Prof. Almir lança livro gratuito sobre Computação Física.
O livro Computação Física: programando sensores e componentes com Arduino e PictoBlox, é uma obra escrita em colaboração com Andrey Guedes e Gabriel Souza, dois acadêmicos de Licenciatura em Computação da UEA. Além disso, o livro ainda conta com a coautoria do Prof. Dr. José Anglada Rivera, do Instituto Federal do Amazonas (IFAM).
O livro foi inicialmente concebido para servir como material de apoio a formação inicial e continuada de professores de diferentes áreas de conhecimento, na perspectiva que eles possam desenvolver projetos práticos em sala de aula envolvendo conceitos da Ciência da Computação, Pensamento Computacional, Ensino de Programação, Computação Física, Robótica Educacional, Aprendizagem Criativa, etc.
Diante da efetivação das Normas Sobre Computação na Educação Básica (Complemento à BNCC) e da Política Nacional de Educação Digital (PNED), acreditamos que o livro se constitui como material essencial na consolidação de tais políticas. Diante dessa perspectiva, o livro tem como objetivo fornecer aos professores que já atuam na Educação Básica (Formação continuada) e daqueles que ainda estão em processo de formação inicial, estratégias educacionais e materiais didáticos que possibilitem colocar em prática conceitos da Computação de forma aliada a área de conhecimento de sua formação.
Embora ele tenha sido idealizado na perspectiva da formação de professores, acreditamos que sua linguagem clara e acessível, também poderá facilitar a sua devida utilização em contextos educativos que envolvam alunos da Educação Básica.
De maneira geral, a motivação para a elaboração dos materiais que compõem este livro, surgiu durante o desenvolvimento das ações de planejamento de um projeto de extensão sobre o ensino de Robótica na Educação Básica, cujo os acadêmicos de licenciatura estavam vinculados.
Nessas pesquisas iniciais, foram identificados diversos ambientes de programação em blocos que possibilitariam realizar a integração dos códigos (softwares) desenvolvidos, com o microcontrolador (hardware) Arduino, tais como: KittenBlock, MBlock, S4A (Scratch for Arduino), HackEduca Conecta, PictoBlox entre outros.
Diante da diversidade de ambientes, foram ponderados alguns aspectos para definir o ambiente que deveria ser utilizado nas oficinas dos projetos, tais como: facilidade de instalação, integração simples e otimizada com o Arduino, usabilidade, idioma, etc. Nesse sentido, o PictoBlox foi escolhido por apresentar a maior quantidade de pontos positivos em relação aos critérios analisados.
De certo modo, o aspecto de maior relevância considerado no PictoBlox, foi o fato deste ambiente já apresentar inúmeras bibliotecas de forma nativa para controlar diferentes sensores e componentes, não havendo a necessidade de o usuário estar preocupado com o processo de instalação de dependências e bibliotecas.
Ainda que o PictoBlox tenha se sobressaído neste processo de definição, destaca-se que durante o período de elaboração do livro, existiam poucas iniciativas e materiais instrucionais que tivessem como foco o desenvolvimento de atividades utilizando este ambiente e o microcontrolador Arduino. Até mesmo a instituição mantenedora do ambiente, tem dado pouca ênfase a este hardware, já que a maioria dos materiais desenvolvidos e disponibilizados, têm enfatizado principalmente os equipamentos de hardwares construídos e comercializados por eles.
Diante dessa carência em materiais que explicassem desde o processo de instalação do ambiente, sua integração com o Arduino e o desenvolvimento de códigos para controlar sensores e componentes, foram elaboradas as atividades que compõem os recursos que são apresentados no livro.
Nesse contexto, acreditamos que a proposta também está em consonância com aquilo que temos vivenciado atualmente sobre o ensino de Computação na Educação Básica, já que o despacho de 3 de outubro de 2022, homologou o parecer CNE/CEB nº 2/2022, da Câmara de Educação Básica do Conselho Nacional de Educação, aprovando as Normas sobre Computação na Educação Básica – Complemento à Base Nacional Comum Curricular – BNCC.
Além disso, a Lei Nº 14.533, de 11 de janeiro de 2023 foi aprovada e instituiu em nosso país a Política Nacional de Educação Digital (PNED), organizada em 4 eixos: I – Inclusão Digital; II – Educação Digital Escolar; III – Capacitação e Especialização Digital; IV – Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) em Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs).
Ao analisarmos o art. 3º desta lei, é possível observar que o eixo Educação Digital Escolar “tem como objetivo garantir a inserção da educação digital nos ambientes escolares, em todos os níveis e modalidades, a partir do estímulo ao letramento digital e informacional e à aprendizagem de computação, de programação, de robótica e de outras competências digitais” [Vetado parcialmente. Mensagem Presidencial n° 32 de 2023].
Os incisos I e II do art. 3º ainda reforçam que para atingir este objetivo deverão ser desenvolvidas ações que envolvam as habilidades e competências relacionadas ao: “I – Pensamento computacional, que se refere à capacidade de compreender, analisar, definir, modelar, resolver, comparar e automatizar problemas e suas soluções de forma metódica e sistemática, por meio do desenvolvimento da capacidade de criar e adaptar algoritmos, com aplicação de fundamentos da computação para alavancar e aprimorar a aprendizagem e o pensamento criativo e crítico nas diversas áreas do conhecimento; e II – Mundo digital, que envolve a aprendizagem sobre hardware, como computadores, celulares e tablets, e sobre o ambiente digital baseado na internet, como sua arquitetura e aplicações; […]”.
Além destes aspectos relacionadas à aprendizagem dos alunos, destacamos ainda que a Lei Nº 14.533 em seu Art. 4º, que trata sobre o eixo Capacitação e Especialização Digital, estabelece em seu inciso VIII que deverá existir a “promoção de ações para formação de professores com enfoque nos fundamentos da computação e em tecnologias emergentes e inovadoras […]”.
Sendo assim, acreditamos que o livro Computação Física – Programando Sensores e Componentes com o Arduino e o PictoBlox, possa fornecer uma introdução para professores (formação inicial e continuada) e alunos que desejam dar os primeiros passos sobre conceitos da Computação, que em alguns casos são muito abstratos, de forma tangível e concreta por meio da Computação Física.
Sobre o contexto educacional, acreditamos que as atividades propostas no livro, possam auxiliar professores e alunos a desenvolverem atividades interdisciplinares, ou seja, que envolvam as habilidades e competências de diferentes áreas do conhecimento curricular, tais como: Matemática, Física, Biologia, Ciências, Geografia, etc.
Por se tratar de um livro sem custos e que aborda ferramentas gratuitas e/ou de baixo custo, esperamos que este material possa ser incorporado aos currículos educacionais, na perspectiva de que estas atividades sejam replicadas nos mais diferentes níveis de ensino do nosso sistema educacional.
Sendo assim, na seção I – Ambientação, realizamos uma breve apresentação sobre o conceito de Computação Física, o microcontrolador Arduino e o ambiente de programação em blocos PictoBlox. Além disso, apresentamos uma visão geral sobre o conceito de Jumper, Protoboard e Resistor, já que eles são amplamente utilizados nas atividades do livro.
Na seção II – Programando Sensores e Componentes, apresentamos ao leitor o processo de programação/controle de 20 sensores e componentes utilizando o Arduino e o PictoBlox. Para auxiliá-lo nesse processo de leitura, compreensão e execução das atividades, o livro disponibiliza imagens da prototipagem dos circuitos, lista dos materiais, links para vídeos tutoriais (criados especialmente para o livro) e exemplos dos códigos criados.
