Robótica na sala de aula: por que aprender em equipe pode fazer diferença

A robótica importa para o professor porque permite transformar ideias abstratas em algo que os estudantes podem construir, testar e revisar juntos. Mas será que o ganho vem do robô em si, da maneira de orientar a atividade ou da colaboração entre colegas? E o que os estudos recentes dizem sobre desempenho acadêmico, motivação e participação? Estas são as perguntas que ajudam a separar entusiasmo por tecnologia de escolhas pedagógicas bem planejadas.

As pesquisas reunidas aqui apontam resultados promissores em contextos específicos, sem sustentar que qualquer atividade com robôs melhora automaticamente a aprendizagem. O ponto que merece atenção é a combinação entre tarefa, orientação docente e participação ativa: há estudos com resultados favoráveis para atividades cooperativas, programação corporificada e instrução indireta, além de uma pesquisa brasileira ligada ao Torneio Brasil de Robótica.

O que é robótica como método de ensino para melhorar o desempenho acadêmico e por que importa para o professor?

Robótica como método de ensino é usar a construção, a programação ou a interação com robôs para trabalhar objetivos de aprendizagem, em vez de tratar o equipamento como atração isolada. Na rotina escolar, isso pode significar propor um desafio, apoiar os estudantes enquanto planejam uma solução, observar testes e erros e ajudá-los a explicar o que aprenderam. O desempenho acadêmico, nesse contexto, é um dos resultados possíveis a acompanhar, ao lado de interesse, engajamento, colaboração e atitudes de aprendizagem.

Os estudos não tratam todos da mesma prática. Alguns analisam módulos robóticos em atividades experimentais cooperativas; outros comparam formas de instrução ou uma abordagem de programação que envolve o corpo e a ação. Há também investigação sobre planos de aula feitos por futuros professores e sobre robôs de telepresença usados para apoiar crianças que não conseguem estar fisicamente na escola. Portanto, “robótica educacional” reúne propostas distintas, e a pergunta útil para o professor é qual desenho de atividade faz sentido para sua turma e seu objetivo.

Esse recorte importa porque os resultados não permitem atribuir o sucesso simplesmente à presença de um robô. Nas pesquisas, a tecnologia aparece junto de decisões pedagógicas: como organizar grupos, que tipo de orientação oferecer, quais tarefas propor e como criar condições para participação. Uma atividade pode ser tecnicamente interessante e ainda assim não deixar claro o que os estudantes devem compreender. A robótica vira método quando o desafio, a conversa e a reflexão estão ligados à aprendizagem que se quer promover.

O que a pesquisa recente mostra sobre robótica e aprendizagem?

Os estudos recentes mostram resultados positivos em algumas intervenções, mas também deixam claro que a forma de ensinar e o contexto fazem diferença. Os achados mais úteis para a prática podem ser agrupados em três ideias: colaboração e desempenho, escolhas de orientação durante a atividade e condições para participação e planejamento.

Atividades robóticas cooperativas podem combinar desempenho e habilidades

Uma pesquisa com estudantes do 6º ano comparou atividades experimentais apoiadas por módulos robóticos e aprendizagem cooperativa com um grupo de controle. O grupo experimental obteve médias significativamente superiores, e os autores concluíram que a combinação foi mais eficaz para melhorar o desempenho e as habilidades do século XXI do que o currículo atual considerado no estudo (Avci, 2024). Esse achado é diretamente relevante para quem pensa em usar robótica em pequenos grupos: o estudo avaliou a combinação entre módulos e cooperação, não a robótica isolada.

A investigação usou métodos mistos, com uma fase quantitativa quase experimental e uma fase qualitativa de estudo de caso. A amostra era de 61 estudantes. O resumo não detalha quais habilidades do século XXI foram avaliadas nem descreve os resultados qualitativos, por isso não convém atribuir à pesquisa uma lista de competências específicas. O resultado permite dizer que, naquele contexto, a proposta cooperativa apoiada por módulos robóticos superou o grupo de comparação em médias de desempenho e habilidades examinadas.

