CAMPEONATO JOINVILENSE DE ROBÓTICA
CAMPEONATO JOINVILENSE DE ROBÓTICA
O Campeonato Joinvilense de Robótica - CJR, promovido pela Secretaria de Educação de Joinville, tem como objetivo criar oportunidades para que os alunos apliquem, de forma prática e inovadora, os conhecimentos desenvolvidos em sala de aula e nos clubes de robótica, utilizando metodologias que estimulam a resolução de problemas reais. Além de integrar os estudantes ao mundo da robótica, o evento favorece o desenvolvimento de competências essenciais para o século XXI, como trabalho em equipe, pensamento crítico e criatividade.
O CJR teve sua primeira edição em 2021, contando com a participação inicial de 28 alunos, distribuídos em sete equipes em uma única categoria, a robótica Lego. Desde então, o evento cresceu significativamente, alcançando, em sua quarta edição, 435 participantes e 93 equipes. O campeonato, que inicialmente possuía apenas uma categoria, atualmente oferece sete distintas, permitindo aos estudantes a escolha da modalidade que melhor se adequa às suas habilidades, ampliando o escopo de participação.
Em 2017, algumas unidades da Rede Municipal de Ensino foram convidadas a participar da First Lego League Challenge, um torneio voltado para estudantes de 9 a 16 anos, com o objetivo de incentivar o interesse de jovens nas áreas de STEM - Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática por meio da robótica Lego. O torneio é composto por quatro categorias: design do robô, desafio do robô, projeto de inovação e core values. Para que pudéssemos participar do evento, o Serviço Social da Indústria - SESI, Departamento Nacional, promotor do evento, emprestou kits Lego Mindstorms Nxt e doou tapetes de missões às unidades escolares, permitindo que as equipes treinassem.
Após a participação, gestores, professores e estudantes constataram que a robótica educacional proporciona um aprendizado significativo, no qual o estudante se torna protagonista do processo de construção do conhecimento. Diante disso, gestores, em parceria com a comunidade escolar, por meio de promoções e submissões do projeto, adquiriram kits Lego Mindstorms EV3. No entanto, devido ao alto custo dos kits, as escolas conseguiram adquirir apenas um ou dois kits, o que inviabilizou a aplicação para turmas inteiras, sendo possível apenas o trabalho com grupos de alunos interessados em tecnologia, formando clubes de robótica.
Nos dois anos subsequentes, a robótica já fazia parte da rotina de alguns estudantes, que começaram a participar de campeonatos regionais de robótica, com investimentos da própria unidade escolar, conquistando premiações e evidenciando o potencial dos alunos da rede pública. Com o tempo, outros gestores também passaram a adquirir, além dos kits Lego Mindstorms EV3, os kits WeDo 2.0, voltados para os alunos dos anos iniciais, o que gerou a necessidade de formação específica nessas escolas.
Em 2021, a Secretaria de Educação ofertou o curso de Iniciação à Robótica Lego, destinado a estudantes dos anos iniciais (4º e 5º anos) e dos anos finais (7º e 8º anos) em quatro unidades escolares. O objetivo foi que os alunos dos anos finais pudessem aplicar e demonstrar os conhecimentos adquiridos ao longo do curso. Sendo assim, foi proposto um campeonato, cujo tema central seria "Cidades Sustentáveis".
Nesse campeonato, os estudantes deveriam executar as missões do tapete, desenvolvido por voluntários e pela equipe da Secretaria de Educação, além de evidenciar suas habilidades em programação, resolução de problemas e trabalho em equipe. Paralelamente, os alunos dos anos iniciais participaram de uma mostra, onde apresentaram os projetos criados durante o curso.
Dessa forma, surgiu o Campeonato Joinvilense de Robótica, o primeiro campeonato municipal promovido pela Secretaria de Educação de Joinville.
O Campeonato Joinvilense de Robótica tem como objetivo despertar o interesse dos estudantes da Rede Municipal de Ensino de Joinville nas áreas de ciências, tecnologia e matemática, proporcionando-lhes experiências inovadoras a partir da resolução de problemas inseridos em contextos reais e temáticas emergentes.
Além disso, busca oportunizar vivências tecnológicas aos alunos e professores, fortalecendo e ampliando os clubes de robótica nas unidades escolares e celebrando práticas bem-sucedidas com foco no uso da tecnologia entre educandos e educadores.
O campeonato de robótica realizado em 2021 levantou importantes questionamentos, entre eles, como aumentar a participação dos estudantes e tornar a robótica mais acessível a todos. O primeiro passo foi mapear os clubes de robótica existentes na Rede Municipal de Ensino e, em parceria com os Professores Integradores de Mídias e Metodologias - PIMMs, analisar de que maneira a robótica estava sendo desenvolvida , seja por meio de kits Lego, kits Arduino e/ou robótica sustentável, que utiliza componentes eletrônicos para dar funcionalidade a objetos construídos com materiais recicláveis e sustentáveis.
Esse mapeamento evidenciou que, apesar do interesse dos estudantes pela robótica, havia uma necessidade formativa dos professores para trabalhar de forma mais aprofundada com a robótica educacional. Com base nessa constatação, foi iniciado um processo de formação direcionado aos PIMMs que lideravam clubes de robótica e demonstraram interesse em incorporar diferentes modelos de robótica educacional em seus grupos. Os momentos formativos foram planejados pela própria Secretaria de Educação, mas também por meio de parcerias com universidades e outras instituições.
Além disso, foi realizado o processo de licitação para a aquisição de 1.952 kits de robótica para todas as escolas de Ensino Fundamental, para auxiliar na aprendizagem dos alunos, de modo que possam colocar a mão na massa e estudar por meio da prática inserida dentro das expectativas de aprendizagem previstas no currículo da rede. Tal aquisição possibilitou a ampliação das oportunidades para que um maior número de estudantes pudesse participar do CJR. A empresa vencedora forneceu kits de peças da marca Atto, o qual permite montagens e aplicações replicáveis na vida real do aluno, pois as peças são de tamanhos e formatos reais, trazendo significado para a aprendizagem.
