Ainda sem políticas públicas de abrangência nacional, a robótica pedagógica brasileira ensaia seus primeiros passos por meio de iniciativas isoladas de universidades, prefeituras e escolas particulares. Com kits proprietários ou com sucata.
Leandro Quintanilha
Competição de robôs, durante o Campus Party.
A robótica — um conceito que surgiu na Antiguidade, mas que só foi nomeado no século 20 —, assimilou nas últimas décadas uma aplicação jamais sondada pelos filmes de ficção científica: a educação. A nova corrente da robótica pedagógica adentra o século 21 com a promessa de consolidar, enfim, uma transformação da vida escolar há anos sonhada pelos teóricos contemporâneos da educação. Lúdica, transdisciplinar e desafiadora, a construção de robôs na escola convida professores e alunos a ensinar/aprender/descobrir/inventar em processos coletivos, capazes de conectar abstração e mundo concreto. Experiência que também faria todo o sentido nas grades de atividades dos espaços de educação não-formal, como os telecentros.
No Brasil, ainda são poucas experiências. Hoje, os principais projetos de robótica pedagógica são iniciativas isoladas de universidades, prefeituras — ou estabelecimentos particulares. E a maioria das escolas pioneiras, públicas ou privadas, usa kits padronizados, com hardware, software e material didático proprietários. Algumas, na contramão, adotam software de uso irrestrito, sucata e outros tipos de descarte para a construção de robôs em variados níveis de complexidade. Por questões práticas e conceituais. É a robótica pedagógica livre, de baixo custo, comprometida com a inclusão social.
Articulação nos joelhos permite
fazer flexão e sentarUns e outros, contudo, compartilham a crença de que a robótica pedagógica anuncia uma nova era. “Na década de 90, poucas escolas de ensino médio e fundamental tinham informática — quando muito, mantinham um pequeno laboratório com meia dúzia de computadores”, lembra Jackson Paul Matsuura, professor da divisão de Engenharia Eletrônica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e organizador da Olimpíada Brasileira de Robótica. “Mas, hoje, muitas escolas já incluíram a informática em seus currículos e, muito em breve, todas terão aulas relacionadas ao computador”, compara.
O mesmo deve acontecer com a robótica. A expectativa dos pioneiros é de que a disciplina seja incluída no currículo das escolas, dos cursos superiores de licenciatura e nas capacitações dos telecentros, além de projetos públicos e privados de educação em geral. “Um mesmo projeto de robótica pedagógica pode envolver diferentes graus de complexidade e atender a propostas pedagógicas de qualquer instância do ensino: fundamental, médio ou superior”, destaca o acadêmico Danilo Rodrigues César, do Centro Federal de Ensino Tecnológico de Minas Gerais (Cefet-MG), que, atualmente, cursa mestrado na Universidade Federal da Bahia (UFBA).
A construção de robôs pode combinar conteúdos muito além da informática: química, biologia, matemática, entre outros, além de inserir o trabalho em grupo e a resolução de problemas no cotidiano escolar, estimulando a criatividade e a participação. Este, contudo, ainda é um potencial contido. Até o momento, a robótica pedagógica não foi contemplada por projetos públicos de abrangência nacional. Procurados por ARede, nem o MEC nem suas vinculadas — Secretaria de Educação a Distância (Seed), que costuma concentrar iniciativas com ênfase tecnológica, e Secretaria de Educação Básica (SEB) — tinham números ou ações concretas a apresentar nessa área.
Chamado público
No alto, Antonio
César, da Unesp,
dá oficina a
professoras de
escolas municipais;
e a baianinha
cibernética da
RoboCup
Júnior 2006.
A SEB apenas deixou no ar a expectativa de que a robótica pedagógica possa vir a ser contemplada pela futura Coordenação Geral de Tecnologias da Educação, subordinada à Secetaria e ainda em fase de constituição. Outra esperança é a de que a comunidade que já trabalha com robótica pedagógica no Brasil inscreva a modalidade no Guia de Tecnologias Educacionais do MEC. Em janeiro, o órgão publicou o “Aviso de Chamamento Público MEC/SEB 1/2008” (a íntegra pode ser lida em link destacado ao final da reportagem), no qual convoca interessados em geral a apresentar propostas em cinco áreas — entre elas, a de ensino-aprendizagem, a mais adequada às características da robótica pedagógica.