Um estudo brasileiro também relata melhora de desempenho em uma iniciativa que integrou robótica e STEAM. A pesquisa acompanhou estudantes do 6º ao 9º ano em preparação para o Torneio Brasil de Robótica: o desempenho na fase regional passou de 68,18% em 2018 para 82,29% em 2019 após a implementação da educação robótica integrada (Gavazzi, 2025). Os autores descrevem uma abordagem que articulava resolução de problemas, integração disciplinar, habilidades cognitivas, interativas e criativas, participação equitativa e aprendizagem colaborativa.

Esse resultado oferece uma referência brasileira, mas deve ser lido como parte de uma experiência situada em uma escola e em um ambiente de torneio. O resumo associa o sucesso a eventos, estudantes mentores, fortalecimento da autoconfiança e desenho da proposta. Não é possível separar, com base apenas nessa descrição, o peso de cada elemento. Ainda assim, a pesquisa reforça uma ideia prática: uma atividade de robótica pode ganhar força quando tem propósito compartilhado, problema a resolver e organização que favorece a participação.

A orientação precisa acompanhar o desafio, e não apenas entregar instruções

Uma comparação entre instrução direta e indireta em robótica educacional envolveu 100 estudantes do 9º ano, de 13 a 14 anos. O grupo que recebeu instrução indireta apresentou desempenho superior ao grupo com instrução direta. Os estudantes também perceberam a robótica como útil para desenvolver colaboração e interesse em STEM. O estudo registrou ainda que as meninas tiveram desempenho melhor com instrução direta do que os meninos (Andic, 2024).

Esses resultados não significam que a instrução indireta seja sempre a melhor escolha, nem que todos os estudantes respondam da mesma maneira. A diferença observada entre grupos e o resultado relacionado a gênero apontam para a importância de observar como a turma reage a diferentes formas de apoio. Os próprios autores defendem que professores sejam apoiados para usar estrategicamente instrução indireta e direta. Uma possibilidade é alternar momentos de explicação objetiva com períodos em que os estudantes investigam, testam e justificam suas escolhas.

Outra pesquisa examinou uma abordagem de programação baseada em aprendizagem corporificada em um curso de robótica LEGO Mindstorms EV3. Em uma escola pública de ensino fundamental, 40 estudantes participaram do grupo experimental e 40 do grupo de controle. O grupo experimental obteve desempenho significativamente superior em robótica; teve também maior motivação intrínseca, atitudes e engajamento, enquanto a carga cognitiva não apresentou diferença significativa entre os grupos (Zhang, 2024).

A proposta corporificada procura enfrentar dificuldades com conteúdos abstratos, como estruturar um robô e programá-lo para cumprir tarefas. O resumo não descreve cada atividade da intervenção, então não cabe transformar o resultado em uma receita pronta. Para o professor, a pista é que ligar programação a ações observáveis pode ser uma alternativa a apresentar comandos de forma descontextualizada. O achado de ausência de diferença significativa na carga cognitiva também é específico dessa comparação; não garante que qualquer proposta prática será simples para todos.

Planejamento, inclusão e condições de participação também contam

Robótica na escola depende de preparação docente, inclusive na Educação Infantil. Um estudo investigou que fatores predizem a qualidade de planos de aula enriquecidos com robôs, elaborados por futuros professores. As emoções relacionadas ao desempenho em STEM foram preditor positivo da pontuação geral dos planos e da análise inicial; interesse por ciências e tecnologia e planejamento individual foram preditores positivos da qualidade das atividades de ensino e aprendizagem. Já o interesse por matemática foi um preditor negativo da pontuação geral (Belland, 2025).

Esse estudo não avaliou diretamente o desempenho de crianças em uma aula de robótica. Seu foco foi a qualidade dos planos de futuros professores e a relação com motivação, desempenho acadêmico e colaboração no planejamento. Por isso, serve como alerta sobre formação e desenho didático, não como prova de que determinado perfil de professor produzirá melhores resultados. Um plano de aula consistente precisa pensar tanto na integração do robô ao conteúdo quanto na atividade que os estudantes realmente farão.

