Tecnologia digital como linguagem – Robótica Educacional e lógica de programação no processo de aprendizagem

O presente trabalho tem como tema principal a tecnologia digital adotada como linguagem na formação de crianças e adolescentes por meio da Robótica Educacional e a lógica de programação no processo de aprendizagem. O intuito é apresentar estratégias inovadoras que viabilizem todas as áreas de ensino para práticas que contemplem o desenvolvimento dessas habilidades, e não somente a realização de uma disciplina específica para abordar as novas tecnologias. Porém, nos dias atuais, ainda há o problema de identificar essa memória das ferramentas só como instrumentos, faz-se reflexiva para o aprender na Pedagogia sobre as tecnologias como linguagem que efetivam a relação do homem com a máquina para construção de uma transformação de gerações conectadas constantemente por meio de mídias que impulsionam a vida humana (Sayad, 2021).

As demandas do século XXI para a formação da nova geração, da nova sociedade, que lida com desafios, enfrenta um problema inesperado para o qual não há explicação preestabelecida e ao mesmo tempo tem o imediatismo de informações fragmentadas e as vezes não fundamentadas na rede (Rushkoff, 2013). Necessitamos desenvolver habilidades para participar da construção do novo ou então nos resignarmos a uma vida de dependência; essa é a habilidade de aprender (Bauman, 2013). Não devemos focar somente no certo ou errado. Temos, isso sim, que aprender a solucionar problemas (Barell, 2007; Poikela; Nummenmaa, 2006; Leite, Afonso, 2001). Uma abordagem envolvente para novas tecnologias requer a compreensão geral dos aspectos lógicos e técnicos dos recursos de linguagens de todos os atores do processo. Atualmente não estamos conectados, e sim somos conectados (Sacavino; Candau, 2018). Os dados digitais nos fazem seres em redes, sendo importante o desenvolvimento de um trabalho para a formação de autores e não somente usuários de tecnologias. Este trabalho inclui também a educação midiática, que passa pelos eixos do letramento digital para consumo, produção e compartilhamento de conteúdo digital.

Atualmente, a maioria dos estudantes faz parte de uma geração que convive cotidianamente e há muito tempo com os avanços tecnológicos nas mais variadas atividades, como pode ser observado diariamente nas escolas. Porém, nem sempre as escolas públicas oferecem ambiente, estrutura e metodologias alinhados à modernidade (Saviani, 2007). Esse sujeito em formação precisa estar apto a criar soluções para a vida em sociedade, para o seu desenvolvimento pessoal, o dos outros e do local onde vive; deve ainda fazer uso inteligente dos recursos tecnológicos que estão presentes em seu dia a dia.

O presente trabalho tem como objetivo principal focalizar a tecnologia digital no processo de aprendizagem vivido por alunos e educadores que se deparam com uma demanda tecnológica gigante no século XXI, considerando todas as aplicabilidades na educação e possibilitando a transdisciplinaridade em produção de várias soluções. Quanto aos objetivos específicos o trabalho pretende:

• identificar a tecnologia digital como linguagem e não somente como ferramenta, aliada à importância da linguagem de programação para criar soluções que contemplam conceitos de diferentes disciplinas para problemas do mundo real;
• refletir sobre a tecnologia digital como linguagem para a utilização de recursos inovadores no processo de aprendizagem, possibilitando o desenvolvimento de habilidades para sermos autores de tecnologias, além de usuários;
• analisar a tecnologia digital como fortalecimento das propostas e estratégias para aprendizagem colaborativa entre educadores e alunos.

Esta pesquisa foi realizada por meio de:

• pesquisa teórica sobre a importância do desenvolvimento do pensamento computacional e do pensamento criativo no processo de aprendizagem significativa;
• pesquisa teórica sobre o histórico que contextualiza as tecnologias com a abordagem instrumentalista para a compreensão da tecnologia como linguagem transformadora; e
• análise das experiências de aprendizagem vividas por educadores e estudantes de redes públicas do Estado do Rio de Janeiro, tendo a tecnologia digital como linguagem para o processo de aprendizagem.

Os grupos de trabalho selecionados são de rede pública municipal dos Ensinos Fundamental e Médio dos municípios de Rio das Ostras e Macaé, onde a autora atua como professora com Robótica Educacional maker e gestora de programa de inovação pedagógica há oito anos. A autora tem implementado novas estratégias e observado a caminhada de tantos que colaboram para a inovação na Educação, sob o sistema de holacracia, no programa #inovareaprender de inovação nas práticas pedagógicas.

A primeira seção, Modalidades de Educação, Programação e Novas Tendências da Educação, traz análise que constata que nas redes virtuais temos uma educação não formal que precisa ser considerada e objetivada na aprendizagem, e esse ator na escola, educador ou aluno, aprende e se forma com diversos contextos para além dos tempos de aulas e espaço escolar. Os alunos praticam essa linguagem em jogos digitais, mídias diversas, em redes sociais; essa aprendizagem transborda e forma identidade. As metodologias ativas podem contemplar essas abordagens e se encaixam nesse momento de inundação de informações, por isso é importante que as escolas priorizem as habilidades de curadoria, transformando o currículo “para fora” dos tempos das disciplinas, podendo impulsionar o sujeito autor ao aprender sendo ou não conteúdo programático. As demandas não somente virtuais, mas contemporâneas e transdisciplinares, estão nas possibilidades das linguagens tecnológicas.

