Seja um voluntário e ajude a levar robótica e inclusão digital para jovens

Estudantes e profissionais das áreas de administração, comunicação, educação, finanças, psicologia e recursos humanos podem contribuir com a iniciativa que pretende estimular crianças e adolescentes a construir e programar robôs

O professor Eduardo Simões (à direita) e os funcionários da Microsoft explicam
os objetivos do projeto para estudantes do ICMC

Inspirar jovens de escolas públicas, abrindo novas perspectivas de carreira é o objetivo de um projeto coordenado pelo professor Eduardo Simões, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. Ele e sua equipe constroem robôs que costumam encantar crianças e adolescentes por onde passam, estimulando aprendizados. Mas ele tem um desafio pela frente: expandir a iniciativa para além das quatro escolas são-carlenses que já participaram do projeto piloto. Isso só poderá ser realizado com o auxílio de um time de voluntários de diferentes campos do conhecimento.

“Tecnicamente, sabemos como fazer os robôs, temos os equipamentos, as ferramentas e muitos estudantes de computação e engenharia como voluntários. No entanto, faltam recursos humanos de outras áreas para desenvolvermos um modelo replicável, que possibilite alcançar mais escolas e impactar mais jovens”, explica Simões. 

Neste mês de março, foi dado um dos primeiros passos para que esse plano de expansão se concretize. Três funcionários de uma das maiores empresas de tecnologia do mundo, a IBM, chegaram a São Carlos no dia 13 de março e permanecerão na cidade até 6 de abril. Nesse período, eles estão ajudando a construir um plano de ação para o projeto. Na próxima segunda-feira, 3 de abril, às 19 horas, o professor Simões e esses três funcionários da IBM apresentarão o plano para os voluntários interessados. O evento acontecerá no auditório Fernão Stella de Rodrigues Germanos, no ICMC. 

“O time já está desenvolvendo um novo projeto piloto para o ensino de robótica e inclusão digital. A ideia é que, a partir dos resultados alcançados, eles consigam construir um programa de quatro semanas que possa ser replicado e levado a mais escolas públicas. A meta é crescer de forma sustentável, aumentando, aos poucos, o alcance do projeto para mais escolas e regiões”, revela Scott Frei, gerente de tecnologia de circuitos da IBM nos Estados Unidos. 

Scott está no Brasil porque o projeto de Simões foi um dos escolhidos pelo programa internacional de cidadania corporativa da IBM, o Corporate Service Corps (CSC). O programa seleciona funcionários da empresa em todo o mundo para atuar em projetos que integram planos de crescimento econômico, gestão de processos e tecnologia, oferecendo consultorias gratuitas. Além da contribuição de Scott, o projeto está recebendo o apoio de Zerrin Çitkaya, gerente de projetos da IBM na Turquia, e Lynn Wan Jiang, líder de teste de software no laboratório de desenvolvimento da empresa na China.

A iniciativa piloto a que Scott se refere está acontecendo com 20 jovens, entre 10 e 14 anos, que participam do Pequeno Cidadão, um programa pós-escola desenvolvido pela USP, em São Carlos, que oferece aulas de reforço, artes e atividades esportivas para estudantes da rede pública. “Os robôs despertam uma curiosidade nos jovens e a consequência dessa brincadeira com a tecnologia é o aprendizado, que acontece naturalmente. Nossa ideia é realizar oficinas para que eles construam, desconstruam e controlem esses equipamentos, passando a entender conceitos importantes da área de computação, matemática e física de uma forma divertida”, conta Simões. 

Os voluntários que participarem da iniciativa também terão a oportunidade de obter um grande aprendizado. Quem desejar contribuir deve se inscrever, até 9 de abril, por meio deste formulário eletrônico: www.icmc.usp.br/e/e25a5. Para participar do processo seletivo, basta ser um estudante ou profissional das áreas de administração, comunicação, educação, finanças, psicologia ou recursos humanos. No caso de estudantes de graduação, é recomendável estar cursando os últimos dois anos do curso. Também é necessário ter entre duas e quatro horas semanais disponíveis para se dedicar à iniciativa. 

