218 f.: il. / Submitted by Maria Auxiliadora Lopes (silopes@ufba.br) on 2013-03-22T20:22:48Z No. of bitstreams: 1 Maria do Rosário P. de Santana.pdf: 6157219 bytes, checksum: 29a41e79e9f50848076b8b90028a54ea (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Auxiliadora Lopes(silopes@ufba.br) on 2013-03-22T20:27:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Maria do Rosário P. de Santana.pdf: 6157219 bytes, checksum: 29a41e79e9f50848076b8b90028a54ea (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-22T20:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria do Rosário P. de Santana.pdf: 6157219 bytes, checksum: 29a41e79e9f50848076b8b90028a54ea (MD5) Previous issue date: 2009 / Esta Tese apresenta um estudo sobre a Iniciação Científica e Tecnológica, de forma sistemática, com crianças de 4ª série de uma escola pública da rede Municipal da Cidade do Salvador. Discute os desafios enfrentados pelas escolas na tentativa de trabalhar com a ciência e a tecnologia, principalmente as pertencentes à rede pública, frente a uma sociedade permeada pelas tecnologias de base telemática/informática. Apresenta possibilidades de inclusão de crianças excluídas nessa sociedade de informação, através de um trabalho lúdico com a Ciência e a Tecnologia. É uma memória “viva” de todas as dificuldades enfrentadas na implantação dessa forma de trabalho bem como, apresenta resultados significativos oriundos da mesma. / Salvador.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-02-05T14:16:05Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Antônio Pereira Júnior - 2014.pdf: 2575876 bytes, checksum: c85bf57279af98879b32867d1b14c724 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-02-05T14:18:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Antônio Pereira Júnior - 2014.pdf: 2575876 bytes, checksum: c85bf57279af98879b32867d1b14c724 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-05T14:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Antônio Pereira Júnior - 2014.pdf: 2575876 bytes, checksum: c85bf57279af98879b32867d1b14c724 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-09-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aims to detail an experience of use of educational robotics in science education, specifically in teaching chemistry. The story begins with the historical aspects of robotics contemplating mythology, fiction and industry to understand where the idea of the robot, its applications and the development of the concept of robot and robotics arises in the course of history. In the second chapter we insert activity on the theoretical aspects of collaborative activity, as we believe that educational robotics applied in the classroom is best enjoyed when using this strategy of organization. It is argued that collaboration should be understood in this context as a state and not as a process and collaborative work has great influence on the organization and progress of the activity. In the third chapter characterized the search according to the method of qualitative research and also in the case study. Still clarifies the instruments of data collection and organization of field research , it is also present here the analysis categories . The next chapter details the analysis of the data from the selected categories. The categories are: analysis of conceptions of robot, the playful dimension of educational robotics and building concepts titration using the robot. / O presente trabalho visa detalhar uma experiência de utilização da robótica pedagógica no ensino de ciências, mais especificamente no ensino de química. O relato se inicia com aspectos históricos da robótica contemplando mitologia, ficção e indústria para entendermos de onde surge a ideia de robô, suas aplicações e o desenvolvimento do conceito de robô e robótica no decorrer da história. No segundo capítulo inserimos a atividade nos aspectos teóricos da atividade colaborativa, pois entende-se que a robótica pedagógica aplicada na sala de aula é melhor aproveitada quando se utiliza a estratégia de organização. Defende-se que a colaboração deve ser compreendida nesse contexto como estado e não como processo e que o trabalho cooperativo exerce grande influência na organização e andamento da atividade. No terceiro capítulo caracteriza-se a pesquisa de acordo com o método da pesquisa qualitativa e também no estudo de caso. Esclarece-se ainda os instrumentos de coletas de dados e a organização da pesquisa de campo, também apresentam-se aqui as categorias de análise. No capítulo seguinte detalhase a análise dos dados a partir das categorias selecionadas. As categorias são: análise das concepções de robô, a dimensão lúdica da robótica pedagógica e a construção de conceitos sobre titulação utilizando o robô.

