Djalmira de Sá Almeida[1]

Waldemiro José Assis Gomes Negreiros[2]

Resumo

No curso da história da humanidade, percebemos que as “tecnologias” surgiram em resposta às mais diversas necessidades do homem, aliada à sua engenhosidade e que sua evolução social foi responsável pelo desenvolvimento gradativo dessas tecnologias em cada época.

Tais equipamentos tecnológicos tem se tornado cada vez mais acessíveis não só as empresas mais ao usuário dito doméstico, graças a extinção das fronteiras pela globalização que permitiu o acesso aos mais modernos equipamentos, sem deixarmos de levar em consideração a facilidade de manuseio e operação por parte de seus usuários.

As dificuldades na disciplina de matemática podem ocorrer não pelo nível de complexidade do assunto abordado pelo professor em sala de aula ou pelo conceito preconcebido (preconceito) de que a matemática e ininteligível (algo que não se pode entender), mas por fatores cognitivos, psicológicos e principalmente pedagógicos que iram envolver diversos conceitos que necessitam ser desenvolvidos quando se tratam de dificuldades na disciplina de matemática.

Palavras-chave: Arduino, Tecnologias educacionais, práticas educacionais.

1 Introdução

O século XX foi marcado pela revolução tecnológica, ocorrida em meados da década de 1970. O desenvolvimento da tecnologia da informação foi suscitado pela descoberta da eletricidade e o desenvolvimento dentre outas áreas como a da eletrônica e automação, o que faria por torna o conhecimento globalizado.

A globalização por sua vez buscou, incessantemente, novas tecnologias de tratamento de informação, tornando o binômio revolução industrial-globalização uma relação biunívoca, onde uma necessita da outa para coexistir.

Poderíamos tentar enumerar as quase infinitas tecnologias aplicadas em cada campo da atividade humana. Entretanto, neste artigo, vamos nos ater a educação, mais precisamente no ensino da matemática e como a placa eletrônica Arduíno, pode ser inserida no contexto das aulas para facilitar o ensino aprendizagem.

Levando em consideração às tendências em educação matemática, relatadas e discutidas por diferentes autores e obras dedicadas, entre diferentes possibilidades metodológicas, surgi a busca de inserir em seus projetos pedagógicos e ambientes físicos as mais diversas tecnologias.

Com o intuito de atuar como facilitador do processo de ensino aprendizagem e divulgação de informações educacionais ou cientificas, tendo como escopo principal o desenvolvimento educacional, surgi a terminologia “tecnologia educacional”, que visa criar um “terreno fértil” que viabilize a aprendizagem.

É notório que a maioria dos discentes apresentam baixo nível de proficiência em relação a essa disciplina, isso devido ao fato dos PCN evidenciarem o ensino da matemática através de fórmulas e cálculos que muitas vezes são apenas memorizados pelos alunos.

Pensando nessas dificuldades, o mercado tem disponibilizado diversas ferramentas, sejam elas softwares ou hardware, que o professor pode disponibilizar, para torna as aulas mais dinâmicas e auxiliar os alunos no entendimento de propriedades matemáticas e realizar análises gráficas.

Alguns softwares são bem consagrados nas universidades e por professores de matemática, engenharia, estatística e áreas afins, como software para geometria, como: Geogebra, Gambol, entre outros. Ou ainda software para álgebra computacional, como: Fermat, FriCAS.

Este artigo tem o intuito de demonstrar como a placa eletrônica Arduíno pode ser uma ferramenta valorosa para as práticas pedagógicas, auxiliando os alunos na compreensão dos conteúdos programáticos e contribuindo para que os discentes se tornem indivíduos criativos, críticos e capazes de compreender a teoria e aplicar à pratica, estabelecendo uma relação entre visualizar, propor e criar melhorias tanto no ambiente escolar como em outros ambientes.

Através do Arduíno podemos introduzir, por exemplo, a concepção de robótica, pois tal concepção engloba o conteúdo de diversas disciplinas objetivando o aprendizado de conceitos, tais como, os de física, matemática e programação de forma simples e divertida. Construir linhas de raciocínio envolvendo a matemática como eixo articulador do conhecimento.

Nosso objetivo principal são os alunos que frequentemente apresentam dificuldades na elaboração de um raciocínio estruturado para a solução de um determinado problema, de compreensão de conceitos que são obstáculos, muitas vezes intransponível pelo aluno, ao aprendizado.