Até 16 de março, o MEC se dispõe a receber propostas de quaisquer pessoas físicas ou jurídicas que detenham os direitos de propriedade intelectual sobre as tecnologias educacionais em questão: “universidades, centros universitários, faculdades, centros tecnológicos, centros e museus de ciências, instituições de educação básica, organizações não-governamentais, fundações e centros de pesquisa e desenvolvimento, sem prejuízo de outras”.
Países como a Holanda e a Alemanha já têm a robótica pedagógica em 100% das escolas públicas. Inglaterra, Itália, Espanha, Canadá e Estados Unidos caminham na mesma direção. Alguns países da América Latina já adotam suas primeiras estratégias de abrangência nacional. É o caso, por exemplo, do México e do Peru. Este, com o apoio do Banco Mundial, deve chegar este ano à marca de 3 mil escolas públicas com aulas de robótica.
CDs distribuídos de brinde viram
pneus no CPBrasil
Assim como em outras áreas da tecnologia, a questão da propriedade intelectual divide os profissionais que trabalham com a construção de robôs na educação. Hoje, a principal fornecedora de kits proprietários para escolas no Brasil é a Lego Education, no país representada pela EDAcom Tecnologia. O diretor-presidente Marcos Wesley informa que 70% de seus clientes são prefeituras. No total, entre estabelecimentos públicos e privados, são 3,5 mil escolas, que somam quase 1 milhão de alunos — ou seja, 2,5% do total de estudantes do país.
Cada kit da Lego desenvolvido para o ensino fundamental pode ser usado por até quatro alunos, e custa R$ 720,00, R$ 840,00 ou R$ 1,7 mil, de acordo com o grau de complexidade. Na verdade, só o último kit oferece equipamentos para a montagem de um robô propriamente dito — os anteriores são focados em educação tecnológica e funcionam como uma preparação gradativa para essa fase.
O material didático é vendido à parte e sai por R$ 120,00 por criança ao ano. Surpreendentemente, a adoção do método da Lego sai mais cara para escolas públicas. As particulares não precisam adquirir os kits, que são cedidos pelo fabricante durante o tempo do contrato — nesse caso, a Lego lucra com a compra do material didático pelos pais.
Lego rural
Como não é possível vender produtos a alunos de escolas públicas, explica Marcos Wesley, as prefeituras têm de arcar com os kits. Algumas, como a de São Bernardo (SP), uma das pioneiras nas aulas de robótica pedagógica no país, acabam, por isso, não adquirindo todo material didático.
A professora Gabriela de Noronha Nascimento trabalha na Escola Municipal de Educação Básica Profª Carmem Tabet de Oliveira Marques (no bairro Tatetos, área rural de São Bernardo). Ela afirma que costuma pedir à Lego doação de exemplares da revista “Zoom”, publicação pedagógica criada pela empresa no Brasil, que será replicada pela Lego mundialmente a partir deste ano. A Zoom combina arte, tecnologia e meio ambiente, e é hoje tida como o carro-chefe do material didático.
A metodologia da Lego é baseada no construcionismo (veja a página 16), proposta pedagógica desenvolvida por Seymour Papert, célebre educador do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Trata-se, em resumo, de um desdobramento do construtivismo, de Jean Piaget, que possibilita ao aluno a construção subjetiva do conhecimento por intermédio da tecnologia.
Robótica educacional nas escolas
rurais de São Bernado do Campo
“As crianças adoram”, diz a professora Gabriela. No ano passado, a turma da quarta série construiu vários aparelhos nas aulas de robótica: um inseto polinizador, uma esteira seletora de garrafa PET (por cores) e uma lixeira divertida, que toca música e acende luzes sempre que utilizada, etc. “Robótica não é só programação”, destaca a professora. “Todo projeto envolve uma pesquisa relacionada ao tema escolhido.” Gabriela foi capacitada pela Lego para conduzir as aulas de robótica, mas diz que essa só é uma forma mais sofisticada de exercer seu trabalho. “Não sou técnica — sou pedagoga”, frisa.
