EDU.A.R.D.A. - EDUcação Através da Robótica e De Aplicativos Carol Correia Viana, Kleber Rocha Bastos Faculdade Independente do Nordeste - FAINOR Avenida Luís Eduardo Magalhães, 1305 CEP 45028-440 Vitória da Conquista, BA carolcorreiaviana@gmail.com, kleber_macaubas@hotmail.com 1 INTRODUÇÃO Segundo pesquisas conduzidas pela F-Secure(2012) cerca de 31% das crianças brasileiras de até 12 anos fazem uso de aparelhos smartphones com acesso à internet. Fazer uso desta tecnologia a favor da educação tem sido um dos maiores desafios das escolas pois em muitos ambientes os celulares ainda são vistos como vilões. No entanto, quando inseridos de maneira especifica para o contexto educacional, o smartphone pode ser um grande aliado. Segundo Pereira (2012) a inserção de dispositivos móveis no ambiente escolar levará o aluno a compreender que este instrumento pode ser utilizado como forma de enriquecimento e distribuição do conhecimento de maneira interativa e atrativa. O projeto EDU.A.R.D.A. (EDUcação Através da Robótica e De Aplicativos) tem como objetivo utilizar a tecnologia presente nos smartphones e na robótica afim de contribuir no processo de aprendizado de crianças. O projeto criado é composto de uma aplicação para Smartphones que deverá ser utilizado por professores e alunos da educação infantil. O professor terá acesso ao painel administrativo, onde poderá cadastrar as perguntas que serão enviadas às crianças. O celular do professor também será utilizado para ser parte integrante do robô EDU.A.R.D.A. e isso se dará por conexão Bluetooth. Através de comandos de voz, o professor poderá pedir para o robô iniciar o desafio e, assim, os alunos receberão em seus celulares a pergunta que foi previamente cadastrada. Os alunos deverão responder à pergunta antes que o cronômetro seja zerado e ganhará aquele que responder corretamente em menor tempo. O robô anunciará o vencedor assim que o professor falar o comando: Quem venceu?. Outros comandos de voz também podem ser realizados, promovendo assim, uma interação entre os alunos e o robô.
1.1 Objetivos do Projeto - Criar formas alternativas e interativas que auxiliem no aprendizado das crianças; - Usar a tecnologia como aliada para auxiliar na educação; - Desenvolver o raciocínio rápido; - Estimular o estudo para responder as perguntas corretamente; - Premiar as crianças que conseguem vencer o desafio; - Ter um relatório completo que mostre aqueles que acertaram e erraram as perguntas para que seja possível tratar cada caso individualmente e identificar as dificuldades. 1.2 METODOLOGIA 1.2.1 Material Utilizado 1.2.1.1 Protótipo: Caixas de papelão Cola branca Cola de silicone Folhas de E.V.A Garrafa PET Copos descartáveis de sobremesa Botões 1.2.1.2 Eletrônica: Protoboard Jumpers Resistores 220 Ω Led s RGB Led s azul Arduino Uno Módulo Bluetooth 1.2.1.3 Software: IDE Arduino 1.6.5, desenvolvimento e programação para a plataforma Arduino; App Inventor 2, plataforma para programação Android utilizando codificação em blocos.
