Реализация Проект Образовательной Робототехники

DOI: ESTE ARTIGO AINDA NÃO POSSUI DOI
SOLICITAR AGORA!
5/5 - (1 голос)
Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
WhatsApp
Email

CONTEÚDO

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

JESUS, André Luis Neris de [1]

JESUS, André Luis Neris de. Реализация Проект Образовательной Робототехники. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Год. 06, Изготовить. 12, Vol. 04, с. 75-85. Декабрь 2021 года. ISSN: 2448-0959, Ссылка доступа: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/образование-ru/проект-образовательной

СВОДКА

Эта статья направлена на объяснение опыта в контексте робототехники и переплетение диалог между робототехникой и обучением с добровольными образовательными акциями для обучения студентов из менее привилегированных классов, проведенных в 2017 году. Общая цель проекта состояла в том, чтобы закрепить теоретико-практическое обучение и предоставить студентам технологические средства, совместимые с текущим историческим развитием, в дополнение к пробуждению духа творчества и изобретательности к будущим профессионалам. Другая цель состоит в том, чтобы познакомить студентов с основными правилами языка программирования, инструментализируя их во вселенной электроники, позволяющей анализировать и собирать электронные схемы. Цель опыта в робототехнике – заставить студента научиться использовать технологию Arduino в ее теоретических и практических аспектах для сборки роботизированных устройств, используя активную методологию. В этом контексте в настоящем исследовании в качестве ориентира возникает вопрос: можно ли преподавать курс робототехники в государственных школах и в результате получить положительные результаты? Чтобы ответить на этот вопрос, будет сообщено о технологическом педагогическом пути, проведенном в Государственная средняя школа Sete de Setembro, государственной школа, расположенной в районе Peripe, железнодорожном пригороде Сальвадор – BA. В ходе разработки проекта можно было заметить, что студенты могут иметь актуальность в своей работе, выставляя их на ярмарках и выставках, как местных, так и национальных. Таким образом, были задуманы области анализ, робототехники, образования и преподавания, а также определены программирование и электронные языки, такие как центральные действия проекта. Результаты, полученные в проекте, завершились выставками на Национальных ярмарках и выставках.

Ключевые слова: образование, робототехника, Arduino, активная методология.

1. ВВЕДЕНИЕ

В этой статье предлагается объяснение технологического педагогического пути с 2017 года в Государственная средняя школа Sete de Setembro, государственной школе, расположенной в районе Peripe, железнодорожном пригороде Сальвадор – BA. Это добровольное действие этого учителя, имевшего полномочия руководства учебной единицы через его директора, предоставившего школьное помещение для реализации проекта.

Общая цель проекта заключалась в том, чтобы укрепить теоретико-практическое обучение и предоставить студентам технологические средства, совместимые с текущим историческим развитием, в дополнение к пробуждению духа творчества и изобретательности в будущих специалистах. Еще одна цель состояла в том, чтобы познакомить студентов с основными правилами языка программирования, познакомить их со вселенной электроники, дать возможность анализировать и собирать электронные схемы.

С учетом важности таких действий целесообразно определить и разъяснить такие термины, как добровольчество в образовательной акции, а также ее содержание и используемую методологию. Основная цель опыта в робототехнике – заставить студента научиться использовать технологию Arduino в ее теоретических и практических аспектах для сборки роботизированных устройств, используя активную методологию. В этом контексте был поднят следующий руководящий вопрос: можно ли преподавать курс робототехники в государственных школах и в результате достичь положительных результатов?

В связи с тем, что эта тема не входит в учебную программу государственных школ Баия и связана с желанием этой клиентуры участвовать в курсах, ориентированных на область технологий, мы сталкиваемся с экономическим фактором как препятствием для этого образования. , что делает участие этих студентов нецелесообразным. Столкнувшись с такой ситуацией, предоставление возможностей для проекта робототехники было лучшей перспективой, найденной в качестве волонтерской работы.

В этом сценарии фактор времени отдыха остается, часто в стороне, чтобы можно было участвовать в этих курсах, которые происходят в промежутке занятий между вечерней и ночной сменой, в дополнение к инвестициям с приобретением комплектов робототехники Arduino, датчиков и электронных компонентов, которые выполняются с большим удовлетворением; ибо чрезвычайно приятно воспринимать счастье своего ученика в участии в таком проекте.

Определение робототехники в образовании, а также инновации, которые эта тема имеет последствия для обучения студентов, показывают переплетение идей, в которых оно достигает кульминации в участии в мероприятиях, на которых можно продемонстрировать продукцию студентов на ярмарках и выставках в городе Сальвадор – BA, с освещением в штате Баия и национальных.

