489 Esta observa o experimental n o tem como des gnio conhecer as coisas em si mas deve permitir nos guardar informa es de diferen as existentes entre essas realidades observadas por forma a construir e nascer as nossas ideias as nossas apresenta es e representa es construir o nosso conhecimento Na verdade a unidade de informa o a diferen a Bateson 2000 p 489 Por exemplo um nico bit de informa o corresponde a uma nica diferen a pode ser a resposta para sim ou n o a uma quest o em qualquer n vel de complexidade e de abstra o Bateson 2000 p 273 Podemos encontrar nas pessoas muitas coisas em comum Bateson 1979 na obra Mind and nature A necessary unity procura estabelecer uma rela o com todos os seres vivos do universo a que o autor designa como pattern which connects Bateson 1979 p 8 ou por outras palavras estabelecer um padr o que liga toda a realidade Podemos relacionar este conceito com o processo da aprendizagem uma vez que no espa o da sala de aula o professor procura alcan ar a qualidade mostrando aos estudantes um fio condutor com
254. seguiu os resultados pretendidos Voltaram a trocar ideias entre si refletiram e tentaram agora encontrar solu es para o m todo do controlador proporcional comunicavam sobre os comportamentos do rob junto pista Algumas vezes a metacomunica o n o era bem sucedida quando os estudantes julgavam que o rob deveria ter o mesmo comportamento em rela o a outros que tamb m estavam presentes no mesmo contexto Enquanto os estudantes descreviam o comportamento do rob durante o processo de calibra o do sensor foram confrontados com valores diferentes na mesma ocasi o e no mesmo local da pista o professor teve que explicar que os valores lidos pelo sensor dependiam muito da luz ambiente e das sombras detetadas naquele instante Por vezes com o mesmo valor de rota o aplicado no motor os rob s giravam de maneira diferente o professor teve que explicar que tal era derivado da pouca carga da sua bateria Muitas vezes uma m interpreta o do comportamento do rob num dado contexto podia dificultar as fases de teste e de depura o no processo da programa o ou influenciar negativamente uma tomada de decis o na resolu o do problema O estudante E01 num determinado momento revelou outras inten es dizendo que o m todo proporcional n o era o mais adequado e que preferia desenvolver o programa com o controlador de dois n veis A sua op o deveu se a uma incorreta interpreta o do comportamento do rob combinada
255. sejava Apesar das dificuldades sentidas os estudantes persistiam e debatiam juntos o problema que surgira no entanto o professor teve que ajudar a alguns na dete o de pequenas incorre es no c digo ou na discuss o de novas estrat gias para poderem continuar com a atividade de programa o Geralmente os estudantes optavam por implementar solu es mais simples ou efetuavam apenas pequenas altera es no programa que muitas vezes se revelavam insuficientes ou pouco eficientes na resolu o do problema outros desmotivavam pouco a pouco porque consideravam o problema dif cil e come avam a desistir na busca de novas propostas para a resolu o do problema Durante a fase de testes e quando o rob tinha o comportamento inesperado muitas vezes os estudantes que revelavam mais conhecimento em programa o sentiam se incomodados Foi poss vel verificar que os estudantes com mais dificuldades pediam com frequ ncia a ajuda dos colegas que apresentavam melhores resultados e nestas situa es foi poss vel presenciar o feedback entre eles No entanto apesar da intera o ativa manifestada da entreajuda e da partilha de opini es foi necess ria muitas vezes a interven o do professor para a elabora o correta dos algoritmos ou para a dete o de erros de compila o Assim o feedback regular revelou ser indispens vel em todas as atividades para fornecer algumas orienta es imediatas Na ltima atividade desen
256. sem precedentes para a a o a fim de melhorar a qualidade do ambiente de aprendizagem Norman e Papert t m vis es ligeiramente diferentes do papel ideal que a tecnologia pode desempenhar na aprendizagem Os modelos apresentados s o por vezes contradit rios por exemplo Norman 1993 defende a efici ncia na repeti o de palavras na aprendizagem do estudante mas Papert 1993 da opini o que esta teoria n o funciona Norman defende que a curiosidade e a divers o s o elementos motivadores na aprendizagem do estudante no entanto embora Papert admita que estes elementos s o importantes considera mais relevante a confian a do estudante e o seu senso de prop sito na aprendizagem Segundo Norman existem dois modos predominantes na cogni o o experimental e o reflexivo Norman 1993 pp 22 26 Relativamente ao modo experimental adquirimos o conhecimento de forma espont nea geralmente sem exigir grande esfor o nem concentra o manipulando os conte dos do conhecimento f sico ou simbolicamente Quanto ao modo reflexivo atuamos lentamente e com muito trabalho pois este requer ambientes que favore am a concentra o a aten o e uma an lise cuidada Na educa o predomina a ideia de que tudo pode ser estudado no modo experimental o que segundo Norman muito grave porque a maior amea a atual querer experimentar quando necess rio refletir aqui que a divers o toma o lugar do pensamento Mais perigoso aind
257. sino de programa o do que o ambiente tradicional de sala de aula Santos et al 2006 Lu s Gaspar acredita que esta plataforma uma mais valia para o ensino da inicia o da programa o como o caso da disciplina de bases de programa o do 10 ano do curso tecnol gico de inform tica Gaspar 2007 Delman Goetz Langsam and Raphan 2009 desenvolveram um sistema de ensino de C C que usa os rob s LEGO mindstorms RCX num curso de ci ncias e computa o para a aprendizagem da inicia o programa o O sistema foi implementado utilizando o firmware BrickOS e o ambiente de desenvolvimento integrado IDE Code Block desenvolvidos pela comunidade open source foi tamb m integrado no Code Blocks o emulador BrickEMU O presente sistema permite desenvolver programas em C C no Code Block compilar e efetuar o download para o bloco RCX executar o programa e por fim observar o comportamento do rob O ambiente IDE e o software de rob tica s o executados na m quina virtual Sun VirtualBox permitindo uma plataforma de programa o uniforme para todos os sistemas operativos Windows Mac OS e Unix Linux O objetivo ensinar a desenvolver o racioc nio l gico Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o na algoritmia em vez do estudante se concentrar apenas nas especificidades da linguagem de programa o Posteriormente desenvolveram um sistema de ensino de C C que usa os novos rob s LEGO mindstor