Podemos amenizar tais óbices pela inserção didática de nova ferramentas computacionais (tecnologia educacional), construídas para facilitar a aprendizagem pela experimentação

2 DIFICULDADES NO APRENDIZADO EM MATEMÁTICA

Com o propósito de apontar a problemática no aprendizado em matemática, pesquisas, palestras e encontros são realizados e, reiteradamente se deparam com diversas interrogações que frequentemente demonstram a existência de várias causas possíveis. Dentre as mais diversas causas podemos buscar no aluno, considerando sua memória, atenção, a atividade perceptivo-motora, a organização espacial, nas habilidades verbais, a falta de consciência, as falhas estratégicas ou em fatores externos, particularmente no modo de ensinar a Matemática.

SMITH e STRICK (2001) destacam que:

Embora as dificuldades de aprendizagem tenham-se tornado o foco de pesquisas mais intensas nos últimos anos, elas ainda são pouco entendidas pelo público em geral ... o termo dificuldades de aprendizagem refere-se não a um único distúrbio, mas a uma ampla gama de problemas que podem afetar qualquer área do desempenho acadêmico.

Apesar da matemática estar presente em nosso dia-a-dia, se pararmos para analisar os contornos ao nosso redor, nas formas dos objetos, nas medidas de comprimento, sem falar da aritmética e do desenvolvimento do raciocínio. Um número bem significativo de alunos acaba sendo “reprovado” na disciplina com a justificativa de que a “matemática” seria inacessível ou até mesmo incompreensível, reforçando o discurso de que a “matemática seria para poucos”, enfatizando sua natureza complexa e abstrata.

O conhecimento matemático, complexo e abstrato por natureza, desperta em boa parte dos estudantes o sentimento de angustia e desprezo, decorrente do embaraço em não domar suas simbologias e linguagem e a inacessibilidade ao seu pensamento.

Nas palavras de JAPIASSÍ (1996), constata-se que no tempo de Pitágoras, a matemática tinha um caráter religioso e que pretendia purificar seus discípulos através da ciência misteriosa dos números

Deixou duas doutrinas célebres: a divindade do número e a crença na metempsicose (migração das almas de corpo em corpo) (...) os números constituem a essência de todas as coisas. São o princípio de tudo: por detrás das qualidades sensíveis, há somente diferenças de número e de qualidade (...) O número é a verdade eterna. O número perfeito é o 10 (triângulo místico) (...). Nessa harmonia, que só os iniciados ouvem, cada astro, tendo um número por essência, fornece uma relação musical.

Valendo-se do discurso pré-cosntruído de SILVEIRA (2002, p. 02), este discurso pré-cosntruído que foi re-significado ao longo da história encontrou ecos nas diferentes vozes analisadas, representando verdades cristalizadas, já que parece não poder ser contemplado com um olhar diferente.

O aluno, sujeito ativo no processo de ensino e aprendizagem, assimila o discurso, de que a matemática seria só para os iniciados (Pitágoras) ou só para nerds, modificando-o com base na época e no ambiente inserido e o reproduz agregando valores pessoais. O professor, no que lhe concerne, percebe a barreira intransponível posta entre ele e os alunos que não permite alcançar a “simbiose” entre ensinar e aprender.

Nesta dicotomia, a matemática ensinada em sala de aula, perde sua altivez e beleza, diante da maioria dos estudantes, não havendo motivo pelo qual, o aluno se inquiete com seu desempenho ou mesmo se empenhe em empreender no aprendizado de Matemática esforço maior do que o mínimo exigido para sua aprovação.

Os diversos empecilhos encontrados pelos estudantes quanto à aprendizagem da matemática não são derivados único e exclusivamente pelas características (complexa e abstrata) da disciplina. Essas dificuldades são decorrentes da falta de capacitação ou capacitação deficitária dos docentes, da busca inadequada de novos recursos pedagógicos, que na maioria das vezes e reproduzida como uma receita de bolo (mecanicamente), sem o professor apresentar (ou pelo menos ter ciência) clareza das razões fundamentais pelas quais os recursos didáticos são importantes para a relação ensino-aprendizagem da matemática, justificando a inserção desses elementos em sala de aula, apenas pelo caráter motivacional, sem esquecer da falta de contextualização que dissocia a matemática da realidade, tornando a disciplina uma ciência isolada, enfadonha e sem sentido.

