Robótica na educação
Nied explica funcionamento de robôs a partir
de mecanismos simples e kits Lego

Manusear conceitos. Esse é o objetivo dos pesquisadores do Núcleo de Informática Aplicada à Educação (Nied) da Unicamp, que expôs três projetos de aprendizagem a distância na Cientec. O de maior destaque, intitulado Siros (Sistemas Robóticos com Superlogo), fez com que o público infantil e jovem se aglomerasse em frente ao estande para conhecer o funcionamento de controle de robôs por computador, a partir de mecanismos simples, materiais alternativos e kits disponíveis comercialmente, como o brinquedo Lego.

Segundo o pesquisador responsável pelo Siros, João Vilhete Viegas d´Abreu, o projeto tem por objetivo implementar no software Superlogo recursos que possibilitem ao usuário operar e controlar dispositivos mecânicos automatizados – de forma presencial e a distância (via Internet). Mais: a intenção, por meio do contato prático, é de fazer com que crianças e adolescentes absorvam fórmulas físicas, conceitos matemáticos e informações que, vistas pelo viés convencional do sistema de educação adotado no país, parecem distantes demais do cotidiano.

“Depois de montar uma roda-gigante com peças de Lego, programo o funcionamento dessa máquina no computador. Basicamente, qualquer criança alfabetizada tem condições de manipular o teclado e selecionar comandos para uma operação que ela queira que a máquina execute. Quando utilizamos o Lego, trabalhamos com motores, sensores e luzes, controlados via computador”, explica Viegas.

Braço manipulador – O Nied apresentou também o “braço manipulador” – espécie de braço mecânico de aproximadamente 30 centímetros –, que tem a função de remover objetos de um lugar para outro. Classificado como montagem “não-comercial”, o braço manipulador é a prova de que, a partir do estímulo do interesse dos estudantes, uma máquina inicialmente operada como um brinquedo pode ser reprojetada e, em dimensões maiores, inserida na rotina de uma indústria.

O processo de estabelecer o que a máquina vai fazer, via computador, é o momento em que a criança aprende a programar. Para ensinar os macetes da programação do software a iniciantes, os pesquisadores demonstram conceitos e comandos que permitem movimentos básicos. O braço manipulador, por exemplo, tem seis comandos. Mas isso pode ser sofisticado. A especificação da programação depende, segundo Viegas, do nível de ensino com o qual se trabalha.

“Basicamente, o braço manipulador abaixa, levanta, vai para a direita e para esquerda, pega peça, devolve peça. Essa máquina, do ponto de vista operacional, é um brinquedo. Mas do ponto de vista da automação, nada deixa a desejar a um robô que tira mercadorias de um lugar e as coloca em outro, numa indústria, guardadas as proporções. Em maior escala, esse robô pode ser projetado para levantar toneladas em vez de levantar um cubo pequeno, como está sendo demonstrado. A lógica é igual”, compara o pesquisador do Nied.

Máquina burra – “Uma criança manipula o programa, dizendo quais tarefas uma roda-gigante montada com Lego vai realizar. Se você quiser uma máquina de lavar roupa, vai precisar descrever os comandos ao computador, criar esses controles. O computador é burro. Esse processo de ensinar a máquina a fazer o que você deseja é aprender a programar”, reforça João Viegas d´Abreu.

Em todos os equipamentos do Projeto Siros, o objetivo é didático. Milhares de estudantes passaram pela Cientec e, certamente, muitos estranharam o ambiente de uma oficina de robótica, conta o idealizador do Siros, consultor em algumas escolas que implantaram o programa. “A idéia, num primeiro contato, é despertar a curiosidade, fazer com que a pessoa queira mexer, conhecer. Ela não precisa montar nada, apenas ligar o motor, ver se funciona, ativar os sensores, brincar”, diz o pesquisador. No segundo momento, o professor mostra quais tipos de mecanismos podem ser montados a partir das peças soltas, fazendo os estudantes colocarem em prática determinados conceitos de física e matemática. “A gente busca, em todos os níveis, ensinar por meio da experiência o que normalmente se aprende de maneira abstrata”.

----------------------------

‘Sem contato não existe aprendizado’

O processo básico de aprendizagem por meio da robótica é o mesmo para todas as idades, garante João Vilhete Viegas d´Abreu, do Nied. A diferença está na quantidade e detalhamento das informações. “No ensino fundamental, mostra-se porque a máquina está andando muito rápido, como fazê-la ir mais devagar etc; no ensino médio, a gente começa a introduzir fórmulas quando se estuda a velocidade de um equipamento; o ensino superior exige não somente a formalidade dos conceitos, mas também o início de um processo de dedução, num caminho inverso, o de como, de determinado resultado, chego a uma fórmula”, explica.

Viegas não nega: a intenção é mesmo de virar a educação de cabeça para baixo – ou para cima –, mudando alguns dogmas do ensino considerados ultrapassados por educadores e pesquisadores. “Sem contato não há aprendizado”, ressalta. Com a pulverização do Projeto Siros, espera-se atingir não somente crianças e jovens, mas também estudantes em níveis de pós-graduação e especialização. “Estamos criando um contexto onde se possa trabalhar de forma interdisciplinar. Um aluno de engenharia de automação, por exemplo, tem interesse de fazer uma máquina mais precisa no processo repetitivo, atendendo a interesses da indústria; quer tornar a manipulação dessa máquina o mais simples possível para o operário. Outro aluno, de ciência da computação, pós-graduando em automação, chega aqui interessado em tornar a máquina inteligente: não basta o braço manipulador tirar um cubo de um lugar e colocar em outro; ele quer fazer a máquina tomar decisões”, exemplifica.

Uma das formas que o Nied encontrou para facilitar o acesso ao aprendizado por meio da robótica foi a construção de um laboratório virtual. É ainda um projeto em curso, por meio do qual o internauta entra no laboratório do núcleo via Internet, vê os robôs que lá existem e, pela rede, comanda esses equipamentos. A página na rede e o ambiente virtual já existem e algumas interações experimentais foram feitas. “Quem entra no site hoje, não vai poder comandar um robô, porque estamos agindo de acordo com a demanda. Mas é só marcar a hora para o experimento. É um processo de aprendizagem de programação interessante, porque a pessoa programa com um objetivo e, se estiver no caminho errado, a gente corrige e dá os atalhos on line”, explica Viegas.

O projeto de telerobótica poderá, num futuro não tão distante, servir a laboratórios de informática de diversas escolas. Entretanto, será necessário que professores e diretores revejam suas diretrizes educacionais. “Eu assessorei escolas que tentaram encaixar a experiência numa aula de 50 minutos, a fim de conseguir os mesmos resultados de um aprendizado mais flexível, num contexto interdisciplinar, com uma estrutura de educação diferenciada”, comenta Viegas. “Aí fica difícil, pois não dá para fazer mágica”.

----------------------

>> O robô bípede

>> Ciranda, cirandinha

---------------------------