A Robótica Educacional consiste na utilização de robôs para aplicação prática dos conteúdos teóricos discutidos em sala de aula. Porém, os robôs mais usados apresentam uma carência de interação com os usuários, a qual pode ser melhorada com a inserção de robôs humanoides. Esta dissertação tem como objetivo a combinação de técnicas de visão computacional, robótica social e reconhecimento e síntese de fala para a construção de um sistema interativo que auxilie em sessões pedagógicas por meio de um robô humanoide. Diferentes conteúdos podem ser abordados pelos robôs de forma autônoma. Sua aplicação visa o uso do sistema como ferramenta de auxílio no ensino de matemática para crianças. Para uma primeira abordagem, o sistema foi treinado para interagir com crianças e reconhecer figuras geométricas 3D. O esquema proposto é baseado em módulos, no qual cada módulo é responsável por uma função específica e contém um grupo de funcionalidades. No total são 4 módulos: Módulo Central, Módulo de Diálogo, Módulo de Visão e Módulo Motor. O robô escolhido é o humanoide NAO. Para visão computacional, foram comparados a rede LEGION e o sistema VOCUS2 para detecção de objetos e SVM e MLP para classificação de imagens. O reconhecedor de fala Google Speech Recognition e o sintetizador de voz do NAOqi API são empregados para interações sonoras. Também foi conduzido um estudo de interação, por meio da técnica de Mágico-de-Oz, para analisar o comportamento das crianças e adequar os métodos para melhores resultados da aplicação. Testes do sistema completo mostraram que pequenas calibrações são suficientes para uma sessão de interação com poucos erros. Os resultados mostraram que crianças que tiveram contato com uma maior interatividade com o robô se sentiram mais engajadas e confortáveis nas interações, tanto nos experimentos quanto no estudo em casa para as próximas sessões, comparadas às crianças que tiveram contato com menor nível de interatividade. Intercalar comportamentos desafiadores e comportamentos incentivadores do robô trouxeram melhores resultados na interação com as crianças do que um comportamento constante. / Educational Robotics is a growing area that uses robots to apply theoretical concepts discussed in class. However, robots usually present a lack of interaction with users that can be improved with humanoid robots. This dissertation presents a project that combines computer vision techniques, social robotics and speech synthesis and recognition to build an interactive system which leads educational sessions through a humanoid robot. This system can be trained with different content to be addressed autonomously to users by a robot. Its application covers the use of the system as a tool in the mathematics teaching for children. For a first approach, the system has been trained to interact with children and recognize 3D geometric figures. The proposed scheme is based on modules, wherein each module is responsible for a specific function and includes a group of features for this purpose. In total there are 4 modules: Central Module, Dialog Module, Vision Module and Motor Module. The chosen robot was the humanoid NAO. For the Vision Module, LEGION network and VOCUS2 system were compared for object detection and SVM and MLP for image classification. The Google Speech Recognition speech recognizer and Voice Synthesizer Naoqi API are used for sound interactions. An interaction study was conducted by Wizard-of-Oz technique to analyze the behavior of children and adapt the methods for better application results. Full system testing showed that small calibrations are sufficient for an interactive session with few errors. Children who had experienced greater interaction degrees from the robot felt more engaged and comfortable during interactions, both in the experiments and studying at home for the next sessions, compared to children who had contact with a lower level of interactivity. Interim challenging behaviors and support behaviors brought better results in interaction than a constant behavior.