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Da esquerda para a direita: Zerrin, Lynn, Scott, Simões (ao centro) e estudantes
do ICMC no evento que marcou o início das consultorias da IBM ao projeto

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação ICMC/USP

Com informações da Assessoria de Imprensa da IBM

Crédito das fotos: reunião com alunos - Denise Casatti; equipe no início do projeto - Neylor Fabiano

Apresentação do projeto Robótica e Inclusão Digital

Quando: 3 de abril, segunda-feira, às 19 horas

Local: auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano (sala 6-001) no ICMC

Endereço: avenida Trabalhador são-carlense, 400, no campus I da USP em São Carlos

Inscrições para voluntários: até 9 de abril por meio do link www.icmc.usp.br/e/e25a5

Mais informações: professor Eduardo Simões – diro.icmc@gmail.com

Contato com a imprensa

Assessoria de Imprensa ICMC/USP: comunica@icmc.usp.br

Telefone: (16) 3373.9666

Robô professor ensina geometria a adolescentes

Pesquisas realizadas na USP, em São Carlos, mostram como a tecnologia pode tornar as aulas de matemática mais atrativas

Proposta não é substituir o professor em sala de aula, 
mas usar o robô como uma ferramenta de apoio ao ensino

Entrar em uma sala de aula e ser recebido por um robô humanoide que ensina geometria. Como será que adolescentes reagem a esse novo professor e a suas diferentes formas de ensinar? Esse é o foco de diversas pesquisas que estão sendo realizadas no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. 

Entre os trabalhos relacionados ao tema está um projeto de mestrado que utilizou o Robô NAO para ensinar geometria a 62 adolescentes entre 13 e 14 anos de escolas públicas e particulares de São Carlos. Por meio de um sistema de visão computacional, o robô foi programado para reconhecer figuras geométricas planas. Com a ajuda de professores da área de educação e de matemática, o pesquisador Adam Moreira propôs diversas atividades aos alunos. Os estudantes foram desafiados, por exemplo, a descobrir o nome de uma figura geométrica a partir de dicas fornecidas pelo robô. No caso do retângulo, o professor robô dava as seguintes pistas: “qual destas figuras geométricas na sua frente tem quatro lados? A fórmula da área da figura que eu procuro é base vezes altura. A fórmula do perímetro dessa figura é duas vezes a soma de sua base com a altura”. 

Em caso de acerto da resposta, o NAO abria os braços para o alto e piscava as luzes LED de seus olhos em sinal de felicidade. Mas se o jovem errasse, o robô abaixava a cabeça e ficava com os olhos vermelhos. Adam, que hoje é doutorando do ICMC, explica que as reações do robô foram programadas com o objetivo de torná-lo mais humano, o que facilita a criação de uma relação de empatia com os jovens. 

Em outra atividade, os estudantes seguravam em suas mãos a imagem de um gato feito com peças de tangram e deveriam adivinhar a quantidade de triângulos da figura. O aluno digitava a resposta no teclado que estava ligado ao robô e, em caso de erro, o NAO poderia dar até duas dicas, tais como “O triângulo é uma figura com três lados, você consegue encontrá-los agora?” ou “As orelhas do gato são formadas por triângulos.” Novamente, em caso de acerto, o NAO ficava feliz, mas, se o aluno persistisse no erro, o humanoide se entristecia. 

No final das atividades, Adam aplicou um questionário sobre figuras geométricas aos jovens e os estudantes que participaram das aulas com o NAO tiveram um desempenho melhor (84.61% de acertos) em relação aos que não tiveram contato com o robô (60% de acertos). “Os pesquisadores da área da educação estão buscando novas ferramentas de ensino com a inserção de tecnologia em sala de aula. Hoje em dia, nota-se que a simples exposição de conteúdo na lousa não atrai toda a atenção dos alunos e a robótica pode tornar a aula mais atrativa”, afirma Roseli Romero, professora do ICMC e orientadora do trabalho. 

Roseli conta que a robótica educacional é muito bem recebida pelos jovens e aceita por todas as classes sociais. Os cenários em que essa área de pesquisa pode ser aplicada são diversos: “Nós optamos por trabalhar conceitos matemáticos utilizando os robôs, mas é possível programá-lo para ensinar física, geografia ou português”. Segundo a docente, em breve, o Centro de Robótica de São Carlos (CROB) oferecerá um curso de difusão sobre o tema para a preparação de professores. Ela ressalta, ainda, que a inclusão do robô em sala de aula não visa substituir o professor, e sim propor novas alternativas de trabalho.

