IF KARRT III Competição de carrinhos...

Instituto Federal Catarinense - IF CatarinenseCâmpus Camboriú

Camboriú – Santa Catarina09 a 11 de Abril de 2014

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IF KARRTIII Competição de carrinhos

mecatrônicos

Heitor Hermeson de Carvalho Rodrigues1

RESUMO

O presente artigo relata uma experiência docente, vivenciada a partir do planejamento e execução do Projeto IF KaRRt , este projeto confirmou a premissa de que é preciso correlacionar teoria e prática, em especial, como forma de processo de construção do conhecimento e assegurar a qualidade do processo ensino-aprendizagem e da formação profissional. Além disso, teve como objetivo apresentar uma proposta metodológica, a qual se destacou pelo desafio de sugerir estratégias que garantissem a realização de uma prática pedagógica inovadora tanto do ponto de vista tecnológico e ambiental, no sentido de promover o interesse do aluno (Psiques) em participar do processo, no qual ele era o agente principal e priorizassem a qualidade do aprendizado e a motivação. Foram alternativas que contemplaram uma ação inter e transdisciplinar, consumadas num evento pedagógico desenvolvido no IFRR/Campus Boa Vista.

Palavras-chave: Veículo Mecatrônico. Sustentabilidade x Eletrônica. Robótica Educacional.

1 INTRODUÇÃO

Implantado no IFRR/Câmpus Boa Vista no ano 2012, e tendo sua segunda e terceira edição no ano 2013.1 e 2013.2, o Projeto IF kaRRt tem por culminância a realização de uma competição de carrinhos mecatrônicos que consiste numa corrida com carrinhos mecatrônicos constituídos de lixo reciclados (e-lixo).

Desde sua idealização, partiu de uma proposta de projeto interdisciplinar e intercursos, caracterizando-se como uma prática pedagógica inovadora, posto que articula diferentes componentes curriculares das áreas técnica e propedêutica, no caso eletrônica analógica e digital, matemática, física, química e biologia, tornando ambas mais significativas para os estudantes.

Tendo por objetivo promover a integração entre os alunos e a comunidade estudantil auxiliando-os no desenvolvimento das habilidades e competências que serão necessárias nas atividades relacionadas com sua formação profissional e intelectual, o Projeto IF kaRRt favorece a construção de conhecimentos numa perspectiva menos fragmentária, bem como o intercâmbio de conhecimentos e técnicas entre os alunos dos cursos técnicos em Eletrônica, Eletrotécnica e Informática, todos ofertados de forma integrada ao Ensino Médio.

No ano 2013.2, o referido projeto foi contemplado com recursos institucionais específicos para o fomento de projetos pedagógicos inovadores, a partir da submissão em edital interno de seleção do Programa INOVA/IFRR, sendo esta etapa um marco no reconhecimento institucional, sobre a relevância e resultados obtidos pelo Projeto, até então entrou para o calendário acadêmico.

2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Os alunos, nas aulas específicas, limitam-se ao empirismo. Por isso, é necessário fazê-los perceber os fatos, ir em busca de leis que justifiquem as fórmulas, inclusive as que decorrem de uma teoria bem organizada. Sair da empiria, aplicar as fórmulas a cada caso particular através de um conjunto de números ou das razões científicas que justifiquem o saber teórico (BACHELARD, 2002).

Muitas vezes, os professores, também, desconhecem o espírito científico, e isso, se manifesta em ações de sala de aula, como, por exemplo, a repetição da lição, demonstração de fórmulas repetindo-a ponto a ponto e, na maioria das situações, não levando em conta os conhecimentos empíricos já constituídos pelos estudantes. Deve-se considerar que, numa aula de física, a título de exemplificação, não se trata de adquirir uma cultura experimental, mas sim de mudar de cultura experimental, de romper os obstáculos já sedimentados pela vida cotidiana (BACHERLAD, 2002).

