Crianças traçam seu próprio curso com o Desafio de Robótica

2 de dezembro, 2021 /
Alexander Glaves /
Notícias, Provo STEM, Relações públicas, Ensino e aprendizagem

O burburinho de entusiasmo permeava o ar enquanto grupos de alunos da 5ª à 6ª série se amontoavam em torno de quatro robôs feitos à mão. Cada máquina estava estacionada em cima de um grande tapete com um alvo circular estampado. Bugigangas de vários formatos e tamanhos estavam espalhadas pela superfície.

Amy Rosenvall, a moderadora, fez uma contagem regressiva lenta. "3... 2... 1... Comece!" Cada equipe de crianças apontou freneticamente, mas metodicamente, para áreas do tapete e conversou enquanto um colega de classe, selecionado de seu grupo, pilotava o robô via iPad.

A competição acirrada foi o resultado de dois meses de trabalho das crianças, de seus professores e da especialista em currículo STEM do distrito, Rosenvall. A cada poucos meses, Rosenvall aborda um novo grupo de professores para ver se eles gostariam de participar do desafio de robótica (embora às vezes os professores a procurem ou peçam para participar uma segunda vez). Quando eles aceitam, concordam em dedicar tempo todos os dias para permitir que seus alunos trabalhem em suas máquinas. Em geral, o tempo é bastante discreto - cerca de 30 minutos por dia, embora isso geralmente se expanda no final do projeto devido à demanda popular.

Eles são informados sobre os desafios que o seu robô deve ser capaz de enfrentar antes de entrarem em ação. Não lhes é dito como devem enfrentar esses desafios. Não recebem instruções passo a passo sobre como construir seu robô. E não recebem um programa limpo para instalar que lhes permita pilotá-lo com facilidade.

Um dos princípios fundamentais da engenharia que Rosenvall acredita ser importante imprimir nas mentes jovens é a solução de problemas. Portanto, quando um grupo de alunos descobre que o braço do robô não está funcionando, eles não podem simplesmente pedir ajuda ao professor. Mesmo que tentassem, o professor geralmente saberia menos do que eles sobre o problema. Em vez disso, eles precisam vasculhar o código que escreveram para a máquina e resolver o problema sozinhos. No ano passado, quando uma equipe de alunos teve um problema de hardware com o braço de garra, eles conseguiram se comunicar com alunos de outra escola para resolver o problema.

Rosenvall frequentemente instrui e inspira por meio de anedotas que adquiriu ao longo dos anos. Quando os alunos têm dificuldade para decidir o que usarão para mover objetos para o centro do alvo, o objetivo da competição, ela lhes conta uma história de sua época de professora.

Enquanto ela preparava seus alunos para uma competição da Science Olympiad, o único evento do qual eles não podiam participar era o curso de robótica. Na época, era uma competição de robôs de batalha no estilo luta de sumô. Entretanto, o kit de robótica era simplesmente muito caro. Ela e a turma aceitaram que estava fora de seu alcance. Um aluno, no entanto, não ia deixar que kits de robótica caros o atrapalhassem. Na manhã da competição da Olimpíada de Ciências, quando todos entraram no ônibus, ele se aproximou de Rosenvall e informou que tinha o robô para a competição de robôs de batalha. Em seu tempo livre, ele havia pegado um de seus carros RC baratos e usado fita adesiva para prender uma pá de lixo de metal caseira e criar uma espécie de escavadeira malfeita.

Parabéns pela criatividade, vamos tentar, ela pensou consigo mesma e achou que eles poderiam, pelo menos, entrar na disputa. O último lugar era melhor do que nenhum lugar. Na primeira rodada, a equipe adversária tinha um belo robô de kit de 1K e parecia ridículo colocar seu brinquedo macGyvered contra ele (na verdade, a equipe adversária riu). Então, o carro RC dirigiu até a máquina de mil dólares, pegou-a em sua pá de lixo e a depositou do lado de fora do ringue de sumô. Ela mal podia acreditar no que tinha visto. É claro que ela teve a oportunidade de ver isso de novo... e de novo... e de novo, pois o Little Robot That Could ficou em primeiro lugar no desafio dos robôs de batalha. A história traz muitas lições importantes. Muitos obstáculos são mais bem resolvidos com a aplicação de técnicas de solução de problemas do que com a aplicação de dinheiro neles. O entusiasmo das crianças geralmente é um caminho mais forte para o sucesso do que o cinismo dos adultos. E, é claro, uma das maiores lições que muitos alunos tiram dessa história é que as pás de lixo são excelente.

É difícil subestimar a importância do que Rosenvall realizou com esse programa. Sua tarefa original era equipar a sala de aula de cada professor com um kit de robótica para facilitar o aprendizado STEM na sala de aula. Essa parecia ser uma meta admirável, mas a experiência e os instintos de Rosenvall lhe disseram que havia uma maneira mais eficaz de atingir o objetivo de instilar o amor pelo aprendizado e pela STEM no coração dos alunos da sala de aula. Em vez de dar a cada professor um kit de robótica, ela consolidou os kits que tinha e preparou o curso de dois meses, que culminou com o desafio em sala de aula.

Ao dar às salas de aula participantes uma meta a ser alcançada, os alunos ficam continuamente entusiasmados. Eles têm a força necessária para superar os obstáculos que possam estar em seu caminho. E como cada sala de aula tem cerca de quatro kits de robótica, os alunos podem colocar as mãos nas minúcias da máquina e trabalhar com eficiência em uma equipe pequena.

Atividades como essas são notórias por atrair um público decididamente masculino. Um dos objetivos de Rosenvall era alcançar as meninas em cada sala de aula e instilar nelas um senso de admiração desde a mais tenra idade. Para isso, ela descobriu que as meninas são muito mais propensas a participar da robótica quando veem a narrativa por trás do que estão fazendo. A competição em sala de aula é parcialmente projetada para criar essa narrativa. E, a julgar pelos grupos de meninas gritando e apontando para seus robôs quando o tempo se esgota, ela tem sido muito bem-sucedida.

No momento, o programa é relativamente pequeno. Há cerca de quatro conjuntos de kits no total, o que significa que, em todo o distrito, quatro classes podem participar ao mesmo tempo. No entanto, para o tamanho do programa e seu orçamento, ele está se saindo bem acima de seu peso. Um dos aspectos mais bonitos do programa é sua escalabilidade. Mais fundos significam mais kits de robótica, o que, por sua vez, permitirá que mais crianças tenham o nível de exposição que é possível por meio dele.