No total, 92 adolescentes já participaram dos testes

Dupla personalidade – Outra pesquisa que se destaca é a de Daniel Tozadore, que também foi orientado por Roseli. Ele programou o NAO para reconhecer figuras geométricas em 3D e receber as respostas dos alunos por meio de voz. Os adolescentes escolhidos para participar do trabalho tinham entre 10 e 14 anos e eram do Projeto Pequeno Cidadão, um programa pós-escola desenvolvido pela USP com aulas de reforço, artes e atividades esportivas para estudantes da rede pública. 

Daniel dividiu os jovens em dois grupos a fim de comparar o comportamento e o rendimento dos estudantes. Em uma das turmas, o pesquisador programou o robô para ser mais simpático: “Quando as crianças chegavam, o NAO se levantava, acenava com as mãos e, depois de cumprimentá-las, perguntava pelo nome da criança. Ele também fazia movimentos como coçar a cabeça enquanto reconhecia a figura geométrica e um "toca-aqui", quando o aluno acertava a resposta. Em caso de erro, o robô alterava o LED de seus olhos para vermelho e baixava a cabeça”.

Já com a outra turma, o NAO era mais seco e pouco interagia com os jovens. Ele ficava sentado em suas próprias pernas e dava apenas boas vindas aos alunos, sem nenhum tipo de movimento, fazendo somente o reconhecimento das figuras. “Quando comparados, os alunos que tiveram contato com o robô mais interativo se sentiram mais motivados a estudar para as próximas sessões, além de demonstrarem uma maior capacidade de concentração e assimilação do conteúdo”, explica o atual doutorando do ICMC. 

Para classificar a interação dos grupos de estudantes com o robô, o pesquisador aplicou o método Continuous Audience Response, que é utilizado na área de marketing. A técnica permite, por exemplo, transformar em números as reações do ser humano a algum estímulo. Todas as sessões de atividades com os alunos foram gravadas e, posteriormente, cinco vídeos de cada turma passaram pela análise de uma comissão de 11 estudantes das áreas de psicologia e matemática, que atribuíram notas a essas dinâmicas. 

“O maior desafio da pesquisa foi sua interdisciplinaridade. Empregar os principais métodos das áreas de pedagogia e tecnologia, que iniciaram sua fusão recentemente, exige domínio e controle em ambas os campos. É essencial que especialistas de cada área estejam sempre presentes”, conta Daniel. O pesquisador revela, ainda, que todos os estudantes alegaram ser indispensável a presença de um professor humano em sala de aula.

A professora Roseli diz que o grande diferencial dos trabalhos de Adam e Daniel é o uso de um robô humanoide: “Enquanto a maioria das pesquisas vem sendo desenvolvidas com kits robóticos, eles utilizaram o NAO, que possui recursos muito mais ricos, como a capacidade de fala, reconhecimento de imagens e de fazer gestos, ou seja, a interação social é muito maior”. 

Segundo Adam, os experimentos apresentaram resultados promissores, mas são necessários mais testes para se obter uma conclusão definitiva a respeito do uso do robô em sala de aula. Em relação ao trabalho de Daniel, o pesquisador afirma que outras técnicas para o reconhecimento mais rápido de voz devem ser testadas e comparadas, além de novos parâmetros para classificação de imagens. A busca por robôs financeiramente mais acessíveis também é um desafio. O doutorando destaca, ainda, que estes projetos chamaram a atenção de alunos da graduação do ICMC: “Hoje temos uma equipe com cerca de oito alunos de iniciação científica bastante motivados, e queremos expandir esta pesquisa para alunos de outros cursos relacionados, como a psicologia e pedagogia”. 

Para o futuro da robótica educacional, Roseli vislumbra uma grande revolução no ensino. Ela acredita que, à medida que esses robôs forem se tornando cada vez mais sociáveis e inteligentes, teremos grandes mudanças: “Hoje em dia, a maioria dos professores prepara suas aulas utilizando computadores, então, por que não pensar, no futuro, em prepará-las utilizando robôs?”.