Nesse contexto não há somente a formação do educador e/ou novas estratégias pedagógicas para os alunos; os mundos se integram e todos se tornam aprendizes, possibilitando a atividade colaborativa e coletiva para exercício de uma nova educação e a inovação para aprender juntamente com o desenvolvimento global.

Na segunda seção, Inovação e Aplicabilidades na Educação, analisam-se as demandas de urgência do idioma de programação que garante a lógica para resolução de problemas, compreendido como pensamento computacional. É uma habilidade que nos faz mais humanos: em vez de “apertar parafusos”, ou seja, de atividades mecânicas, inventamos uma máquina que o faça e precisamos focar nossos esforços e recursos para ensinar nossas crianças e educadores a compreender esse interessante paradoxo: o pensamento computacional nos torna cada vez mais dependentes e, ao mesmo tempo, diferentes dos computadores (Blikstein, 2013). Mediante práticas interativas e autorais, educadores e alunos desenvolvem soluções de forma coletiva para problemas do mundo real e apresentam o processo de produção com elementos de conscientização, compartilhando o aprendizado, como a criação de um aplicativo para uma demanda do dia a dia da escola, um game para alertar sobre questões sanitárias nos arredores da comunidade escolar ou até um dispositivo robótico que otimiza a utilização inteligente de energia. São inúmeras possibilidades em que, pela aprendizagem criativa, podemos desenvolver soluções e impactar a sociedade tornando o processo significativo.

Na terceira seção, Habilidades e Cultura Maker, desenvolve-se uma ampliação com a proposta mão na massa de compreensão da autoria durante todo o processo do pensamento criativo para elaboração de soluções efetivando o conceito de ensino híbrido em uma aprendizagem significativa. A criatividade é desenvolvida com base em determinado tipo de esforço, que combina a exploração curiosa com a exploração lúdica e a investigação sistemática. Pode até parecer que novas ideias e visões vêm como um raio, mas costumam acontecer depois de muitos ciclos de imaginação, criação, exploração lúdica, compartilhamento e reflexão, ou seja, depois de percorrer repetitivamente a espiral da aprendizagem criativa (Resnick, 2020).

A abordagem do ensino híbrido propõe o aprendizado online e offline; o ensino presencial normalmente prescinde da tecnologia, tal qual o professor valoriza as interações interpessoais. Elas hoje são desafiadoras e orientadas, também na versão online, por trabalhos em pares ou grupos. A prática com maior interação e a realização de projetos com recursos digitais que viabilizam ação individual colaborativa, além de permitir, em diferentes ambientes, dentro ou fora da escola, o enriquecimento das atividades com as bibliotecas virtuais em conjunto, também facilitam a ação compartilhada de protótipos para automação e/ou programação. Além disso, se desenvolvem como inovação as atividades de prototipagem em simuladores, que impulsionam a “mão na massa” no virtual, referentes ao movimento maker, que estabelece na prática a utilização de sucatas e materiais para criação, no físico, de ideias concretas para a produção das etapas de projetos pedagógicos.

A quarta seção, Programa #Inovareaprender, descreve o programa e suas ações como práticas inovadoras pedagógicas e sua gestão com foco na ciência da aprendizagem, denominada matética, fundamentado por Papert como a contrapartida da didática, em que o foco está no ensino; o programa busca impulsionar ações colaborativas transdisciplinares com uso das tecnologias como linguagem, objetivando um processo de aprendizagem significativo autoral e democrático.

A quinta seção, Percurso Metodológico, apresenta as possibilidades e estratégias de criar metodologias autoriais para diferentes comunidades, trazendo a ideia do conhecimento como rede oportunizando a abertura nas atribuições de significado, uma mudança na configuração dos grupos e das relações entre eles. Uma nova estrutura de interesses que coexistem e se complementam em proposições diferenciadas de forma transdisciplinar com o aprender de todos ativos no processo, sendo as concepções, métodos e técnicas em uma organização marcada pela coletividade, pela colaboração e pela horizontalização dos processos de produção e de experimentação.

Educação formal e não formal

Nas redes virtuais temos uma educação não formal que precisa ser considerada e objetivada na aprendizagem; esse ator na escola, educador ou aluno, aprende e se forma em diversos contextos para além dos tempos de aulas e do espaço escolar. Os alunos podem praticar essa linguagem em jogos digitais, mídias diversas, em redes sociais; essa aprendizagem transborda e forma identidade. Esses recursos são chamados de metodologias ativas e podem contemplar várias práticas com essas abordagens que cabem nesse momento de inundação de informações; por isso as escolas devem priorizar as habilidades de curadoria e o currículo deve ser transformado para fora dos tempos das disciplinas, pois o significado para criar impulsiona o sujeito autor ao aprender sendo ou não conteúdo programático. As demandas não somente virtuais, mas contemporâneas e transdisciplinares, estão nas possibilidades das linguagens tecnológicas.

