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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10451/2093

Título: Robótica e resolução de problemas : uma experiência com o sistema Lego Mindstorms no 12º ano
Autor: Melo, Mário Marcelino Luís de, 1976-
Orientador: Miranda, Guilhermina Lobato, 1956-
Pereira, Gilda Maria de Carvalho Fernandes Soromenho, 1957-
Palavras-chave: Robótica
Resolução de problemas
Ensino secundário
Teses de mestrado - 2009
Issue Date: 2009
Resumo: A integração da robótica e da resolução de problemas no currículo do Ensino Secundário constitui o ponto de partida desta investigação. Assim, procurámos avaliar o impacto da utilização da robótica no processo de ensino e aprendizagem baseado na resolução de problemas e na capacidade de planeamento dos alunos. Foi desenvolvida uma experiência ao longo de um ano lectivo em que os sujeitos tinham de resolver um conjunto de problemas de robótica. Para a avaliação do impacto deste ambiente educativo, optámos por uma metodologia experimental com design quase-experimental, com descrição do processo; os instrumentos de recolha de dados usados nos pré e pós-teste foram uma Prova de Planeamento concebida para este trabalho e a Escala Colectiva de Desenvolvimento Lógico (ECDL). Para a descrição do processo recorremos à entrevista semi-dirigida, à observação participante, à análise documental e a um questionário sobre a relação entre a robótica e a Física. Os resultados da investigação revelaram que o grupo experimental sofreu uma evolução significativa (a 10%) ao nível do planeamento (p-value = 0,063), o que não se verificou para o grupo de controlo (p-value = 0,426). Quanto à descrição do processo de resolução dos problemas, verificámos, pela análise dos dados, que os sujeitos usam uma estratégia que corresponde à sequência: representação do problema, estabelecimento do plano, experimentação da proposta de solução, observação/análise do comportamento do robô e tomada de uma decisão sobre a reformulação do plano ou o avanço para uma nova etapa. Ao nível da relação entre a robótica e a Física, o estudo mostrou que os sujeitos do grupo experimental tendem a identificar os conceitos/leis da Física de forma coerente com cada problema de robótica ensaiado.
This research study sets out to focus on the inclusion of robotics and problem-solving in the secondary education curriculum. Thus, we have tried to evaluate the impact of using robotics in the teaching and learning process, through problem-solving and students' ability to plan. An experiment was carried out over the course of an academic year, where participants had to resolve a number of robotic problems. In order to assess the impact of such an educational environment, we chose an experimental methodology with a quasi-experimental design and a description of the process. A Planning Test drawn up for this project and the Collective Scale of Logic Development were the data collection instruments used in the pre and post tests. For the process description, we used semi-structured interviews, participant observation, document analysis and a questionnaire on the relationship between robotics and physics. The research findings showed that the experimental group evolved significantly (10%) in terms of planning (p-value = 0,063), which was not the case with the control group (p-value = 0,426). As for the description of the problem-solving process, through our analysis of the data we found that the individuals use a strategy equal to a sequence: representation of the problem, experimentation of the solution proposal, observation/analysis of the robot's behaviour and a decision with regard to a plan reformulation or moving on to a next stage. As far as the relationship between robotics and physics is concerned, the study showed that those in the experimental group tend to identify the concepts/laws of physics in a coherent manner, having tested each robotic problem.
Descrição: Tese de mestrado, Ciências da Educação (Tecnologias Educativas), Universidade de Lisboa, Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação, 2009
URI: http://catalogo.ul.pt/F/?func=item-global&doc_library=ULB01&type=03&doc_number=000578042
http://hdl.handle.net/10451/2093
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