Além das peças, o kit contém a placa microcontroladora Micro:bit, desenvolvida para ensinar programação e eletrônica de forma acessível e interativa. Ideal para estudantes, educadores e makers, ela oferece diversos recursos integrados: LEDs individuais programáveis, botões programáveis, pinos de conexão físicos, sensores de luz e temperatura, sensores de movimento (acelerômetro e compasso), alto falante, microfone, sensor de toque (no logo da placa), comunicação sem fio via rádio e bluetooth, e interface USB. Todos esses periféricos em uma mesma placa permitem a criação de projetos interativos com facilidade, desde jogos até dispositivos automatizados com simplicidade.
Paralelamente, a Secretaria de Educação intensificou o apoio à participação dos estudantes em competições de nível regional e nacional, como a Olimpíada Brasileira de Robótica e a First Lego League, com o objetivo de expandir a robótica no ambiente escolar.
Em 2022, houve o início de uma parceria com o programa Escolas Criativas, cujo propósito é colaborar para a transformação do ambiente escolar em um espaço mais lúdico, prático e instigante para todos os estudantes. Dessa forma, o programa auxilia no mapeamento, incentivo e promoção de atividades em sala de aula, oferecendo abordagens inovadoras para o trabalho curricular. Todo esse processo contribui, ainda, para a formação dos clubes de robótica, que constituem o público-alvo do Campeonato Joinvilense de Robótica.
Após a aquisição de kits de robótica e a parceria com o programa Escolas Criativas, foram implementadas novas categorias no campeonato, além da modalidade Lego, visando alcançar um público mais amplo e diversificado. Atualmente, o campeonato conta com sete categorias: Robótica Lego, Robótica Atto Micro:bit, ArtBot Júnior, ArtBot Expert, Projeto de Tecnologia Educacional, Seguidor de Linha e Estoura Balão.
PROPOSTA PEDAGÓGICA
O planejamento do Campeonato Joinvilense de Robótica é um processo contínuo que se inicia no começo do ano letivo e se estende até após a realização do evento. A organização envolve um planejamento cuidadoso que abrange desde a definição dos temas e categorias até a elaboração do regulamento e cronograma. Com o apoio de professores, voluntários e parceiros, são assegurados a infraestrutura necessária, a formação de juízes e o suporte logístico para o evento. A busca por doações e o mapeamento de transporte complementam a estrutura, garantindo que o campeonato ocorra de forma dinâmica e acessível. Todo o processo reflete o compromisso com a excelência e a melhoria contínua, promovendo uma experiência enriquecedora para todos os envolvidos.
Preparação das equipes: os clubes de robótica desempenham um papel fundamental na preparação para o Campeonato Joinvilense de Robótica (CJR). Nesses clubes de contraturno, estudantes desenvolvem projetos que integram programação, eletrônica e engenharia, aplicando soluções para desafios do cotidiano de forma colaborativa. Com foco em habilidades como pensamento crítico e trabalho em equipe, os clubes proporcionam um ambiente rico para a aprendizagem ativa e interdisciplinar. Para maximizar o desempenho no CJR, os clubes de robótica podem iniciar seus treinamentos antes mesmo da divulgação do regulamento e dos guias das categorias, pois já possuem conhecimento básico da categoria que participarão.
Definição do tema: para cada edição, é definido um tema norteador que orienta a elaboração das missões do tapete e o projeto de inovação nas categorias Robótica Lego e Robótica Atto Micro:bit, além do modelo de robô ArtBot criado nas categorias Júnior e Expert. Nos últimos anos, os temas foram "Cidades sustentáveis", "Energias renováveis e sustentáveis", "Ideias sustentáveis para empresas da região de Joinville" e "O uso consciente de telas".
Elaboração das missões e layout do tapete: as missões e o layout do tapete são desenvolvidos em parceria com ex-alunos da Rede Municipal de Ensino, atualmente voluntários do campeonato, em conjunto com os PIMMs.
Definição das categorias: as categorias são ajustadas conforme o que é trabalhado nos clubes de robótica. Inicialmente, o campeonato contava apenas com a robótica Lego, mas ao longo do tempo foram incorporadas outras modalidades, como Seguidor de Linha Arduino, ArtBot e, posteriormente, Seguidor de Linha Micro:bit e Projeto de Tecnologia Educacional. As categorias ArtBot foram subdivididas em Júnior e Expert, atendendo ao público do ensino regular e da Educação de Jovens e Adultos, respectivamente. Em 2024, foram acrescentadas as categorias Estoura Balão, destinada aos alunos dos anos iniciais, e Robótica Atto Micro:bit, além da renomeação da categoria Projeto de Robótica Educacional para Projeto de Tecnologia Educacional, com o intuito de abranger um maior número de boas práticas não apenas ligadas à robótica, mas ao uso de tecnologias em sala de aula.
Local e data do evento: o campeonato é realizado em um espaço amplo, com estandes, arenas e áreas para o público, além de salas tranquilas para avaliações. O evento ocorre aos sábados, possibilitando a visitação da comunidade e facilitando a participação de voluntários. Geralmente, o evento é realizado no segundo semestre, proporcionando tempo adequado para o desenvolvimento dos projetos pelas equipes e professores ao longo do ano.
Escrita do regulamento: após essas definições, o regulamento é elaborado, contendo informações referentes ao evento, como local, data e horário, diretrizes das categorias com foco na avaliação, tempo de apresentação e duração dos rounds, além do termo de participação e autorização para uso de imagem.
Guia das categorias: exceto para as categorias ArtBot e Projeto de Tecnologia Educacional, as demais possuem guias com descrições das missões, pontuações, rubricas de avaliação, fluxograma de apresentação e QR codes para vídeos explicativos sobre a execução das missões.