Submitted by Danilo César (danilorcesar@gmail.com) on 2014-09-12T13:27:42Z No. of bitstreams: 1 Tese_revisada_final.pdf: 6334593 bytes, checksum: 4e1a3aea2ab8885f09cdb4d341f2b8a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Auxiliadora da Silva Lopes (silopes@ufba.br) on 2014-09-17T19:46:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_revisada_final.pdf: 6334593 bytes, checksum: 4e1a3aea2ab8885f09cdb4d341f2b8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-17T19:46:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_revisada_final.pdf: 6334593 bytes, checksum: 4e1a3aea2ab8885f09cdb4d341f2b8a6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil. / Esta investigação se propõe a analisar e a discutir documentos (diário de bordo, respostas a um questionário e gravações de vídeo/áudio) resultantes das atividades em duas das sete oficinas ministradas sobre Robótica Pedagógica Livre: UNEB (Salvador/BA) – 2009/2010 e Universidad de la República/UY (Taller de Arte y Programación – TAP) – 2010, além da apresentação preliminar, por mapas cognitivos, das outras cinco oficinas realizadas no quadro desta pesquisa. Pretende-se, assim, propor uma metodologia de difusão do conhecimento sobre/para Robótica Pedagógica Livre (RPL), tratar e refletir sobre as experiências de aprendizagem – relacionadas às dificuldades e à cognição – vivenciadas pelos educandos no processo de formação e multiplicação na/para produção e difusão do conhecimento sobre/para a RPL. Para isso, emprega-se como metodologia a pesquisa-ação multirreferencial para análise dos documentos e considerações sobre as dificuldades vivenciadas no Espaço Multirreferencial de Aprendizagem (EMA) da RPL. Esse EMA é ocupado por áreas de significação que abrangem o campo da subjetividade, como as emoções (desejos, medos, insegurança, resistência, ansiedade, dúvida, angústias), as novidades e a tomada de decisão, principalmente. Tais áreas de significação se associam, por exemplo, ao domínio do assunto, sistema operacional (Linux) e seus aplicativos, ao manuseio de peças eletroeletrônicas e componentes eletrônicos e à apreensão da linguagem de programação. O processo de formação e multiplicação se organiza da seguinte forma: inicia-se com a apropriação pelos educandos das informações compartilhadas nas atividades da oficina, perpassa o rompimento/transcendência do espaço de acomodação superando as dificuldades vivenciadas, levando-os à reflexão sobre o processo de aprendizagem e propiciando dois momentos de emancipação sociodigital – o desenvolvimento das atividades dentro das oficinas e a multiplicação desses conhecimentos da RPL em outros espaços de aprendizagem (como foi o caso do planejamento e execução de uma atividade de RPL na I Jornada Pedagógica da UNEB, da elaboração e publicação de uma página web sobre propostas pedagógicas da RPL, da escrita e publicação de um artigo científico pelos educandos do TAP, então tornados atores protagonistas do processo de ensino e de aprendizagem). Nas atividades ministradas nas oficinas de RPL, momento essencialmente de formação dos educandos, são desenvolvidos kits de robótica livres e/ou artefatos cognitivos e, no momento de multiplicação, eles replicam e difundem atividades, que foram significativas, em outros espaços de aprendizagem. Nesses dois momentos de emancipação sociodigital, os atores (res)significam as suas experiências de aprendizagem e democratizam o conhecimento fora dos espaços escolares. / ABSTRACT This research aims to analyze and discuss documents (logbook, answers to a questionnaire and recording video/audio) resulting from activities in two of the seven workshops given on Free Pedagogical Robotics: UNEB (Salvador/BA) – 2009 /2010 and University of la República/UY (Taller de Arte y Programación – TAP) – 2010, beyond the preliminary presentation, by cognitive maps, of other five workshops held as part of this research. It is intended, therefore, to propose a methodology for the dissemination of knowledge about/for Free Pedagogical Robotics (FPR), treat and reflect on learning experiences – related to the difficulties and cognition – experienced by learners in the process of formation and multiplication in/for production and dissemination of knowledge about/to FPR. For this, it employs as methodology Action Research Multireferential for document analysis and consideration of the difficulties experienced in Multireferential Space of Learning (MSL) of FPR. This MSL is occupied by areas of significance covering the field of subjectivity, as emotions (wishes, fears, insecurity, resistance, anxiety, doubt, anxiety), news and decision making, mostly. Such areas of significance are associated, for example, to the subject domain, the operating system (Linux) and its applications, handling of electro-electronic parts and of electronic components, and the seizure of the programming language. The process of formation and multiplication is organized as follows: it starts with the ownership by students of the information shared in the workshop activities, permeates the