258. sistema circular interacional e de m ltiplos contextos 31 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Paul Watzlawick partilhou com Gregory Bateson v rias pesquisas desenvolvidas no Palo Alto onde aprofundaram o estudo dos processos psicol gicos da comunica o Um dos pressupostos te ricos abordava o estudo das rela es dos indiv duos s rea es de outros indiv duos Neste contexto n o basta considerar as rea es do indiv duo A ao comportamento do indiv duo B mas tamb m de que modo essa rea es afetam o comportamento posterior de Be o seu efeito sobre A A pragm tica da comunica o de Watzlawick et al baseia se citado por Lopes 2004 em tr s hip teses que mant m uma coer ncia entre si e que traduzem a patologia da comunica o a ess ncia da comunica o encontra se nos processos relacionais e interaccionias que o indiv duo protagoniza ao longo da sua vida todo o comportamento humano tem valor de mensagem e n o existem indiv duos perturbados psiquicamente o que existem s o perturba es da comunica o entre indiv duos portadores de sintomas e o seu meio envolvente Lopes 2004 A mesma autora refere que a primeira hip tese desenvolve o axioma da pragm tica da comunica o interpessoal a segunda uma metodologia da mudan a e a terceira hip tese t cnicas terap uticas espec ficas Segundo Bateson et al a comunica o concebida como um sistema de m ltiplos ca
259. so de comunica o o autor d como exemplo a localiza o e a data no cabe alho de uma carta a identifica o inicial de uma conversa telef nica Finalmente a intera o quase mediada intera o mediatizada deixa de ser uma rela o dial gica e passa a ser uma rela o de natureza monol gica o fluxo da comunica o predominantemente de um nico sentido sem exigir um mesmo contexto s o aquelas rela es sociais estabelecidas pelos meios de comunica o de massa Thompson 1998 p 79 em que um emissor disp e de um meio ou canal livros jornais r dio televis o etc para difundir uma mensagem para um n mero indefinido e disperso de potenciais recetores O autor refere o exemplo do leitor de um livro recetor de uma forma simb lica cujo remetente n o exige uma resposta direta e imediata A este prop sito Concei o Lopes acrescenta que se por um lado existe distin o entre cada uma das tr s categorias por outro lado cada um dos processos de comunica o cont m todos os outros e todos os outros num s est o nele contidos Lopes 2011a p 4 A mesma autora conta que estas tr s categorias do processo de comunica o humana e social de Thompson coexistem nos diversos mundos e experi ncia e integram a sua g nese Lopes 2011a p 4 Desta forma como refere Concei o Lopes a comunica o mediada e quase mediada assentam nos processos de sociabilidade e de socializa o e im
260. sor Espetacular Quem vai ser o pr ximo O E01 diz ao E02 como se tivesse ganho uma aposta Aprende O E02 voltou a testar o rob e pouco tempo depois tamb m conseguiu os resultados pretendidos Perto do final da primeira sess o trocaram se ideias e desenvolveu se um sentimento de parceria e de entreajuda Apenas o estudante E10 ao contr rio da aula anterior n o revelou muito empenho nem muita concentra o na realiza o da atividade Na segunda sess o os grupos recome aram a programa o do seguidor de linha Apenas no in cio da sess o os estudantes E08 E09 e E05 estiveram distra dos e resolveram n o programar Quando o E01 foi testar o rob na pista este continuava a ter o comportamento da sess o anterior Curiosamente ele culpou o rob e as condi es da pista pelo comportamento n o desej vel que obteve O rob foi visto mais uma vez como uma personagem real no processo de comunica o e como aquele que devia assumir a culpa se algo correr mal E01 Est ver agora est a andar bem o problema s o as falhas brancas na pista Durante os sucessivos testes o rob persistia em n o querer fazer as curvas internas de 90 ou de n o seguir o cruzamento O professor sugeriu aos estudantes que vissem o filme LEGO Mindstorms Seguidor de Linha e analisassem o comportamento do rob nos locais mais problem ticos da pista Sugeriu tamb m que apresentassem os resultado
261. ssas s condi es aleat rias do ambiente aquilo que novo pode resultar numa dificuldade em transmitir mensagens aos outros O feedback assenta na perce o dos resultados e nos efeitos de um comportamento necess rios para aprender ou decidir o que se deve fazer posteriormente Num relacionamento interpessoal dar feedback dar a saber ao outro o que achou ou sentiu a respeito de um comportamento ou de uma atitude No modelo linear de aprendizagem do tipo est mulo resposta existem apenas dois componentes um professor que ensina e um estudante que aprende Mas este modelo linear torna se obsoleto quando aprendemos sobre circuitos cibern ticos de intera o Bateson 1979 p 134 refere que a unidade m nima de intera o constitu da por tr s componentes o est mulo a resposta e o refor o Destes tr s componentes o segundo o refor o do primeiro e o terceiro refor o do segundo a resposta do estudante refor a o est mulo fornecido pelo professor e assim por diante Na aprendizagem subsiste um refor o e uma intera o bidirecional entre o meio ambiente e o ser vivo Para melhor compreender o processo da aprendizagem necess rio entender como o indiv duo constr i e cria o conhecimento num ambiente interativo e relacional N o basta saber como o indiv duo repete e copia conhecimento num processo de memoriza o Bateson 2000 pp 279 308 no seu artigo The logical categories of learning and communi
262. ssim o significado da mensagem algoritmo s pode ser apreendido se o estudante for capaz de descrever os diversos comportamentos do rob participando em processos de comunica o a n vel da troca de intera es O feedback o retorno de informa es ao estudante acerca dos resultados obtidos do seu desempenho e do seu comportamento assenta na perce o dos resultados e nos efeitos comportamentais do rob necess rios para o estudante aprender ou decidir o que deve fazer no c digo do programa ou no algoritmo Evidentemente o feedback pode ser positivo ou negativo mas capaz de reestabelecer o equil brio atrav s de autocorre es sucessivas A sua finalidade maximizar o desempenho do estudante proporcionando lhe grandes oportunidades de crescimento e evolu o No processo de aprendizagem o feedback pode ser entendida como uma ideia ou uma opini o ou seja como uma manifesta o sobre o que pensa ou sente o estudante a respeito de algo ou algu m Todo o grupo de estudantes tem opini es sobre os comportamentos do rob e podem manifest las a qualquer momento No entanto h uma grande diferen a entre uma opini o e a realidade por mais evidente que seja a opini o de um estudante trata se da rela o do indiv duo com uma determinada 67 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o experi ncia da perce o que ele formou sobre a realidade e o meio ambiente Um feedback eficaz ajuda o indiv