2. ПРЕПОДАВАНИЕ И ВОЛОНТЕРСТВО: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АРТИКУЛЯЦИИ

Для того, чтобы концептуализировать добровольные действия, то есть добровольчество, термин, используемый сегодня, такие термины, как солидарность, гражданство, самотрансформация, социальная трансформация, желание быть полезным и чувствовать себя важным, которые представляют, как выразился Lovato (1996), определяющие факторы, связанные с добровольностью.

В этом анализе смысла волонтерства Drucker (1997) вносит свой вклад, упоминая идеал или миссию, а также его важность социальной ценности в качестве фундаментальных элементов этого типа работы. Определение Организации Объединенных Наций заключается в том, что

o voluntário é o jovem ou adulto que, devido a seu interesse pessoal e seu espírito cívico, dedica parte do seu tempo, sem remuneração alguma, a diversas formas de atividade, organizadas ou não, de bem-estar social ou outros campos (CORULLÓN, 2002, p. 141).

Мотивация начать волонтерскую работу по образовательной робототехнике в Государственная средняя школа Sete de Setembro, упомянутая ранее, связана с академической подготовкой в области технологий и образования, области деятельности этого исследователя не менее 20 лет.

2.1 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

Под видом определения понятий на этом этапе необходимо понять взаимосвязь робототехники и образования. По словам Débora Noemi, робототехника делает студентов более близкими к науке и технике, областям знаний, которые вызывают большой интерес у студентов. Понятно, что программирование роботов приносит ряд преимуществ качеству обучения. (NOEMI, 2021)

Термин образовательная или педагогическая робототехника можно понимать как учебную среду с использованием подручных материалов или сборочных комплектов, состоящих из различных деталей, двигателей и датчиков, управляемых компьютером и программным обеспечением, которые позволяют программировать работу собранных моделей. (DIEB, 2021 г.)

Образовательная робототехника определяется, согласно Lopes (2008) как набор ресурсов, который направлен на научно-техническое обучение, интегрированное с другими областями знаний, с использованием таких видов деятельности, как проектирование, строительство и программирование роботов. (LOPES, 2008, с. 46)

Термин «образовательная робототехника» используется Maisonnette (2002) для определения управления электронными механизмами через компьютер, превращая его в машину, способную взаимодействовать с окружающей средой и выполнять действия, определенные программой, созданной программистом из этих взаимодействий.

Именно из этого переплетения определений образовательной робототехники руководствуется проект, поддерживая перспективу предоставления студентам возможности иметь учебную среду с использованием технологий, в частности с Arduino, с целью разработки проектов междисциплинарным образом, чтобы поднять исследовательский дух студента через активную методологию в построении знаний.

2.2 УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Первый год курса предлагался только учащимся 6-го класса начальной школы. Ввиду большого спроса и ограниченности вакансий необходимо было провести отбор желающих.

Ввиду успеха проекта, который уже осуществляется, и благодаря структурированным действиям, курс начал предлагаться другим сегментам начальной школы II и старшей школы. Занятия по робототехнике проводятся во второй половине дня после последних часов обычных школьных занятий. Таким образом, участники курса остаются в школе на уроки робототехники, которые проходят два раза в неделю с 17:40 до 19:00 в течение учебного года. Проект приобрел такой масштаб в школе, что с 2018 года необходимо было предоставить больше расписаний для занятий, и таким образом были организованы два класса: один класс по понедельникам и средам, а другой класс по вторникам и средам. Четверг.

Проект образовательной робототехники основан на инновациях, и в основном на спасении желанием учиться и связан с одним из самых быстрорастущих технологических сегментов в нашем обществе: робототехникой, представляющей синергию нескольких областей знаний, таких как электроника, физика, биология, системы управления и информатика (SASAHARA; CRUZ, 2007). Несмотря на эту междисциплинарную предвзятость робототехники и ее использование в качестве мотивирующего элемента для преподавания-обучения, она мало используется в государственных учебных заведениях. Эти перспективы подтверждают мышление Moraes (2010), когда он говорит, что образовательная робототехника может быть связующим звеном между теорией и практикой, чтобы построить прочный мост между классическим и современным обучением.