O objetivo principal desse artigo é auxiliar na seleção dos recursos didáticos que norteiem o educando a pensar “matematicamente” e sirvam de apoio ao docente na mediação do conhecimento, tendo em vista o êxito no processo ensino-aprendizagem, de modo a buscar que os educandos se tornem cidadãos emancipados e que a disciplina de matemática contemple parte significante desse alicerce de saberes.

3 RECURSOS TECNOLOGICOS COMO ALTERNATIVA PARA O ENSINO DA MATEMÁTICA

Nos dias atuais, pesquisadores e educadores, analisam as diferentes formas de emprego da tecnologia em um ambiente de aprendizagem. Se buscarmos o processo histórico do uso da tecnologia na educação, constataremos que a utilização de recursos tecnológicos foi considerada como parte do modelo tecnicista de educação, que segundo SAVIANI (1995)

A partir do pressuposto da neutralidade científica e inspirada nos princípios de racionalidade, eficiência e produtividade, a pedagogia tecnicista advogou a reordenação do processo educativo de maneira a torná-lo objetivo e operacional. De modo semelhante ao que ocorreu no trabalho fabril, pretendeu-se a objetivação do trabalho pedagógico.

Segundo VALENTE (1999)

A utilização dos computadores na educação é tão remota quanto o advento comercial dos mesmos. (...) já em meados da década de 50, começaram a ser comercializados os primeiros computadores (...). No entanto, a ênfase dada nessa época era praticamente a de armazenar informação em uma determinada sequência e transmiti-la ao aprendiz.

Os computadores, atualmente, têm um papel bem mais diversificado e desafiador do que a de transmitir informação ao aluno, eles podem ser uma poderosa ferramenta no processo de construção do conhecimento e aproveitados para desenvolver os ambientes de aprendizagem.

A presença, trivial, das novas tecnologias empregadas como recursos didáticos não garantem maior qualidade na educação, haja vista que uma aparente informatização (no sentido de utilizar como máquina de ensinar) do ambiente de aprendizagem pode dissimular um ensino tradicional, baseado na recepção e memorização de informações.

Nosso objetivo é empregar as tecnologias educacionais (computador) como ferramenta pedagógica, para desenvolver, descrever, buscar novas estratégias ou reformular estratégias antigas e solucionar situações-problemas, sempre abordando uma perspectiva em sua essência Construcionista.

Nas palavras de ALMEIDA (2000)

Na abordagem Construcionista o computador não é o detentor do conhecimento, mas uma ferramenta tutorada pelo aluno e que lhe permite buscar informações em redes de comunicação à distância, navegar entre nós e ligações, de forma não-linear, segundo seu estilo cognitivo e seu interesse momentâneo

Na perspectiva Construcionista da autora, o aluno utiliza-se do computador (como meio) para buscar conhecimento indicando quais operações devem ser executadas para produzir o resultado desejado levando em consideração o cognitivo e o interesse.

Ao empreendermos as atividades de ensino de matemática com os recursos tecnológicos, se faz necessário compreender o papel desses recursos nos ambientes em que se insere e qual a sua relação com as atividades que serão realizadas com sua mediação, objetivando salvaguarda o pensamento visual, que por sua vez tem demonstrado facilitar a formulação de conjecturas, refutações de conceitos e resultados, abrindo espaço à reflexão, sem prejudicar ou abstrair o pensamento algébrico.

Dentre os pesquisadores que corroboram com a relação entre a visualização e a manipulação simbólica de modo que uma trabalhe para complementar a outra para que obtenhamos como resultado uma compreensão matemática mais abrangente e aprofundada, temos BENEDETTI (2003), BORBA (2005), VILLARREAL (2005), PIERCE (2001) e STACEY (2001).

Pierce e Stacey (2002) demonstram em seus trabalhos que a exploração das representações múltiplas (numéricas, algébricas e gráficas) aumentam significativamente a percepção de conceitos e propriedades por parte dos alunos, encorajando-os ao entendimento dos princípios envolvidos nos exemplos simples e a aplica-los em problemas mais complexos.

Faz-se indispensável, a busca de (novas) tecnologias educacionais (software ou hardware) no ensino da matemática e avaliação do potencial de cada um deles para o trabalho pedagógico. Por meio dos softwares matemáticos e hardware (arduíno), os alunos são estimulados a explorar ideias e conceitos matemáticos, difíceis ou maçantes de construir com lápis e papel, proporcionando assim, condições para descobrir e estabelecer relações matemáticas.