Texto: Henrique Fontes – Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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Bem-vindo à internet de 20 anos atrás

No ano em que a internet comercial comemora duas décadas no Brasil, adolescentes experimentam como era se conectar à web em 1995

Adolescentes diante da realidade de 1995: conexão discada e lentidão

Eles não imaginam como seria o mundo sem internet. Estão acostumados a ficar entre seis e oito horas por dia conectados, usando seus smartphones principalmente para falar com os amigos no WhatsApp, no Facebook ou fazendo pesquisas no Google. O estudante Enzo Locatelli, de 12 anos, escuta pela primeira vez o barulho de uma conexão à internet por meio da linha telefônica. “É uma impressora”, arrisca o adolescente na tentativa de dar significado ao som daquele modem dial-up.

“Esse é o barulho do modem tentando achar a frequência ou a velocidade que coincidia com a que estava disponível na casa das pessoas”, explica o professor Edson Moreira, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos. O barulho nostálgico é ouvido no Museu de Computação Odelar Leite Linhares, onde Enzo e mais duas estudantes, Marina Biason e Sophia Cavalcanti, ambas com 13 anos, passam pela experiência de se conectarem à internet como se estivessem em 1995, ano que marca, no Brasil, o início da conexão comercial à rede mundial de computadores.

O professor conta que o fato de precisar usar a linha telefônica para se conectar à internet era motivo de discórdia em muitos lares brasileiros. “As famílias colocavam regras para limitar o uso a alguns horários restritos a fim de que a linha telefônica ficasse livre”, lembra Moreira. 

Lembra-se do barulho do modem dial-up?

A estudante Marina logo desiste de tentar navegar com 56 kps (kilobits por segundo), à moda de 1995, em um computador iMac G3 que está no Museu. Sentada em frente à máquina, enquanto o carregamento lentamente acontece, ela tecla sem parar no celular. “A velocidade de conexão à web atualmente é, no mínimo, 100 vezes maior do que em 1995”, diz Moreira. 

O professor explica que houve também um aumento na capacidade de processamento de dados, possibilitando novas e inovadoras aplicações, como a transmissão de áudio e vídeo. Quando navegamos nos sites de 1995 e 1996, observamos que eles não usavam os mesmos recursos de hoje, o conteúdo disponível era basicamente textos (veja alguns exemplos em archive.org/web). Por isso, ao tentar acessar um site como o Youtube com um navegador empregado em 1995, você vai se deparar com a mensagem “seu navegador de web não é mais compatível”. 

Para Moreira, mudanças influenciaram a forma como as pessoas se comunicam e também a educação

De acordo com Moreira, o aumento da velocidade e da capacidade de processamento nesses últimos 20 anos levou, ainda, ao desenvolvimento do comércio eletrônico, das redes sociais e do acesso móvel, devido às tecnologias sem fio e aos smartphones. “Isso influenciou a forma como as pessoas se comunicam e impactou também a educação”, completa Moreira. Ele ministrou, em 1991, no Rio de Janeiro, um dos primeiros cursos oferecidos no Brasil sobre protocolos de internet (TCP/IP), no Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada (IMPA).

Em 1995, a rede mundial de computadores já era uma realidade nas grandes universidades brasileiras, onde as primeiras conexões aconteceram em 1988. Quem se lembra de como era a vida sem internet, provavelmente consegue resgatar na memória a cena da primeira vez que acessou a web. Uma lembrança que simplesmente não existe para a estudante Sophia Cavalcanti, que nasceu em 2001 e nunca pensou em como seria a vida sem a grande rede.

Mas será que podemos esperar uma evolução em ritmo tão acelerado nos próximos 20 anos? Na opinião de Moreira, no futuro próximo, vamos acompanhar a conexão dos nossos objetos, utensílios e veículos à internet. Será a expansão da chamada “internet das coisas”, que deverá revolucionar a forma como comandamos a nossa vida, possibilitando que o sistema de vigilância, iluminação e refrigeração das nossas casas sejam controlados remotamente, por exemplo. “Haverá novas formas de interação entre as pessoas e as máquinas, o que deve causar também um grande impacto na educação, com o advento de novas ferramentas destinadas aos alunos e professores”, finaliza Moreira.

Marina (à esquerda) e Sophia não imaginam a vida sem internet

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC

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