disruption/transcendence of accommodation space overcoming the difficulties experienced, causing them to reflect on the process learning and providing two moments of socio-digital emancipation – development of activities within the workshops and the multiplication of knowledge of FPR in other learning spaces (as was the case with the planning and execution of an activity in “I Jornada Pedagogica da UNEB”, the preparation and publication of FPR pedagogical proposals in a web page, writing and publication of a scientific paper by the students of the TAP; when they become protagonist in the process of teaching and learning). In activities taught in the workshops of FPR, time essentially to students formation, free robotic kits and/or cognitive artifacts are developed and, in time multiplication, they replicate and spread activities, which were significant, in other learning spaces. These two moments of sociodigital emancipation, actors (re)signify their learning experiences and democratize knowledge outside of school spaces.

A Robótica Educacional consiste na utilização de robôs para aplicação prática dos conteúdos teóricos discutidos em sala de aula. Porém, os robôs mais usados apresentam uma carência de interação com os usuários, a qual pode ser melhorada com a inserção de robôs humanoides. Esta dissertação tem como objetivo a combinação de técnicas de visão computacional, robótica social e reconhecimento e síntese de fala para a construção de um sistema interativo que auxilie em sessões pedagógicas por meio de um robô humanoide. Diferentes conteúdos podem ser abordados pelos robôs de forma autônoma. Sua aplicação visa o uso do sistema como ferramenta de auxílio no ensino de matemática para crianças. Para uma primeira abordagem, o sistema foi treinado para interagir com crianças e reconhecer figuras geométricas 3D. O esquema proposto é baseado em módulos, no qual cada módulo é responsável por uma função específica e contém um grupo de funcionalidades. No total são 4 módulos: Módulo Central, Módulo de Diálogo, Módulo de Visão e Módulo Motor. O robô escolhido é o humanoide NAO. Para visão computacional, foram comparados a rede LEGION e o sistema VOCUS2 para detecção de objetos e SVM e MLP para classificação de imagens. O reconhecedor de fala Google Speech Recognition e o sintetizador de voz do NAOqi API são empregados para interações sonoras. Também foi conduzido um estudo de interação, por meio da técnica de Mágico-de-Oz, para analisar o comportamento das crianças e adequar os métodos para melhores resultados da aplicação. Testes do sistema completo mostraram que pequenas calibrações são suficientes para uma sessão de interação com poucos erros. Os resultados mostraram que crianças que tiveram contato com uma maior interatividade com o robô se sentiram mais engajadas e confortáveis nas interações, tanto nos experimentos quanto no estudo em casa para as próximas sessões, comparadas às crianças que tiveram contato com menor nível de interatividade. Intercalar comportamentos desafiadores e comportamentos incentivadores do robô trouxeram melhores resultados na interação com as crianças do que um comportamento constante. / Educational Robotics is a growing area that uses robots to apply theoretical concepts discussed in class. However, robots usually present a lack of interaction with users that can be improved with humanoid robots. This dissertation presents a project that combines computer vision techniques, social robotics and speech synthesis and recognition to build an interactive system which leads educational sessions through a humanoid robot. This system can be trained with different content to be addressed autonomously to users by a robot. Its application covers the use of the system as a tool in the mathematics teaching for children. For a first approach, the system has been trained to interact with children and recognize 3D geometric figures. The proposed scheme is based on modules, wherein each module is responsible for a specific function and includes a group of features for this purpose. In total there are 4 modules: Central Module, Dialog Module, Vision Module and Motor Module. The chosen robot was the humanoid NAO. For the Vision Module, LEGION network and VOCUS2 system were compared for object detection and SVM and MLP for image classification. The Google Speech Recognition speech recognizer and Voice Synthesizer Naoqi API are used for sound interactions. An interaction study was conducted by Wizard-of-Oz technique to analyze the behavior of children and adapt the methods for better application results. Full system testing showed that small calibrations are sufficient for an interactive session with few errors. Children who had experienced greater interaction degrees from the robot felt more engaged and comfortable during interactions, both in the experiments and studying at home for the next sessions, compared to children who had contact with a lower level of interactivity. Interim challenging behaviors and support behaviors brought better results in interaction than a constant behavior.

