Robótica no ensino da física

Abstract

O presente estudo teve como objectivo principal avaliar as potencialidades do uso da Robótica no Ensino da Física, especificamente nas áreas do Som e da Luz, e foi desenvolvido junto de 41 alunos de Cursos de Educação e Formação (3º Ciclo) da Escola Secundária de Fafe, no ano lectivo 2006/07. Na leccionação do módulo “Som e Luz” foram incluídas actividades experimentais que, usando o Mindstorms NXT, trataram esses conteúdos, com o objectivo de melhorar a aprendizagem dos temas envolvidos mas também induzir um maior interesse pela ciência e pelo estudo em geral. De forma a avaliar das vantagens comparativas da robótica educativa neste âmbito, foram, paralelamente, aplicadas a outro grupo de alunos, actividades experimentais equivalentes às referidas anteriormente mas excluindo o uso do Mindstorms NXT. Para averiguar qual das duas metodologias proporciona melhores ganhos a nível da aprendizagem, e ao nível do desenvolvimento de competências do tipo social e atitudinal, foi aplicado um mesmo teste antes e depois da leccionação do módulo. Parâmetros como comportamento, participação e empenho/interesse, foram também continuamente classificados, em sala de aula. A utilização do Mindstorms NXT teve um impacto muito positivo nos alunos que constituíram a amostra deste estudo. Os próprios afirmaram, no teste de satisfação, que o Mindstorms NXT contribuiu, de forma determinante, para despertar o entusiasmo e interesse, para além de lhe atribuírem um papel importante no esclarecimento dos conceitos físicos abordados. De facto, nas aulas em que decorreram actividades experimentais com recurso ao Mindstorms NXT foram registadas melhorias significativas a nível de motivação desses alunos, que se reflectiu no seu interesse/empenho, comportamento e participação, principalmente dos alunos mais indisciplinados e com maior dificuldade de concentração. Através da aplicação dos pré e pós-testes, registou-se uma maior evolução, tanto a nível individual como colectivo, no grupo que recorreu ao robot, concluindo-se que o recurso a este contribuiu para esclarecer os conceitos físicos abordados.

This study main objective is to evaluate the potential of the use of Robotics in the teaching of physics, more specifically in the areas of Sound and Light. The work was developed with the student population (41 students) which has chosen the Education and Formation Studies (3rd cycle of studies) at Escola Secundaria de Fafe, in the school year of 2006/07. When teaching the “Sound and Light” module, experimental activities have been included, which involved the use Mindstorms NXT robot, gaining an improved learning of the subjects studied while motivating students to the study of science. Equivalent experimental activities, without the use of Mindstorms NXT robot, were applied to a different group of students in order to comparatively conclude about the advantages of the use of educational robotics in this context. To find which of the two methods has the best results in terms of apprenticeship and development of social and aptitudinal competences, the same test was applied before and after the module. Also, in the classroom, the behaviour, participation and commitment/interest of the students were continuously monitored. The use of Mindstorms NXT robot had a very positive impact in the students that formed the sample of this study. It was stated by themselves, in the satisfaction test, that the use of the robot was the key of their enthusiasm and interest, aside from having a very important role in the understanding of the concepts of physics approached in class. In fact, in the classes with experimental activities that involved the Mindstorms NXT robot, the students were visibly more motivated, which reflected in their interest/commitment, behaviour and participation in the classes. This was more notorious with the more undisciplined students and with concentration problems. Through the pre- and post- tests, was found a better evolution n the group that used the robot: This lead us to believe that the introduction of robot contributed to better explain the physics’ concepts discussed in these classes.