Formulário de inscrição e homologação: as inscrições são feitas por meio de formulários e validadas conforme o número de equipes por unidade escolar e o cumprimento das exigências do regulamento. As inscrições podem ser indeferidas caso excedam o número de equipes permitido ou não apresentem o resumo do projeto na categoria correspondente, por exemplo.
Horários dos rounds e avaliações: com base no número de equipes inscritas, é organizado o cronograma de treinos, rounds e avaliações, evitando a sobreposição de rounds de diferentes categorias e permitindo que o público acompanhe o máximo possível.
Mobiliário, infraestrutura e equipamentos tecnológicos: o mobiliário necessário é determinado de acordo com o número de equipes e categorias, com mesas e arenas para treinos e rounds, estandes para as equipes, espaço para alimentação, palco para cerimônia e equipamentos como chromebooks com internet para programação e marcação de pontuações pelos juízes.
Definição dos juízes: o corpo de juízes é formado por ex-alunos da Rede Municipal de Ensino, professores universitários, alunos bolsistas e apoiadores do evento, garantindo transparência e isonomia no processo de avaliação.
Busca por doações: todos os participantes são premiados com medalhas e os primeiros colocados recebem troféus. Camisetas e medalhas para juízes e organização do evento são providas por meio de doações de empresas e pessoas parceiras. Essa ação é realizada por meio de chamamento público, onde a empresa ou pessoa física se inscreve via edital lançado pela Prefeitura de Joinville para doar um ou mais lotes que estejam sendo solicitados.
Organização de transporte: o transporte para as equipes é oferecido por meio da Secretaria de Educação, conforme solicitado pelas unidades escolares.
Identidade visual: crachás, faixas, banners e material de divulgação são criados para dar identidade ao evento, com ampla divulgação nas redes sociais.
Parcerias com universidades: universidades contribuem com professores, alunos bolsistas, atividades temáticas e animadores que auxiliam na condução do campeonato.
Cerimônia de abertura e premiação: a abertura e a premiação são conduzidas por animadores, com falas de autoridades e apresentações culturais, seguindo um roteiro que mantém o público entretido.
Disponibilização das rubricas: após o evento, as rubricas preenchidas pelos juízes são entregues às equipes para avaliação de suas performances e melhorias futuras.
Avaliação de satisfação: para aprimorar o evento a cada ano é realizada uma pesquisa de satisfação, em que as equipes podem sugerir melhorias para as próximas edições.
Licitações: dois processos licitatórios voltados para o campeonato foram gerados, sendo um para aquisição de mesas de robótica e arenas, e outro para locação de sonorização, iluminação, palco, estandes e painel de LED.
COMO FUNCIONAM AS CATEGORIAS
Robótica Lego
Cada equipe deve ser formada por quatro a seis competidores que estejam cursando entre 5º e 9º ano do Ensino Fundamental. A equipe deve participar efetivamente de todas as quatro subcategorias que compõem a Robótica Lego, são elas:
Desafio do Robô: cada equipe enfrenta três rounds de dois minutos e 30 segundos, com dez minutos de treinamento entre cada round para ajustar o robô e a estratégia. A avaliação dessa subcategoria é baseada no desempenho da equipe, com a pontuação sendo atribuída conforme a quantidade e a dificuldade das missões completadas. A equipe que conquistar a maior pontuação entre os três rounds será a vencedora dessa categoria. Os pontos dos rounds não são cumulativos, ou seja, cada round é avaliado independentemente. A equipe deve demonstrar eficiência nas estratégias e adaptação durante a execução das missões.
Durante esse desafio, os estudantes desenvolvem várias habilidades, como:
Resolução de problemas: a equipe precisa criar estratégias eficazes para completar as missões no tapete do campeonato, considerando as limitações de tempo e recursos disponíveis.
Tomada de decisão: durante os dez minutos de treinamento, os estudantes devem tomar decisões rápidas sobre ajustes no robô e na estratégia, priorizando as missões mais importantes para maximizar a pontuação.
Gestão de tempo: a competição é cronometrada, o que exige que os estudantes aprendam a gerenciar o tempo de forma eficiente, planejando e organizando suas ações para atingir os melhores resultados dentro do tempo limite.
Adaptação e flexibilidade: durante a competição, é comum que ocorram imprevistos. Assim, os estudantes devem ajustar rapidamente suas estratégias e o robô para garantir sua eficácia nas missões.
Pensamento analítico e crítico: ao observar como o robô interage com o ambiente e as missões, os estudantes desenvolvem habilidades de análise crítica, identificando rapidamente o que pode ser melhorado e ajustando a programação ou a estrutura do robô.
Design do robô: a equipe deve criar um robô alinhado com sua estratégia de missão, sendo avaliada pelos juízes durante uma apresentação de cinco minutos, seguidos de perguntas. A avaliação nesta subcategoria é feita por três juízes, que avaliam a solução do robô em relação à estratégia proposta. A apresentação dura cinco minutos, e após isso, os juízes fazem perguntas para entender melhor as escolhas feitas pela equipe. Eles preenchem uma rubrica de avaliação, levando em consideração a inovação, funcionalidade, e a clareza na comunicação das ideias.
Nessa etapa, os estudantes adquirem as seguintes habilidades:
Planejamento e design: ao criar um robô, os estudantes desenvolvem habilidades de planejamento, projetando uma solução que atenda às exigências das missões.
Programação e lógica de controle: o design do robô envolve também a programação de suas funções, permitindo aos estudantes aprender a programar o robô para realizar tarefas específicas com eficiência.
Criatividade: o design do robô exige inovação, já que os estudantes precisam pensar em soluções criativas e funcionais para as missões propostas.
Trabalho com feedback: durante a avaliação, os juízes fornecem feedback construtivo sobre o design do robô, ajudando os estudantes a ajustar suas ideias e aprimorar o projeto.