Submitted by Danilo César (danilorcesar@gmail.com) on 2014-09-10T16:46:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_mestrado_danilo_final_dezembro_2009_revisada_final.pdf: 18391378 bytes, checksum: 850c26514555dcb48214a7dd665a03e3 (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-11T16:00:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_mestrado_danilo_final_dezembro_2009_revisada_final.pdf: 18391378 bytes, checksum: 850c26514555dcb48214a7dd665a03e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-11T16:00:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_mestrado_danilo_final_dezembro_2009_revisada_final.pdf: 18391378 bytes, checksum: 850c26514555dcb48214a7dd665a03e3 (MD5) / Esta pesquisa, do tipo qualitativa e multirreferencial, tem como objetivo principal analisar as potencialidades e limites da Robótica Pedagógica Livre no processo de (re)construção de conceitos científico-tecnológicos na formação de professores a partir do desenvolvimento de artefatos robóticos, na perspectiva da filosofia de softwares e hardwares livres. O percurso é feito no sentido de provocar uma reflexão sobre a Robótica Pedagógica e o Software Livre, o posicionamento sobre o conceito de Robótica Pedagógica ou Educacional, as características envolvidas no processo de ensino e de aprendizagem e o processo de (re)construção de conceitos científico-tecnológicos a partir da formação científica de professores. O campo empírico da investigação foi o Projeto Salvador: Licenciatura em Pedagogia – Ensino Fundamental/Séries Iniciais – para professores em exercício do município de Salvador, no qual foi desenvolvida a proposta pedagógica de ensino e de aprendizagem durante um módulo de Robótica Pedagógica Livre – especificamente no componente curricular “Oficina: Rascunho Digital”. A proposta pedagógica de ensino e de aprendizagem envolveu a construção de kits básicos de Robótica Pedagógica Livre (interface de hardware livre e sistemas e aplicativos em software livre) e o Artefato Robótico (pisca-pisca de árvore de Natal). As discussões em sala de aula sobre o processo de construção do kit e do Artefato Robótico foram registradas por meio de gravações, diários de campo, fotografias e videoteipes. As análises das gravações de áudio e vídeo feitas em sala de aula e dos registros dos diários de campo possibilitaram extrair informações relevantes para se compreender o processo de (re)construção dos conceitos supramencionados, aspectos da práxis pedagógica e o processo de inclusão digital dos educandos. A partir dos contextos analisados, foram definidas três áreas de significação para auxiliar no processo de análise: Inclusão Digital, (Re)construção de Conceitos Científico-Tecnológicos e Práxis Pedagógica. Essas áreas de significação orientaram a análise de conteúdo de extratos de registros obtidos nos encontros com os educandos. Os resultados obtidos revelam que no final da pesquisa a maioria dos educandos estava familiarizada com termos científico-tecnológicos; que a práxis pedagógica no processo de desenvolvimento dos kits básicos de Robótica Pedagógica Livre forneceu subsídios para que os educandos interpretassem situações do cotidiano como elemento do processo de sua transformação; que a formação continuada durante a pesquisa auxiliou a maioria dos educandos no processo de construção do código-fonte e no produto final – o Artefato Robótico.