Na atualidade, com a abundância de redes informativas, de acordo com Harari (2018, p. 322), o que

um professor precisa dar aos seus alunos é informação. Ele já tem informação demais. Em vez disso, as pessoas precisam de capacidade, as pessoas precisam de capacidade para extrair um novo sentido da informação, perceber a diferença entre o que é importante e o que não é, e acima de tudo combinar os muitos fragmentos de informação num amplo quadro do mundo.

Nesse contexto, não há somente a formação do educador e/ou novas estratégias pedagógicas para os alunos, os mundos se integram e todos se tornam aprendizes, possibilitando a atividade colaborativa e coletiva para exercício de uma nova educação e, assim, a inovação para aprender juntamente com o desenvolvimento global. Muitas vezes essas gerações de jovens são consideradas “nativos digitais”, mas esse termo torna-se equivocado quando muitos ainda não percebem a potencialidade, como apresenta o estudo, conduzido pelo Stanford History Education Group (SHEG) em 2016, que mostra como jovens norte-americanos estão despreparados para consumir informação de forma reflexiva, os riscos e as responsabilidades das tecnologias e, independentemente da posição, pois o educador também terá o desafio de atuar de forma vulnerável e buscar aprender e manter em segurança, pois o papel de orientador e desbravador se estabelece em parceria. O papel do professor de ensinar não é transferir o conhecimento; este precisa ser aprendido por ele e pelos educandos nas suas razões de ser ontológica, política, ética, epistemológica, pedagógica, mas também precisa ser constantemente testemunhado, vivido (Freire, 1998).

Os indicadores da educação apresentam o abismo em que nos encontramos em relação às urgências tecnológicas, como apresenta o Índice de Desenvolvimento da Educação Brasileira (IDEB) de 2019, que mostra que o Brasil avançou em todas as etapas de ensino, mas a meta proposta para 2019 foi cumprida apenas pelos anos iniciais do Ensino Fundamental (1º ao 5º ano), indicando que a aprendizagem tende a cair à medida que o aluno avança na escola; mas também deve se considerar a não promoção de políticas públicas que contemplem e percebam a escola como espaço de integração com a comunidade e desenvolvimento do país. O desinteresse dos alunos vivenciado em sala de aula presencial se dá em todas as telas, e com a precariedade de acesso isso se amplia. As instituições escolares devem acompanhar os avanços para se atualizar, garantindo o uso adequado dessas novas tecnologias em sala de aula (Jordão, 2009). O professor integra a cultura de suas comunidades às suas práticas, e assim deve se legitimar a utilização das tecnologias para todo o processo de aprendizagem, como traz o currículo de formação de educadores da Unesco (WILSON et al., 2013) para criação de soluções e desafios que atendam às necessidades de preocupação global.

O presente trabalho apresenta a linguagem de programação e o desenvolvimento do pensamento computacional como práticas pedagógicas para aprendizagem significativa. Trata-se de estudar a utilização de ferramentas e recursos tecnológicos no processo de formação e o desenvolvimento de habilidades que impulsionam estratégias transdisciplinares para aprendizagem significativa, esclarecendo que a tecnologia digital não é uma ferramenta, mas sim uma linguagem; podemos refletir sobre a estrutura curricular e como educadores e estudantes interagem com as possibilidades que agregam à nossa rotina conectada dos dias de hoje. A tecnologia com abordagem instrumentalista minimiza a potência da ação de educadores, o distanciamento de áreas para produção digital afasta cada vez mais o interesse e o engajamento dos alunos que já atuam em diversas contribuições políticas, expressando opiniões, criando grupos ativos, produzindo conteúdos e até negociando de forma criativa. A tecnologia como linguagem é fundamental para a compreensão do mundo atual, e as diretrizes da Base Nacional Comum Curricular oportunizam essa transformação, mas não como fragmentos entre as matérias e sim como linguagem integradora com eixos da lógica, do design e da ética.

A lógica de programação e o pensamento computacional

Essas demandas de urgência do idioma de programação garantem a lógica para resolução de problemas, compreendido como pensamento computacional, baseado em pesquisa e impulsionando as construções colaborativas para o desenvolvimento de habilidades, como de transformar teorias e hipóteses em modelos e programas de computador, executá-los, depurá-los e utilizá-los para redesenhar processos produtivos, realizar pesquisas científicas ou mesmo otimizar rotinas pessoais; essa é uma das mais importantes habilidades para os cidadãos do século XXI. O pensamento computacional não está ligado somente a codificar, mas também a experimentar, analisar e aprimorar até a construção da solução se tornar um programa composto por comandos. O pensamento computacional é um processo que possibilita saber usar o computador para maturidade humana cognitiva e operacional, aumentando a produtividade e a criatividade. O desenvolvimento do pensamento computacional e do raciocínio lógico iniciado na primeira infância favorece a capacidade de dedução e conclusão de problemas. É uma habilidade que nos faz mais humanos, como defende Paulo Blikstein (2013); ele afirma que, em vez de apertar parafusos, inventamos uma máquina que o faça e que precisamos focar nossos esforços e recursos para ensinar nossas crianças e educadores a compreender esse interessante paradoxo: o pensamento computacional nos torna cada vez mais dependentes e, ao mesmo tempo, diferentes dos computadores. Wing define que o pensamento computacional “envolve o resolver problemas, conceber sistemas e compreender o comportamento humano, recorrendo aos conceitos fundamentais para a ciência da computação” (2006, p. 33, tradução nossa).

