Sítios eletrônicos e oficinas pedagógicas
Artigos de Pesquisa
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Revista do Instituto de Políticas Públicas de Marília, v.7, n.2, p. 9-22, Jul./Dez., 2021.
SÍTIOS ELETRÔNICOS E OFICINAS PEDAGÓGICAS: FACILITADORES DE
APRENDIZAGEM NO CURSO TÉCNICO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
ELECTRONIC SITES AND PEDAGOGICAL WORKSHOPS:LEARNING
FACILITATORS IN THE TECHNICAL COURSE IN INDUSTRIAL AUTOMATION.
Antonio Barbosa de Souza Júnior
1
Marly dos Santos Alves
2
RESUMO:
Os cursos da área de tecnologia sempre são um desafio para o professor trabalhar com as
disciplinas de programação de computadores, que têm como foco duas disciplinas, uma relacionada
à construção de algoritmos e outra voltada a uma determinada linguagem de programação. Isso traz
para os alunos algumas dificuldades na aprendizagem delas incidindo em desistência ou abandono
do curso. Portanto, o objetivo do presente trabalho é propor a realização de oficinas pedagógicas
usando tecnologias digitais, tais como sítios eletrônicos, para a construção de atividades práticas que
venham facilitar a aprendizagem de linguagem de programação no curso técnico concomitante em
Automação Industrial do
campus
Maracanaú. Para fundamentar o presente trabalho, buscou-se
autores especialistas na área objeto de estudo, tais como: Nascimento (2007), Joye e Joye
(2013), Masseto (2010), Sajaniemi e Kuittinen (2003), além de consulta aos sítios eletrônicos
(sites) utilizados na proposta da oficina. Quanto à metodologia da pesquisa é do tipo qualitativa.
Ademais, as atividades propostas permitem que os alunos aprendam a fazer o emprego de um
microcontrolador, o Arduino
®
, com a finalidade de melhorar sua aprendizagem no curso, pois, ao
fazer uso de oficinas práticas, a proposta desenvolvida permite a aplicação delas enquanto perdurar
o ensino remoto emergencial, ou ser implementada futuramente em laboratórios de ensino de
forma presencial.
Palavras-Chave
: Tecnologias Digitais. Aprendizagem. Linguagem de Programação. Ensino Técnico.
ABSTRACT: The courses in the area of technology are always a challenge for the teacher to work with the
disciplines of computer programming, which focus on two disciplines, one related to the construction of
algorithms and the other focused on a certain programming language. This brings to the students some
difficulties in their learning, resulting in dropping out or Antonio Barbosa de Souza Júnior, antonio.barbosa@
ifce.edu.br,
campus
Maracana abandoning the course. Therefore, the objective of the present work is to propose
the realization of pedagogical workshops using digital technologies, such as electronic sites, for the construction
of practical activities that will facilitate the learning of programming language in the concomitant technical
course in Industrial Automation of the Maracanaú campus. To support the present work, we sought specialist
authors in the area under study, such as: Nascimento (2007), Joye and Joye (2013), Masseto (2010), Sajaniemi
and Kuittinen (2003), in addition to consulting the electronic sites (sites) used in the workshop proposal. As for
the research methodology, it is of a qualitative type. In addition, the proposed activities allow students to learn
1 campus
Maracanaú.
antonio.barbosa@ifce.edu.br
2 campus Maranguape. marly.alves@ifce.edu.br
http://doi.org/10.36311/2447-780X.2021.v7.n2.p9
SOUZA JÚNIOR, A. B.; ALVES, M. S.
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how to use a microcontroller, the Arduino®, in order to improve their learning in the course, because, when
using practical workshops, the proposal developed allows their application for as long as it lasts. emergency
remote education, or be implemented in the future in teaching laboratories in person.
Key words:
Digital Technologies. Learning. Programming language. Technical education.
INTRODUÇÃO
Nos cursos da área de tecnologia, tanto em nível técnico quanto
superior, sempre é um desafio para o professor trabalhar com as disciplinas de
programação de computadores. Geralmente os conteúdos sobre programação de
computadores estão organizados em duas disciplinas, uma relacionada à lógica
e outra a uma determinada linguagem de programação. Mesmo com o avanço
tecnológico, ensinar programação de computadores - seja em curso técnico ou
superior - ainda é um desafio para os professores.
Por isso, propõe-se o emprego de um material prático para verificar as
aplicações envolvidas no ensino de linguagem de programação de computadores,
como também a utilização de sistemas automáticos com o emprego de
microcontroladores, realizados em forma de oficinas práticas e/ou pedagógicas
para os alunos.