As tecnologias contemporâneas são elementos centrais da nossa sociedade, e sua consolidação como instrumentos transformadores e capacitores das ações cotidianas influenciaram e ainda influenciam diversas áreas de atividades humanas. Dentre diversas mudanças, esta investigação procurou destacar as exigências criadas para a educação, com enfoque no processo de ensino-aprendizagem de matemática por meio da robótica. Para isso, esta pesquisa propôs analisar o ambiente de aprendizagem constituído por meio da preparação e participação de alunos nos campeonatos de robótica. No processo de produção de informação adotamos como metodologia de pesquisa a de caráter qualitativo, em um delineamento baseado nos parâmetros da observação participante, na qual utilizamos fotos, filmagens, documentos produzidos pelos alunos e entrevista. Assim sendo, por um período de dois anos, acompanhamos alunos, com idade entre 10 e 16 anos, que cursavam o Ensino Fundamental II de uma escola municipal na cidade de Uberlândia, Minas Gerais, em suas atividades de preparação e participação em competições de robótica, das quais destacamos suas produções e elaboração de estratégia de organização. No processo de análise das informações consideramos dois momentos: o primeiro, relacionado aos estudos e reflexões sobre o processo de produção de conhecimento envolvendo a organização de estratégias para preparação e participação em competições de robótica; e o segundo momento, que compreende o processo de produção de conhecimentos pelos estudantes relacionados às exigências dos campeonatos de robótica, destacando a criação de um projeto escrito, numa perspectiva científica, dentro dos moldes de campeonatos de robótica e no processo de montagem, programação e simulação de robôs. No desenvolvimento da análise das informações desta investigação apresentamos algumas dificuldades no processo de consolidação deste ambiente de aprendizagem, tais como: aquisição de materiais na escola pública; formação e/ou capacitação de professores em robótica; relacionar as atividades desenvolvidas com robótica e as aulas de matemática em sala de aula e desenvolver a prática de pesquisar dos alunos. Entretanto, esse ambiente de aprendizagem possibilitou que os alunos desenvolvessem sua autonomia e criatividade quando realizavam construções de maquetes e trabalhavam com mídias sociais. A montagem e programação de robôs evidenciou o processo de autoria e de produção coletiva dos estudantes da escola pública. / Contemporary technologies are central elements of our society and its consolidation as transformative instruments and capacitors of everyday actions have influenced and still influence diverse areas of human activities. Among several changes, this investigation sought to highlight the demands created for education, focusing on the process of teaching-learning of mathematics through robotics. For this, this research proposed to analyze the learning environment constituted through preparation and participation of students in the robotics championships. In the process of information production, we adopted qualitative research methodology, in a design based on the parameters of participant observation, in which we use photos, filming, documents produced by students and interviews. Thus, for a period of two years, we accompanied students, aged between 10 and 16, who were attending Elementary School II of a municipal school in the city of Uberlândia, Minas Gerais, in their activities of preparation and participation in robotics competitions, of which we highlight his productions and elaboration of organizational strategy. In the process of informations analysis we consider two moments: the first, related to the studies and reflections on the process of knowledge production involving the organization of strategies for preparation and participation in robotics competitions; And the second moment, which comprises the process of knowledge producing by the students related to the requirements of the robotics championships, highlighting the production of a scientific research within the molds of robotics championships and on the process of assembly, programming and simulation of robots. In the development of analyzing the information of this investigation we present some difficulties in the process of consolidation of this learning environment, such as: acquisition of materials in the public school; training and/or improvement of teacher in robotics; to relate the activities developed with robotics and to the classes of mathematics in the classroom and to develop the practice of researching the students. However, this learning environment made it possible for students to develop their autonomy and creativity when constructing mock-ups and working with social media. The assembly and programming of robots evidenced the process of authorship and collective production of public school students. / Dissertação (Mestrado)