As escolas do mundo inteiro estão descobrindo que ensinar tecnologia é algo de vital importância para a preparação do futuro de nossos cidadãos. Mais do que isso, as escolas, depois de uma breve temporada em que elas acreditavam que ensinar tecnologia significava ensinar a usar o computador acessando a Internet, descobriram que estavam erradas. Ensinar tecnologia é muito mais do que ensinar a surfar na Internet. Ensinar tecnologia é ensinar como as coisas que usam tecnologia no mundo que nos cerca funcionam, como usá-las, e tornar capaz de montar coisas semelhantes, num grau de sofisticação menor. Em outras palavras, ensinar tecnologia significa ensinar fundamentos da eletrônica, mecânica, informática e da mecatrônica de uma forma prática e acessível. Indo um pouco além, não defendemos apenas a idéia de se ensinar tecnologia para entender como as coisas do nosso mundo real funcionam. Mais do que isso, defendemos a idéia de que podemos usar a tecnologia para entender melhor outras ciências do currículo do ensino fundamental e médio. A tecnologia pode ter projetos que funcionem como temas transversais de diversas disciplinas como a física, biologia, química e até mesmo as ciências humanas. Por tecnologia entendemos o ensino da eletrônica básica, mecânica e informática e da mecatrônica (que abrange a robótica) e que podem ainda contar com apoio de outras tecnologias modernas como a ciência da computação e a própria inteligência artificial. Isso torna o computador não só o centro da tecnologia nas escolas, mas uma ferramenta muito importante para seu aprendizado.
A Mecatrônica é fruto da união da eletrônica com a mecânica, além de outras tecnologias. Muitas pessoas são tentadas a associar a mecatrônica somente à robótica. Essas pessoas não estão totalmente erradas. A Robótica é um ramo da mecatrônica e no próprio meio industrial utiliza-se o termo “automação industrial” para sua designação. E é claro, continuando com a abordagem do problema, vemos que o uso da mecatrônica nas escolas não significa apenas ensinar a construir robôs ou braços mecânicos e muito menos controlar dispositivos pré-fabricados pelos computadores. Existe muito mais que pode ser feito para se usar tecnologia no ensino. Existe uma enorme gama de atividades que podem ser incluídas no currículo escolar para ensinar tecnologia e uni-la com temas de outras ciências, os chamados “temas transversais”.
Partindo dos fundamentos da eletrônica e unindo estes conhecimentos à mecânica, podemos construir uma boa quantidade de projetos, dos mais simples aos mais complexos, que podem ser usados, não apenas para ensinar tecnologia, mas como apoio ou tema transversal de outras ciências. Isso é que entendemos por ensinar e usar tecnologia nas escolas de nível fundamental e médio. É o que estamos descobrindo em nosso país, principalmente com as recomendações dos PCNs, e também em outros países onde a mesma abordagem está sendo adotada. Temas transversais unindo tecnologia com ciências como a física, biologia, química e mesmo as ciências humanas estão sendo recomendados nas grades curriculares de diversos níveis
Mas, o que realmente podemos ensinar em termos de tecnologia nas escolas de nível fundamental e médio? Como obter vantagens da introdução da eletrônica e mecatrônica em sua forma básica nas escolas de nível fundamental e médio? Ensinar como soldar, como fazer montagens simples usando componentes comuns, como ler diagramas, tudo isso baseado numa “tecnologia intermediária” permite preencher o vazio que existe no currículo de ciências das escolas do Brasil e de muitos outros países.
De fato, a física tradicional, como estudada hoje nas escolas, termina onde a eletrônica de 60 anos atrás começa. A tecnologia que os estudantes de engenharia encontrarão nos seus estudos nada tem a ver com a eletrônica de 60 anos atrás e muito menos com a física. Salta-se da tecnologia do resistor e do capacitor do curso médio para a tecnologia do circuito integrado, do microprocessador e do microcontrolador sem passar pela tecnologia intermediária dos diodos, transistores, e outros dispositivos de estado sólido. .
A engenharia tem de preencher uma lacuna que poderia não existir se essa tecnologia fosse introduzida, mesmo que de forma superficial, nas escolas de nível fundamental e médio. Os estudantes (e mesmo professores) não sabem como simples utilidades domésticas funcionam, mesmo o fundamental, e a maior parte dessas pessoas não consegue usar uma boa parte das suas funções. Você sabe usar todas as funções do controle remoto de sua TV?
Uma pesquisa recente mostrou que uma boa parte dos acidentes que ocorrem com utilidades domésticas comuns poderia ser evitada se as pessoas envolvidas soubessem um mínimo de seu princípio de funcionamento. Por isso, conhecer tecnologia básica não é apenas uma necessidade para se enfrentar uma carreira profissional no futuro, é também uma questão de segurança! Aprendendo como um transistor funciona é mais fácil entender o que é um circuito integrado e a partir daí, para chegar ao funcionamento de um computador é apenas um pequeno salto.