В этом контексте стоит упомянуть о содержании курса. Занятия Проект образовательной робототехники носят теоретико-практический характер, при этом рассматриваются теоретические аспекты данного предмета и затем проводятся практические эксперименты. Структура имеет 4 тренировочные оси:

Таблица 1 – Направления исследования и содержание образовательного курса робототехники

ОБЛАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕ
ЭЛЕКТРОНИКА Электрические концепции; электронные компоненты; электродвигатели, датчики и простая схема проектирования с макетная плата.
ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ Логика программирования, алгоритмы псевдокода и реализации кода на языке C, которые являются основой для программирования микроконтроллера платформы Arduino. Введение в программирование с помощью Arduino; компоненты программы: создание переменных, выбор и повторение команд, модульность.
ARDUINO Бесплатная и недорогая платформа. Arduino – это миникомпьютер, способный обрабатывать входную и выходную информацию между другими устройствами или компонентами. Концепции микроконтроллеров; введение в прототипирование пластину Arduino; входящие и исходящие порты; аналоговые и цифровые порты; микро-контролируемый схемы проектов.
РОБОТОТЕХНИКА Благодаря интеграции трех предыдущих осей курс позволяет студентам разрабатывать роботизированные руки и роботизированные тележки, учиться на механической сборке, создании схем и программировании платформы Arduino, все это шаг за шагом и простым и профессиональным способом.

Источник: Собственное авторство

3. МЕТОДОЛОГИЯ

Методика преподавания рассматривается как дидактическая процедура для облегчения процесса обучения. Активная методология, с другой стороны, является широким процессом и имеет в качестве своей основной характеристики вставку студента / студента в качестве основного агента, ответственного за их обучение, приверженных своему обучению.

Lima (2016) определяет, что

as metodologias ativas promovem pró-atividade, comprometimento no processo educacional e vinculação da aprendizagem aos aspectos significativos da realidade. A robótica educacional entra nesta perspectiva como um instrumento a ser utilizado em promoção de um processo de aprendizagem dinâmico e ativo. (LIMA, 2016, p. 421)

В Проект образовательной робототехники преподаватель использует активную методологию, поскольку темы, рассматриваемые в ходе курса, особенности содержания языка программирования, анализ и сборки электрических цепей и сборки и тестирования роботизированных устройств требуют от учащихся и преподавателей позы, которая противоположна методологиям, в которых студент участвует в занятиях в качестве простого зрителя и не взаимодействует существенно в учебном процессе обучения.

Camargo и Daros (2018) утверждают, что:

as metodologias ativas são um conjunto de atividades organizadas, com a presença marcante da intencionalidade educativa. Os estudantes deixam de ser agentes passivos (que apenas escuta) e passam a ser membros ativos no processo de aprendizagem por meio de estratégias pedagógicas que estimulam a apropriação, a produção do conhecimento e a análise de problemas. (CAMARGO e DAROS, 2018)

Однако в активной методологии студент становится главным действующим лицом в процессе построения своих знаний, отвечая за свою траекторию и достижение своих целей, в которых он должен быть в состоянии самостоятельно управлять своим учебным процессом с посредничеством учителя или без него.

4. РАЗВИТАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Чтобы объяснить действия, разработанные в ходе Проект образовательной робототехники[2], следующая таблица демонстрирует реализацию действий со студентами, которые участвовали в проект в Государственная средняя школа Sete de Setembro.

Таблица 2 – Реализация мероприятий Проект образовательной робототехники

Источник: Собственное авторство

5. УЧАСТИЕ В МЕРОПРИЯТИЯ

Проект образовательной робототехники участвовал в ярмарке – FECIBA, и по этому случаю можно было выставлять и проводить культурные обмены, как между школами-участницами, так и участвовать в конкурсе между опытами, которыми руководствовались преподаватели для стимулирования создания и структурирования научных исследований в области базового образования, как это делается на site мероприятия.

Один момент, который следует четко отметить, заключается в том, что в дополнение к конкуренции стратегия обучения должна основываться на сотрудничестве. Интерес также заключается в стимулировании сотрудничества в целях укрепления сети младших исследователей и их советников. (FECIBA, 2020)

MNR – Национальная выставка робототехники[3] это научная выставка, которая стремится стимулировать изучение и исследования в области робототехники. Он предназначен для учащихся начальных, средних школ, технических и студентов, аспирантов или исследователей в этом районе. (MNR, 2015)

Цели MNR направлены на продвижение и оценку междисциплинарных, совместных, исследовательских и фокусирующихся на экспериментах и ​​инновациях; в дополнение к поощрению молодых людей к научной и технологической карьере, ценя работу, которую они развивают, чтобы создать лучшие условия для их технического и личного совершенствования, как указано на веб-сайте мероприятия. (MNR, 2015 г.)