“O mercado da robótica educacional sofreu uma explosão nos últimos anos”, afirma o professor Luiz Marcos Gonçalves, coordenador da Olimpíada Brasileira de Robótica, que, no ano passado, contou com 7 mil participantes. O professor Luiz Marcos também coordena o Laboratório Natalnet, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), que promove aulas de robótica educacional na Escola Municipal Ascendino de Almeida.
“A direção e os professores têm nos passado que os alunos tiveram melhora significativa na sala de aula, tanto em comportamento quanto em aprendizado”, diz o acadêmico. “Alguns nunca tinham visto um computador, quanto mais um robô. A robótica funciona como uma forma de inclusão digital e social, o que para nós é muito gratificante.” Na Ascedino de Almeida, os professores trabalham com kits “prontos” — isto é, proprietários. Além dos kits da Lego, há outras caixas no mercado, como as da brasileira PNCA, e as das marcas VEX, Mecano, Active Robotics e K-Team.
Para Luiz Marcos, os kits têm a vantagem da montagem rápida, que libera o professor e os alunos para a exploração dos conteúdos relacionados. Mas ele concorda que são caros demais. Numa viagem aos Estados Unidos, Luiz Marcos comprou o kit da Lego para o filho pelo equivalente a R$ 500,00 — R$ 1,2 mil mais barato do que valor cobrado aqui.
Plataformas livres
Assim como na informática tradicional, a opção por kits proprietários em estabelecimentos públicos é questionável. “Para a robótica educacional ser viável em escolas públicas, precisa ser barata e de fácil manutenção”, afirma o professor Danilo Rodrigues César, do Cefet-MG, o criador do projeto Robótica Livre. Ele defende o uso de soluções livres, em vez de produtos comerciais. O movimento propõe softwares livres (Linux e seus aplicativos) como base para a programação, sucata de equipamentos eletroeletrônicos e outros tipos de lixo para a construção de kits alternativos de robótica pedagógica, concebidos de acordo com a realidade social de cada escola.
“A utilização de uma prática pautada na liberdade vem da crença de que o conhecimento produzido pela humanidade deve ser compartilhado por todos, sem que seja visto como propriedade particular”, desenvolve o professor Danilo. “A proposta da robótica pedagógica livre é de uma prática coletiva de ensino-aprendizagem, em que todos produzem e trocam conhecimento.”
Em 2003, Danilo realizou uma experiência piloto na Escola Municipal Caio Líbano Soares, de Belo Horizonte. No ano seguinte, a escola recebeu o prêmio de Inclusão Digital em Educação do Instituto Telemar (atual Oi Futuro), no valor de R$ 7,5 mil, pelo projeto Robótica Livre. Hoje, iniciativas semelhantes são promovidas pelo Cefet-Itabirito (MG), pela Universidade Federal do Ceará (UFC) e pela UFBA.
Sucata que vai virar robô,
no projeto Robótica Livre.
Certa vez, o professor Danilo teve um aluno que limpava elevadores. Durante uma conversa em grupo, ele e os colegas decidiram montar um protótipo de elevador. Conseguiram um walkman estragado, que desmontaram para construir um eixo de movimentação. Deu certo, mas a cabine descia muito rápido. “Por que isso acontecia?”, perguntou o professor. “Por causa da força da gravidade”, responderam os estudantes. Note aí o emprego da Física. A solução foi controlar a rotação do motor do elevador via software.
“A participação ativa do educando faz com que ele se sinta parte do processo e do meio em que vive”, diz o professor Danilo. Além disso, acrescenta, os alunos praticam uma postura mais ecológica, ao perceber que elementos e componentes tidos como lixo podem ser fonte de recursos no processo de desenvolvimento de novos produtos.
“Os estudantes compartilham trabalho, informação e conhecimento, além de desmistificarem a falácia de que soluções de baixo custo são soluções de baixa qualidade ou inviáveis.” O ‘produto’, explica Danilo, passa a ter importância a partir do ‘processo’, o que instiga a formação da opinião e o desenvolvimento do pensamento reflexivo, crítico e criativo.
Danilo: em defesa das
plataformas livres, no
hardware e no software.