Considera-se que, atualmente, quando é feita a compra de um equipamento eletrônico qualquer, como brinquedos, eletrodomésticos, alarmes, laptops, tablets, celulares, entre outros, não se percebe o fundamento



teórico e a origem à qual este equipamento tecnológico pertence. As leis de Coulomb, Ohm, equações de Maxwell, Teorias do fluxo Magnético, feitas por Nikola Tesla, além de muitas outras explicações e estudos que constituem a base de toda eletricidade, eletromagnetismo e princípios de circuitos elétricos atuais, são de extrema importância para a evolução tecnológica mundial. (RESNICK, 2009)

No contexto da experiência de que trata este artigo, o estado de Roraima, não há ou houve nenhum evento relacionado a uma competição que envolvesse os alunos regularmente matriculados das escolas públicas ou particulares para a área de mecatrônica (Robótica). Realizou-se uma pesquisa informal no IFRR, campus Boa Vista, no ano de 2012, quando se investigou se os alunos teriam interesse na área proposta, quando se construía o presente projeto. Obteve uma aceitação positiva do público-alvo, consequentemente, o evento naquele ano foi exitoso e contou com 24 equipes. No ano seguinte (2013.1), contou-se com 50 equipes participantes e, no último evento (2013.2) com 48 equipes. Cada uma das equipes era formada por, no máximo, três (3) integrantes e atendiam às seguintes modalidades: sumô, corridas denominadas Tradicional, Maluca e Maluca Inversa.

Para compreender o presente projeto, é necessário entender a repercussão dessa estratégia de ensino em Roraima. Palestras, exposições e cursos de áreas como Mecatrônica, Eletrônica ou Robótica são raros e totalmente novos assuntos no Estado. Isso implica uma adequação imediata ao cotidiano para o desenvolvimento da matriz tecnológica local. Para tanto, realizaram-se ações a partir de criações simples como um carro-remoto ou coisas do tipo, em que há inovação, ou o caso da cadeira de rodas automatizada que surgiu de uma ideia simples, porém de importância imensurável aos que dela necessitam como meio de transporte. Tais invenções foram idealizadas após um enriquecimento tecnológico, ao mesmo tempo abstrato, que possibilitou ao construtor imaginar suas criações e executá-las com o conhecimento da eletrônica em si, em seus aspectos básico ou avançado. Todas essas construções estavam diretamente ligadas às matérias essenciais do currículo escolar como Matemática, Física, Química e Biologia. Questionava-se como seria interessante outra forma de apoio pedagógico ao ensino de Eletrônica. Ou ainda, como tornar as aulas de Eletrônica mais interessantes nos dias atuais, para que os alunos se tornassem atraídos pela disciplina? Com a construção de alguns projetos como estes, percebeu-se o interesse deles intrinsecamente voltado para a área de Eletrônica, demonstrado pelas ações em fazer parte de oficinas e demonstrações dos protótipos, em atividades tais como campeonatos de melhores ideias, de competições de carros-robôs, olimpíada de Robótica (Roraima obteve 3º Lugar Nacional em 2011, na modalidade Duathlon e continuou a participar nos anos seguintes de 2012 e 2013). Além disso, passou a ser material didático de incentivo ao estudo dos componentes curriculares para uma melhor formação educacional no estado de Roraima e para o Brasil. (http://www.obr.org.br, 2011).

Pensa-se que atingiu-se o objetivo da proposta, definido como estratégia cuja intenção era correlacionar teoria e prática a partir da qualidade do processo de ensino-aprendizagem e da formação profissional. Ou seja, vislumbrar uma proposta metodológica, a qual tivesse como destaque o desafio de sugerir estratégias que garantissem a realização de uma prática pedagógica inovadora. Concomitantemente, promovesse o envolvimento dos discentes, com prioridade para a qualidade do aprendizado e a motivação dos alunos envolvidos.

Figura 1 – Símbolo do III IF kaRRt 2013.2



3 RESULTADOS E DISCUSSÕES

A proposta metodológica se destacou pelo desafio de sugerir estratégias que garantissem a realização de uma prática pedagógica inovadora no estado de Roraima, como já foi dito. Ele deveria ter como base o princípio da criatividade, que promove o despertar do interesse do aluno. Tal princípio, segundo Talízina(1988), mantém o aluno motivado, o qual fará produções, priorizando a qualidade do aprendizado e a motivação. Além disso contempla ação que permeia a interdisciplinaridade e a transdisciplinaridade.

Ao ter oportunidade de participar numa Olimpíada Brasileira de Robótica – OBR, 2011, em São João Del Rei – MG, percebeu-se quão importante, na área de robótica, a necessidade de uma mudança urgente no ensino-aprendizagem em escolas públicas. Na ocasião, sem ao menos contarmos com um laboratório de Robótica, obtivemos o terceiro lugar em nível nacional na modalidade duathlon com a aluna Danielly Lima Bezerra, um título inédito para Roraima. A modalidade consistia de duas etapas: a primeira era uma prova teórica com 10 questões objetivas, que contextualizava robótica nas disciplinas física, matemática, inglês, química, história e raciocínio lógico; a segunda etapa tratava-se de uma parte prática envolvendo programação e montagem de um carrinho para realizar uma determinada tarefa.