Объединение молодых людей с одной целью обеспечивает этот обмен и улучшение новых проектов, с идеями и технологиями, которые будут появляться.

Таким образом, MNR преследует эту цель, распространять науку и технику в бразильском обществе, особенно технологические и научные достижения в области робототехники, автоматизации и инженерии.

Как на ярмарке, так и в MNR студенты участвовали в проекте роботизированного устройства для оказания помощи слабовидящему человеку, целью которого была разработка роботизированного прототипа с технологией Arduino, которая позволяет слабовидящим иметь смещение автономно и без использования трости, чтобы обеспечить качество жизни.

6. РЕЗУЛЬТАТЫ

Студенты поняли, что трость, используемая слабовидящими, имеет определенное ограничение, например, неспособность обнаружить препятствия выше высоты талии, что может привести к несчастным случаям. И в качестве альтернативы этому препятствию они предложили внедрить роботизированное устройство с технологией Arduino, которое позволило бы слабовидящим большую автономию для безопасного перемещения по улицам.

Для этого студенты должны были перед реализацией проекта пройти две оси обучения, а именно: изучить теоретические и практические принципы электроники, такие как электрические схемы; электронные компоненты; макетная плата; электродвигатели и типы двигателей (постоянный ток, шаговый двигатель и серводвигатель); датчики (инфракрасный, световой, температурный и ультразвуковой).

Параллельно проводится обучение разработке программ с использованием языка программирования C/C++. С учетом этого языка были разработаны основные понятия программирования, такие как переменная, тип данных, оператор, функция и управляющие структуры.

После этих теоретических углублений на данном этапе мы приступили к реализации небольших робототехнических проектов, таких как: интеллектуальные светофоры и работы с участием самых разнообразных датчиков и устройств электроники и Arduino.

После этого теоретического и практического погружения в технологию Arduino мы начали строить, программировать и тестировать роботизированное устройство. Однако, учитывая сложность проекта, студенты предложили новые реализации, чтобы сделать устройство наделенным большим количеством ресурсов и датчиков, позволяя слабовидящим получить большую автономию приходить и уходить и, следовательно, улучшать качество своей жизни.

7. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

Использование образовательной робототехники позволило студентам связать теорию с практикой и, следовательно, испытать знания более конкретным образом, с большей эффективностью в процессе преподавания-обучения.

В этом предложении студент находит в педагогической практике с образовательной робототехникой с технологией Arduino способ понимания понятий, которые ранее казались абстрактными, и перепроектировать их более практичным способом. Это связано с тем, что студенты становятся главными действующими лицами процесса обучения, восприятие, подкрепленное конструкционистской теорией Papert (2008), считая, что каждый из них становится ответственным за свое обучение, когда они строят что-то новое.

Преподавание робототехники позволяет студенту взаимодействовать с различными структурами, оперируя конкретными, действуя, исследуя, глядя, экспериментируя, приписывая смысл, проверяя свои гипотезы и, наконец, делая выводы. Эта концепция прочно связана с активно используемой методологией, поскольку студентов побуждают строить и программировать роботов, и таким образом применять на практике целый теоретический арсенал знаний для реализации сборки роботизированного устройства.

Поэтому, отвечая на вопрос гида: можно ли преподавать курс робототехники в государственных школах и, следовательно, получить положительные результаты? Сделан вывод о том, что можно получить положительные результаты с преподаванием робототехники для учащихся государственных школ, учитывая, что конечный результат, разработанные устройства были завершены, работают с удовлетворением и были представлены в наиболее актуальных выставках по робототехнике на национальном уровне, с социальной значимостью помощи и улучшения качества жизни.

В конце этого процесса понимается, что во все времена человек учится, и новые проекты будут становиться все более чрезвычайно значимыми для будущих технологических инноваций.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

CAMARGO, Fausto; DAROS, Thuinie Medeiros Vilela. A sala de aula inovadora: 9 estratégias pedagógicas para o aprendizado ativo. Porto Alegre: Penso, 2018.

CORULLÓN, Mónica Beatriz Galiano. Voluntariado na empresa: gestão eficiente da participação cidadã. São Paulo: Peirópolis, 2002.

DRUCKER, Peter. Administração de organizações sem fins lucrativos. São Paulo: Pioneira, 1997.

FEIRA de Ciências da Bahia – FECIBA. In: Governo do Estado. Estudantes educação. Disponível em:<http://estudantes.educacao.ba.gov.br/feciba> Acesso em: 12 nov. 2021.