O professor Alexandre Simões, da Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho (Unesp), de Sorocaba, que coordenou no mês passado as atividades de robótica da Campus Party do Brasil (veja a página 18), aceita as duas plataformas — abertas e fechadas. Ele considera os kits proprietários práticos, especialmente nos primeiros contatos. “Agiliza o aprendizado”, diz. “Para quem tem condições financeiras, o material é perfeitamente válido, mas é claro que se pode trabalhar com robótica de muitas outras formas.”
O professor Fábio Ferreira, representante no Brasil da competição RoboCup e coordenador do Clube de Investigação Científica Robotics (CIC Robotics), criado em 2004 para aproximar crianças e adolescentes da pesquisa científica realizada nas universidades, também enxerga algumas vantagens nos kits proprietários. “O trabalho com sucata pode tomar dois meses de preparação. Com o kit da Lego, o trabalho já pode começar no primeiro dia.” Em geral, lembra, também são usados kits proprietários nas principais competições de robótica. Uma das mais importantes para crianças e adolescentes, a First, é promovida pela própria Lego Education.
Coordenador de informática educacional de uma escola municipal de Fortaleza, o analista de sistemas Paulo Nunes considera os kits proprietários práticos para ensinar os primeiros passos aos alunos, por serem simples de programar, mas faz uma advertência. “Como são desenvolvidos para construir um número limitado de dispositivos, acabam ‘amarrando’ os alunos nos seus exemplos.” Na escola em que trabalha, é fácil o acesso ao que ele chama de sucata de boa qualidade: o descarte de computadores e periféricos diversos. “A matéria-prima é ótima e ainda incentivamos a reciclagem.”
Capacitação de professores
Modelos especiais, que enfatizam a
força, para luta de "sumô robótico".
Tanto a opção por kits proprietários como a robótica pedagógica livre dependem, necessariamente, da capacitação dos professores. Do contrário, as peças de trabalho viram brinquedos, sem dar vazão a seu potencial pedagógico maior. “A formação dos novos e antigos professores deve ser vista como uma estratégia essencial, já que se trata, quem sabe, de uma futura disciplina das escolas públicas”, afirma o professor Danilo César (Cefet-MG/ UFBA).
O coordenador Paulo, da escola de Fortaleza, por exemplo, dá suporte pedagógico a professores com formação específica em Mecatrônica, que atuam em contato direto com as crianças. A pedagoga Gabriela, de São Bernardo, por sua vez, foi treinada pela Lego Education, num curso padrão de cem horas presenciais, distribuídas no correr do ano letivo.
Cursos superiores de Mecatrônica, Automação, Engenharia Eletrônica e Engenharia da Computação, entre outros, são algumas das formações dos profissionais que trabalham com robótica no mercado. Mas, no campo da Educação, a capacitação de pedagogos e professores específicos das diversas disciplinas da grade escolar (Matemática, Física, Química, Biologia, etc.) parece mais viável e, talvez, adequada à robótica pedagógica. Isso porque a construção desse ambiente privilegiado, em que alunos e professores desenvolvem habilidades para lidar com as situações adversas do cotidiano, é benéfico ao ensino em muitas outras instâncias além da robótica.
Na UFBA, a disciplina da Robótica Educacional já é ministrada durante um semestre, no curso de Pedagogia. Esta é, talvez, a primeira iniciativa do tipo no país. “Outro ponto relevante é a quantidade de monografias, dissertações e teses existentes nesta área, que poderiam ser aproveitadas e implementadas em escolas públicas”, acrescenta Danilo César. E — por que não? — também em telecentros e centros comunitários em geral.
O professor Jackson Matsuura, do ITA, ressalta, contudo, uma grande dificuldade para a popularização da robótica no Brasil. Como ainda não há no país uma indústria consistente de robótica e componentes, relativamente poucos profissionais estão habilitados a trabalhar na área — e boa parte dos que estão acaba se dedicando à pesquisa teórica. Para ele, faltam políticas públicas de incentivo. “Infelizmente, precisamos ‘concorrer’ por recursos em chamadas gerais de Ciência e Tecnologia, que normalmente são voltadas para pesquisa e desenvolvimento e não para educação, muito menos para a robótica pedagógica”, diz. “O governo brasileiro ainda não despertou para a importância do setor — só espero que isso não aconteça tarde demais.”