263. starem da disciplina Ent o o professor representou graficamente a fun o linear no quadro e associou o gr fico com o controlador proporcional aplicado ao rob Apenas o estudante E10 foi capaz de relacionar o conceito da proporcionalidade direta com o controlador e explicou o efeito da velocidade no comportamento do rob quanto mais o rob se afastar da linha mais r pido tem que virar para corrigir o erro e aproximar se novamente da linha ATIVIDADE A2 MOSTRA OS VALORES DO SENSOR Nesta atividade os estudantes levantaram muitas d vidas na programa o do sensor e na utiliza o correta dos par metros da fun o alguns revelaram dificuldades na aplica o da estrutura de repeti o necess ria para ler os valores do sensor que n o revelariam se a linguagem C fosse aplicada na programa o de uso geral A maioria dos estudantes revelou progressos na aprendizagem no entanto o E08 apresentou muitas dificuldades na interpreta o do algoritmo mas ficou muito interessado em entender como procedia o rob leitura do sensor e mostrava os valores no visor Fazia perguntas com a inten o de receber uma resposta mostrando curiosidade e vontade em perceber para ele foi mais f cil entender o comportamento do rob do que traduzir o c digo do programa Poucos relacionavam o comportamento do rob com o c digo fonte do programa e os estudantes E02 e E04 refletiam sobre os valores diferentes que obtiveram em diversas posi
264. sucesso escolar a Falta de aten o concentra o e Falta de h bitos de estudo sendo de seguida a Indisciplina na sala de aula e Desinteresse pela disciplina os fatores mais referidos Ao n vel comportamental na generalidade os estudantes participantes demonstram imaturidade face ao esperado para o seu n vel et rio e falta de responsabilidade e alguns estudantes demonstram dificuldade em assumir a atitude e posturas adequadas e necess rias para o normal funcionamento das atividades letivas Em rela o ao gosto pelo estudo 6 estudantes 29 declararam n o gostar de estudar 8 38 gostam s vezes e 6 33 afirmaram gostar Em termos do n vel de estudo que os estudantes pretendem atingir a maioria pretende ficar com o 12 ano e portanto n o prosseguir Relativamente profiss o desejada a maioria dos estudantes n o sabe e somente 5 pretendem profiss es relacionadas com a inform tica As disciplinas mais apontadas como sendo as preferidas dos estudantes s o TIC e educa o f sica e as disciplinas de que os estudantes declaram gostar menos s o a matem tica e o ingl s Durante o percurso escolar destes estudantes apenas 9 n o possuem qualquer reten o pois os restantes j obtiveram entre 1 a 2 reten es somente 5 estudantes declararam estudar diariamente e 3 afirmam estudar com ajuda m e prima explicador Na ocupa o dos tempos livres verifica se que a atividade a que os estudan
265. tacomunica o isto comunica o sobre a comunica o Bordenave 1997 p 59 A metacomunica o pode ser feita verbalmente ou por outras formas n o verbais tais como gestos olhares ou at mesmo as emo es reveladas pelos estudantes permite a clarifica o das mensagens e pode melhorar o processo de intera o e de interpreta o Por vezes o algoritmo pode n o ser bem interpretado e consequentemente o rob n o ter o comportamento desejado Em outras situa es o rob pode ter um comportamento eficaz mas o estudante necessita de discutir o algoritmo de forma a melhorar e encontrar uma solu o mais eficiente O estudante ao analisar o comportamento do rob pode intervir sobre ele e interagir com os outros estudantes questionando e interpretando a forma como o seu algoritmo funciona exigindo mais rigor e clareza na elabora o do algoritmo e no desenvolvimento do seu pr prio racioc nio O rob o pr prio mediador da a o e das rela es do grupo de estudantes Neste sistema de comunica o mediado pela rob LEGO mindstorms podem ser elaboras atividades com a inten o de resolver eficientemente um problema na forma de um algoritmo estimular o estudante a construir mensagens e a procurar novos conhecimentos O estudante pode interagir com o concreto artefacto tecnol gico LEGO mindstorms e o abstrato algoritmo proporcionando atrav s das mensagens a interpreta o do seu algoritmo e a co
266. tema que contactam mais com o estudante ticEDUCA 2010 A mudan a n o tanto o que se ensina mas como se ensina Neste mbito o desafio encontrar outras formas de aprendizagem e estimular a cultura socio tecnol gica por outro lado deve se manter a liga o das escolas com as universidades e promover a investiga o a o desenvolvidas pelos professores No futuro necess rio olhar para um novo horizonte onde se possam formar estudantes aut nomos empreendedores criativos e inovadores capazes de sobreviver num mundo complexo e de mudan a Neste contexto preciso transformar a escola e as suas estruturas relacional e comunicativa promovendo a integra o dos saberes e a participa o ativa dos estudantes no seu pr prio processo de aprendizagem necess rio repensar a escola como um meio de comunica o pois o professor por ser tamb m um meio de comunica o tornar se um dos elos mais importantes dever preparar se de forma adequada e partir descoberta de novos horizontes e aplicar esta tecnologia no plano 44 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o did tico incutido numa estrat gia comunicacional ser um promotor da aprendizagem encorajando e orientando os seus estudantes neste novo ambiente tecnol gico No entanto a simples introdu o das tecnologias no processo de ensino aprendizagem n o conduz necessariamente a mudan as ou melhorias na qualidade do ato educativo Est