O atual cenário, ocasionado pela pandemia do coronavírus, não vem
permitindo a continuidade das aulas presenciais, por conseguinte, pensou-se na
proposta de possível aplicação de oficinas a partir do ensino remoto emergencial,
utilizando para isso recursos os quais permitam a ação pretendida com o uso de
um sítio eletrônico capaz de simular o ambiente de ensino prático.
Desse modo, o presente trabalho tem como justificativa abordar
metodologias que minimizem as dificuldades de aprendizagem dos alunos na
disciplina de linguagem de programação do curso Técnico concomitante em
Automação Industrial do campus Maracanaú. Para tanto, busca-se, assim, a
diminuição da retenção e da evasão no curso, como orientado pelo Plano
Estratégico para Permanência e Êxito dos Estudantes (PPE) do IFCE. Essa
proposta de atividades poderá ser aplicada a alunos do primeiro semestre do
curso, bem como aos alunos repetentes da disciplina, com a faixa etária entre 14
e 16 anos.
Portanto, o presente trabalho tem como objetivo geral descrever uma
proposta de atividade prática que venha a facilitar a aprendizagem de linguagem
de programação no curso Técnico concomitante à Automação Industrial do
campus
Maracanaú, especificamente busca-se: planejar oficinas teóricos práticas
para auxiliar na aprendizagem da disciplina de linguagem de programação de
computadores; propor atividades práticas, como oficinas remotas, para melhorar o
aprendizado por parte dos discentes, enquanto perdurar o ensino remoto
emergencial, podendo ser utilizada futuramente em laboratórios de ensino.
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A IMPORTÂNCIA DA APRENDIZAGEM DE PROGRAMAÇÃO
DE COMPUTADORES
O aprendizado de programação é um dos pilares da prática, pois,
apesar de se tratar de uma atividade que exige criatividade e raciocínio lógico, o
aperfeiçoamento vem mesmo com a prática e a repetição de exercícios. Ao resolver
uma maior quantidade de atividades, o aprendiz torna-se apto a associar novos
exercícios àqueles já resolvidos, adaptando soluções e ganhando, paulatinamente,
uma produtividade de nível profissional. O desafio, então, está na viabilização
desse processo, considerando a necessidade de formação em massa, com cada vez
mais alunos em sala de aula (BRIDI et al, 2013).
Dessa maneira, o curso técnico, concomitante à automação industrial,
apresenta um nível de formação profissional técnica, que foi projetado para
formar e capacitar estudantes e profissionais com interesse e/ou envolvidos na
atividade industrial. Esse curso foi constituído a partir das funções de controle
e automação industrial, para as quais foram eleitas competências e habilidades
e foram selecionadas bases científicas e tecnológicas, tendo como referência a
estruturação do setor produtivo e os indicadores de tendências do mercado, de
acordo com o projeto pedagógico do curso (IFCE, 2011).
Durante as aulas das disciplinas ministradas do curso em questão, há
cursistas, em sua grande maioria na fase de adolescência, com poucos alunos
na fase adulta, cerca de três alunos no máximo por turma. Assim, busca-se
respaldar no processo de ensino aprendizagem o uso de aplicações das teorias
da aprendizagem, tais como: o Empirismo, em que se tenta buscar o aspecto
mais prático possível para a resolução dos problemas expostos. Bem como o
Behaviorismo
, sendo algumas vezes, proporcionado algum tipo de recompensa,
como exemplo o aluno que responde a alguma pergunta corretamente recebe
algum brinde, como estudado em teorias de aprendizagem (JOYE E JOYE, 2013).
Em relação à aprendizagem, observa-se um baixo índice de assimilação
dos estudantes nas disciplinas cujos requisitos exigem o conhecimento de
programação, assim torna-se um problema enfrentado em muitas instituições
de ensino, sejam elas de nível superior ou no ensino técnico (SANTIAGO E
DAZZI, 2004).
Por isso, dada a importância da disciplina de programação em um curso
voltado para a tecnologia, uma das abordagens que comumente se vem utilizando
é fomentar mais o interesse dos alunos para o estudo de programação.
A aprendizagem de conceitos iniciais de programação é difícil para
muitos estudantes iniciantes. Uma das razões, de acordo com Sajaniemi e Kuittinen
(2003), é que os programas envolvem entidades abstratas, como: construções
formais de loops, ponteiros, arrays, etc., conceitos estes que os estudantes não
estão familiarizados.