Para ele, o que ocorre é um erro de percepção. “Alguns chegam a dizer que os robôs nada mais são do que computadores dotados de movimento. Seguindo essa linha de raciocínio, a evolução natural da informática na educação é a robótica na educação, que traz boa parte do mundo virtual para a realidade, onde pode ser tocado, sentido e visto de qualquer ângulo.” Mas a robótica, ele acredita, é mais que isso. Vai transformar o modo como o homem se relaciona com a escola, o escritório e o lar. De fato, com o mundo.
A robótica foi uma das sete áreas especiais do Campus Party, megaevento que levou cerca de 50 mil pessoas ao prédio da Bienal, no Parque Ibirapuera, em São Paulo, entre os dias 11 e 17 de fevereiro (veja a página 18). As atividades do setor, coordenadas pelo professor Alexandre Simões, da Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho (Unesp), de Sorocaba, foram destaque no acampamento.
Demonstrações de robôs que imitam o corpo humano e alguns animais domésticos fizeram sucesso entre o público. Para os participantes, no entanto, a programação era bem mais extensa: oficinas (de programação e construção), minicursos, e competições diversas em todos os dias do evento. “Entre nós (brasileiros), o principal objetivo é promover o diálogo, a troca de experiências, entre as diversas iniciativas do setor, ainda que pequenas, de diferentes pontos do país”, afirma o coordenador.
Ministrada pelo professor Antônio César Martins, também da Unesp de Sorocaba, a oficina “Robótica Pedagógica: Construção e Uso de um Robô de Baixo Custo na Escola” foi realizada durante cinco dias, das 9h às 13h. Com materiais como palitos de picolé, cola branca, fita crepe, peças de um aparelho de CD pifado e pilhas, os professores aprenderam a construir pequenos robôs capazes de executar tarefas, como se deslocar em determinada direção. “São exemplos do que pode ser feito na escola, com crianças e adolescentes”, diz Antônio César. “Mas é a metodologia adotada pelo professor e a capacidade de integrar conteúdos escolares e de cidadania o que diferencia um robô de um brinquedo comum”, destaca.
As professoras Ana Maria do Nascimento Pens e Cristina Fernandes fizeram a oficina. Elas integram o departamento pedagógico de uma escola municipal de ensino básico do bairro de Campo Limpo, em São Paulo, e estavam em busca de atualização. “Acho que esse tipo de atividade, por ser divertida e desafiadora, vai interessar muito as crianças”, diz Cristina. “Com esses materiais, qualquer escola pública têm condições de oferecer aulas de robótica”, acrescenta Ana Maria, que quer apresentar a idéia aos colegas na próxima reunião pedagógica.
Também no estande do Acessa São Paulo, programa estadual de inclusão digital, oficinas de integrantes do movimento MetaReciclagem mostravam como montar tipos diferentes de robôs. Guima, um dos oficineiros, prometia, durante o evento, publicar no site do Acessa o passo-a-passo para construção de uma baratinha — feita com CD e lixo eletrônico — que muitos montaram durante o Campus e puseram para passear no chão da Bienal. Até o fechamento desta edição, ainda não estava no ar.
Em 2001, instigado por um professor do mestrado no Centro Federal de Ensino Tecnológico de Minas Gerais (Cefet-MG) a trabalhar com Logo (linguagem de programação que implementa as teorias construcionistas de Seymour Papert), o acadêmico Danilo Rodrigues Cesar criou uma interface para a robótica livre. A IHL (Interface de Hardware Livre) segue os mesmos preceitos do software live, isto é, qualquer pessoa que se sinta à vontade pode copiá-la, modificá-la e/ou distribuí-la. “A IHL é ligada na porta paralela do computador e utiliza-se de software livre para fazer a comunicação entre os artefatos robóticos”, explica Danilo.
