Robô humanoide ensina geometria a adolescentes

O projeto de uso de um robô humanoide para ensinar geometria à crianças e adolescentes ainda é experimental, mas, se depender dos resultados que vem sendo alcançados, tem tudo para se tornar um aliado para as aulas de matemática. 

Cerca de 100 alunos já participaram dos testes que estão sendo conduzidos pelo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. "Existem diversos trabalhos de uso da robótica na educação, mas esse é o primeiro com uso de um robô humanoide autônomo na América Latina", afirma o pesquisador Adam Moreira, doutorando da instituição. Essa pesquisa fez parte do seu trabalho de mestrado e agora terá continuidade durante o doutorado.

A vantagem de ser um humanoide - com as feições e corpo mais parecidos com o de um ser humano - facilita a criação da interação. A tecnologia de inteligência artificial permite que o robô entenda o perfil dos alunos, lembrando deles pelo nome e reconhecendo pela feição. Dentro da dinâmica criada, ele pergunta para a criança e o adolescente se eles entendem de geometria e, se não souberem, explica o que é. O robô também dança, emite luzes e brinca, mantendo os alunos atentos.

Por meio de um sistema de visão computacional, o sistema foi programado para reconhecer figuras geométricas planas. Com a ajuda de professores das áreas de Educação e Matemática, Moreira propôs diversas atividades. Os estudantes foram desafiados, por exemplo, a descobrir o nome de uma figura geométrica a partir de dicas fornecidas pelo robô.

Em caso de acerto da resposta, ele abre os braços para o alto e pisca as luzes LED de seus olhos em sinal de felicidade. Quando o jovem erra, abaixa a cabeça e fica com os olhos vermelhos.

No final das atividades, o pesquisador aplicou um questionário sobre figuras geométricas aos jovens, e os estudantes que participaram das aulas com o robô tiveram um desempenho melhor (84.61% de acertos) em relação aos que não tiveram contato com o robô (60% de acertos).

Em outra pesquisa, que está sendo realizada por Daniel Tozadore, o humanoide foi programado para reconhecer figuras geométricas em 3D e receber as respostas dos alunos por meio de voz. Com a ajuda de professores da área de educação e de matemática, os estudantes foram desafiados, por exemplo, a descobrir o nome de uma figura geométrica a partir de dicas fornecidas pelo robô. O humanoide mostra imagens impressas em 3D de um cubo, esfera ou um triângulo, por exemplo, pergunta qual delas possui três lados e pede para que o aluno alcance na sua mão.

"Enquanto a maioria das pesquisas vem sendo desenvolvida com kits robóticos, os pesquisadores utilizaram um robô humanoide, que possui recursos mais ricos, como a capacidade de fala, reconhecimento de imagens e de fazer gestos. A interação social é muito maior", comenta a professora do ICMC e orientadora do trabalho, Roseli Romero.

A ideia é que essa tecnologia seja um reforço para as aulas teóricas, com mais interação e atratividade. A simples exposição de conteúdo na lousa não atrai toda a atenção dos alunos. "A robótica pode tornar a aula mais atrativa", comenta. Em breve, o Centro de Robótica de São Carlos (Crob) oferecerá um curso de difusão sobre o tema para a preparação de professores. A inclusão do robô em sala de aula não visa substituir o professor, e sim propor novas alternativas de trabalho.

O projeto dos pesquisadores continua e, segundo Moreira, já está sendo incrementado. "Ainda queremos promover uma série de melhorias, como acrescentar o reconhecimento de ondas cerebrais para que o robô consiga entender, por exemplo, se a criança está animada ou se precisa ser estimulada para a atividade."