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Consequentemente, a necessidade do entendimento dessa abstração se
torna extremamente importante em virtude dessas disciplinas, muitas vezes, não
serem apresentadas aos estudantes de maneira que eles possam interagir de uma
forma prática com o que lhe é proposto (BRIDI et al, 2013).
Mediante o exposto, faz-se necessária a utilização de uma didática que
torne essas disciplinas mais atrativas a fim de possibilitar ao aluno uma maior
interação com o conteúdo trabalhado, em que ele possa aplicar o conhecimento
adquirido nas aulas, desenvolvendo assim o raciocínio lógico para fixar o conteúdo
que lhe é ministrado de uma forma mais sólida (MENESTRINA E BAZZO,
2008).
A vivência tecnológica já é uma diminuição da barreira da construção
do conhecimento, porque, na maioria das vezes, o aluno já tem o conhecimento da
informática básica, tanto a nível de software, conhecendo os procedimentos
básicos de como um programa deve funcionar, quanto de
hardware
, conhecendo
a aplicação de um teclado, mouse e monitor.
Por outro lado, essa dificuldade tem um peso maior para os alunos de
nível técnico, já que é uma disciplina completamente nova em sua vida escolar
e, muitas vezes o aluno do ensino superior já tem uma bagagem de um curso
técnico, sendo necessária a utilização de técnicas pedagógicas específicas (JOYE
E JOYE, 2013).
Sabe-se que o Ensino Médio sempre passou por problemas quando se
trata de amenizar os impactos sociais atrelados a ele; mas a criação de políticas
públicas tenta diminuir, cada vez mais, a responsabilidade do Estado em
relação à educação no curso referido, tanto propedêutico quanto profissional
(NASCIMENTO, 2007).
Com isso, acarretam-se menos investimentos nas instituições públicas
que ofertam a educação profissional, isto é, compromete a qualidade do ensino
no tocante à disponibilidade de equipamentos necessários ao emprego de novas
tecnologias, como por exemplo, a atual indústria 4.0, tecnologia que demanda
certo investimento para aplicações de sensores inteligentes: programação em
nuvem, manufatura customizada, robótica avançada, dentre outras. Isso impacta,
tanto no cotidiano, como no uso doméstico dessas tecnologias no que tange às
aplicações industriais.
METODOLOGIA DA PESQUISA
Quanto à natureza, propõe-se a pesquisa do tipo qualitativo, que
segundo Bogdan (1982 apud TRIVIÑOS, 1987, p. 128-130), destaca-se a
investigação do tipo fenomenológico e da natureza histórico-estrutural, dialética.
O autor apresenta cinco características:
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1º) A pesquisa qualitativa tem o ambiente natural como fonte direta dos
dados e o pesquisador como instrumento-chave; 2º) A pesquisa qualitativa é
descritiva; 3º) Os pesquisadores qualitativos estão preocupados com o processo
e não simplesmente com os resultados e o produto; 4º) Os pesquisadores
qualitativos tendem a analisar seus dados indutivamente; 5º) O significado é a
preocupação essencial na abordagem qualitativa [...].
Com efeito, cabe enfatizar que para Triviños (1987, p. 133), o
pesquisador, que utiliza o enfoque qualitativo, poderá contar com uma liberdade
teórico-metodológica para desenvolver seus trabalhos. “[...] Os limites de sua
iniciativa particular estarão exclusivamente fixados pelas condições da exigência
de um trabalho científico [...]”.
Em relação aos objetivos, utilizou-se a pesquisa descritiva, pois, segundo
Gil (1999), as pesquisas descritivas têm como finalidade principal a descrição das
características de determinada população ou fenômeno, ou o estabelecimento de
relações entre variáveis. São inúmeros os estudos que podem ser classificados sob
este título e uma de suas características mais significativas aparece na utilização de
técnicas padronizadas de coleta de dados.
A OFICINA PEDAGÓGICA USANDO SÍTIO ELETRÔNICO
Para o presente trabalho é posposto o emprego de sítio eletrônico como
facilitador de aprendizagem por meio de oficina. O público-alvo serão os alunos
da disciplina da área de linguagem de programação do curso técnico concomitante
em Automação Industrial do
campus
Maracanaú, sendo alunos com faixa etária
entre 14 e 16 anos.
Dessa maneira, o sítio eletrônico
tinkercad.com
é bastante intuitivo de
ser utilizado, pois não necessita de instalador executável para realizar o seu uso.