Entendemos por tecnologia intermediária aquela que usa componentes que são mais avançados que os componentes passivos (resistores, capacitores, etc.) da física do nível médio, mas menos complexos que os microprocessadores e DSPs de computadores e telefones celulares que contém milhões de funções. É a tecnologia do componente discreto como o transistor, o diodo, SCR, LED e outros que tem a grande vantagem de ser acessível a todos com um mínimo de conhecimento, ferramentas e não exige uma habilidade fora do comum para poder ser usada em montagens. Muito pelo contrário, é facilmente manuseada por qualquer um, mesmo pelos estudantes do ensino fundamental e médio. Transistores, SCRs, diodos, resistores, capacitores, LEDs, etc. podem ser manuseados com facilidade e a partir disso, pode servir para a realização de montagens que desenvolvem habilidades, revelam vocações e muito mais que isso: mantém aguçada a coordenação motora fina que nossos estudantes estão perdendo.
O medo é justificado, mas fazer montagens é muito mais simples do que muitos pensam. Alunos da sétima série do nível fundamental aprendem facilmente a usar um soldador para surpresa dos professores que têm medo, já que nunca usaram esta ferramenta! Desenvolver habilidades, revelar vocações, unir a tecnologia com as ciências com temas cruzados, promover o uso das mãos mantendo a habilidade de manusear pequenos objetos é justamente o que propomos com nosso método. Para os educadores daremos as ferramentas que permitirão que eles usem a tecnologia nas suas aulas, e para os alunos uma coletânea de projetos que podem ser usados nas aulas, em trabalhos de pesquisa, em feiras de ciências e muito mais.
A maioria dos projetos que abordaremos pode ser utilizada de forma independente como uma montagem completa atendendo certa finalidade. No entanto, é possível unir dois ou mais projetos de modo a ter uma terceira finalidade ou mesmo ligá-los a um computador, de forma que explicaremos. Por exemplo, um circuito de efeito de som pode ser agregado a um robô de modo que ele fique mais interessante. A apresentação dos projetos será muito prática, não esquecendo a teoria na profundidade que o nível dos montadores exige. Os componentes eletrônicos serão listados no final de cada projeto e as figuras mostrarão em detalhes como deve ser feita a montagem. As partes secundárias como chassi, soquetes, parafusos de fixação, etc. não serão listadas, pois admitem muitas variações. Muita coisa pode ser obtida de sucata, desmontando-se equipamentos eletrônicos fora de uso. Os circuitos podem ter seu funcionamento analisado partir de explicações dadas sem termos práticos de modo que o aluno ou professor adquira um bom conhecimento básico de eletrônica prática. As explicações incluem o uso do projeto em temas transversais de diversas ciências além de experimentos científicos interessantes. A presença do professor Ventura, Beto e Cleto, é fundamental para se agregar o aspecto lúdico, com aventuras e estórias que envolvam a tecnologia utilizada de uma maneira bastante interessante.
Apesar da maioria dos projetos serem construídos segundo a estrutura ou configuração básica mostrada, é possível pensar em modificações. Nós até recomendamos que os professores e alunos façam modificações nos componentes indicados de modo a se obter um comportamento que atenda à finalidades especiais. Existe uma boa tolerância de valores em muitos componentes que permitem a realização das modificações. Essas modificações são muito importantes para que o aluno entenda como as coisas funcionam no circuito. E mais, muitos dos projetos podem ser facilmente modificados para serem interfaceados com computadores, agregando outro valor à tecnologia usada. Como dissemos no início, ensinar tecnologia não significa apenas ensinar a usar o computador para navegar na Internet, mas ao ensinar tecnologia a presença do computador é indispensável em muitos casos. Ligando projetos ao computador eles tanto podem ser controlados por software como podem enviar ao computador informações importantes para uma pesquisa ou um trabalho. Na verdade lembramos que, quando o PC foi criado, sua função original era ajudar as pessoas a fazer cálculos e realizar tarefas de automação em suas casas, controlando dispositivos dentro dela. Esta função de interfacear o computador com o mundo exterior faz parte de nossa tecnologia e não deve ser esquecida. Fechando esta apresentação, informamos que os projetos utilizados neste trabalho são apenas uma pequena parte dos milhares de projetos desenvolvidos pelo autor e publicados em revistas técnicas livros nos mais de 40 anos de sua carreira de diretor técnico e autor de mais de 100 livros (20 nos Estados Unidos, Rússia, China, Turquia, Argentina, México, etc.) e educador onde uma boa parte dos projetos está sendo usada com sucesso em escolas que vão dos níveis fundamentais aos médios, além de cursos técnicos e mesmo escolas de nível superior.