Comunicação técnica: os estudantes devem ser capazes de apresentar claramente seu projeto, explicando as escolhas feitas na construção e programação do robô.
Projeto de inovação: os estudantes identificam um problema relacionado ao tema do campeonato, pesquisam uma solução e criam um protótipo. A avaliação dessa subcategoria também é feita por três juízes, que analisam o protótipo e a solução proposta pela equipe. A apresentação dura cinco minutos, seguidos de cinco minutos para perguntas dos juízes. Os estudantes são avaliados com base na inovação, viabilidade da solução, e no impacto social que a proposta pode gerar. A rubrica de avaliação leva em consideração a originalidade, clareza na comunicação e a eficácia da solução para resolver o problema identificado.
As habilidades desenvolvidas nessa subcategoria incluem:
Pesquisa e análise de problemas: os estudantes aprendem a identificar problemas reais e a realizar pesquisas para encontrar as melhores soluções possíveis.
Solução criativa de problemas: a criação de um protótipo exige pensamento criativo para desenvolver soluções inovadoras e práticas.
Empatia e impacto social: ao escolher um problema e desenvolver uma solução, os estudantes consideram o impacto social de sua inovação, buscando criar soluções que beneficiem a comunidade.
Desenvolvimento de protótipos: para testar suas ideias, os estudantes criam protótipos, desenvolvendo habilidades em modelagem e construção.
Apresentação e persuasão: os estudantes devem apresentar suas ideias de maneira clara e convincente, o que fortalece suas habilidades de comunicação e argumentação.
Trabalho em equipe: a avaliação dessa subcategoria é feita por três juízes, que observam a interação entre os membros da equipe durante o Desafio do Robô, as apresentações de Design e Projeto de Inovação, e uma interação extra, que pode ser uma dinâmica ou uma conversa. Os juízes preenchem uma rubrica com base no entrosamento da equipe, empatia, cooperação, entusiasmo e respeito demonstrados durante a competição. A avaliação também observa a atitude geral da equipe, como a capacidade de trabalhar de forma harmoniosa e eficaz em conjunto.
Durante essa subcategoria, os estudantes desenvolvem as seguintes habilidades:
Colaboração e cooperação: eles aprendem a trabalhar de forma colaborativa, respeitando as habilidades e contribuições de cada membro da equipe para alcançar um objetivo comum.
Empatia e respeito: os estudantes desenvolvem habilidades de empatia ao interagir com os colegas, aprendendo a ouvir e respeitar diferentes pontos de vista.
Liderança e organização: eles têm a oportunidade de exercer liderança ou seguir orientações dentro do grupo, desenvolvendo habilidades de organização e delegação.
Comunicação eficaz: a interação constante dentro do grupo permite que os estudantes aprimorem suas habilidades de comunicação, tanto para expressar ideias quanto para ouvir e colaborar de forma produtiva.
Gestão de conflitos: trabalhar em equipe pode gerar desafios e divergências. Os estudantes aprendem a lidar com esses conflitos de maneira construtiva e a buscar soluções colaborativas.
Seguidor de linha
Na categoria Seguidor de Linha, cada equipe é formada por dois a quatro competidores que estão cursando entre o 6º e 9º ano do Ensino Fundamental. O desafio consiste em programar e construir um robô capaz de seguir uma linha branca sobre uma superfície de MDF preto. Durante o percurso, podem ser encontrados obstáculos que o robô deve desviar. As equipes podem montar seus robôs utilizando uma placa micro:bit ou Arduino, e o material utilizado pode ser de kits como o Atto, materiais recicláveis, sustentáveis ou até peças impressas em 3D. A avaliação dessa categoria considera o desempenho da equipe durante os três rounds de competição. Cada round tem um limite de tempo de 2 minutos e 30 segundos, e a equipe é avaliada conforme a sua capacidade de completar o percurso com sucesso, levando em consideração a rapidez, a precisão do seguimento da linha e a capacidade de desviar de obstáculos.
Participar dessa categoria permite que os estudantes adquiram uma série de habilidades tanto técnicas quanto comportamentais:
Programação e lógica de controle: a principal habilidade técnica adquirida nessa categoria é a programação do robô. Os estudantes aprendem a programar para seguir a linha corretamente, fazendo uso de sensores e atuadores para corrigir a trajetória conforme necessário. Eles aplicam a lógica de controle para garantir que o robô siga a linha de forma precisa, mesmo diante de obstáculos inesperados.
Resolução de problemas e pensamento crítico: o percurso pode incluir obstáculos, o que exige que os estudantes desenvolvam estratégias para lidar com situações imprevistas, como desviar ou reagir a falhas no seguimento da linha. A habilidade de resolver problemas de forma criativa e eficiente é aprimorada.
Gestão de tempo: o desafio é cronometrado, com as equipes tendo um máximo de 2 minutos e 30 segundos para concluir o percurso. Assim, os estudantes aprendem a administrar o tempo de forma eficaz, tanto durante os testes práticos quanto na construção e ajustes do robô. Eles precisam otimizar cada segundo do seu tempo disponível para maximizar a performance do robô.
Construção e design: os estudantes desenvolvem habilidades práticas de construção, criando um robô que seja capaz de seguir a linha e reagir aos obstáculos de maneira eficiente. A escolha dos materiais, o design do robô e os ajustes no hardware também são componentes essenciais dessa subcategoria.
Adaptação e ajustes em tempo real: durante os três rounds de competição, os estudantes devem ajustar e otimizar os robôs conforme os resultados dos testes. Eles aprendem a lidar com falhas e a adaptar a programação ou a estrutura do robô para obter os melhores resultados possíveis.