Esse entendimento de como podemos ser mais produtivos e criativos – mesmo sendo mais dependentes – é o maior desafio dos educadores que querem repensar a tecnologia na sala de aula. Sendo essencial a atividade criativa no processo de aprendizagem para que possamos nos tornar autores e assim contribuir para sociedade como responsáveis, conscientes, Mitchel Resnik (2007), desenvolvedor do programa Scratch (uma plataforma gratuita de criação programada em blocos de jogos e animações), defensor do ensino de linguagens de programação para crianças, destaca como as novas tecnologias, se adequadamente projetadas e mantidas, podem expandir oportunidades para que crianças, em diversos contextos, desenvolvam a habilidade de pensar criativamente. O ciclo de ação pesquisar, experimentar, criar, aplicar e compartilhar segue no processo de ações maker (fazedor), que, além de oportunizar o aprender fazendo, colocando a mão na massa, com o reaproveitamento de sucatas e/ou prototipagem, possibilita o acesso a todos, até às comunidades de periferia, como acreditam André Raabe e Eduardo Gomes, para que políticas públicas sejam implementadas nas redes de educação impactando na formação de professores e alunos para um avanço com uso das tecnologias sendo produtores e não somente consumidores.

O ensino híbrido

O modelo híbrido, tão difundido no momento de isolamento e aulas a distância para andamento das práticas educativas, em alguns momentos se apresenta mal compreendido; é oportuno esclarecer que não somente uma tela de vigilância ou transmissão garante a hibridização de fato, mas sim as possibilidades de aprendizagem virtual e presencial para enriquecimento das ações pedagógicos e efetivação da aprendizagem.

A criatividade é desenvolvida a partir de um determinado tipo de esforço, que combina a exploração curiosa, com a exploração lúdica e a investigação sistemática. Pode até parecer que novas ideias e visões vêm como um raio, mas costumam acontecer depois de muitos ciclos de imaginação, criação, exploração lúdica, compartilhamento e reflexão, ou seja, depois de percorrer repetitivamente a espiral da aprendizagem criativa (Resnick, 2020, p. 19).

A metodologia do ensino híbrido propõe as misturas entre o aprendizado online e offline, mas como o presencial normalmente prescinde da tecnologia, o professor valoriza as interações interpessoais, que hoje são desafiadoras e orientadas também na versão online, em que trabalhos em pares ou grupos oportunizam essa prática com mais interação e a realização de projetos com recursos digitais que viabilizam ação individual colaborativa, com acompanhamento e registro das participações em diferentes momentos dos envolvidos, que criam acervos pedagógicos de autoria coletiva, além de permitir as ações em diferentes ambientes dentro ou fora da escola, enriquecendo as atividades de pesquisas com as bibliotecas virtuais em conjunto. Há diversas formas de aplicar as plataformas virtuais estendidas para as redes, quando são compartilhados os conceitos em construção, algumas com classificações por temáticas, outras por disciplinas, umas com avaliação formativa, oferecendo as melhores condições de aprendizagem em tempo real, umas com professores e tutores, outras com formato autoinstrucional e as de salas interativas. O equilíbrio é o maior desafio para melhor aproveitamento nas ações para personalização com as colaborações “on/off”; nessa modernização para o olhar das transformações na educação, o “aprender a aprender” é o fundamental para desenvolvimento das habilidades e solicita dos docentes novos papéis, que se ampliam e modificam bastante, porque todo o processo de ensinar e aprender é mais flexível e está mais centrado nos estudantes; o planejamento é mais complexo se vários docentes desenham, acompanham e avaliam, juntos, projetos e atividades integradores de diversas áreas de conhecimento; outro papel docente que ganha cada vez mais relevância é o de mentor de projetos pessoais, profissionais e de vida dos estudantes. O professor não é e não foi o detentor do conhecimento ou “dono do saber”; atualmente essa perspectiva fica ainda mais destacada com as bibliotecas virtuais que empoderam nossa ação cotidiana; “o professor é quem tem a capacidade de propor o desenvolvimento, através de estratégias e práticas, às crianças de modo organizado, as informações do objeto de conhecimento” (Freire, 1983).

Inovação e aplicabilidades na educação

No primeiro momento de ação do programa, muitos educadores ressignificaram seu papel e construíram uma história diferenciada com a tecnologia na aprendizagem e junto às suas turmas e sua formação, mas como uma linguagem efetiva de transformação da escola.

Com a robustez das propostas realizadas nas universidades, o programa tem avanços significativos na implementação nas escolas; educadores da rede dão continuidade às práticas com oficinas em suas escolas no contraturno e/ou na grade curricular, como já em algumas unidades de Ensino Médio.