A pesquisa sobre robôs de telepresença trata de outra finalidade: apoiar a participação escolar de crianças com câncer durante hospitalizações e períodos de isolamento. Foram entrevistadas 31 crianças de 7 a 17 anos, 30 professores e 118 colegas, além de observações em nove salas de aula. Os autores identificaram temas ligados à aprendizagem mediada por telepresença, colaboração entre escola e família, ensino híbrido, relações em sala e inclusão espacial. O resumo destaca que modalidades disponíveis, compreensão docente, inclusão pelos colegas, protocolo de tratamento, funcionalidades do robô e espaço da sala influenciam as condições de aprendizagem (Weibel, 2024).

Essa investigação qualitativa não mede uma melhora de notas decorrente do uso do robô. Ela mostra a complexidade de sustentar participação remota e aponta a necessidade de estratégias de uso e monitoramento sistemático para que as crianças em tratamento não fiquem para trás. O caso amplia o sentido de robótica educacional: às vezes, a prioridade não é construir um artefato para aprender um conteúdo, mas criar uma ponte para que um estudante continue conectado à turma.

Os estudos lado a lado: o que cada pesquisa investigou?

Os estudos abaixo cobrem intervenções, comparações de instrução, planejamento docente e inclusão por telepresença. Eles não usam o mesmo tipo de robô nem medem exatamente os mesmos resultados; por isso, a tabela ajuda a comparar perguntas e contextos, não a ordenar as pesquisas como se fossem uma única experiência.

Quais são os pontos em comum e as divergências entre os estudos?

O ponto em comum é que a robótica aparece ligada a decisões de ensino, não como solução automática. As pesquisas com resultados de desempenho favoráveis descrevem propostas estruturadas: aprendizagem cooperativa, programação corporificada ou integração STEAM. A comparação entre instrução direta e indireta também indica que a orientação escolhida pode alterar os resultados. Em conjunto, os estudos convidam a perguntar o que os estudantes fazem com o robô e que apoio recebem, além de perguntar qual equipamento está disponível.

As divergências são importantes. Os estudos medem desfechos diferentes: desempenho em uma fase de torneio, resultados em testes, habilidades, motivação, engajamento, qualidade de planos ou experiências de inclusão. Um resultado de percepção não equivale a uma nota, e uma pesquisa qualitativa sobre telepresença não é uma comparação experimental de desempenho. Também variam as idades, as propostas e os objetivos. Não há, portanto, base para concluir que uma única abordagem é superior em qualquer disciplina, etapa ou escola.

Ficam em aberto questões práticas: quais componentes da atividade explicam melhor os resultados? Quanto tempo de formação o professor precisa? Que adaptações funcionam quando há poucos equipamentos ou conectividade limitada? Como avaliar a contribuição individual em um projeto coletivo? Os resumos não permitem responder a tudo isso, mas ajudam a formular experiências menores, com objetivos definidos e avaliação coerente.

Como aplicar essas ideias de robótica na sala de aula?

Uma aplicação possível é começar pelo objetivo de aprendizagem e escolher depois a função do robô. Os estudos não oferecem um roteiro universal; as propostas a seguir são sugestões de aplicação inspiradas nos achados, não resultados testados em todas as turmas.

1. Defina o que os estudantes devem explicar, não só construir

Como aplicação, antes de iniciar a montagem, escreva para si uma pergunta central: que conceito, estratégia ou raciocínio os estudantes deverão demonstrar? Imagine uma turma que precisa programar um robô para percorrer um trajeto. Além de observar se ele chega ao destino, o professor pode pedir que os grupos expliquem quais mudanças fizeram e por que esperam que funcionem. Isso aproxima o produto final da aprendizagem que se quer observar.

2. Organize papéis que façam a colaboração aparecer

Como aplicação, combine papéis rotativos, como planejar a sequência, montar componentes, testar o programa e registrar decisões oralmente. Em uma equipe hipotética de quatro estudantes, cada pessoa pode assumir uma função em uma rodada e trocar na seguinte. A intenção não é reproduzir um achado específico sobre papéis, mas evitar que uma pessoa concentre todas as decisões enquanto as demais assistem. A proposta dialoga com os estudos que trabalharam com aprendizagem cooperativa e colaboração.

3. Alterne explicação breve e investigação orientada

Como aplicação, apresente diretamente um conceito ou procedimento quando a turma precisar de uma base comum e, em seguida, proponha um desafio aberto com pistas graduais. Por exemplo, o professor pode explicar como um sensor responde e depois pedir que os grupos descubram como ajustar o percurso do robô. A comparação de Andic e colegas sugere que a instrução indireta pode favorecer o desempenho em certo contexto, mas também mostra resultados diferentes entre grupos; por isso, vale observar a resposta da turma e ajustar o apoio.

