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Matemática: A robótica na sala de aula

Numa sociedade cada vez mais digital, a aprendizagem da robótica deve fazer parte das competências essenciais que são desenvolvidas em contexto educativo. Considerando que os alunos, ao longo da sua carreira escolar, académica e profissional, estarão envolvidos em tarefas que envolvem a utilização de múltiplas tecnologias, as escolas não podem ficar alheias a esta realidade, devendo procurar promover a literacia digital e computacional, fundamentais para o futuro sucesso profissional e social dos alunos de hoje. Nesse contexto, a introdução da robótica no contexto educacional contribui efetivamente para o desenvolvimento dessas competências e pode ser uma estratégia rica em possibilidades para o seu desenvolvimento, para o desenvolvimento dos professores e para a escola em geral. O interesse dos alunos em desenvolver projetos de robótica é notável, assim como as suas potencialidades são reconhecidas por pais e professores.
O uso de robôs no contexto educativo tem demonstrado uma enorme relevância no desenvolvimento de competências diretamente relacionadas com a programação e com o pensamento computacional. No entanto, a sua influência vai muito além disso, potencializando competências técnicas, sociais, comunicacionais, colaborativas e de resolução de problemas, bem como conhecimentos em áreas específicas do conhecimento. É o caso da Matemática. Ao utilizar robôs em contexto educativo, é possível desenvolver atividades de robótica nesta área, envolvendo o estudo de conceitos como frações, geometria, multiplicação, entre muitos outros. Numa aula de robótica, onde os alunos constroem e programam robôs, desenvolve-se a engenharia e o pensamento computacional, além de competências lógico-matemáticas e de resolução de problemas. Algumas pesquisas com foco na relação entre o uso de robôs e o desenvolvimento de conceitos matemáticos são claras, mostrando que existe uma relação positiva entre os dois, sob um conjunto de questões pedagógicas que devem ser acauteladas.
Ao fator de interesse e motivação para a aprendizagem através da ação e exploração, junta-se a tangibilidade das plataformas robóticas existentes, que permitem uma melhor imersão dos alunos no seu próprio processo de aprendizagem. As plataformas robóticas também provaram ser um meio notavelmente eficaz de aprender STEAM, construir conhecimento interdisciplinar e desenvolver projetos de aprendizagem nas escolas.Numa região ultraperiférica como a dos Açores, um projeto que conjuga matemática e robótica educativa, pode representar uma mais-valia para estes processos que se pretendem construtivos e significativos, nomeadamente em contextos socialmente desfavorecidos.
A partir do ano letivo 2022/23, o pensamento computacional passou a constituir-se como um dos conteúdos matemáticos que estão a ser abordados pelos professores desde o 1.º Ciclo do Ensino Básico. Entendido como “… o desenvolvimento, de forma integrada, de práticas como a abstração, a decomposição, o reconhecimento de padrões, a análise e definição de algoritmos, e o desenvolvimento de hábitos de depuração e otimização dos processos. Estas práticas são imprescindíveis na atividade matemática e dotam os alunos de ferramentas que lhes permitem resolver problemas, em especial relacionados com a programação” (Aprendizagens Essenciais – Matemática, 2021 – mec.pt).Criar oportunidades de contacto com a robótica, de uma forma informal e lúdica, permite a alunos, mas também a professores, ir percebendo as potencialidades da robótica educativa, mas também as estratégias de intervenção pedagógicas associadas à sua utilização, perspetivando uma futura integração destes artefactos no dia a dia das aprendizagens que têm lugar em contexto educativo.
Alguns dos aspetos fundamentais que podem ser desenvolvidos a partir da robótica educacional são:

Resolução de problemas: Com raciocínio matemático e científico, os alunos lidam constantemente com a resolução de problemas complexos; aprendem a organizar as suas ideias, a obter uma comunicação eficaz, a trabalhar com ética e como fazer a tão necessária gestão de tempo e de emoções – prática comum em competições.

Empreendedorismo: A robótica educacional também estimula o empreendedorismo nos estudantes que se aventuram pela metodologia. Para ser um bom empreendedor, é necessário ter planejamento, atuar com metas, otimizar o orçamento, saber trabalhar em equipa e, claro, “vender” muito bem as suas ideias. Com os torneios de robótica os jovens perdem a timidez, tornam-se mais proativos, e criam um espírito de investigação com cooperação e diálogo. Nestas disputas, lidam com questões como se fossem donos das suas empresas, com papéis bem definidos para cada membro da equipa.

Desenvolvimento cognitivo: O potencial da robótica educacional está em criar condições para a discussão e participação entre os estudantes e os professores. Este processo pretende desenvolver cognitivamente o pensamento sistemático e interdisciplinar nos estudantes, envolvendo disciplinas das ciências exatas e das ciências humanas a partir da relação entre o ser humano e máquina.
Alguns dos conteúdos curriculares que podem ser explorados na sala de aula através da Robótica Educacional são:

Números e operações

  • Decomposição de números em somas.
  • Adição, subtração, multiplicação e divisão de números naturais.
  • Comparar e ordenar números naturais, fazer estimativas do resultado de operações e avaliar a sua razoabilidade.
  • Reconhecer relações e propriedades numéricas de operações e usá-las em situações de cálculo.
  • Representar números racionais não negativos na forma de frações, decimais e percentagens, estabelecer relações entre as diferentes representações e utilizá-las em diferentes contextos matemáticos e não matemáticos.

Geometria e Medida

  • Desenhar e descrever a posição dos polígonos (triângulos, quadrados, retângulos, pentágonos e hexágonos) usando coordenadas, em grades quadriculadas.
  • Identificar ângulos em polígonos e distinguir diferentes tipos de ângulos (retos, agudos, obtusos, rasos).
  • Identificar propriedades de figuras planas e fazer classificações, justificando os critérios utilizados.
  • Medir comprimentos e áreas e estimar medidas em diferentes contextos.
  • Conceber e aplicar estratégias para resolver problemas envolvendo grandezas e propriedades de figuras geométricas no plano, em contextos matemáticos e não matemáticos, e avaliar a plausibilidade dos resultados.

Álgebra

  • Resolver problemas de contagem com recurso ao cálculo combinatório.

Paulo Medeiros

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