Até no XO
A interface Sugar, do XO (computador de baixo custo da ONG One Laptop per Child, OLPC), tem um ambiente de criação que pode ser considerado um meio de iniciação à robótica — o ambiente Squeak Etoys. “Com ele, você pode associar estímulos do mundo físico a uma série de procedimentos”, explica o engenheiro eletricista Alexandre Martinazzo, do Laboratório de Técnicas Inteligentes da Universidade de São Paulo (LTI-USP). É possível usar o Etoys como uma linguagem para criar interfaces simples dirigidas ao uso de placas eletrônicas, capazes de transmitir estímulos térmicos, sonoros e luminosos. “O grau de complexidade só depende da capacidade do usuário — ou do adulto que o orienta”, afirma Alexandre. Nas atividades com crianças, um dos projetos mais recorrentes é o de criação de carrinhos de controle remoto. O Squeak Etoys é um item de série do Sugar e já vem de fábrica em todo XO.
O primeiro projeto de um robô humanóide de que se tem registro é assinado por Leonardo Da Vinci e data do século 15. No desenho, um cavaleiro mecânico parece capaz de dobrar a cintura e mover os braços, a cabeça e o maxilar. A partir do século 18, artistas e cientistas de diversas partes do mundo desenvolveram robôs rudimentares, cuja aparência imitava homens e animais. Mas foi a partir da segunda metade do século 20, que a robótica (palavra introduzida pela literatura de ficção científica do bioquímico russo naturalizado norte-americano Isaac Asimov) deu um salto de evolução, com emprego em larga escala na indústria automotiva. Hoje, robôs humanóides de entretenimento fazem sucesso em feiras e congressos, ao mesmo tempo em que aparelhos de uso cotidiano em lares e escritórios começam a ser substituídos por versões “inteligentes”.
“A robótica é a indústria do futuro”, afirma o professor Jackson Paul Matsuura, do Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA). “Ou mesmo do presente em alguns países.” Uma comprovação desse futuro próximo, para ele, seria o ambiente para programação e simulação de robôs desenvolvido pela Microsoft, o Microsoft Robotics Studio. A idéia é que o ambiente seja “o Windows da robótica”.
Uma gigante da informática não investiria no Robotics Studio, se a robótica não tivesse um grande potencial, pondera o professor. Corre em paralelo à grande indústria a robótica livre, com alternativas livres e gratuitas, conectadas aos conceitos de sustentabilidade ecológica e social, autonomia e compartilhamento de conhecimento. Este é um momento crucial da história da robótica: difícil adivinhar agora para que lado voará o pássaro.
O Construtivismo Cognitivo do psicólogo suíço Jean Piaget, formulado na primeira metade do século 20, foi “adaptado” à era tecnológica nos anos 70 pelo educador sul-africano Seymour Papert, que ficou famoso por sua atuação no Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT, na sigla em inglês).
Um dos pioneiros da inteligência artificial no mundo, Papert criou, em 1968, a linguagem de programação Logo, para crianças, muito antes da interface Windows e da internet. Para os construcionistas, o processo de aprendizado é vivenciado com maior êxito, quando ocorre por meio de uma ação concreta, capaz de resultar num produto palpável e pertencente ao universo de interesse do educando. É precisamente o que ocorre com a construção de robôs nas escolas. Por isso, os estudos de Seymour Papert costumam nortear as atividades de robótica pedagógica no mundo todo.
De ênfase tecnológica, o Centro de Ensino Experimental Cícero Dias, fruto de uma parceria entre o instituto Oi Futuro e o Governo de Pernambuco, foi premiado ano passado na feira Ciência Jovem, promovida pelo Espaço Ciência — Museu de Ciências Naturais do Recife. Com o projeto Banheiro Inteligente, a Cícero Dias superou outras 22 escolas brasileiras na categoria de desenvolvimento tecnológico. Os nove adolescentes participantes apresentaram o protótipo de um banheiro futurista, no qual o consumo da água era monitorado por placas robóticas, com sensores capazes de controlar seu tempo de utilização. Para participar do evento no museu, foram selecionados estudantes com conhecimento em informática e eletricidade, gosto por jogos e habilidades artesanais.
www.mec.gov.br
http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/2007/ed_novtec.pdf – Chamada Pública para o Guia de Tecnologias Educacionais
www.cicrobotics.blogspot.com
www.ufba.br
www.ufc.br
www.ufrn.br
www.unesp.br
www.cefetmg.br
www.ita.br
www.obr.ic.unicamp.br – Olimpíada Brasileira de Robótica
www.legobr.worldpress.com
www.brfirs.org
www.robocup.sorocaba.unesp.br