Essas estratégias ainda não consistem em uma política pública, governamental, em decreto oficial, mas já se formalizam em caráter diferenciado como eixo de trabalho de unidades escolares, não com estrutura de imposição de secretarias, mas sim com movimento de inovação nas ações transdisciplinares junto ao desenvolvimento de habilidades para projetos baseados em solução de problemas e/ou de aprendizagem criativa. Algumas escolas possuem suas equipes de “robótica maker”, alunos se destacam por diversas habilidades, até mesmo de interação e resgate de equipamentos e ambientes da escola, como reparos em salas, aproveitamento de sucatas para construção de soluções (até mesmo dos eletrônicos, como partes de computadores já obsoletos que podem ser reaproveitadas) com a cultura de gambiarra, que também faz parte do movimento.

O pensamento criativo é fundamental para uma prática inovadora de experimentação junto às transformações na educação, como afirma Resnick, desenvolvedor da plataforma Scratch. De acordo com ele,

na sociedade de hoje as tecnologias digitais são um símbolo de possibilidade e progresso. Quando as crianças aprendem a usá-las para se expressar e compartilhar ideias por meio da programação, elas começam a se ver de novas formas e a enxergar a possibilidade de contribuir ativamente para a sociedade. Elas começam a se ver como parte do futuro (2020, p. 47).

A escola formal tradicional, sempre guiando os estudantes e educadores por currículos programáticos, é impactada por novas trilhas de aprendizagem nas mídias, e essa contribuição desperta uma nova postura para a estrutura curricular e propõe a prática de projetos com foco; uma abordagem em destaque nas mudanças nas escolas é a metodologia baseada no currículo Steam (acrônimo em inglês de Science, Technology, Engineering, Arts e Mathematics – Ciências, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática). Steam descreve uma abordagem de movimento de inovação educacional do modelo pedagógico norte-americano da década de 1990 que se originou sob inspiração da análise do programa da organização estadunidense MESA (Mathematics, Engineering and Science Achievement), de 1970. Essa abordagem surgiu nos EUA antes dos anos 2000, com base no menor desempenho à época, como apresentou o relatório Rising Above the Gathering Storm, e assim teria um problema nas próximas gerações para manter o país de alto desenvolvimento econômico, o que revela para alguns educadores uma preocupação e/ou um menor valor na ação, pois foi gerada com ênfase na competitividade, porém iniciou sem considerar as Artes, era somente STEM e depois o design fora contemplado como habilidade fundamental para novas carreiras no mercado social econômico de novas profissões ou profissões do futuro, como analisado no estudo Jobs Lost, Jobs Gained, do McKinsey Global Institute, sendo acrescentado para o currículo inovador como a criatividade essencial para os novos mundos.

Os educadores estabelecem a formatação para aplicabilidade do trabalho, e assim todas as iniciativas que participam representando a unidade, como também a rede por meio de ações acadêmicas relevantes, compartilham produções como aplicativos, games e protótipos robóticos, sendo possível o enriquecimento no processo de aprendizagem que acontece para além da escola, do tempo escolar e/ou da região de conhecimento.

Aplicabilidades

Especialmente no ensino de Ciência da Computação, muitos alunos têm uma percepção irreal das futuras carreiras técnicas; o referencial curricular do Centro de Inovação para Educação Brasileira (CIEB) é um norteador para atualização nas atividades formativas de aprendizagem alinhadas às competências e habilidades da Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Atualmente, junto ao desenvolvimento de propostas inovadoras, várias plataformas gratuitas de acesso virtual em dispositivos móveis e até simuladores de programação podem efetivar a prática do desenvolvimento do pensamento computacional e criativo para invento de soluções como meta dos projetos interdisciplinares. Segundo Papert (1994, p. 125), “se as crianças realmente desejam aprender algo e têm a oportunidade de aprender em uso, elas o fazem mesmo quando o ensino é fraco”.

Quando se refere à lógica de programação e produção de mídias ou jogos interativos, há possibilidades de iniciar o idioma “programável”, ou seja, utilização de códigos de comando de linguagem para criar protótipos, animações, aplicativos, games e muitas outras soluções digitais em nossas estratégias pedagógicas, até mesmo com atividades desplugadas que contemplam etapas para grupos ainda sem dispositivos ou em caso de pouca conectividade; assim, ao prosseguir, cada proposta vai alinhando uma complexidade maior entre os comandos apresentados gradativamente.

Dado esse quadro de rápida mudança da sociedade, seria de se esperar uma rápida evolução das instituições encarregadas de preparar os jovens. Mas nós não vemos isso, vemos uma taxa de evolução da escola muito mais lenta, e isso significa que estamos vendo uma lacuna cada vez maior entre a escola e a sociedade. Essa lacuna é o que acreditamos ser responsável pela deterioração do desempenho em nossas escolas e em nossos sistemas educacionais, porque as crianças podem ver isso; elas podem ver que a escola é irrelevante. Elas sentem que o ritmo da escola e o humor da cultura escolar estão fora de sincronia com a sociedade em que vivem. E assim fica cada vez mais difícil fazê-las acreditar na ideia de que a escola está satisfazendo suas necessidades, que a escola é uma ponte para o século XXI como nossos líderes políticos continuam reiterando. Muitos professores enfrentam problemas quando tentam

lançar sua inciativa dentro da escola. O que é notável é que muitos [...] realmente conseguirão dar um jeito de introduzir novos métodos em suas salas de aula, embora ao custo de dissipar em lutas com o sistema uma grande parte da extraordinária fonte de energia que os professores interessados encontram em si mesmos (Papert, 1994, p. 186).