Tendo em vista uma conquista inédita e inesperada, para o trabalho que se vinha desenvolvendo, surgiu a ideia de criar uma competição de carrinhos mecatrônicos “IF kaRRt”, realizada em Abril de 2012 e 2013.1 e 2013.2 (Novembro). O evento consistiu na apresentação de resultados de pesquisas realizadas por alunos de ensino médio-técnico a respeito do sistema de funcionamento de um carrinho mecatrônico, constituído de lixo reciclável, o qual funcionava com os motores elétricos movidos a propulsão por uma hélice. Para isso, interagiam conhecimentos de eletrônica, mecânica, artes e economia (Custo x Benefício). Destacava-se ali a importância da proposta para a integração dos alunos com a comunidade, o que auxiliou no desenvolvimento das habilidades e competências que se farão necessárias, sempre, na vida acadêmica e profissional.

Há estudiosos que criticam o fato de grande parte dos professores não basearem as aulas nas teorias científicas da aprendizagem ou atividade, apoiando-se apenas por sua larga experiência docente e de vida. Ademais, os exercícios de fixação servem apenas como meros exemplos (TALÍZINA, 1988), para exemplificar o conteúdo ministrado, porém não condizem com a realidade de vivência do aluno. Assim, não aliam as necessidades do aluno, formando uma cascata em desmoronamento. Ou seja, sem motivação não haverá necessidade de obter o conhecimento cognitivo “o saber” (LEONTIEV, 2004).

Então, o IF kARRt deu ênfase aos miniprotótipos de carrinhos mecatrônicos constituídos de lixo sendo reutilizada em forma de tecnologia sustentável, com duas modalidades distintas: uma corrida e uma luta (Sumô), direcionados aos alunos dos cursos técnicos em Eletrônica, Eletrotécnica e Informática seja Integrado, Subsequente e PROEJA, a comunidade em geral e também qualquer escola (Municipal, Estadual, Federal e até Particular) do Brasil. O evento tem o propósito de ser realizado em nível nacional, para promover a integração entre os alunos e a comunidade estudantil, auxiliando no desenvolvimento das habilidades e competências que serão necessárias nas atividades relacionadas com sua formação acadêmica.

Os grupos constituídos de, no máximo, três integrantes fizeram um carrinho mecatrônico, para o qual empregaram conhecimentos abrangentes na área de eletrônica, mecânica, artes e economia (Custo x Benefício).

Houve aulas extras para reforçarem e auxiliarem como forma de revisão para todos os participantes inscritos com os seguintes conteúdos: Revisão de Eletricidade Básica; Componentes Eletrônicos, dentre eles:

Resistor; Capacitor; Indutor; LDR; Baterias; Transistor; Indutor; Transformador; Lixo Reciclável (e-lixo); Aparelhos de Medições elétricas: Multímetro e Osciloscópio; Circuitos Elétricos em Corrente Contínua; Noções de Radiofrequência (RF).Obteve-se sucesso no trabalho em equipe e habilidades profissionais para a construção, dentre os quais,

retirar defeitos eletrônicos e mecânicos visando ao ensino-aprendizagem das disciplinas técnicas como circuitos elétricos, projetos eletrônicos e eletrônica analógica e digital.

Qualquer aluno regularmente matriculado numa instituição de ensino fundamental e/ou médio ou superior pôde participar, seguindo as regras do edital proposto. Um ponto específico do evento foi um sorteio para cada modalidade visando à ética profissional, pois assim o aluno não poderia escolher seu adversário de forma injusta.

A seguir algumas fotos dos protótipos dos carrinhos construídos pelos alunos:



Figura 2 – Carrinho vencedor da modalidade Sumô com o controle Remoto – Vista de Cima

Figura 3 – Carrinho da modalidade Sumô.

Figura 4 – Luta entre dois carrinhos mecatrônicos no Sumô.



Figura 5 – III IF kaRRt no IFRR Campus Boa Vista na modalidade Maluca Inversa.

Figura 6 – Alunos Posicionando seus carrinhos mecatrônicos na largada na modalidade corrida Tradicional.