267. terior A falta de carga fez com que um dos rob s fosse partilhado com outro grupo mas tal n o correu muito bem Perante esta situa o O professor sugeriu juntar dois grupos para desenvolver a atividade No in cio a atividade estimulou pouco a intera o e coopera o entre os estudantes mas pouco depois foram organizados e criados por sua iniciativa novos grupos de trabalho Os E09 E05 e E08 juntaram se em grupo para desenvolverem a atividade Juntaram se tamb m os estudantes E02 E01 e E06 para programaram e testaram o rob O grupo conseguiu p r o rob a girar para a direita e calcular os valores m nimo m ximo e medio O professor comunicou turma os bons resultados alcan ados pelo grupo e sugeriu que passassem para a pr xima etapa girar o rob para a esquerda at encontrar o lado da linha Apesar das dificuldades os estudantes estavam motivados em resolver o problema Presenciou se uma coopera o m tua entre eles mas em alguns grupos o professor teve que dar apoio e incentivo para n o desistirem de programar Os estudantes E01 e E02 debateram ansiosos a procura de uma solu o partilharam constantemente entre si ideias e experi ncias e fizeram quest o em revelar os seus resultados ao professor O E05 preferiu brincar e n o revelou empenho na realiza o das tarefas o professor chamou o aten o mas o estudante n o revelou melhorias significativas no seu comportamento O E01 esteve motivado e en
268. tes mais se dedicam a utiliza o do computador e de seguida ver televis o e praticar desporto 2 1 5 Equipamentos recursos e espa os essenciais O laborat rio de Inform tica onde s o desenvolvidas as experi ncias pr ticas equipado com 14 computadores multim dia da nova gera o e um quadro interativo que inclui um videoprojector Para al m dos computadores s o utilizados 8 kits educacionais LEGO mindstorms NXT 2 0 o que permitiu a utiliza o de um rob por cada grupo de trabalho Nas atividades s o utilizadas as aplica es open source Dia Diagram Editor Code Block e BricxCC Code Blocks um IDE multi plataforma Linux Mac e Windows dirigido para a programa o de v rias linguagens incluindo o C C http www codeblocks org Bricx Command Center tamb m conhecido por BricxCC um ambiente integrado de programa o para o Bloco NXT do kit LEGO mindstorms integrando v rias linguagens http bricxcc sourceforge net A linguagem de 59 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o programa o utilizada Not eXactly C tamb m conhecido por NXC desenvolvida por John Hansen muito parecida com a linguagem C Dia Diagram Editor permite a cria o de diagramas incluindo o fluxograma forma padronizada e eficaz para representar as instru es l gicas de um determinado processamento ou algoritmo http dia installer de O portal Web ROBOT edu cons
269. trolador proporcional LEGO Mindstorms Experi ncia Seguidor de Linha http videos sapo pt 4zjEaDfcRIZLWrII3QSs http WWww youtube com watch v c uv46dhR84 O v deo divulga uma curta metragem que revela as primeiras experi ncias do rob seguidor de linha O v deo mostra alguns resultados positivos baseado no esfor o e compet ncias de dois elementos de um dos grupos de trabalho tamb m permitiu divulgar e fazer compreender turma que o sucesso do grupo foi baseado essencialmente no seu esfor o e na sua vontade para aprender e experimentar Para estimular e transferir a confian a nos estudantes foi realizado o feedback sobre os resultados alcan ados No primeiro dia de programa o do seguidor de linha poucos grupos conseguiram obter os resultados pretendidos no entanto o professor investigador transmitiu aos estudantes que os desafios n o s o alcan ados sempre pelo mais forte ou mais r pido mas cedo ou tarde o vencedor aquele que pensa que capaz 83 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o LEGO Mindstorms Controlador Proporcional http videos sapo pt o4fkfflHzViMbcFfPMVc http www youtube com watch v 0YVDdL EUOY Esta curta metragem revela as experi ncias dos estudantes no rob seguidor de linha aplicando o controlador proporcional 2 1 9 Dimens es e codifica o dos dados Depois da revis o dos dados recolhidos pelos diversos instrumentos o investigador confrontou os
270. truir o conhecimento foi criado para suporte e partilha de recursos foi desenvolvido na plataforma joomla e alojado no servidor da escola com o endere o http robotedu esenviseu net O portal disp e de uma rea reservada de um f rum de discuss o e de question rios onde cada estudante pode partilhar as suas opini es e ideias assim como refletir acerca da sua participa o em cada atividade Os recursos em v deo desenvolvidos nesta investiga o e que deram suporte s atividades experimentais foram disponibilizados no youtube e no SAPO V deos canal ROBOT edu de esenviseu http videos sapo pt manage canal html id 4 2 1 6 T cnicas e instrumentos de recolha de dados Neste estudo foram selecionados t cnicas e instrumentos de recolha de dados por forma a garantir a sua objetividade e viabilidade Os dados recolhidos atrav s das diferentes t cnicas foram analisados e interpretados para que seja selecionada a informa o mais relevante buscando assim responder quest o de investiga o A observa o participante foi uma das t cnicas de recolha de dados uma vez que o investigador foi tamb m um sujeito ativo durante toda a interven o Neste estudo predominantemente qualitativa a fonte directa de dados o ambiente natural constituindo o investigador o instrumento principal Bogdan amp Biklen 1994 p 47 A c mara de v deo foi considerada o instrumento de observa o directa
271. u na pista o comportamento que o rob deveria ter na curva de 90 dizendo que as rodas motoras deveriam andar em sentido contr rio Come aram a debater o algoritmo e as poss veis alternativas que poderiam efetuar no c digo do programa O E01 estimulava o colega e disse ao E05 Chega aqui Uma a andar para a frente e outra a andar para traz E05 Ent o se o erro for E01 maior que zero vira esquerda se menor vira direita Os estudantes debatiam junto pista a influ ncia da oscila o do rob na dete o do cruzamento Depois de efetuarem as altera es no programa testaram o rob mas apesar de este seguir com precis o a pista e passar no cruzamento sem qualquer problema n o conseguiu fazer a curva de 90 O E01 foi testar mais uma vez o rob na pista observou o com calma e muita aten o Curiosamente o rob conseguia passar o cruzamento mas apenas num dos sentidos O professor disse lhe que a sujidade na tela tamb m podia interferir na leitura do sensor O E01 insistiu em testar o rob nos pontos cr ticos da pista na tentativa de perceber o motivo do rob n o ter o comportamento desejado Depois de alguns testes e altera es no programa conseguiu algumas melhorias na zona do cruzamento no entanto o rob deixou de fazer as curvas de 90 O estudante E01 prevendo o que o rob iria fazer disse Mas vai chegar aqui e n o vai fazer a curva QUESTION RIO