FEIRA de Ciências da Bahia – FECIBA. Progestão: Programa de Capacitação de gestores. c2013. Disponível em: <https://cevogba.blogspot.com/2014/05/programa-ciencia-na-escola-iv-feciba> Acesso em: 12 nov. 2021.

LIMA, Valéria Vernaschi. Espiral construtivista: uma metodologia ativa de ensino-aprendizagem. Interface-Comunicação, Saúde, Educação, v. 21, p. 421-434, 2016.

LOPES, Daniel de Queiroz. A exploração de modelos e os níveis de abstração nas construções criativas com robótica educacional. 2008. 326f. Tese de Doutorado em Informática na Educação – CINED, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2008.

LOVATO, Flora. Voluntário, sinônimo de participação? Grandes empresas investindo no desenvolvimento social. São Paulo: AIESEC-FGV, 1996.

MAISONNETTE, Roger. A utilização dos recursos informatizados a partir de uma relação inventiva com a máquina: a robótica educativa. In: Proinfo – Programa Nacional de Informática na Educação – Paraná. Disponível em: <www.proinfo.gov.br>. Acesso em: 15 jun. 2002.

METODOLOGIAS ativas. In: WIKIPÉDIA: a enciclopédia livre. Wikipedia, 2006. Disponível em <https://pt.wikipedia.org/wiki/Metodologia_ativa > Acesso em: 07 nov. 2021.

METODOLOGIAS ativas. In: BLOG LYCEUM: Conhecimento Desenvolvendo a Educação. Disponível em: <https://blog.lyceum.com.br/metodologias-ativas-de-aprendizagem/>Acesso em: 07 nov. 2021.

MORAES, M. C. Robótica Educacional: socializando e produzindo conhecimentos matemáticos. 2010, 144f. Dissertação de Mestrado Programa de Pós-Graduação Educação em Ciências) – Universidade Federal do Rio Grande, FURG, 2010. Disponível em: <https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/praxis/article/download/1425/641> Acesso em: 21 out. 2021.

MOSTRA Nacional de Robótica – MNR: Uma iniciativa pública, gratuita e sem fins lucrativos. O que é a MNR? 2021. Disponível em: <http://www.mnr.org.br/anais/> Acesso em 12 nov. c2021.

NOEMI, Débora.  A importância da robótica na rotina de aprendizagem. Escolas Disruptivas. São Paulo. 24 mai. 2019. Disponível em: <https:// https://escolasdisruptivas.com.br/steam/robotica/>. Acesso em: 23 out. 2021.

PAPERT, S. A máquina das crianças: repensando a escola na era da informática. Ed. Rev. Porto Alegre: Artmed, 2008.

ROBÓTICA EDUCACIONAL. In: Dicionário interativo da educação brasileira. Agência Educa Brasil. Disponível em: https://www.educabrasil.com.br/robotica-educacional/. Acesso em: 23 out. 2021.

SASAHARA, L. R.; CRUZ, S. M. Hajime. Uma nova abordagem em robótica educacional. In: CONGRESSO DA SBPC, p. 27, 2007, Rio de Janeiro. Anais. Rio de Janeiro, 1242007. Disponível em: <https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/praxis/article/download/1425/641> Acesso em: 21 out. 2021.

ПРИЛОЖЕНИЕ – СНОСКА

[2] Projeto Robótica Educativa.

[3] MNR – Mostra Nacional de Robótica.

[1] Профессиональный магистр математики Федеральный университет Вале-ду-Сан-Франциско (UNIVASF), Лато Сенсу Специализация в СМИ в образовании, в Государственном университете Юго-Западной Баия (UESB); Степень по математике Федерального университета Баия – UFBA; Степень бакалавра в области системного анализа Государственного университета Штата Баия – UNEB; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1376-7107.

Представлено: Ноябрь 2021 года.

Утвержден: Декабрь 2021 года.

5/5 - (1 голос)

Leave a Reply

Your email address will not be published.

DOWNLOAD PDF
RC: 105523
POXA QUE TRISTE!😥

Este Artigo ainda não possui registro DOI, sem ele não podemos calcular as Citações!

Solicitar Registro DOI
Pesquisar por categoria…
Este anúncio ajuda a manter a Educação gratuita
WeCreativez WhatsApp Support
Temos uma equipe de suporte avançado. Entre em contato conosco!
👋 Здравствуйте, Нужна помощь в отправке научной статьи?