4. Torne o abstrato observável com ações e testes

Como aplicação, convide os estudantes a representar com o corpo a sequência de comandos antes de programar: avançar, parar, girar ou reagir a um obstáculo. Uma turma hipotética pode simular o percurso no chão com objetos, prever o que acontecerá e depois comparar a previsão com o robô. Essa ideia conversa com a abordagem corporificada investigada por Zhang e colegas, sem afirmar que essa atividade específica foi usada no estudo. O professor pode pedir que a turma explique onde a simulação ajudou e onde deixou de representar o comportamento real.

5. Planeje a atividade como integração, não como enfeite tecnológico

Como aplicação, escolha um problema que permita conectar mais de uma área apenas quando essa conexão contribuir para o objetivo. Imagine um desafio de projetar um mecanismo que transporte um objeto por um trajeto: os grupos podem pensar em medidas, movimento, materiais e comunicação das decisões. O estudo brasileiro ligado ao TBR destaca integração disciplinar e problemas do mundo real, além de recursos e formação docente. Não é necessário transformar toda aula em um projeto amplo; uma pergunta bem delimitada pode ser suficiente para começar.

6. Avalie processo, explicação e resultado final

Como aplicação, use critérios simples para observar tanto o funcionamento do artefato quanto a justificativa das escolhas e a participação no grupo. Em uma atividade hipotética, o robô pode não completar o percurso, mas a equipe pode identificar com clareza o erro e propor uma revisão coerente. Uma avaliação que considere somente o produto corre o risco de não captar o raciocínio desenvolvido. Os estudos reunidos não prescrevem uma rubrica comum; o professor pode adaptá-la ao conteúdo e às condições da turma.

7. Preveja formas de participação para quem não está na sala

Como aplicação, se a escola utilizar telepresença, planeje previamente como o estudante remoto vai ouvir, intervir e participar de trabalhos em grupo. Imagine uma criança acompanhando a aula durante tratamento: o professor pode combinar com a equipe como dar a palavra, posicionar o equipamento e manter contato com a família, conforme as condições disponíveis. A pesquisa de Weibel e colegas mostra que inclusão depende de vários fatores, e não apenas da existência do robô. A aplicação exige atenção à privacidade, à rotina escolar e às necessidades individuais.

O que muda ao levar essas pesquisas para o contexto brasileiro?

Uma das pesquisas é brasileira: Gavazzi e colegas examinaram educação robótica integrada baseada em STEAM em uma escola com estudantes do 6º ao 9º ano que se preparavam para o Torneio Brasil de Robótica. Isso aproxima o tema de uma realidade nacional e oferece um exemplo de integração entre disciplinas e resolução de problemas. Ainda assim, a experiência ocorreu em um contexto específico de escola e torneio; não representa automaticamente todas as redes, etapas ou condições de ensino do país.

Os outros resumos não informam o país de realização, portanto não é adequado atribuir-lhes um contexto nacional específico. Para aplicar os achados no Brasil, o professor precisa considerar as condições concretas da escola: disponibilidade de kits, tempo de planejamento, manutenção, acesso à tecnologia, tamanho das turmas e oportunidades de formação. Esses fatores não anulam a possibilidade de trabalhar com robótica, mas influenciam o formato viável. Um desafio com poucos componentes, materiais reutilizáveis ou rodízio de grupos pode ser uma adaptação pedagógica; não é uma solução comprovada pelos estudos apresentados.

Também convém ajustar a ambição da proposta. Uma escola com experiência em torneios pode planejar projetos integrados de maior duração; outra pode começar por uma atividade curta de programação e discussão. Em ambos os casos, o cuidado central é não tratar o equipamento como requisito para aprender nem transformar a falta de um kit por estudante em exclusão. Os achados favorecem atenção ao desenho didático, à colaboração e à preparação docente, mas não oferecem uma fórmula única de implementação para a diversidade das escolas brasileiras.

Quais são os limites desta leitura?