272. uando os estudantes interagiam com o rob tal parecia aumentar a sua propens o para o racioc nio l gico matem tico a sua tend ncia para explorar novas solu es e a sua inten o em resolver o problema A energia dos estudantes foi frequentemente demonstrada pelas suas emo es faciais e postura na sala de aula que expressaram bem a sua envolv ncia nas atividades no final de cada sess o ficaram 132 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o frequentemente indiferentes quando ouviam o toque de sa da e muitos deles preferiam permanecer na sala para continuarem a atividade O suporte v deo permitiu que os estudantes aceitassem com entusiasmo os desafios propostos outrossim despertou neles o interesse e a inten o de querer resolver o problema tamb m os estimulou a darem in cio metacomunica o A an lise de dados sugere claramente que o uso do rob estimulou e incentivou os estudantes para interagirem entre si todavia nem sempre esta intera o favoreceu uma aprendizagem cooperativa e uma participa o construtiva do conhecimento A utiliza o do rob por si s revelou muitas vezes ser insuficiente para estimular a reflex o do estudante no ambiente de aprendizagem Alguns tornaram se apenas recetores passivos de conhecimento utilizando a informa o partilhada copiando o c digo fonte do programa fazer o upload para o bloco NXT execut lo e por fim testar o rob Estes estudantes n o d
273. ue pudesse observar e analisar o comportamento do rob seguidor de linha e confirmar as suas respostas Houve um constante feedback por parte dos docentes no que concerne sua rea disciplinar Foram produzidos e apresentados aos estudantes alguns v deos que deram suporte s atividades inicialmente disponibilizados no Youtube e posteriormente arquivados no servi o on line do SAPO V deos 82 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o LEGO Mindstorms Rob Explorador http videos sapo pt CUV46L4Aakizc7 1yFZv1 http WWw youtube com watch v dvnJVoJN49M O v deo apresenta os melhores momentos da atividade Rob Explorador realizada nas fases experimental e de ensaio Foi uma atividade onde foi poss vel ganhar a aten o do estudante estimulando o seu interesse para o uso do rob LEGO mindstorms Foi tamb m poss vel desenvolver alguns conceitos de algoritmia e programa o na tem tica das estruturas de decis o e de repeti o No final a atividade proporcionou alguns momentos de divers o o v deo reflete alguns destes momentos LEGO Mindstorms Seguidor de Linha http videos sapo pt ioBnkgz7QPpHRp6svEZ7 http WWww youtube com watch v aUIAcO0HaAY O v deo apresenta os preparativos e as primeiras experi ncias do rob seguidor de linha S o revelados os resultados da aplica o de 3 m todos diferentes para seguir a linha controlador de 2 n veis controlador de 3 n veis e con
274. ue revelara ao professor que n o estava a gostar de trabalhar com os rob s como n o estava motivado o professor convidou o a escrever o c digo fonte do programa no seu port til O estudante E01 revelou ser um dos melhores da turma a programar na linguagem C no entanto disse N o percebo nada disto O estudante E10 comentou Vais aprendendo O estudante E01 perante os coment rios da turma aceitou o convite e foi para o port til do professor motivado O estudante iniciou a programa o do rob com a ajuda do professor o que provocou uma mudan a positiva O interesse dele foi crescente revelando resultados positivos Quando o estudante E01 foi testar o rob a maioria dos colegas levantou se para observar o resultado A curiosidade instalou se na turma e desencadeou sucessivas intera es entre todos que expressaram junto da pista as suas opini es e solu es Os estudantes continuaram de forma ativa a testar o rob na pista e alguns estudantes registaram no caderno os valores lidos pelo sensor a partilha dos resultados foi constante O E07 foi ao quadro e participou na constru o de uma tabela para os colegas revelarem os resultados devolvidos pelo sensor nos diferentes modos de leitura Posteriormente os resultados tamb m foram divulgados e debatidos no portal ROBOT edu evidente que o uso do rob motivou os estudantes e incentivou os para interagirem entre si no entanto nem sempre esta inter
275. uentar pela primeira vez o 10 ano As idades variam entre 14 e 17 anos sendo a m dia de 16 anos Depois de analisadas todas as fichas biogr ficas preenchidas pelos estudantes no in cio do ano letivo o professor investigador debru ou se fundamentalmente sobre quatro aspetos que considerou mais significativos por poderem interferir na melhoria das situa es de aprendizagem a saber enquadramento estudante agregado familiar percurso escolar fatores motivacionais e identifica o de centros de interesse Ao n vel da aprendizagem os estudantes participantes na sua globalidade revelam tend ncia para falta de concentra o nas atividades da sala de aula falta de h bitos m todos de trabalho e organiza o pouca iniciativa criatividade dificuldades nas express es oral e escrita dificuldade de compreens o interpreta o de ideias dificuldades em aplicar os conhecimentos fraco racioc nio l gico e ou abstrato e fraco sentido cr tico curiosidade cient fica Fatores de Insucesso Escolar na Opini o dos Estudantes 20 18 16 14 v 12 Rs EE 10 bia g 8 04 6 v o 4 T 5 2 0 e amp Q S SS es Sos Ni O ss N D S s D RO Pi a G lt S S o amp S c Rd amp X Figura 6 Fatores de Insucesso Escolar na Opini o dos Estudantes 58 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o De acordo com a Figura 6 a maioria dos estudantes invocou como principais fatores de in
276. uhan foi influenciado pelas ideias de Harold Innis com base na explica o de que o processo de mudan a estava impl cito nas formas da tecnologia dos meios de comunica o McLuhan 1998 p 82 Esta ideia reconhece que as formas ou caracter sticas dos meios de comunica o condicionavam a sociedade e n o os conte dos A influ ncia real verifica se sobre a estrutura do pensamento n vel cognitivo Concei o Lopes afirma que na Teoria Orquestral da Comunica o a inclus o do axioma medium mensagem pode contribuir de modo eficaz para analisar a experi ncia concreta da rela o e dos efeitos dos media no comportamento Humano e dar um contributo para melhor compreender a Ecologia do Esp rito Humano Lopes 2011a p 15 42 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o 1 4 A UTILIZA O DOS DISPOSITIVOS TECNOL GICOS DE COMUNICA O E INFORMA O NO PROCESSO DE ENSINO APRENDIZAGEM 1 4 1 A tecnologia nas estrat gias de aprendizagem ensino Para repensar a educa o no s culo XXI Portugal elaborou uma agenda de mudan a vocacionada para a sociedade portuguesa e intitulada como Plano Tecnol gico Portugal a Inovar Segundo o plano tecnol gico trata se de uma estrat gia que consiste em promover o desenvolvimento e refor ar a competitividade do pa s baseando se em tr s eixos conhecimento tecnologia e inova o Tecnol gico 2008 Relativamente ao eixo do conhecimento pretend