Aspectos relacionados à participação/comportamento dos estudantes:

Desempenho motivado dos alunos no ensino-aprendizagem em sala de aula com a disciplina de Circuitos Elétricos assim como trabalhar em equipe; Conscientização e reutilização dos materiais que seriam descartados ao Meio-Ambiente como papelão, plástico, pilhas, baterias, garrafas pets etc; Visar à importância do projeto proposto para a integração dos alunos com as disciplinas propedêuticas e técnicas auxiliando-os no desenvolvimento das habilidades e competências que lhes serão necessárias na vida acadêmica e profissional; Os alunos ficaram bastante felizes com as modalidades do III IF kaRRt assim como a premiação; Os alunos do segundo ano de eletrônica e eletrotécnica aplicaram os conhecimentos de circuitos elétricos como forma clara do conhecimento sendo utilizada no cotidiano.

Dificuldades Enfrentadas:

Atraso do recurso;



Pela quantidade de alunos inscritos (136) 2/3 do recurso foi investido em camisas com estampa e 1/3 para a premiação; Os alunos não tinham permissão do uso do laboratório de eletrônica caso não houvesse um servidor presente; Alunos de eletrotécnica só terão noções de eletrônica no quarto ano e informática não tem nenhuma noção, apenas de programação; Dificuldade em conseguir os cones; O recurso foi pouco para o evento que tornou-se grande e popularmente conhecido em Roraima com inserção de outros alunos de outras escolas: Escola de aplicação, UFRR, Escola Estadual Maria das Dores, SENAI e Fundação Bradesco; Não houve muita divulgação do evento, apenas no sitio do IFRR;

4 CONCLUSÃO ou CONSIDERAÇÕES

Ao se avaliar todas as fases da proposta aqui relatada, considerou-se que os objetivos foram alcançados e eles se concretizaram com a conscientização e reutilização dos materiais que seriam descartados no meio ambiente, a exemplo de papelão, plástico, pilhas, baterias, entre outros. Ficou muito latente o desempenho dos alunos nas estratégias de ensino-aprendizagem em sala de aula nas disciplinas de eletrônica analógica, digital e circuitos elétricos, assim como o espírito do trabalho em equipe.

Vislumbrou-se, ainda, a importância do projeto proposto para a integração dos alunos com a comunidade, o que favorece concluir que se atingiu a meta do desenvolvimento das habilidades e competências que lhes serão necessárias na vida acadêmica e profissional.

Mas, tem-se a consciência de que esse projeto deve amadurecer, tendo em vista, ainda, a pouca experiência científica e maturidade, além da carência de material necessário para se desenvolver um trabalho mais audacioso, quando se envolve componentes eletroeletrônicos mais sofisticados. Mesmo assim, avaliam-se os resultados e a participação dos alunos como surpreendentes e bem-sucedidos, tanto relativo à estrutura física dos carrinhos mecatrônicos, mas também quanto à aplicação da eletrônica analógica e digital e no controle da hélice no motor elétrico de corrente contínua a partir dos conhecimentos construídos em sala de aula e ampliados segundo a perspicácia dos alunos envolvidos.

REFERÊNCIAS

BACHELARD, Gaston. A formação do espírito científico. São Paulo: Contraponto, 2002.

BARBI, Ivo; MARTINS, Denizar C. Conversores CC-CC Básicos não Isolados, Edição dos autores. Florianópolis, 2000.

CHASSOT, Attico. A Ciência através dos tempos. São Paulo: Moderna, 1994.

CIPELLI, Antônio Marco Vicari; SANDRINI, Waldir João. Teoria e Desenvolvimento de Projetos de Circuitos Eletrônicos. São Paulo: Érica, 2003.

GUSSOW, M. Eletricidade Básica. São Paulo: Makron Books do Brasil, 2000.

HALLIDAY, D., RESNICK, R. e KRANE, K.S. Fundamentos de Física: Eletricidade e Magnetismo. 5ª Ed.: Rio de Janeiro, LTC, 2009.

JÚNIOR, Francisco Ramalho. Os Fundamentos da Física: Eletricidade e Física Moderna. São Paulo: Moderna, 1978.

LOURENÇO, A.C.; CRUZ, E. C. A. Circuitos em Corrente Contínua. São Paulo: Érica, 2001.



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OLIMPÍADA BRASILEIRA DE ROBÓTICA. Disponível em http://www.obr.org.br. Acessado em 21 de Jan de 2013.

TALÍZINA, N. Psicología de la Enseñanza. Moscú: Progreso, 1988.

TORREIRA, R. P. Instrumentos de Medidas Elétricas. São Paulo: Hemus.

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1 [Mestrando em Engenharia Elétrica, UFSC, Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Roraima (IFRR) – Campus Boa Vista, E-mail: [email protected]].

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