Esta síntese se baseia nos resumos de estudos recentes, não na leitura integral dos artigos e capítulos. Os resumos permitem identificar objetivos, contextos gerais e resultados principais, mas não oferecem sempre detalhes suficientes sobre instrumentos, duração das intervenções, características completas das turmas ou procedimentos de análise. Também reúnem pesquisas com métodos e desfechos diferentes, o que impede tratar seus resultados como uma comparação direta entre tecnologias ou estratégias.

Ficam em aberto perguntas sobre replicação em outras escolas, custo e manutenção dos equipamentos, formação necessária, duração dos efeitos e diferenças entre disciplinas e faixas etárias. Para decidir uma compra, desenhar um projeto de rede ou sustentar uma mudança curricular, faz sentido consultar os estudos completos. A leitura integral é especialmente importante quando se pretende avaliar a qualidade dos instrumentos, entender exatamente como a intervenção foi conduzida ou verificar até onde os autores recomendam generalizar os resultados.

Como o GeraProva ajuda com este assunto?

Depois de uma atividade de robótica, uma avaliação pode ajudar a verificar se os estudantes compreenderam o conceito trabalhado, conseguem interpretar decisões do grupo e transferir o raciocínio para uma situação nova. O gerador de provas do GeraProva pode apoiar a criação de questões alinhadas ao conteúdo que você ensinou; a ferramenta não substitui a observação do processo de construção nem garante, por si só, uma avaliação completa da colaboração. Para conhecer a plataforma, você pode fazer o cadastro grátis.

Perguntas frequentes sobre robótica e desempenho acadêmico

A robótica melhora o desempenho acadêmico de todos os alunos?

Os estudos reunidos não permitem afirmar que a robótica melhora o desempenho de todos os alunos ou em qualquer situação. Algumas pesquisas encontraram resultados superiores em intervenções específicas, como atividades cooperativas com módulos robóticos, programação corporificada e educação robótica integrada a STEAM. Outras investigaram percepções, qualidade de planos ou inclusão, sem medir diretamente uma melhora de notas. O mais prudente é considerar a robótica uma possibilidade pedagógica cujo resultado depende do objetivo, da orientação, da atividade e do contexto da turma.

É melhor ensinar robótica com instrução direta ou indireta?

Uma comparação com estudantes do 9º ano encontrou desempenho superior no grupo de instrução indireta, mas também registrou que meninas tiveram desempenho melhor com instrução direta do que meninos (Andic, 2024). Esse resultado não transforma a instrução indireta em regra para todas as turmas. Uma aplicação razoável é combinar explicações claras com momentos de investigação e observar que apoio cada grupo precisa. Os autores destacam a importância de preparar professores para usar as duas formas estrategicamente, em vez de escolher uma abordagem única para qualquer situação.

Preciso ter um robô para cada estudante?

Os resumos não comparam diretamente diferentes proporções de equipamentos por estudante, portanto não indicam uma quantidade ideal de robôs. A pesquisa sobre aprendizagem cooperativa examinou atividades com módulos robóticos em grupo, e o estudo brasileiro destaca colaboração e participação; isso permite pensar em equipes, mas não prova que um formato específico de divisão seja o melhor para toda escola. Como aplicação, grupos pequenos podem alternar funções e turnos de teste, enquanto o professor acompanha a participação e garante que cada estudante tenha oportunidade de tomar decisões.

Robótica funciona também na Educação Infantil?

Um estudo investigou a qualidade de planos de aula enriquecidos com robótica elaborados por futuros professores da Educação Infantil, destacando a necessidade de preparação para integrar programação baseada em blocos e robôs a propostas bem planejadas (Belland, 2025). O resumo não relata uma intervenção com crianças nem um efeito direto sobre o desempenho infantil. Assim, ele apoia a importância do planejamento e da formação docente, mas não permite afirmar qual equipamento, duração ou sequência seria ideal. Para essa etapa, qualquer proposta deve ser adequada às crianças e ao objetivo pedagógico.

Como avaliar a aprendizagem em um projeto de robótica?