ArtBot
O robô ArtBot pode ser alimentado por bateria ou rede elétrica e deve ser relacionado ao tema norteador do campeonato. Além disso, é fundamental que não ofereça nenhum risco de segurança ao público, como partes afiadas, pontiagudas ou riscos de esmagamento durante sua operação. O objetivo principal é entreter, proporcionando uma experiência divertida e cativante para o público. A categoria é subdividida em duas modalidades: ArtBot Júnior (para estudantes do ensino regular) e ArtBot Expert (voltada para Educação de Jovens e Adultos). A avaliação da categoria é feita com base em dois critérios principais: voto popular e avaliação da comissão técnica. A pontuação leva em consideração os seguintes quesitos: entretenimento, visual, qualidade do movimento, funcionalidade e originalidade.
Participar dessa categoria permite que os estudantes desenvolvam uma série de habilidades técnicas e criativas, além de competências sociais. Algumas das habilidades mais relevantes são:
Criatividade e inovação: a principal habilidade desenvolvida na criação do robô ArtBot é a criatividade. Os estudantes precisam pensar em soluções inovadoras para entreter o público, combinando elementos de design, movimento e interatividade. A concepção de robôs com características únicas e criativas ajuda a estimular a imaginação e a inventividade.
Design e estética: a categoria ArtBot exige que os estudantes também se preocupem com o visual do robô. Eles devem projetar não apenas um robô funcional, mas também atraente, de modo que o design e a aparência têm um papel fundamental no desempenho geral. Eles ainda aprendem a trabalhar com formas, cores e elementos estéticos, buscando um equilíbrio entre beleza e funcionalidade.
Programação e controle de movimento: a funcionalidade do robô é central na competição. Os estudantes desenvolvem habilidades de programação para controlar os movimentos do robô, garantindo que ele se movimente de maneira fluida, coordenada e interessante para o público. Eles podem trabalhar com diferentes tipos de sensores e atuadores para criar efeitos visuais ou movimentos que surpreendam a plateia.
Engenharia e construção: a construção de um robô ArtBot envolve habilidades de engenharia, desde a escolha dos materiais até a montagem e a integração dos sistemas mecânicos e eletrônicos. Os estudantes aprendem a trabalhar com circuitos elétricos, motores e outros componentes que tornam o robô funcional.
Apresentação e interação com o público: um robô ArtBot deve ser capaz de entreter e interagir com o público. Isso exige que os estudantes desenvolvam habilidades de comunicação e apresentação, já que devem garantir que o robô se destaque e cative a audiência. Eles aprendem a criar experiências interativas que prendem a atenção do público, gerando uma reação positiva.
Segurança e ética: como o robô deve ser seguro para o público, os estudantes aprendem a projetar dispositivos com responsabilidade, evitando qualquer risco durante a operação. A ética na criação de robôs que respeitem o bem-estar do público é uma habilidade importante nesse processo.
Projeto de Tecnologia Educacional
O Projeto de Tecnologia Educacional é uma oportunidade para professores e estudantes colaborarem na criação e implementação de soluções tecnológicas que possam ser aplicadas no contexto escolar. O projeto deve ser apresentado de forma visual, por meio de um show me poster, e, se possível, acompanhado de um protótipo relacionado, que será utilizado para demonstrar sua aplicação prática em sala de aula. A tecnologia escolhida deve ser Lego, kit Atto, Micro:bit, Arduino, modelagem 3D, chromebook ou projetor interativo.
A avaliação do Projeto de Tecnologia Educacional é baseada nos seguintes princípios, que garantem a qualidade pedagógica e a relevância do projeto: consonância com a Base Nacional Comum Curricular (BNCC), mapa de progressão da aprendizagem, interdisciplinaridade, originalidade, processo de ensino-aprendizagem com ênfase na aprendizagem ativa. Na apresentação, os docentes devem explicar a proposta pedagógica do projeto, abordando os objetivos educacionais e como as tecnologias foram aplicadas para alcançar esses objetivos. Já os estudantes são responsáveis por explicar a parte prática do projeto, demonstrando como a tecnologia foi utilizada e qual impacto ela teve no processo de aprendizagem. Além disso, é necessário o envio de um resumo do projeto, que deve ser anexado ao formulário de inscrição. O resumo deve conter uma descrição clara do projeto, suas metodologias e objetivos. Caso o resumo não seja enviado, a inscrição será desclassificada.
Participar dessa categoria proporciona o desenvolvimento de uma série de habilidades que envolvem tanto competências técnicas quanto pedagógicas. Algumas das habilidades mais significativas incluem:
Integração da tecnologia no ensino: a principal habilidade adquirida é a integração efetiva das tecnologias no processo de ensino-aprendizagem. Os estudantes e professores aprendem a utilizar ferramentas tecnológicas para melhorar a experiência educacional e facilitar o aprendizado em sala de aula. Isso envolve o domínio de ferramentas como Lego, Micro:bit, Arduino e outras tecnologias digitais aplicadas ao contexto educacional.
Desenvolvimento de projetos interdisciplinares: a equipe deve ser capaz de desenvolver um projeto que seja interdisciplinar, ou seja, que envolva múltiplas áreas do conhecimento, aplicando tecnologias de forma criativa e eficiente em diversas disciplinas. Os alunos e professores aprendem a conectar conceitos de diferentes matérias, estimulando uma abordagem mais ampla e integrada do aprendizado.
Inovação pedagógica: o projeto deve ser original e inovador, explorando novas formas de ensino que incentivem a aprendizagem ativa. Os estudantes e professores são desafiados a pensar de maneira criativa e a desenvolver soluções tecnológicas que melhorem a qualidade do ensino e a motivação dos alunos.
Desenvolvimento de habilidades práticas e técnicas: ao trabalhar no protótipo, os estudantes e professores adquirem habilidades práticas e técnicas em tecnologia e robótica, além de aprenderem a montar e programar dispositivos eletrônicos. A experiência prática com plataformas como Arduino, Micro:bit e modelagem 3D amplia a compreensão dos estudantes sobre como as tecnologias podem ser aplicadas de maneira concreta em sala de aula.