277. uire o car cter de metacomunica o Estas duas dimens es conte do e rela o devem estar sempre presentes uma vez que a rela o determina o conte do da comunica o e este s adquire significado associado a uma rela o Neste processo de comunica o mesmo que o conte do da mensagem possa ser o mesmo poss vel ter rela es completamente distintas iii A pontua o da sequ ncia dos factos na intera o O axioma da pontua o da sequ ncia dos factos na intera o centra se na troca de mensagens no processo de intera o entre os participantes Permite identificar quem comunica quem responde quando e como e portanto vital na intera o entre os participantes em processos de comunica o Concei o Lopes refere que s o identificados tr s modalidades distintas de pontua o como os protagonistas segmentam a sequ ncia das transa es como a sequ ncia segmentada e qual a vers o que cada um d do seu pr prio comportamento e a interpreta o que faz sobre o comportamento do outro Lopes 2011a p 11 A comunica o comporta uma sequ ncia cont nua e alternada de atos comportamentais Para um observador externo uma s rie de comunica es pode ser vista como uma sequ ncia ininterrupta de trocas Watzlawick et al 2007 p 50 A natureza de uma rela o depende da forma como os participantes organizam as sequ ncias de intera es numa comunica o Contudo as pessoas organizam
278. ular e os seus argumentos s o frutos de um racioc nio interior O p blico defende a sua opini o considerando a a melhor porque refletiu sobre ela e n o porque algu m lha disse 13 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Da mesma forma que os media criam a sociedade de massa ele tamb m pode ajudar a criar o p blico Os media criam uma fonte de manipula o e media o capaz de cativar o p blico enquanto recetor da mensagem no entanto tamb m o pode afastar da possibilidade de transmitir as suas ideias e reflex es Assim o medium modifica a forma de comunicar e a sua atua o torna se cada vez mais intensa na sociedade moderna uma vez que o seu interesse comum e partilhado por pessoas que se relacionam entre si O medium um intermedi rio misterioso que permite transportar as mensagens no espa o e no tempo Cloutier 1975 p 75 1 2 O PROCESSO DA COMUNICA O APRENDIZAGEM E MUDAN A 1 2 1 Abordagem ao conceito de comunica o A comunica o uma necessidade essencial natureza humana t o b sica como comer e dormir Respiramos comunica o dif cil imaginar a vida sem comunica o considerando mesmo indispens vel a troca de informa es entre pessoas ou objetos A comunica o est sempre presente e como refere Bordenave 1997 p 51 estar em sil ncio pode tamb m ser uma forma de comunicar A comunica o faz parte do homem e da sociedade uma vez que no grupo
279. ultados e conclus es Presentemente os rob s LEGO mindstorms s o utilizados na educa o como ferramenta pedag gica nomeadamente na aprendizagem da matem tica e da f sica do ensino b sico e secund rio Existem v rios que apresentam vantagens quanto sua utilidade pedag gica em diversos contextos educacionais No entanto em rela o s ci ncias de computa o e comunica o nomeadamente no ensino de algoritmia e linguagem de programa o as opini es divergem McNally Goldweber Fagin and Klassner 2006 descrevem resumidamente o estudo de tr s professores americanos que utilizaram a tecnologia da rob tica como suporte aprendizagem no curriculum das ci ncias de computa o realizadas em in meras Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o oficinas com a presen a de centenas de professores O objetivo era responder pergunta Os rob s LEGO mindstorms t m futuro na aprendizagem das ci ncias de computa o Na verdade alguns destes professores constataram que esta tecnologia n o se adapta muito bem ao ensino da inform tica ou que pelo menos os seus supostos benef cios n o foram comprovados Michael Goldweber um dos professores da investiga o utilizou o kit mindstorms nos cursos de inicia o programa o mas defende que o seu uso prejudica a aprendizagem McNally et al 2006 A principal desvantagem log stica o custo Embora n o seja excessivamente caro equipar um l
280. ultrapassar esta situa o O investigador preocupou se com a objetividade na sua integridade e com a honestidade colocadas no relato das experi ncias descrevendo detalhadamente e com o maior rigor tudo aquilo que observou O investigador ao procurar munir se da referida objetividade f lo atrav s da t cnica da cita o direta evitando quaisquer modifica es naquilo que dito pelos estudantes A objetividade cient fica significa ser honesto recolher os dados na fonte e obter as perspetivas de todas as partes envolvidas nas quest es Bogdan amp Biklen 1994 Na sala de aula o investigador tenta interagir com os estudantes de forma natural e n o intrusiva desenvolvendo com eles uma boa rela o interpessoal O investigador est interessado no modo como os estudantes normalmente se comportam nas sess es e pensam sobre as suas experi ncias deste modo tenta agir de modo a que as actividades que ocorrem na sua presen a n o difiram significativamente daquilo que se passa na sua aus ncia Bogdan amp Biklen 1994 p 68 Os resultados foram registados atrav s de uma c mara de v deo digital colocada num trip e posicionada estrategicamente num canto da sala de modo a se obter o melhor ngulo para visualizar todos os estudantes em atividade outras vezes a c mara era manipulada pelo investigador ou pelo pr prio estudante para filmar os pormenores de um 61 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa
281. um nas aprendizagens Por outro lado no processo de aprendizagem o estado de homeostase passa pelo reconhecimento dos padr es que ligam e pela sua sequente adapta o Para Concei o Lopes a aprendizagem e a mudan a s o a ess ncia da comunica o e fazem parte da din mica relacional entre os protagonistas de uma dada situa o Lopes 2011a 2011b Assim trocam informa es criam significados redund ncias e novos modelos de a o Em outras palavras eles constroem mensagens que reduzem 20 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o a incerteza e contribuem para controlar a imprevisibilidade dos efeitos dos seus comportamentos Lopes 2011a p 8 1 2 3 1 Os n veis l gicos da aprendizagem As pessoas em condi es experimentais e no quotidiano al m de aprenderem tamb m t m a capacidade de aprender a aprender As pessoas tamb m s o capazes de aprender a formar ideias com diversos n veis de sinais ou mensagens em diversos contextos e transmitidos por diversos tipos de linguagens somos levados a considerar que podemos classificar as informa es Tudo isto leva nos a uma infinidade de possibilidades de estilos de aprendizagem independentemente de serem distorcidas ou bem sucedidas Na medida em que aprender um fen meno comunicacional e sist mico a mente n o est limitado pelo c rebro Bateson concebeu uma hierarquia de diferentes n veis l gicos por forma a organizar as n