Habilidades e Cultura Maker

Aprendizagem a partir de uma ação na prática é o intuito da Cultura Maker, um movimento que incentiva a “mão na massa” com base na experiência do aluno, além de poder desenvolver sua criatividade, seu senso crítico e o trabalho em equipe. É uma maneira de construção do conhecimento com a integração de forma interdisciplinar e com o desenvolvimento de habilidades socioemocionais.

A Cultura ou Movimento Maker parte da ideia do “DIY (Do It Yourself)”, ou “Faça Você Mesmo”; essa ideia ficou mais concentrada em laboratórios e na criação de tecnologias, que atualmente se torna fundamental em sala de aula ressignificando o processo. Em vez de centrar o aprendizado apenas na teoria, os professores podem propor experimentações aos alunos e, desse modo, explorar sua criatividade, seu raciocínio e seu planejamento. É uma estratégia pedagógica em que tentativas e erros são possibilidades para descobertas até que todos possam chegar à solução com diferentes propostas e caminhos.

Nessa abordagem, todos podem trabalhar em grupo para idealizar, consertar e modificar diversos objetivos. É uma oportunidade para que os envolvidos sejam desafiados a propor soluções para diferentes problemas e a enxergar conceitos além do ponto de vista comum e/ou esperado.

Em ação compartilhada aos protótipos para automação e/ou programação, desenvolvem-se como inovação as atividades “mão na massa” referentes ao Movimento Maker, que estabelece na prática a utilização de sucatas e materiais de consumo para criação no físico de ideias concretas, como papelão, garrafa PET, canos de PVC e até mesmo madeiras de corte de MDF e/ou plástico de filamento para produção na impressora 3D, que podem ser equipamentos estimulantes para iniciativas de construção de laboratórios de fabricação nas escolas, também conhecidos como “Lab’s Maker’s” para a produção das etapas de projetos pedagógicos.

Nesses ambientes, também chamados de FabLab, com tecnologias digitais avançadas como impressora 3D, plotter, cortadora a laser e ferramentas manuais, como chave de fenda, trena, multímetro e até mesmo eletrônicos para construção, todos aprendem sobre a utilização técnica desses recursos e a potencialidade de simuladores que enriquecem as atividades colaborativas, desde o processo de pesquisa e curadoria para experimentação e prototipagem até a elaboração da solução com o aproveitamento do erro para incentivo das melhorias e crescimento no grupo de trabalho, o que oportuniza a avaliação construtiva e proporciona desenvolvimento para argumentação e habilidades para apresentação de trabalhos em feiras científicas de inovação que agregam muito para o desenvolvimento das competências socioemocionais. A propósito, FabLab são laboratórios de fabricação digital e/ou manufaturas aditivas para solução e aplicabilidade de experimentação de prototipagem e modelagem junto a temáticas globais com fundamentação na Cultura Maker de softwares livres e compartilhados com criação colaborativas e gratuitas democratizando o uso para a comunidade.

Programa #inovareaprender

O programa articula a capacitação dos estudantes universitários e a preparação de estudantes do Ensinos Básico para o desenvolvimento de habilidades cognitivas, incluindo o pensamento computacional. Esse desenvolvimento promove a produção de mídia, pesquisa temática, criação e planejamento de solução e design, montagem e programação em blocos e códigos. Há uma provocação para identificação de uma problemática coletiva. Assim, todos propõem uma solução para a problemática e planejam sua execução. A criação e o planejamento da solução são desenvolvidos em grupo, em um processo colaborativo entre estudantes universitários e da Educação Básica. Os robôs são então montados; podem ser utilizados Arduino, Microbit, Raspberry Pi e Lego. São considerados conceitos de centro de massa, alinhamento do robô, dentre outras questões da Robótica que devem ser levadas em consideração.

A programação nessas tecnologias se dá por meio de linguagem de blocos em diferentes plataformas digitais, como Lego Mindstorms (utilizado exclusivamente para o Lego), Scratch e Tinkercad (utilizados para programação em Arduino, Microbit e Raspberry Pi, dentre outros), e/ou em códigos utilizando linguagens de programação Java, C e Matlab (qualquer tecnologia/kit). A escolha da linguagem de programação (em blocos ou em código) depende dos grupos de trabalho, o que pode ser devido à maturidade em idade ou em experiência/formação. Para avaliar o impacto do programa, são registrados relatos de experiência, em forma de questionários, de todos os participantes – docentes e discentes da Educação Básica e Superior.