Apresentação e comunicação: a apresentação do projeto requer habilidades de comunicação e de apresentação visual, já que os docentes devem explicar a proposta pedagógica e os discentes a parte prática. Isso exige que os participantes sejam capazes de comunicar claramente a ideia do projeto, explicar sua aplicação e os resultados esperados, além de demonstrar o uso da tecnologia de forma envolvente.
Aprendizagem ativa: o projeto deve refletir a prática de aprendizagem ativa, que coloca os alunos no centro do processo educativo, estimulando-os a aprender de forma prática e participativa. A equipe desenvolve habilidades para criar experiências que incentivem a curiosidade e a autonomia dos alunos, promovendo uma abordagem mais dinâmica e interativa do ensino.
Estoura balão
Na categoria Estoura Balão, os competidores devem desenvolver um robô, montando com o kit Atto, com a função principal de estourar balões inflados na arena hexagonal. Os balões estão distribuídos de forma estratégica e possuem cores específicas, além de um balão adicional que estará acoplado à parte traseira do robô da equipe. A avaliação desta categoria se dá por meio de três rounds, em que as equipes competem para estourar o maior número de balões. Cada round tem uma pontuação específica com base no desempenho do robô, e a pontuação dos rounds não é cumulativa. A equipe com a maior pontuação em cada round será classificada de acordo com seu desempenho, e a soma das pontuações de todos os rounds determinará a equipe vencedora.
Participar da categoria Estoura Balão permite que os estudantes adquiram uma série de habilidades práticas e cognitivas. Alguns dos principais benefícios incluem:
Capacidade de planejamento e estratégia: ao competir, os estudantes precisam desenvolver e aplicar estratégias para otimizar as chances de estourar o maior número possível de balões. Eles aprendem a criar planos de ação que envolvem a movimentação do robô na arena e a priorização dos balões a serem estourados, considerando as características do campo de jogo e as ações da equipe adversária.
Desenvolvimento de habilidades de programação: O robô deve ser programado para realizar as tarefas necessárias, como identificar e estourar os balões. Os estudantes praticam a programação de sensores, motores e a lógica por trás da movimentação autônoma, utilizando o kit Atto e programações fornecidas ou adaptadas, o que contribui significativamente para o desenvolvimento das habilidades de codificação.
Trabalho em equipe e colaboração: a competição envolve trabalho colaborativo, onde os membros da equipe devem compartilhar ideias, discutir estratégias e dividir responsabilidades, seja no design do robô, na programação ou na execução da estratégia durante o desafio. Isso fortalece a cooperação e a habilidade de trabalhar em grupo de maneira eficaz, alinhando objetivos e aprimorando a comunicação entre os membros.
Resolução de problemas e pensamento crítico: durante a competição, imprevistos podem ocorrer, e a equipe precisa lidar com questões inesperadas, como falhas na programação ou erros de movimentação do robô. Os estudantes desenvolvem habilidades de resolução de problemas ao identificar rapidamente os obstáculos e aplicar soluções criativas para ajustar a programação e garantir o melhor desempenho possível.
Conhecimento sobre robótica e mecânica: ao construir o robô, os estudantes desenvolvem um entendimento básico de robótica e mecânica. Isso envolve a integração de sensores, atuadores e sistemas de controle para garantir que o robô funcione corretamente dentro da arena, e que os balões sejam estourados de maneira eficiente. Eles também ganham experiência prática com o kit Atto, aplicando conceitos teóricos de tecnologia.
Gestão do tempo e eficiência: a competição ocorre em um tempo limitado (2 minutos e 30 segundos por round), o que obriga os estudantes a gerenciar o tempo de maneira eficaz para maximizar o número de balões estourados. Eles aprendem a tomar decisões rápidas e a otimizar o uso do tempo disponível para alcançar o melhor desempenho possível.
Robótica Atto Micro:bit
A categoria Robótica Atto Micro:bit é voltada para equipes formadas por quatro a seis competidores que estejam cursando entre o 5º e 9º ano do Ensino Fundamental. A competição é dividida em duas subcategorias: Desafio do Robô e Projeto de Inovação. Cada equipe deve participar de ambas as subcategorias, desenvolvendo habilidades técnicas, criativas e de trabalho em equipe para alcançar o melhor desempenho. A seguir, são detalhadas as habilidades adquiridas e a descrição da avaliação para cada uma das subcategorias.
No Desafio do Robô, as equipes têm a missão de programar um robô que será testado em uma arena com várias missões, com o objetivo de completar o maior número de missões no tempo estipulado. O desafio é composto por três rounds, com 2 minutos e 30 segundos para cada, e um tempo de dez minutos de treinamento antes de cada round, onde a equipe pode ajustar a programação e o comportamento do robô para maximizar seu desempenho. A equipe que conquistar a maior pontuação, entre os três rounds, vencerá essa categoria, sendo que os pontos dos rounds não serão cumulativos.
Participar dessa subcategoria proporciona aos estudantes o desenvolvimento das seguintes habilidades:
Programação e lógica de programação: os estudantes aprendem a programar o robô utilizando a plataforma Micro:bit, desenvolvendo habilidades para criar códigos eficientes que possibilitem a execução das missões. Eles precisam lidar com conceitos de lógica computacional e algoritmos para guiar o robô de maneira precisa e eficaz.
Estratégia e planejamento: para vencer, a equipe precisa criar uma estratégia eficaz para completar as missões no tapete do campeonato. Isso inclui planejar como o robô se moverá na arena e qual missão será priorizada para maximizar os pontos. O planejamento e a adaptação durante o treinamento são fundamentais para otimizar o desempenho.
Testes e ajustes técnicos: durante os dez minutos de treinamento, a equipe é responsável por testar o robô e ajustar seus movimentos, sensores e programação conforme necessário. Isso exige habilidades de análise crítica e resolução de problemas, já que os ajustes precisam ser feitos rapidamente para garantir a melhor performance durante os rounds.