282. uma melhor aprendizagem necess rio concentrar a nossa aten o na busca de alternativas que assumam que o potencial modelador do meio de comunica o n o prov m da tecnologia dos mesmos mas que os seus efeitos est o condicionados em fun o da interac o entre a estrutura simb lica das mensagens as caracter sticas cognitivas dos estudantes e o contexto em que o estudante trabalha com o medium Coutinho 2008 p 102 Nesta era p s tecnol gica e gera o net generation Tapscott 2009b h um novo horizonte repleto de desafios no qual o professor reavalia o seu papel e repensa a educa o em fun o das inova es tecnol gicas Para atingir este horizonte necess ria a mudan a de novos paradigmas com atividades focadas nos estudantes privilegiando a investiga o e a colabora o por outro lado igualmente relevante integra o da tecnologia e da internet na sala de aula que passam a representar uma condi o imprescind vel no processo da aprendizagem Hoje o papel do professor cada vez mais importante e deve adaptar se ao ritmo e s exig ncias educativas que se esbo am no horizonte oferecendo uma aprendizagem de qualidade adequada s novas exig ncias sociais e profissionais Dias Figueiredo na confer ncia subordinada ao tema Regresso ao Futuro tamb m defende que os professores t m um papel fundamental na mudan a de uma melhor educa o do amanh pois s o os atores do sis
283. uturas de dados din micas 36 TOTAL 204 Tabela Elenco modular da disciplina de PSI no 10 ano ANQ 2005 p 6 A aprendizagem da algoritmia e programa o em geral e da linguagem C em particular habitualmente segue um conjunto de estrat gias cujos resultados nos estudantes do curso profissional de t cnico de GPSI nem sempre s o eficientes nem eficazes Esta dificuldade de aprendizagem foi bem presente quando a ESEN participou no torneio estudantil de computa o multilinguagem de Aveiro TECLA 11 promovida pela escola superior de tecnologia e gest o de gueda A 12 fase do torneio constitu da por cinco problemas teve in cio em fevereiro de 2011 As tr s equipas uma do 10 ano e duas do 11 ano participaram com sucesso na primeira fase do torneio e ficaram apuradas para a fase final agendada para o m s de mar o em gueda As equipas ficaram no 21 28 e 29 lugar em 150 equipas do torneio No entanto a fase final do torneio revelou a grande dificuldade que os estudantes em geral t m na resolu o de problemas das 32 equipas participantes na fase final apenas 6 conseguiram resolver 2 ou mais problemas e apenas uma conseguiu resolver os 5 propostos Neste contexto considerando as finalidades dos cursos profissionais e atendendo ao perfil do estudante que geralmente frequenta o curso profissional de t cnico de GPSI as aprendizagens da algoritmia programa o e da linguagem C s o complexas e de
284. vadora para desenvolver e melhorar as suas habilidades de raciocino l gico e t cnicas de programa o moda 4 40 concorda totalmente m ximo 5 e 10 discorda com esta opini o m nimo 2 Q9 O rob foi motivador para desenvolver e melhorar as minhas habilidades de raciocino l gico e t cnicas de programa o E 2 10 E Discordo m Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 10 50 Figura 22 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 9 do question rio No que diz respeito participa o do estudante nas atividades os resultados sugerem que a maioria dos estudantes est satisfeita 5 discorda totalmente estar satisfeito em participar nas atividades m nimo 1 e 50 concorda totalmente m ximo 5 Por outro lalo a an lise permite constatar que as opini es dos estudantes n o s o homog neas desvio par o 0 979 130 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Q11 Estou satisfeito em participar nas atividades de rob tica E 1 5 E 1 5 E Discordo totalmente E N o concordo nem discordo E Concordo parcialmente E Concordo totalmente E 10 50 E 8 40 Figura 23 Opini es dos estudantes sobre a afirma o 11 do question rio CAP TULO 4 COMENT RIOS FINAIS E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 4 1 COMENT RIOS FINAIS Este trabalho de investiga o pretende contribuir para a promo o e desenvolvimento da utiliza o do rob LEGO mindstorms NXT como medium de comunic
285. valor do erro fundamental para o controlador proporcional j E01 Mas stor pode dar mal repita la isso que n o percebi O professor fez um esquema no quadro para explicar todo o processo E01 conclui por isso o valor do erro n o pode ultrapassar o valor de 100 e 100 O professor explicou lhe que se energia aplicada ao motor n o for v lida deve se corrigir o valor com aux lio de uma estrutura condicional Como refor o o professor debateu com os estudantes alguns conceitos matem ticos relacionados com a proporcionalidade direta Seguidamente o E05 apresentou no quadro aos colegas da turma um exemplo pr tico da proporcionalidade direta com este exemplo parecia que tudo ficara mais claro no entanto os estudantes manifestaram dificuldades em aplicar este conceito matem tico na programa o do rob Perto do final da atividade o professor teve que ainda dar apoio aos estudantes E02 e E06 na corre o de alguns erros no c digo Os estudantes revelaram dificuldades na sequ ncia das instru es utilizadas no c digo fonte Depois do apoio do professor o E02 desenvolveu o c digo com mais confian a e come ou a apresentar alguns resultados positivos na programa o do rob ATIVIDADE A6 ROB SEGUIDOR DE LINHA PARTILHA DE ESTRAT GIAS E M TODOS ALTERNATIVOS Ao contr rio das sess es anteriores n o foi necess ria a interven o do professor para promover a intera o entre os estudante