Os estudos empregaram formas variadas de avaliar, incluindo testes de desempenho, percepções de estudantes e medidas de engajamento ou atitudes. Eles não oferecem uma rubrica única para uso escolar. Como aplicação, o professor pode combinar o funcionamento do robô com a explicação das decisões, a revisão de tentativas e a compreensão do conteúdo trabalhado. Uma equipe pode não completar o desafio e ainda demonstrar raciocínio ao identificar uma falha; por isso, avaliar apenas o produto final pode deixar parte da aprendizagem invisível. Os critérios devem refletir o objetivo da aula.

O que a pesquisa diz sobre colaboração e robótica?

Há evidências favoráveis em contextos específicos. No estudo com estudantes do 6º ano, a combinação de atividades com módulos robóticos e aprendizagem cooperativa foi associada a médias significativamente superiores em desempenho e habilidades do século XXI em relação ao grupo de controle (Avci, 2024). Na comparação de instrução em robótica, estudantes perceberam a proposta como útil para colaboração e interesse em STEM (Andic, 2024). Esses resultados não significam que qualquer trabalho em grupo será produtivo; cabe estruturar a tarefa para que os estudantes precisem compartilhar decisões e explicar suas contribuições.

Referências

1. Andic, Branko; Maricic, Mirjana; Mumcu, Filiz; Prodromou, Theodosia; Leoste, Janika; Saimon, Musa; Lavicza, Zsolt (2024). Instrução Direta e Indireta em Robótica Educacional: Um Estudo Comparativo do Desempenho em Tarefas por Nível Cognitivo e da Percepção dos Estudantes (Direct and Indirect Instruction in Educational Robotics: A Comparative Study of Task Performance per Cognitive Level and Student Perception). Smart Learning Environments. Link.
2. Avci, Filiz (2024). Efeitos de atividades experimentais apoiadas por módulos robóticos com o método de aprendizagem cooperativa sobre o desempenho dos estudantes, as habilidades do século XXI e as opiniões dos alunos (Effects of Robotic Module-Supported Experimental Activities with the Cooperative Learning Method on Student Achievement, 21st-Century Skills, and Students' Opinions). Journal of Computer Assisted Learning. Link.
3. Belland, Brian R.; Zhang, Anna Y.; Lee, Eunseo; Dinç, Emre; Kim, ChanMin (2025). Previsão da qualidade de planos de aula enriquecidos com robótica com base na motivação, no desempenho acadêmico e no status de colaboração (Predicting the Quality of Robotics-Enhanced Lesson Plans Using Motivation, Academic Standing, and Collaboration Status). Journal of Computing in Higher Education. Link.
4. Gavazzi, Adriana Nascimento Figueira; Rodrigues Jr., Durval; Rodrigues, Rita C. L. B. (2025). Impacto da Educação Robótica Integrada (ERI) baseada em STEAM no Desempenho dos Estudantes no Ambiente de Aprendizagem Interativo do Torneio Brasil de Robótica (TBR) (Impact of STEAM-Based Integrated Robotics Education (IRE) on Student Performance in the Tournament Brazil of Robotics (TBR) Interactive Learning Environment). Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education. Link.
5. Weibel, Mette; Bergdahl, Nina; Kristensson Hallström, Inger; Skoubo, Sofie; Brogaard Bertel, Lykke; Schmiegelow, Kjeld; Baekgaard Larsen, Hanne (2024). Robots2school: Aprendizagem mediada por telepresença na sala de aula híbrida — Experiências de apoio educacional a crianças durante o tratamento do câncer: um estudo qualitativo (Robots2school: Telepresence-Mediated Learning in the Hybrid Classroom -- Experiences in Education Support for Children during Cancer Treatment: A Qualitative Study). Education and Information Technologies. Link.
6. Zhang, Xinli; Chen, Yuchen; Li, Danqing; Hu, Lailin; Hwang, Gwo-Jen; Tu, Yun-Fang (2024). Engajando Jovens Estudantes em uma Educação Robótica Eficaz: Uma Abordagem de Programação de Computadores Baseada na Aprendizagem Corporificada (Engaging Young Students in Effective Robotics Education: An Embodied Learning-Based Computer Programming Approach). Journal of Educational Computing Research. Link.

Se você está pensando em experimentar robótica com sua turma, comece por uma pergunta de aprendizagem clara e por um desafio que caiba nos recursos disponíveis. Depois, observe o que os estudantes conseguem explicar, testar e construir juntos.