Toda proposta para solução do problema tratado deve levar à produção de mídias educativas. Para isso, devem ser construídos roteiros que possibilitam a educação midiática (mídias que promovem a comunicação sobre a ação educativa) e permitem a autoria coletiva do material de acervo pedagógico. Essas produções de técnicas variadas incentivam a produção textual de forma inovadora e garantem o registro de cada projeto de criação, ou seja, o processo de pesquisa realizado pelos grupos de robótica. Assim, o processo criativo poderá ser divulgado e compartilhado por meio da produção de curtas-metragens. Essa prática estimula ainda o uso dos recursos tecnológicos na ação pedagógica, de forma a atingir o desafio de inserir a tecnologia de maneira significativa na sala de aula. Além disso, os diálogos fomentados pela expressão em curtas de animação explicam os protótipos e executam suas aplicabilidades. Por fim, as linguagens de programação de games e aplicativos permitem a interação da comunidade com a solução inovadora produzida.

Os educadores que fazem adesão ao projeto participam de uma capacitação inicial de períodos diferenciados em Robótica Educacional e programação e recebem formação contínua, a fim de aprofundar os conhecimentos, tirar dúvidas e trocar experiências. No dia a dia, quem ministra a formação é a equipe do Lab Inovar, que gerencia o projeto, além de docentes convidados da UFRJ, para contribuir na capacitação dos professores e alunos do projeto em seminários e/ou ações diretivas. Os universitários (monitores) são capacitados durante encontros junto aos educadores e/ou com a coordenação do programa. A apresentação dos desafios se dá durante alinhamento das propostas e pesquisas temáticas. Há ainda uma discussão coletiva das estratégias que podem ser utilizadas para construção junto aos monitores participantes e organização do planejamento das ações nas estações ou unidade escolar – assim denominam-se as escolas que participam do programa.

A gestão de governança do programa se dá de forma colaborativa, sendo formalizada uma estrutura democrática e participativa. Devido à ampliação da estimativa de vida, atualmente no mercado de trabalho pessoas de várias gerações interagem em um ambiente. Cada geração pode ter pensamentos, culturas e formas de trabalhar completamente diferentes. De acordo com cada época, as influências socioeconômicas e históricas levam as pessoas a viver e formar sua personalidade de maneiras bastante distintas. Isso também influencia o modo de agir e pensar no ambiente de trabalho (Zandoná; Bezerra, 2016). A holacracia é uma tecnologia ou um sistema de governança organizacional que possibilita a alternância de gestão de forma progressiva e contínua, em que tanto a autoridade quanto a tomada de decisão são distribuídas em uma holarquia de grupos auto-organizados de maneira flexível. Há uma integração de papéis e responsabilidades a todos do sistema, o poder não é de um único responsável, mas sim do coletivo não hierárquico (Holacracia Brasil, s.d.).

Acontece ainda a participação das equipes em torneios, olimpíadas e mostras científicas. Essas atividades estabelecem um norteamento para sequenciar os desafios e as pesquisas coletivas. Essas oportunidades permitem a troca de experiências de jovens de todo o mundo em busca de avanços tecnológicos e do uso responsável das inovações, que hoje perpassam toda a nossa vida cotidiana. É importante ressaltar que nem todas as equipes e nem todas as estações participam das competições.

Percurso metodológico

A pesquisa foi realizada e é apresentada neste documento com a análise das experiências de aprendizagem vividas por educadores e alunos de redes públicas do Estado do Rio de Janeiro, com a tecnologia digital como linguagem para o processo de aprendizagem, compreendendo a pesquisa teórica sobre a importância do desenvolvimento do pensamento computacional e do pensamento criativo no processo de aprendizagem significativa, além do histórico que contextualiza as tecnologias com a abordagem instrumentalista para a compreensão dela como linguagem transformadora.

Os grupos de trabalho selecionados são da rede pública municipal, nos Ensinos Fundamental e Médio dos municípios de Rio das Ostras e Macaé, onde atuo como professora com Robótica Educacional Maker e gestora há oito anos, implementando novas estratégias e observando a caminhada de tantos que colaboram para inovação na Educação sob sistema de holacracia, no programa #inovareaprender de inovação nas práticas pedagógicas.

Por meio de questionários e relato de experiências dos participantes, são coletados os dados para investigação, que já são vivenciados por vários durante essa trajetória de muito aprendizado, junto à pesquisa de vários especialistas que trazem contribuições efetivas de possibilidades de ações de baixo custo, democratizando as tecnologias para redes públicas.

Prática e experiência

Atualmente, há dificuldade em manter o interesse e a atenção dos estudantes no seu aprendizado devido ao amplo acesso à informação trazido pela internet. Os alunos em geral apresentam dificuldade em raciocínio lógico, abstração de conceitos e resolução de problemas. Por outro lado, os da graduação em Ciência da Computação apresentam falta de motivação nos períodos iniciais, já que a aplicação direta dos conhecimentos obtidos na universidade muitas vezes não é percebida. Desse modo, a interação entre alunos com diferentes níveis de formação para programação de robôs pode permitir um processo de aprendizado por meio de discussões e colaborações na realização de tarefas utilizando ferramentas tecnológicas. Nesse contexto, um relato de experiência é apresentado neste trabalho. É executado um projeto que visa uma ampla interação entre alunos de graduação e de escolas do município para aprendizado de programação em Robótica e desenvolvimento do pensamento computacional de forma abrangente. Os resultados indicaram efeitos positivos nos participantes, em que se observou melhoria nos quesitos autoconfiança, abstração de conceitos e resolução de problemas. Essas atividades se iniciaram no formato presencial e estão em continuidade no virtual.