2 DESENVOLVIMENTO 2.1 Descrição das Tela 2.1.1 Tela Inicial Figura 1. Tela inicial Nesta tela o aluno irá digitar o nome e aguardar o botão iniciar ficar ativo para receber a pergunta cadastrada pelo professor. O botão só ficará ativo caso o professor dê o comando de voz iniciar desafio para o robô. 2.1.2 Tela de Configuração
Figura 2. Tela de configuração Nesta tela o professor pedirá para que os alunos digitem o site em que se encontra instalado o banco de dados do aplicativo. Isso é importante para que haja a devida comunicação para envio e recebimento de informações. 2.1.3 Tela de Login do Professor Figura 3. Tela de login
Tela de proteção do painel administrativo do Professor. Apenas professores cadastrados poderão entrar na área restrita. 2.1.4 Tela do Painel Administrativo Figura 4. Tela do painel administrativo Área administrativa em que o professor poderá cadastrar, editar ou apagar perguntas. Esta tela também possui a opção de conectar o celular ao robô. A conexão se dá via Bluetooth e a partir do momento que é feita corretamente, a imagem exibida na tela será de um sorriso (Fig. 5), deste modo, o celular poderá ser colocado no robô como parte integrante do mesmo. Figura 5. Tela exibida ao realizar conexão via Bluetooth
Após a conexão via Bluetooth, o usuário poderá enviar comandos de voz, para isto, é necessário passar a mão pelo sensor de proximidade do celular. A tela exibida para o envio de comando de voz está ilustrada na figura 6. Figura 6. Tela para comando de voz 2.1.4 Tela de Cadastro das Perguntas Figura 7. Tela para cadastro de perguntas
A tela de cadastro permite que o professor cadastre a pergunta, resposta, tempo máximo que os alunos têm para responder e o Status da pergunta, podendo deixa-la como ativada ou não. 2.1.5 Funcionamento do Aplicativo Uma vez cadastrada a pergunta, o professor deverá conectar o celular com o robô via bluetooth. Todos os alunos deverão estar na tela inicial do aplicativo, depois de já tê-lo configurado corretamente digitando o site em que se encontra instalado o banco de dados da aplicação. Feito isso, o professor poderá falar o comando de voz Iniciar Desafio para que o botão Iniciar da tela Inicial seja ativado e, assim, os alunos possam ver a pergunta, o espaço para digitar a resposta e um cronômetro com o tempo que ele tem para responder (Fig. 8). Figura 8. Tela de exibição da pergunta Após todos os alunos responderem, o professor poderá dar o comando de voz Quem venceu? para que o robô informe (via voz) o nome de quem
respondeu corretamente e o tempo gasto para responder. Obviamente, o vencedor é aquele que responder corretamente no menor tempo. 2.1.6 Outras funções Por comandos de voz também é possível realizar algumas ações no robô, como por exemplo ligar ou apagar os led s que o compõem, tal como alterar o tipo de efeito dos mesmos. É possível fazer algumas perguntas e interagir com o robô, como por exemplo: - Quem é você? - De onde você veio? - Qual seu nome? - Mudar nome. - O que você faz? - Qual a sua idade? Toda essa interação permite que os alunos criem interesse pela robótica e, principalmente, tenham formas alternativas no aprendizado através do uso da tecnologia. 2.2 Construção do Robô Com o intuito de tornar o ambiente da sala de aula mais lúdico o projeto possui a opção de conectar o celular a um robô. A primeira etapa para a construção do robô foi o corte da estrutura do corpo, das pernas e braços, que foi feito de papelão.
Figura 9. Corpo do robô (40cm x 20 cm). Em seguida, a estrutura foi montada e colada. Figura 10. Laterais sendo fixadas.
Figura 11. Estrutura do corpo montada. Após a montagem da estrutura do corpo, das pernas e dos braços, estes foram forrados com EVA azul. Figura 12. Corpo e braços forrados com E.V.A
Logo depois, o robô foi customizado com E.V.A laranja e fita de cetim e foram fixaados botões para representar os olhos. Os Leds RBG foram fixados ao centro do corpo do robô e foram cobertos pelos copos descartaveis de sobremesa para torná-lo mais atrativo. Figura 13. Robô customizado. De forma a conectar o celular ao robô foi criado um espaço para que este pudesse fazer parte do corpo do robô, neste caso a boca. Além de representar a boca do robô, o celular terá papel de interação via fala e reconhecimento e por meio do sensor de proximidade. As orelhas do robô foram construídas utilizando o fundo de garrafas PET. Cada uma delas possui um Led em seu interior.
Figura 14. Robô com o espaço para colocar o celular 2.3 Esquema Elétrico do Robô Figura 15. Esquema elétrico do robô
Para alimentar o circuito acima pode ser utilizado uma bateria de 9 volts.
REFERÊNCIAS No Brasil, 31% das crianças têm smartphones com acesso à internet. Disponível em:<http://olhardigital.uol.com.br/noticia/no-brasil,-31-das-criancas-temsmartphones-com-acesso-a-internet/29004>. Acesso em: 27 de janeiro de 2016. PEREIRA, Leonardo. O Uso da tecnologia na educação, priorizando a tecnologia móvel. Disponível em: <http://www.senept.cefetmg.br/galerias/anais_2012/gt- 02/GT02-014.pdf>. Acesso em: 27 de janeiro de 2016.