4 CONSTRUCIONISMO x CONSTRUTIVISMO

4.1 Construtivismo

Jean William Fritz Piaget (1896 – 1980), teórico cognitivista, fundamentou o desenvolvimento de uma das mais importantes e influentes teorias cognitivas da aprendizagem, o construtivismo psicogenético, enfatizando a importância do conhecimento no desenvolvimento da inteligência.

Jean Piaget perquiriu a maneira pela qual o educando elabora o mecanismo do conhecimento para edificar a sua inteligência. Para o pesquisador, como mecanismo de adaptação do indivíduo a uma situação inusitada, a inteligência implica o desenvolvimento contínuo de estruturas que viabilizem a adaptação do organismo ao meio. Daí a capacidade das pessoas em desenvolverem o seu intelecto pelos estímulos oferecidos pelo ambiente, bem como pela complexidade de exercícios que realizam, ou seja, a medida que a pessoa (aluno ou não) passa a interagir com o mundo ao seu redor, ela começa a atuar e a modificar ativamente a realidade que a envolve. Para PIAGET (2007)

(...) não pode ser concebido como algo predeterminado nem nas estruturas internas do sujeito, porquanto estas resultam de uma construção efetiva e contínua, nem nas características preexistentes do objeto, uma vez que elas só são conhecidas graças á mediação necessárias dessas estruturas, e que essas, ao enquadrá-las, enriquecem-nas

4.2 Construcionismo

O Construcionismo é uma teoria proposta por Seymour Papert[3] (considerado o “pai” da inteligência artificial), que diz respeito à construção do conhecimento baseada na realização de uma ação concreta que resulta em um produto palpável, desenvolvido com o concurso do computador, traçando uma linha paralela ao construtivismo, onde o aluno é incumbido pela aquisição do próprio conhecimento, abandonando a premissa que o professor seria detentor do conhecimento. Nessa teoria, o aluno construiria, a parti do seu cotidiano, auxiliado pelo computador, através de interesses particulares, a responsabilidade pelo próprio aprendizado.

Nas palavras de VALENTE (2014):

Na noção de construcionismo de Papert, existem duas ideias que contribuem para que esse tipo de construção do conhecimento seja diferente do construtivismo de Piaget. Primeiro, o aprendiz constrói alguma coisa, ou seja, é o aprendizado por meio do fazer, do "colocar a mão na massa". Segundo, o fato de o aprendiz estar construindo algo do seu interesse e para o qual ele está bastante motivado. O envolvimento afetivo torna a aprendizagem mais significativa.

Com o intuito de tornar o processo de ensino e aprendizagem mais significativa (eficiente) e dinâmico para o educando, motivando-o através do construcionismo e do envolvimento como personagem ativo, entregando-lhe a responsabilidade na construção do próprio conhecimento, podemos empreender o emprego conjunto da placa eletrônica arduíno e um computador, buscando sempre o aprendizado por meio do faça você mesmo ou fazendo que se aprende.

5. CONHECENDO A PLACA ELETRÔNICA ARDUINO

Arduino é descrito por seus construtores como, uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre e de placa única, projetada com um microcontrolador Atmel AVR com suporte de entrada/saída embutido, uma linguagem de programação padrão, a qual tem origem em Wiring, e é essencialmente C/C++. O Arduino, normalmente é utilizado para criar e desenvolver projetos de objetos interativos variados de forma independente ou ainda conectada a um computador como hospedeiro. Existem diversas placas oficiais de Arduino entretanto, a placa que abordaremos neste artigo será a placa Arduino UNO REV3.

As placas Arduinos são capazes de ler entradas – luz em um sensor, um dedo em um botão ou uma mensagem no facebook ou Twitter e transformá-lo em uma saída, ativar um motor, ligar um LED, publicar algo online. Podemos instruir a placa quanto ao que fazer, enviando um conjunto de instruções para o microcontrolador, usando a linguagem de programação Arduino (baseada em Fiação) e o Arduino Software (IDE), com base no processamento. Segundo MCROBERTS (2011)

A maior vantagem do Arduino sobre outras plataformas de desenvolvimento de microcontroladores é a facilidade de sua utilização; pessoas que não são da área técnica podem, rapidamente, aprender o básico e criar seus próprios projetos em um intervalo de tempo relativamente curto.