Necessitando apenas um cadastro simples, podendo ser usado inclusive de contas
de redes sociais.
A oficina pode ser realizada com um total de 4 horas, a fim de
contemplar os seguintes aspectos:
1)
Inicialmente, com o tempo de uma hora para apresentação do ambiente
virtual, https://www.tinkercad.com/. Nesse momento, é apresentadoo
sítio, com a finalidade de se realizar a inscrição por meio de conta de
correio eletrônico, para, em seguida, utilizar das suas funcionalidades
básicas. Tais como, inserção de componentes, local de construção do
código a ser executado, por fim, a forma de iniciar e parar a simulação
montada no ambiente.
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Ao clicar no botão “Entrar”, o usuário pode efetuar sua entrada nas
funcionalidades do sítio com
login
e senha cadastrada, como mostra a Figura 1.
Figura 1 — Tela para realização de
login
.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
Ao acessar a plataforma pela primeira vez, é apresentada a tela inicial de
projetos, como mostra a Figura 2. Para a execução das simulações seleciona-se a
opção Circuits, em seguida clicasse no botão “Criar novo Circuito”.
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Figura 2 — Tela de projeto da plataforma Tinkercad.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
Quando se cria o projeto, é apresentado o ambiente de desenvolvimento
para a construção de circuitos eletrônicos. Nessa tela, é aberto um painel de
simulação e um de componentes. Estes componentes são divididos em classes que
estão relacionados com o projeto que o usuário irá realizar. O funcionamento dele
é simples, ou seja, basta selecionar o componente desejado, pressionar o botão
esquerdo do mouse e arrastar para a área de desenvolvimento de circuitos, para
fixá-lo, ao soltar o botão, como pode ser visualizado na Figura 3.
Figura 3— Tela de ambiente de simulação Circuits Tinkercad.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
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Em seguida, através dos botões localizados no canto superior direito
do ambiente de simulação, ao clicar no botão “Código”, o usuário pode realizar
a implementação do programa que deseja ser executado e, para que o simulador
funcione basta clicar no botão “
iniciar simulação
”, conforme mostra a Figura 3.
Por meio dessa metodologia, é possível simular diversos circuitos eletrônicos, que
serão usados na oficina.
2)
Com a duração de 2 horas, e utilizando como exemplo o endereço
eletrônico: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink, como mostrado
nas Figuras 4 e 5, que consiste num exemplo de montagem simples,
o qual faz um diodo emissor de luz piscar com a frequência de um
segundo, pode-se, assim, apresentar aos alunos o conceito de estrutura
de repetição, pois, para fazer que o componente pisque, deve-se ligar e
desligar de forma repetida.
Figura 4 — Tela do sítio eletrônico arduino.cc com a montagem do exemplo
blink.
Fonte: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink (acesso: 06/08/2020)
Figura 5 — Tela do sítio eletrônico arduino.cc com o código do exemplo
blink
.
Fonte: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink (acesso: 06/08/2020)
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Ao executar esse código, consegue-se acionar o
led
em forma de laço,
isto é, utiliza-se a estrutura do void loop(), podendo também ser apresentado
a estrutura de repetição usando o comando for() ou até mesmo while(), para
fazer que o dispositivo pisque numa quantidade pré-estabelecida de vezes, como
mostrado nas Figuras 6 e 7, respectivamente.
Figura 6 — Exemplo de estrutura de repetição usando
for()
.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
Figura 7 — Exemplo de estrutura de repetição usando
while()
.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
3)
Por fim, levando a última hora da oficina proposta e empregando o
endereço eletrônico: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Button,
apresentado nas Figuras 8 e 9, exemplo este que permite a montagem
de um circuito capaz de realizar o acionamento de um diodo emissor
de luz utilizando um simples botão. Assim, é possibilitado ao aluno
o entendimento de estruturas de decisão, pois o ligar do diodo é
condicionado ao pressionar do botão.
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Figura 8 — Tela do sítio eletrônico arduino.cc com a montagem do exemplo
Button.
Fonte: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Button (acesso: 06/08/2020)
Figura 9 — Tela do sítio eletrônico arduino.cc com o código do exemplo
button
.