Resolução de problemas e tomada de decisão: durante o desafio, os estudantes devem resolver problemas inesperados que podem surgir, como falhas de sensores ou erros na execução dos movimentos. Eles desenvolvem habilidades para solucionar problemas de forma criativa e eficaz, sempre tomando decisões rápidas para maximizar as chances de sucesso.
Na subcategoria Projeto de Inovação, a equipe deve identificar um problema relacionado ao tema norteador do campeonato e desenvolver uma solução inovadora para esse problema. A solução deve ser aplicada em um protótipo, que será apresentado a uma banca de juízes. Durante a apresentação, a equipe terá cinco minutos para explicar o projeto e o protótipo, e depois os juízes terão mais cinco minutos para fazer perguntas. A avaliação leva em consideração os seguintes critérios: inovação e originalidade, impacto e relevância, qualidade do protótipo, clareza e qualidade da apresentação.
Ao trabalhar no Projeto de Inovação, os estudantes desenvolvem habilidades essenciais de pesquisa, design e comunicação:
Pesquisa e identificação de problemas: a equipe aprende a realizar pesquisas para identificar problemas reais relacionados ao tema do campeonato, promovendo uma compreensão mais profunda do problema e seu contexto. Essa habilidade envolve análise crítica e capacidade de observar e entender as necessidades de diferentes grupos de pessoas.
Criação e desenvolvimento de soluções inovadoras: os estudantes precisam pensar criativamente para desenvolver soluções que não apenas resolvam o problema identificado, mas que também sejam inovadoras e eficientes. Eles trabalham na criação de um protótipo que demonstre a viabilidade e funcionalidade da solução proposta.
Design e construção de protótipos: a equipe é responsável por projetar e construir um protótipo funcional que represente a solução criada. Isso envolve habilidades práticas de modelagem e construção, além do uso de tecnologias como o kit Atto e Micro:bit para programar a solução.
Apresentação e comunicação de ideias: a apresentação do projeto exige que os estudantes comuniquem suas ideias de forma clara, objetiva e convincente. Eles desenvolvem habilidades de oratória e apresentação, explicando o impacto da solução proposta e como ela resolve o problema de maneira inovadora.
O Campeonato Joinvilense de Robótica tem demonstrado um crescimento consistente ao longo de suas quatro edições, evidenciando o aumento da adesão e do envolvimento tanto de alunos quanto de professores. Desde a criação, o evento tem ampliado o alcance, incorporando cada vez mais equipes e unidades escolares, o que reflete a disseminação da robótica educacional no município.
Esse progresso constante não apenas destaca o sucesso da iniciativa, mas também reforça o compromisso com a promoção de habilidades tecnológicas e inovadoras entre os estudantes, consolidando o campeonato como um evento de grande relevância no calendário escolar. Podemos constatar o êxito do Campeonato Joinvilense de Robótica não apenas por meio de dados quantitativos, mas também pelas percepções de diferentes atores envolvidos, como juízes, participantes e professores/técnicos.
Para Danilo Alves, ex-aluno da Rede Municipal de Ensino e atualmente juiz do CJR, a robótica estimula o aprimoramento de habilidades interpessoais. "Como ex-competidor, compreendo que a robótica vai muito além da programação, pois também promove o desenvolvimento pessoal. Atualmente, atuando como juiz no CJR, reconheço que esse crescimento permanece contínuo, no momento em que participo dessa experiência enriquecedora junto aos novos competidores”.
Segundo o participante Pedro Eichenberg, o campeonato não só lhe proporcionou uma melhora em aspectos técnicos, mas também gerou mudanças em sua postura como estudante. "O campeonato me fez uma pessoa melhor não só na robótica e programação, mas melhorou meu trabalho em equipe, além de me deixar mais focado nas aulas."
A professora/técnica Maria Bernadete do Aragão também reforça esse impacto ao compartilhar sua perspectiva sobre o envolvimento dos alunos. "A robótica tem na escola um poder transformador. Alunos que se envolvem com projetos de robótica escolar, e aliam isso a competições desenvolvem habilidades e conhecimentos para o seu futuro. A experiência de participar de projetos e campeonatos de robótica cria uma oportunidade para que nós professores possamos nos conectar mais com nossos alunos, e promover um ambiente de aprendizado sadio e colaborativo, visto que tais experiências retornam positivamente para a escola e o ambiente escolar”.
Em conclusão, o sucesso do CJR vai muito além dos números de participantes ou resultados de competição. Ele se reflete no desenvolvimento pessoal e acadêmico de seus participantes, no fortalecimento de habilidades fundamentais para a vida e na criação de um ambiente de aprendizado estimulante.
Desde o início da implementação do Campeonato Joinvilense de Robótica (CJR), a prioridade foi garantir a participação dos estudantes de maneira que eles se sentissem motivados e engajados em participar. O objetivo sempre foi criar um campeonato que desenvolvesse competências e habilidades essenciais, não apenas para o mercado de trabalho, mas também para o mundo globalizado e tecnológico.
A Secretaria de Educação busca promover um campeonato diversificado, oferecendo diferentes categorias para atender ao maior número possível de participantes. Este é um dos grandes diferenciais do CJR: ele não se limita a uma única modalidade, como Lego, seguidor de linha ou estoura balão, mas reúne todas essas categorias em um único evento. Isso proporciona um ambiente rico em diversidade de opiniões, pensamentos, soluções e criatividade.
No CJR, o estudante é o verdadeiro protagonista. O campeonato é feito por eles e para eles, com o intuito de formar cidadãos conscientes e críticos. Para isso, são valorizados o trabalho em equipe, a empatia e a responsabilidade, preparando os jovens para os desafios futuros de maneira colaborativa e reflexiva.
