Redes neurais explicáveis com o simulador robótico open roberta lab: construção de sequências didáticas para a educação em computação no ensino médio

dc.contributor.advisorTrindade, Genarde Macedo
dc.contributor.advisor-latteshttp://lattes.cnpq.br/1300673206605986
dc.contributor.authorAlves, Jorge Mikael Coutinho
dc.contributor.author-latteshttp://lattes.cnpq.br/8836430030954456
dc.contributor.referee1Trindade, Genarde Macedo
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1300673206605986
dc.contributor.referee2Oliveira, Ethel Silva de
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5504379923987283
dc.contributor.referee3Barbosa, Luiz Sérgio de Oliveira
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3773253451052290
dc.date.accessioned2026-04-16T16:28:25Z
dc.date.issued2025-12-16
dc.description.abstractThe advances of Artificial Intelligence (AI) in education demand new pedagogical approaches that foster its critical and practical understanding, transforming the way technological concepts are integrated into the school curriculum. This Final Undergraduate Project presents the development and validation of didactic sequences based on Explainable Neural Networks (XNNs), integrated with Educational Robotics (ER) through the Open Roberta Lab simulator, designed for high school education and aligned with Brazil’s National Common Curricular Base (BNCC) for Computing. The research arises from the lack of accessible and contextualized teaching materials for AI and ER, especially in schools with limited infrastructure and insufficient teacher training. The general objective is to design and validate didactic strategies that incorporate active methodologies and robotic simulation tools, contributing to the development of computational thinking, student autonomy, and the ethical use of AI. The methodology included literature review, practical experimentation with Open Roberta Lab, development of the didactic sequences, and evaluation by teachers from different microregions of the state. During the research process, two complementary academic works were published: an article in the Revista Iberoamericana, presenting a review on ER and AI, and an extended abstract on the research methodology, presented as a poster at the Amazonian Symposium on Computing and Innovation (SACI 2025). These publications reinforce the scientific and educational relevance of the study, as well as its contribution to the consolidation of Computing Education in the Amazon region. The results indicate that the sequences are feasible, clear, and coherent with the BNCC Computing learning objectives, showing potential for implementation in public schools. It is expected that the materials developed will serve as a reference for teachers interested in integrating AI and ER into pedagogical practice, thereby strengthening an innovative, inclusive, and culturally situated education.
dc.description.resumoOs avanços da Inteligência Artificial (IA) na educação demandam novas abordagens pedagógicas que favoreçam sua compreensão crítica e prática, transformando a maneira como conceitos tecnológicos são integrados ao currículo escolar. Este Trabalho de Conclusão de Curso apresenta o desenvolvimento e a validação de sequências didáticas baseadas em Redes Neurais Explicáveis (XNNs), integradas à Robótica Educacional (RE) por meio do simulador Open Roberta Lab, destinadas ao Ensino Médio e alinhadas à Base Nacional Comum Curricular (BNCC) de Computação. A pesquisa parte da carência de materiais acessíveis e contextualizados para o ensino de IA e RE, especialmente em escolas com infraestrutura limitada e formação docente insuficiente. O objetivo geral consiste em elaborar e validar estratégias didáticas que incorporem metodologias ativas e ferramentas de simulação robótica, contribuindo para o desenvolvimento do pensamento computacional, da autonomia discente e do uso ético da IA. A metodologia envolveu revisão de literatura, experimentação prática com o Open Roberta Lab, elaboração das sequências e avaliação junto a professores de diferentes microrregiões do estado. Durante o percurso, foram publicadas duas produções acadêmicas complementares: um artigo na Revista Iberoamericana, apresentando uma revisão sobre RE e IA, e um resumo expandido sobre a metodologia do estudo, apresentado em formato de banner no Simpósio Amazônico de Computação e Inovação (SACI 2025). Tais publicações reforçam a relevância científica e educacional do trabalho, além de contribuírem para a consolidação da Educação em Computação na Amazônia. Os resultados indicam que as sequências são viáveis, claras e coerentes com os objetivos de aprendizagem da BNCC Computação, demonstrando potencial de aplicação em escolas públicas. Espera-se que os materiais desenvolvidos sirvam de referência para docentes interessados em integrar IA e RE à prática pedagógica, fortalecendo uma educação inovadora, inclusiva e culturalmente situada.
dc.identifier.citationALVES, Jorge Mikael Coutinho.Redes neurais explicáveis com o simulador robótico open roberta lab: construção de sequências didáticas para a educação em computação no ensino médio.(TCC)Trabalho de Conclusão de Curso Licenciatura em Computação) – Universidade do Estado do Amazonas, Manaus.
dc.identifier.urihttps://ri.uea.edu.br/handle/riuea/8218
dc.publisherUniversidade do Estado do Amazonas
dc.publisher.initialsUEA
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Statesen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
dc.subjectInteligência Artificial
dc.subjectRedes Neurais Explicáveis
dc.subjectRobótica Educacional
dc.subjectEnsino Médio
dc.subjectOpen Roberta Lab
dc.titleRedes neurais explicáveis com o simulador robótico open roberta lab: construção de sequências didáticas para a educação em computação no ensino médio
dc.title.alternativeExplainable neural networks with the open Roberta Lab robotic simulator: building didactic sequences for computer science education in high school.
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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