286. ves e precisos Figura 5 Componentes LEGO mindstorms NXT 2 0 Al m destes sensores o kit LEGO mindstorms inclui pe as para constru o que permitem a cria o de outros rob s ve culos e uma grande variedade de objetos program veis Depois de construir o rob poss vel programa lo usando o software LEGO mindstorms education NXT O software possui um ambiente de programa o gr fico intuitivo com blocos que se podem arrastar e soltar o que o torna f cil de usar mas igualmente poderoso para os programadores mais exigentes Existem no entanto outros compiladores e in meras interfaces de programa o como o software RobotC que permite programar em linguagem C leJOS em linguagem Java Bricx Command Center em linguagem NXC Not eXactly C e ainda em vers o beta o Microsoft Robotics Developer Studio que permite a programa o em linguagem Visual CH O estudante pode efetuar o upload do programa para o bloco NXT atrav s da liga o bluetooth wireless ou da porta USB e execut lo Se o rob n o teve o desempenho esperado o estudante pode ajusta lo ou o seu programa e tentar de novo todo o processo CONCLUS O DA PRIMEIRA PARTE Bateson defende que a aprendizagem e a mudan a ocorrem num contexto e num processo interativo entre o ser vivo e o meio ambiente Bateson 2000 A interconex o do processo da comunica o da aprendizagem e da mudan a com a 51 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Prog
287. vo metacomunica o estabelecida no processo de intera o entre o rob e o estudante A metacomunica o ocorre quando o estudante comunica sobre o seu algoritmo mas tamb m sobre as mensagens que o rob lhe pode proporcionar ocorre quando o estudante procura dar sentido ao comportamento do rob Este processo de comunica o pode ser visto como um processo de aprendizagem que pode melhorar os inter relacionamentos as intera es dos estudantes nas fases de teste e depura o do programa Se o estudante recorrer metacomunica o ent o pode aprender a aprender a corrigir a pontuar e a aperfei oar o seu algoritmo Nesta dimens o est o inclu das as afirma es 1 e 7 do question rio 86 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Dimens o de an lise feedback O feedback inclui coment rios sobre as atividades realizadas pelo estudante e a sua intera o com o processo inclui a troca m tua de experi ncias e a autonomia do estudante visando a tomada de novas decis es O feedback pode ser um processo interativo capaz de modificar os comportamentos do pr prio estudante e dos outros mas tamb m pode identificar um processo centrado na reflex o individual e no restabelecimento do equil brio atrav s de autocorre es sucessivas O feedback pode ser tamb m utilizado pelo professor para regular e corrigir erros de rece o ou de interpreta o das mensagens Se o estudante manifestar dificuldad
288. volvida que despertava o esp rito da competitividade apesar das dificuldades os estudantes permaneceram bastante interessados em aprender portanto em encontrar uma solu o O feedback do professor passou gradualmente a n o ser necess rio os estudantes pareciam menos dependentes e come aram a discutir mais em grupo Neste esp rito algo competitivo a intera o entre eles revelou ser mais ativa e ent o revelaram ansiedade em quererem encontrar a solu o A metacomunica o foi estabelecida com mais frequ ncia essencialmente quando os estudantes comunicavam sobre os comportamentos que observavam ou sobre as dificuldades que encontravam durante as suas experi ncias e intera es com o rob interpretavam e tentavam prever o comportamento do rob procurando sempre dar sentido a esse comportamento n o raras vezes enquanto observavam o rob interagiam entre si buscando ideias e solu es 134 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o Promover o aprender a aprender mediado pelo dispositivo LEGO mindstorms exige muito mais que interagir com o rob n o basta fazer o upload e clicar no bot o para executar o programa preciso metacomunicar discutir e interpretar com rigor o comportamento do rob combinar e traduzir adequadamente as suas a es com a sequ ncia de instru es do programa n o basta experimentar necess rio refletir discutir negociar partilhar cooperar por forma a desafiar o
289. volvido intensamente na atividade talvez por ter este comportamento o E06 resolveu permanecer junto dele para trabalharem e afastou se do colega de grupo E07 uma vez que o E7 estava pouco interessado em aprender Muitas vezes os estudantes culpavam o rob por n o ter o comportamento espet vel por exemplo o estudante E01 culpou o rob pelo facto de o sensor n o conseguir ler o valor m dio desejado n o queria admitir que o c digo do seu programa podia ser a causa do problema Esta atitude pode explicar alguns dos comportamentos das primeiras sess es quando o estudante n o queria programar o rob O E01 revelou ser um bom estudante na programa o em linguagem C no entanto revelou dificuldades de racioc nio quando usou o rob parecia ter receio de demonstrar turma que o seu programa n o funcionava e que ele n o estava a conseguir naquele momento resolver o problema se programava o rob podia revelar as suas fragilidades e as suas dificuldades em resolver o problema 93 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o O esp rito de competitividade contribuiu sempre para o desenvolvimento da interatividade entre os estudantes e para estimular outros estudantes a procurarem uma solu o Um destes momentos foi presenciado quando o E01 testou o rob e conseguiu obter o resultado pretendido Ficou todo contente e disse cantarolando H ooo Hieee Uuu Uuul Toma l J est a dar Profes
290. xperi ncia tem demonstrado que a falta de contextualiza o e a forma expositiva do professor quando ensina programa o dificultam a aprendizagem e n o conseguem levar facilmente a maioria dos estudantes a interessar se pela disciplina de programa o Geralmente as turmas dos cursos profissionais s o constitu das por um n mero elevado de estudantes e com n veis de conhecimentos diversificados que implicam na sala de aula diferentes ritmos e estilos de aprendizagem por outro lado os estudantes revelam muitas dificuldades e alguma desorienta o essencialmente quando se trata em elaborar solu es para novos problemas bem como compreender 4 Mindstorms na Aprendizagem da Algoritmia e Programa o e aplicar conceitos b sicos de programa o O elevado n vel de abstra o e os processos din micos da programa o s o alguns motivos que podem dificultar o sucesso e a conclus o de diversos m dulos da disciplina de introdu o programa o Normalmente quando o estudante n o consegue detetar e corrigir os eventuais erros de um problema tem tend ncia a desistir e perder o interesse em aprender o estudante deixa de treinar e limita se a programar apenas vendo como se faz em vez de aprender fazendo A consci ncia destas dificuldades levam muitos professores a tentar encontrar estrat gias e novos m todos que possam contribuir para a minimiza o das dificuldades sentidas pelos estudantes e nesta perspetiva que o us

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