A criação de um campeonato de robótica é uma excelente oportunidade para promover a educação tecnológica e preparar os estudantes para os desafios do mundo contemporâneo. Para implantar o campeonato com êxito, são necessários os seguintes cuidados:
Definição de objetivos claros: estabelecer quais são os principais objetivos do campeonato antes de iniciá-lo permite direcionar as atividades para o desenvolvimento de habilidades técnicas e socioemocionais cruciais para o futuro dos estudantes.
Priorizar competências: privilegiando o trabalho em equipe, criatividade, responsabilidade e pensamento crítico, o campeonato torna-se uma ferramenta poderosa para a formação integral dos jovens, preparando-os para os desafios do mundo contemporâneo e estimulando o interesse pelas áreas de ciência, tecnologia, engenharia e matemática.
Criação de um evento diversificado: oferecer diversas categorias no Campeonato Joinvilense de Robótica (CJR), como Lego, seguidor de linha e estoura balão é essencial para ampliar a participação. Essa diversidade permite que estudantes com diferentes interesses e habilidades se envolvam, criando um ambiente mais inclusivo e dinâmico.
Envolvimento da comunidade escolar: incluir professores, alunos e a comunidade escolar desde o planejamento até a execução do evento é crucial. Fazer um mapeamento dos clubes de robótica existentes identifica necessidades e orienta o suporte. Oferecer formações para os professores também é fundamental para garantir o sucesso no trabalho com os estudantes.
Incentivo ao protagonismo estudantil: colocar os estudantes no centro do campeonato é fundamental para que se tornem protagonistas do processo. Para isso, deve-se valorizar a participação ativa dos alunos, promovendo seu engajamento nas atividades e decisões, o que enriquece sua experiência e favorece o desenvolvimento de habilidades essenciais.
Estabelecimento de parcerias: estabelecer parcerias com universidades, empresas e outras instituições é fundamental para o sucesso do evento. Para isso, deve-se buscar colaboração que possam fornecer recursos, contribuir com atividades de integração e apoio logístico, além de voluntários para atuar como juízes e facilitadores.
Planejamento de uma infraestrutura adequada: garantir um local adequado é essencial para o bom andamento do campeonato. O espaço deve ser amplo, com áreas para arenas, público e avaliações, além de uma estrutura tecnológica que permita a execução dos rounds em tempo real e áreas de convivência e alimentação para os participantes.
Orçamento: elaborar um orçamento detalhado é fundamental para o sucesso do evento. Criar uma planilha orçamentária que contemple os custos com infraestrutura, camisetas, premiações e divulgação, antecipando o que será licitado e o que precisará de chamamento público para doações.
Pré-seleções: implementar uma pré-seleção de projetos e equipes é fundamental para garantir uma competição de alto nível na etapa municipal. Para isso, pode-se realizar campeonatos regionais, por território, por exemplo, permitindo que as equipes com as melhores pontuações avancem para o campeonato municipal.
Engajamento da comunidade e do público externo: agendar o evento em um dia acessível, como aos sábados, é crucial para aumentar a participação da comunidade. Divulgar amplamente nas redes sociais e envolver pais e a comunidade local reforça o compromisso social e amplia o apoio ao evento.
Abaixo você encontra os principais documentos que poderão auxiliar na elaboração do campeonato de robótica semelhante em seu município ou Estado:
Lei Federal nº 14.180/2021 - institui a Política de Inovação Educação Conectada. (acesse aqui)
Base Nacional Comum Curricular - computação complemento à BNCC: estabelece as normas para o ensino da computação na Educação Básica. (acesse aqui)
Currículo de referência em tecnologia e computação - da Educação Infantil ao Ensino Fundamental: oferece diretrizes e orientações para apoiar redes de ensino e escolas a incluir os temas tecnologia e computação em suas propostas curriculares. (acesse aqui)
Portal da Indústria: fornece informações essenciais sobre a First Lego League, seus regulamentos, as etapas de inscrição, além de recursos educativos e materiais de apoio para preparar as equipes. (acesse aqui)
Olimpíada Brasileira de Robótica (OBR): centraliza informações e recursos sobre a competição, oferecendo aos participantes, professores e interessados dados detalhados sobre o regulamento, etapas da competição, inscrições e resultados. Além disso, o site disponibiliza materiais didáticos, orientações sobre como participar e treinamentos, bem como divulga notícias e atualizações relacionadas ao evento. (acesse aqui)
Edital de licitação (484/2021): Registro de Preços, visando a aquisição de materiais educacionais de robótica para unidades escolares do Município de Joinville.(acesse aqui)
Vídeo do 2º Campeonato Joinvilense de Robótica: apresenta momentos da competição. (acesse aqui)
Vídeo do 3º Campeonato Joinvilense de Robótica: apresenta momentos da competição. (acesse aqui)
Regulamento da 4ª edição do Campeonato Joinvilense de Robótica: contém informações referentes ao evento, como local, data e horário, diretrizes das categorias com foco na avaliação, tempo de apresentação e duração dos rounds, além do termo de participação e autorização para uso de imagem. (acesse aqui)
Guia da categoria: contém descrições das missões, pontuações, rubricas de avaliação, fluxograma de apresentação e QR codes para vídeos explicativos sobre a execução das missões.
Robótica Lego (acesse aqui)
Estoura Balão (acesse aqui)
Seguidor de Linha (acesse aqui)
Robótica Atto Micro:bit (acesse aqui)
Regulamento da competição Desafio de Robótica Atto - Batalha de Balões: detalha as regras de participação, critérios de pontuação, categorias, e a estrutura do evento, além de informações sobre inscrições, cronograma e premiação. (acesse aqui)
RoboCore - Regras do ArtBot: o documento define as especificações dos robôs, além de requisitos de segurança e os critérios de avaliação. (acesse aqui)
Tapete com as missões: imagem do tapete com a posição de cada missão conforme a categoria.
Robótica Lego (acesse aqui)
Robótica Atto Micro:bit (acesse aqui)