Lab Makers no Ensino Fundamental: Robótica, Automação e Sustentabilidade com Arduino

Resumo

O presente trabalho descreve o desenvolvimento e a implementação dos espaços educacionais lab makers, uma iniciativa do projeto da rede SACCI. No cenário contemporâneo, a integração de tecnologias digitais e metodologias ativas tornou-se indispensável para dialogar com os "nativos digitais", estudantes imersos na "modernidade líquida" que exigem dinamismo. A Cultura Maker, fundamentada no "faça você mesmo", aliada à robótica educacional, apresenta-se como estratégia pedagógica inovadora. O problema central aborda a urgência de romper com o modelo de "educação bancária", onde o aluno atua passivamente, buscando preencher a lacuna entre o conhecimento abstrato e sua aplicação no mundo real. Assim, o estudo objetiva descrever e analisar a implementação de projetos práticos de automação empregando o Arduino Uno. Como objetivos específicos, busca-se viabilizar a aplicação de conceitos de eletrônica básica; fomentar a inovação alinhada às exigências da Base Nacional Comum Curricular (BNCC) e da Lei nº 14.533/2023; e consolidar a responsabilidade ecológica integrando materiais recicláveis e bioplásticos (PLA). A pesquisa caracteriza-se como aplicada, com abordagem qualitativa e caráter descritivo, focada em estudantes do Ensino Fundamental II (6º ao 9º ano). Adotou-se metodologias ativas para garantir o protagonismo discente, ocorrendo em cinco etapas processuais: estudo teórico sobre eletrônica, protoboard e lógica na Arduino IDE; planejamento estrutural; montagem prática e programação; estruturação física das maquetes com sucata e fabricação digital; e testes de calibração. As atividades iniciaram-se com uma oficina introdutória de eletrônica, explorando conceitos de resistência, tensão e circuitos, avançando gradativamente para a introdução do Arduino e seus sensores. Esse passo a passo garantiu que a tecnologia não fosse vista como uma "caixa preta" indecifrável. Apoiando-se no construcionismo de Seymour Papert e na Taxonomia de Bloom para a Era Digital (Churches, 2009), as diretrizes foram estruturadas para tirar o aluno da passividade e levá-lo ao topo da pirâmide cognitiva: criar soluções originais. A execução prática traduziu a teoria em artefatos funcionais utilizando o microcontrolador, sensores HW-028, DHT11, ultrassônicos, motores, displays LCD e Bluetooth. O primeiro projeto foi um Varal Automático, utilizando sensor de umidade para detectar precipitação e acionar um motor para recolher as roupas. Em seguida, elaborou-se o Goleiro Robótico, uma aplicação lúdica com servomotores para testar a agilidade dos usuários. O crescente interesse científico impulsionou a criação de um carrinho de controle remoto operado via Bluetooth, um sistema de monitoramento climático com DHT11 e display LCD, e uma maquete de portão eletrônico. A cada etapa, a teoria era confrontada com a realidade das montagens e dos códigos algorítmicos. A avaliação demonstrou grande eficácia técnica e pedagógica. O Varal Automático e o portão comprovaram que a integração tecnológica resulta em soluções criativas para o cotidiano. O Goleiro Robótico e o carrinho viabilizaram atividades dinâmicas, atestando o êxito do caráter lúdico como vetor de engajamento. O sistema com DHT11 permitiu a visualização precisa de dados atmosféricos. Conclui-se que a intervenção preencheu a lacuna teórico-prática, permitindo ressignificar a dinâmica escolar, de modo que o professor assumiu o papel de mediador e articulador do conhecimento. Ademais, a união de materiais recicláveis ao bioplástico PLA na impressão 3D instaurou uma profunda visão ecológica, provando ser possível aliar inovação a práticas sustentáveis. Ressalta-se que a eficácia dos resultados e a viabilidade dos componentes atrelam-se ao fomento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo projeto Mais Ciência na Escola (SACCI).