Analisando a imagem 1, podemos perceber diversos conectores que servem de interface com o “mundo externo”, que estão organizados da seguinte forma:

14 pinos de entra e saída digital (pinos 0-13): que podem ser utilizados como entradas ou saídas digitais de acordo com a necessidade do projeto e conforme foi definido no sketch criado no IDE.
6 pinos de entradas analógicas (pinos A0 - A5): Esses pinos são dedicados a receber valores analógicos, por exemplo, a tensão de um sensor. O valor a ser lido deve estar na faixa de 0 a 5 V onde serão convertidos para valores entre 0 e 1023.
6 pinos de saídas analógicas (pinos 3, 5, 6, 9, 10 e 11): São pinos digitais que podem ser programados para ser utilizados como saídas analógicas, utilizando modulação PWM.

A alimentação da placa pode ser feita a parti da porta USB ou através de um uma fonte externa, a recomendação é que a fonte externa seja de 7 V a 12 V que pode ser ligada diretamente no conector de fonte ou nos pinos Vin e Gnd.

5.1 Ambiente de programação

O software Arduino (IDE), que pode ser baixado (download) no site https://www.arduino.cc/en/Main/Software, permite escrever programas e enviar para placa. O ambiente de desenvolvimento do Arduino oferece uma interface de usuário simplificada. A figura 2 mostra o ambiente de programação do Arduino.

O IDE esta particionado em três: A Toolbar no topo, o código ou a Sketch Window no centro, e a janela de mensagens na base. Na Toolbar há uma guia, ou um conjunto de guias, com o nome do sketch. Ao lado direito há um botão que habilita o serial monitor. No topo há uma barra de menus, com os itens File, Edit, Sketch, Tools e Help. Os botões na Toolbar fornecem acesso rápido às funções mais utilizadas dentro desses menus.

Na barra de botões, temos:

Verify - visto – compila/verifica o software digitado;
Upload - seta direita - grava o programa na placa;
New - arquivo novo – cria um novo programado;
Open - seta para cima – abrir programado;
Save - seta para baixo – salvar programado;
Serial Monitor - lupa a direita – monitor serial onde visualizaremos as entradas/saídas Área de Programação

A área de programação pode ser dividida em duas partes que desempenham diferentes funções, que são:

Função Setup: no Arduino a função setup() é chamada no momento em que o programa começa. É usada para inicializar variáveis, definir os modos de entrada ou saída dos pinos, indicar bibliotecas, etc. Essa função é executada somente uma vez, quando o Arduino é iniciado ou quando é resetado.
Função Loop: o void loop é a função principal do Arduino, ou seja, tudo que for programado dentro dessa função será executado a partir do momento que o componente eletrônico for ligado. Essa função é executada ininterruptamente enquanto a placa estiver ligada.

5.2 Linguagem de programação

O microcontrolador é programado com a linguagem de programação Arduino (IDE), baseada na linguagem Wiring, e o ambiente de desenvolvimento Arduino, baseado no ambiente Processsing. A linguagem de programação utilizada no Arduino é a linguagem C++ (com pequenas modificações)

5.3 Operadores

Em uma linguagem de programação existem vários tipos de operadores que nos permite realizar cálculos matemáticos, testes de comparações e lógicos. No Arduino podem ser utilizados operadores aritméticos, lógicos e de comparação.

Operadores aritméticos:

Símbolo	Função
+	Adição
-	Subtração
*	Multiplicação
/	Divisão
%	Módulo (resto da divisão inteira)

Operadores relacionais:

Símbolo	Função
>	Maior
<	Menor
>=	Maior ou igual
<=	Menor ou igual
==	Igual
!=	Diferente

Operadores lógicos:

Símbolo	Função
&&	E (and)
\|\|	OU (or)
!	Não (not)

Operadores compostos:

Símbolo	Função
++	Incremento
--	Decremento
+=	Adição com atribuição
-=	Subtração com atribuição
*=	Multiplicação com atribuição
/=	Divisão com atribuição

5.4 Funções seriais

Sem dúvida alguma, a comunicação serial (UART) na plataforma Arduino é um poderoso recurso que possibilita a execução de funções importantes para a entrada de dados a partir de interações com sensores externos (GPS ou módulo GSM) ou até mesmo pelo usuário através de terminal serial. Além do recurso de upload através da comunicação serial, a IDE traz um terminal serial que auxilia no recebimento e envio de dados para a placa sem a necessidade de recorrer a uma ferramenta externa. As principais funções são:

Função	Significado
Serial.begin(taxa comunicação)	Função utilizada para abrir a conexão serial com determinada taxa de transmissão/recepção.
Serial.end()	Função desabilita a conexão serial
Serial.read()	Função utilizada para ler o primeiro byte que está no buffer da porta serial.
Serial.print(); Serial.println();	As funções print e println são utilizadas para imprimir valores na porta serial. Esses valores podem ser visualizados a partir do terminal. A função println imprime e automaticamente muda para a próxima linha, enquanto a função print apenas imprime sem mudar para a próxima linha.

5.5 Funções Matemáticas e de Tempo

Através das funções matemáticas e de tempo podemos construir aplicações cujo funcionamento avalie frações de tempo para iniciar ou concluir determinada tarefa, ou ainda iniciar ou parar algum motor, atuador e etc.

Função	Utilidade	Exemplo
delay(ms)	pausa o programa por determinado período em milissegundos	delay (1000): com esse parâmetro o programa vai pausar durante 1 segundo (1000 ms)
delayMicroseconds(us)	pausa o programa por determinado período em microssegundos	delayMicroseconds(1000): com esse parâmetro o programa vai pausar durante 1ms (1000 us)
millis()	retorna o número de milissegundos desde quando o Arduino começou a executar o programa.	long total = millis( ): aqui a variavél inteira longa (de 32 bits) 'total' vai guardar o tempo em ms desde que o Arduino foi inicializado
random(min,max)	gera números randomicos entre os limites definidos em “min” e “max”.	int valor = random(100,400): a variável 'valor' vai ser atribuído um número inteiro qualquer entre 100 e 400
abs(x)	retorna o módulo absoluto do número passado como parâmetro.	float valor = abs(-3.14): a variável 'valor' vai ser atribuído a número em ponto flutuante ( e sem sinal) 3.14
map(valor, min1, max1, min2, max2)	converte uma faixa de valores para outra faixa. O primeiro parâmetro valor é o valor que será convertido. Os valores min1, max1 são os valores máximos para o valor que foi recebido, já os valores min2 e max2 são os valores correspondentes a nova faixa.	int valor = map(analog Read(A0), 0,1023,0,255))): a variável 'valor' vai aguardar a leitura do nível analógico no pino A0 convertida da faixa de 0-1023 para a faixa 0-255.

5.6 Declaração de variáveis

O Arduino permite a declaração (criação) de variáveis (posições na memória principal que servem para armazenar dados) e constantes que pode ser feita de duas maneiras:

Variáveis simples para armazenar somente 1 valor de forma variável;
Variáveis constantes para armazenar somente 1 valor de forma fixa;
Variáveis unidimensionais, os conhecidos vetores que permitem armazenar mais de um valor ao mesmo tempo;
Variáveis bidimensionais, as matrizes que permitem armazenar valores de forma bidimensional.

Existem algumas constantes definidas previamente que são consideradas palavras reservadas, são elas:

True: indica o valor lógico verdadeiro;
False: indica valor lógico falso;
HIGH: indica que uma porta está ativada, ou seja, está em 5V;
LOW: indica que uma porta está desativada, ou seja, está em 0V;
INPUT: indica que uma porta será de entrada de dados;
OUTPUT: indica que uma porta será de saída de dados.

5.7 Tipos de Variáveis no Arduino

Tipo	Definição
void	indica tipo. Usado geralmente para informar que uma função não retoma nenhum valor.
boolean	Os valores possíveis são true (1) e false (0). Ocupa um byte de memória.
char	Ocupa um byte de memória. Pode ser uma letra ou um número. A faixa de valores válidos é de -128 a 127.
unsigned char	O mesmo que o char, porém a faixa de valores válidos é de 0 a 255.
byte	Ocupa 8 bits de memória. A faixa de valores é de 0 a 255.
inte	Armazena números inteiros e ocupa 16 bits de memória (2 bytes). A faixa de valores é de -32.768 a 32.767.
unsigned int	O mesmo que o int, porém a faixa de valores válidos é de 0 a 65.535.
word	O mesmo que um unsigned int
long	Armazena números de até 32 bits (4 bytes). A faixa é de -2.147.483.648 até 2147.483.647
unsigned long	O mesmo que o long, porém a faixa de valores é de 0 até 4.294.967.295
short	Armazena número de até 16 bits (2 bytes). A faixa de valores é de -32.768 até 32.767
float	Armazena valores de ponto flutuante (com vírgula) e ocupa 32 bits (4 bytes) de memória. A faixa de valores é de -3.4028235E+38 até 3.4028235E+38
double	O mesmo que o float

6 UTILIZANDO O ARDUINO NAS AULAS DE MATEMÁTICA

Há quase uma infinidade de possibilidades para utilizar a placa Arduino nas aulas de matemática. Nesse capitulo abordaremos algumas dessas possibilidades.