Fonte: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Button (acesso: 06/08/2020)
Em suma, baseando-se no código da Figura 9, pode-se explicar o
funcionamento do teste de decisão
if-else
, ou seja, ao ter o estado do botão igual
à HIGH, isto é, botão pressionado, a condição de teste do if() é satisfeita e o led
será acesso, e permanecerá apagado, caso o botão não seja utilizado, o que implica
na execução do else. Portanto, pode-se também apresentar o empregode if’s
em sequência, para realizar outra proposta de código para a execução damesma
tarefa, como pode ser visto na Figura 10.
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Figura 10 — Alteração do código para sequências de comando
if()
.
Fonte: https://www.tinkercad.com/ (acesso: 06/08/2020)
RESULTADOS ESPERADOS
Por meio do primeiro passo, espera-se que o aluno consiga ambientar-se
com a nova plataforma de simulação de circuitos, bem como adquira a capacidade
de realizar simples montagens, além de poder implementar as configurações
inicias
para
o
funcionamento
do
A
r
duino
®
.
Por
se
tratar
de
uma
geração
de
alunos
acostumados com o uso de tecnologias digitais, o tempo de uma hora deve ser o
suficiente para realização dessa atividade.
Ao realizar o segundo momento da oficina é apresentado aos alunos às
estruturas de repetição aplicadas a microcontroladores, que é um dos componentes
mais usados em automação, e o uso de saídas digitais. Então, busca-se que o aluno
tenha um melhor entendimento daquilo que é visto na disciplina de linguagem
de programação em nível de sistemas de informação, podendo ser aplicado em
outro ambiente, como no curso de automação industrial, e assim faz-se uma
ponte do que será estudado futuramente.
Ao final da oficina, o aluno pode adicionar ao seu conhecimento as
estruturas de decisão voltadas à implementação de leitura de sinais digitais. Esses
recursos são essenciais para o técnico que se deseja formar em automação. Por
conseguinte, ao usar o botão, ele aprende que este pode ser expandido para o uso
de outros componentes como sensores de nível, presença ou até mesmo distância.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
A aprendizagem de linguagem de programação é um dos grandes
desafios da computação. O aluno ingressante nos cursos dessa área tem seu
primeiro contato com essa disciplina, em que se depara com a necessidade de
desenvolver raciocínio lógico que, muitas vezes, não possui a aprendizagem de uma
linguagem de programação que nem sempre é intuitiva. A fim de tentar resolver
esses problemas, foi proposto neste trabalho um método de ensino utilizando o
Arduino
®,
através do uso de um sítio eletrônico, como uma ferramenta de apoio
da aprendizagem.
Apresentamos a metodologia que se pretendia fazer uso em um projeto
de oficina pedagógica presencial, porém, devido à pandemia mundial da Sars-
Cov-2
, fez-se necessária a readequação pensado a partir do uso das ferramentas
tecnológicas digitais a serem aplicados em uma sala de aula.
Desse modo, a proposta descrita pode ser viabilizada a distância,
ou até mesmo presencial, num futuro pós-pandemia, sendo dado o foco para
possíveis aplicações de oficinas educativas para o aprendizado de linguagem de
programação no curso técnico.
A metodologia de ensino utilizada busca, sobretudo, alcançar, com o uso
do dispositivo
Arduino
®,
um melhor entendimento das técnicas de programação
necessárias para o aprendizado no curso de Técnico em Automação Industrial,
que foi escolhido com o objetivo de minimizar as dificuldades encontradas na
disciplina de programação, tais como: habilidades matemáticas, dificuldades de
abstração e resolução de problemas - pois seus recursos fazem com que os alunos
se concentrem nos problemas de codificação - e assim tenha um aprendizado
facilitado.
Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo descrever uma
proposta de atividade prática que venha a facilitar a aprendizagem de linguagem
de programação no curso técnico concomitante à Automação Industrial do
campus
Maracanaú. Especificamente buscou-se planejar oficinas teóricas práticas
para auxiliar na aprendizagem da disciplina de linguagem de programação de
computadores; propor atividades práticas como oficinas remotas para melhorar
o aprendizado por parte dos discentes, enquanto perdurar o ensino remoto
emergencial, podendo ser utilizada futuramente em laboratórios de ensino. Dessa
forma, todos os objetivos estão contemplados na descrição da metodologia da
oficina pedagógica.
Para concluir, sugere-se atividades que façam uso de sítios eletrônicos
os quais possam ser realizadas nas aulas de linguagem de programação, por meio
de oficinas práticas, objetivando auxiliar a aprendizagem dos alunos dos cursos
técnicos do IFCE.
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Submetido em: 11/03/2021
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SOUZA JÚNIOR, A. B.; ALVES, M. S.
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