O projeto de linguagem de programação e Robótica Maker desenvolvido na Universidade Federal Fluminense (UFF) de Rio das Ostras é realizado em parceria com a Secretaria Municipal de Educação de Rio das Ostras (Semede), com apoio da equipe #inovareaprender (Programa de Inovação Pedagógica), que é realizado em várias escolas da rede pública de Macaé; tem parceria também com a Secretaria Municipal de Educação de Macaé (Semed), junto com as universidades da Cidade Universitária de Macaé, com universitários de diferentes cursos, como de Engenharia Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UFRJ) e de Sistema de Informação de Faculdade Municipal de Macaé Professor Miguel Ângelo da Silva Santos (Femass).

É importante observar que não existe um processo com início ou fim para a execução do programa. As ações podem ocorrer simultaneamente, com a missão de formar autores de (novas) tecnologias.

A ação Aulas Inovadoras objetiva encorajar o trabalho em equipe nos participantes da atividade. Há incentivo à aprendizagem tanto dentro quanto fora da sala de aula e um estímulo para os estudantes desenvolverem e partilharem o conhecimento por meio de ferramentas digitais, como redes sociais (Facebook® e Edmodo®, Instagram® entre outras) ou ferramentas de comunicação virtual (WhatsApp® e Telegram®, entre outras). Todas as atividades nessa ação são voltadas para a solução de problemas, e por isso a equipe em geral trabalha com estratégias de observação de campo e entrevistas, entre outras. A prática metodológica envolve o uso de Design Thinking, pois é esperado que possam criar novas metodologias, que o professor não seja o único detentor do conhecimento a ser trabalhado, mas sim que o conhecimento seja construído de forma colaborativa, visando a produção de protótipos, games e aplicativos, dentre outros. As demais ações apresentadas no infográfico são voltadas para as aulas inovadoras e são descritas a seguir.

A ação Pesquisa objetiva estimular a curiosidade, motivar a descoberta de novas respostas e orientar na investigação. O mais importante dessa ação é desenvolver o poder cientifico e sistematizado. No entanto, as informações e os conhecimentos descobertos devem ser disseminados entre os participantes, garantindo a democratização entre eles. Esse processo é fundamental para desmistificar os conhecimentos nas ciências e tecnologias.

A ação Universidade visa aproximar a participação de discentes de cursos de nível superior para integrar a universidade à comunidade local. Em geral, é implementada na universidade por meio de um programa de extensão universitária que engloba a monitoria dos discentes de nível superior para os discentes de Educação Básica. Outra função dessa ação é contribuir para a ação Formação, que visa a formação continuada de educadores da Educação Básica.

Alunos do Ensino Fundamental e Médio a partir do 3º ano (iniciais) se inscrevem, depois de divulgação em mídias, com declaração da escola e autorização do responsável, e participam gratuitamente, no contraturno da escolaridade, de encontros semanais de grupos de trabalho para desenvolver projetos de soluções norteados pelos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) em missões desafiadoras de produção de games, animações, aplicativos e protótipos de Robótica Educacional Maker. Anualmente são oferecidas 60 vagas em cada município para preenchimento de acordo com a permanência de alunos já atendidos e novos participantes do projeto sob a orientação de educadores das redes e alunos da universidade para atuação direta nos espaços Lab’s Universitários, além das participações nas escolas que já possuem grupos de trabalho com mais vagas regulares anuais.

Utilizam-se diversas plataformas gratuitas para introdução da lógica de programação e construção das soluções em simuladores, como: Compute It (Plataforma de programação com comandos de leitura para execução e compreensão algoritma), Blokly Games (Plataforma de execução e experimentação de comando em blocos de programação com template temático para criação de algoritmos com diferentes níves de complexidade, Scratch, Tinkercad (Plataforma de criação de circuitos eletrônicos em simuladores e criação de protótipos de impressão 3D e planos de confecção digital) e Studio Code. As propostas são apresentadas de forma que os alunos com experiência auxiliam no processo de acolhimento dos novos integrantes e seguem a partir dos desafios de pesquisa para as novas abordagens de construção da solução a ser elaborada; a orientação se dá em plataformas e no presencial, grupo a grupo e/ou coletivamente, de acordo com a etapa em andamento.

Considerações finais

É fundamental a atualização constante das práticas pedagógicas; o modelo remoto se faz emergencial, porém não é inovação. Inovar de fato é contemplar nas ações as tecnologias digitais como linguagem na aprendizagem; foi possível observar, mesmo sem a barganha de notas, o engajamento e o interesse de todos os atores durante a realização das iniciativas, sejam virtuais ou presenciais, pois há significado e fazem parte da relação com o mundo real, além de toda a vulnerabilidade do cidadão responsável por soluções e críticas em seu ambiente. Esse ecossistema escolar é revitalizado com as possibilidades criativas de novas experiências, com diferentes profissionais, para além dos espaços formais, pois somos conectados e somos autores, não usuários passivos; nossas “navegações” pelas “nuvens” nos representam, assim se transforma o mundo e se faz Educação.

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