De suporte visual (como ilustração), o professor pode aplicar nos assuntos de matrizes, por exemplo, usando um projeto bem básico que consiste em acender e apagar um LED (Diodo emissor de luz). Outra possibilidade seria na apresentação da placa aos alunos, na conceituação básica de programação (trabalhando o raciocínio lógico) e demonstração dos principais componentes, instigando os alunos a idealizar e criar aplicações afim de resolver problemas matemáticos de forma contextualizada e multidisciplinar. Podemos ainda utilizar o Arduino no ensino de matérias que apresentem maior dificuldades por parte dos alunos (usando como reforço escolar), com exemplo, as operações com fração, sistema binários, conversão de bases e medidas e etc.

Apresentaremos alguns códigos de pequenos e simples projetos que podem ser utilizados nas aulas de matemática:

Sistema numérico;
Calculadora simples;
Acender e apagar um Led;
Vetores e matrizes utilizando laço for.

6.1 Sistema numérico

Utilizando as funções seriais (5.4) podemos obter resultado de valores em diversos sistemas numéricos, nesse caso o professor se apropriaria da placa Arduino como ferramenta (meio) para certificação dos resultados (certo ou errado) obtidos pelos alunos. Exemplo de funções serias sendo utilizadas para imprimir o character “A” nos seguintes sistemas numéricos: binário, octal, hexadecimal e decimal e demonstração de saída para o usuário.

6.2 Calculadora simples

Este projeto visa demonstrar que podemos aplicar o Arduino sem necessariamente utilizarmos algum componente externo, haja vista que os alunos poderão visualizar os resultados obtidos diretamente no terminal serial do próprio Arduino, aplicando operadores e funções para realização dos mais diversos cálculos.

6.3 Acender e apagar um Led

Se procurarmos na literatura ou em sítios relacionados ao Arduino, percebermos que este projeto e ensinado de forma rápida e bem simples. Este projeto consiste basicamente em acender e apagar um Led.

Os exemplos citados acima não pertencem ao rol taxativo, sendo assim podemos criar outros a parti da criatividade do professor da disciplina de matemática, combinando com uma infinidade de sensores e possibilidades que em conjunto podem transforma a dinâmica em sala de aula.

7 Considerações Finais

Esse artigo elucidou como a placa Arduino pode ser utilizada no ensino da matemática e outras áreas afins, auxiliando o desenvolvimento cognitivo dos alunos, fazendo com que o aprendizado se torne uma “tarefa” prazerosa e instigante, trazendo maior significado para o mundo do educando, buscando sempre do aluno a iniciativa, a reflexão, a interpretação, e a pesquisa. O maior desafio para os professores, atualmente, é a utilização da tecnologia de forma a envolver os alunos em sala de aula, objetivando a melhoria do desempenho escolar.

Referências

GARDNER, Howard. Inteligências Múltiplas - A teoria na Prática. Editora Artmed, 2007.

MCROBERTS, Michael. Arduino Básico. Tradução de Rafael Zanolli. Editora Novatec, 2011.

PAPERT, S. (1980). Mindstorms - Children, Computers and Powerful Ideas. New York: Basic Books, Inc..

PIAGET, Jean. Epistemologia genética. Tradução de Álvaro Cabral. 3. Ed. São Paulo: Martins Fontes, 2007.

VALENTE, José Armando. Informática na Educação: instrucionismo x construcionismo. Disponível em:

PIAGET, J. Para onde vai a educação. 7. ed. Rio de Janeiro: J. Olympio, 1980. 500 p.

RESNICK, Mitchel. Sowing the seeds for a More Creative Society. Disponível em .

[1] Docente da Pós-graduação em Docência para a Educação Profissional, Científica e Tecnológica do IFPA

[2] Docente do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará - IFPA