Implicações da Robótica Educacional ao processo formativo em Matemática

Abstract

Nesta pesquisa buscamos compreender as implicações da Robótica Educacional, por meio de atividades investigativas, no processo formativo em Matemática de alunos dos Anos Finais do Ensino Fundamental. De forma mais específica, nos propomos a discutir as implicações do uso da Robótica Educacional e da Inteligência Artificial na aprendizagem de Matemática dos Anos Finais do Ensino Fundamental a partir de um levantamento bibliográfico. Além disso, buscamos investigar a atuação da Robótica Educacional no processo formativo em Matemática de alunos dos Anos Finais do Ensino Fundamental. Também foi necessário compreender a interação aluno-robô a partir de um método da Inteligência Artificial no processo formativo de alunos dos Anos Finais do Ensino Fundamental. Nesse sentido, discutimos as temáticas "Pensamento Computacional", "Robótica Educacional e Ensino de Matemática" e "Robótica Educacional e Inteligência Artificial". Em uma perspectiva qualitativa de pesquisa, a produção de dados foi realizada com estudantes do sétimo ano do Ensino Fundamental em uma escola pública de Viçosa (MG). Os dados foram produzidos e registrados por meio de vídeos, fotografias, folhas de atividades, caderno de campo e uma roda de conversa. Os dados coletados foram reorganizados de maneira a identificar tendências e padrões relevantes. Além disso, eles foram analisados à luz dos pressupostos teóricos das Investigações Matemáticas. Os resultados sugerem que é possível estabelecer uma relação saudável que promova a integração da Robótica e da Inteligência Artificial (IA) como ferramentas no processo formativo, indo além dos chatbots e planos personalizados. A abordagem investigativa utilizada possibilitou aos alunos desenvolver, dentre outras habilidades, o raciocínio, a argumentação e a experimentação. Ademais, os resultados indicam que práticas envolvendo a Robótica Educacional instigam a curiosidade dos alunos e torna o ambiente de aprendizado dinâmico, o que pode refletir no maior engajamento dos estudantes. No que diz respeito à interação aluno-robô, a IA mostrou-se promissora no contexto educacional, ampliando possibilidades e motivando a construção do conhecimento. Além disso, as discussões podem contribuir para instigar nos alunos um olhar crítico sobre inovações tecnológicas, preparando-os para o cotidiano. Por fim,defendemos que o momento é de não mais adiar o aproveitamento dos recursos tecnológicos digitais no contexto escolar. Adotar as tecnologias digitais na sala de aula reflete coerência com a era em que vivemos. Palavras-chave: Tecnologias Digitais; Inteligência Artificial; Investigações Matemáticas; Anos Finais do Ensino Fundamental; Educação PúblicaThis study aims to explore the implications of Educational Robotics, through investigative activities, in the mathematics education process of students in the upper grades of elementary school. More specifically, we seek to examine how the use of Educational Robotics and Artificial Intelligence influences mathematics learning in these grades, drawing on a comprehensive literature review. Additionally, we investigate the role of Educational Robotics in supporting the development of mathematical thinking among upper elementary students. Understanding the student–robot interaction, mediated by an Artificial Intelligence method, was also essential to this analysis. To that end, we address the following themes: Computational Thinking, Educational Robotics and Mathematics Education, and Educational Robotics and Artificial Intelligence. Grounded in a qualitative research approach, data collection was conducted with seventh-grade students at a public school in Viçosa, Minas Gerais, Brazil. Data were gathered and documented through videos, photographs, activity sheets, field notes, and a discussion circle. The collected data were then reorganised to identify meaningful patterns and trends and were analysed through the theoretical lens of Mathematical Investigations. The findings suggest that it is possible to establish a constructive relationship that integrates Robotics and Artificial Intelligence as educational tools extending beyond the use of chatbots and personalised learning plans. The investigative approach allowed students to develop key skills such as reasoning, argumentation, and experimentation. Moreover, the results indicate that activities involving Educational Robotics stimulate students' curiosity and foster a dynamic learning environment, which in turn can enhance student engagement. Regarding student–robot interaction, AI demonstrated promising potential in educational settings by expanding learning opportunities and motivating knowledge construction. These discussions may also help foster a critical perspective on technological innovations among students, better preparing them for the demands of contemporary life. In conclusion, we argue that the integration of digital technological resources in schools can no longer be postponed. Embracing digital technologies in the classroom reflects an educational practice aligned with the realities of the digital age.Keywords: Digital Technologies; Artificial Intelligence; Mathematical Investigations; Upper Elementary Education; Public Schooling