Projeto de extensão para desenvolver e validar uma pista inteligente de carrinhos como recurso lúdico de divulgação da Computação, Eletrônica e cultura maker. Além do protótipo, serão produzidos materiais abertos, tutoriais técnicos e roteiros pedagógicos para uso em feiras de ciências, ações com crianças do Ensino Fundamental e na Mostra de Profissões #VemPraUFVJM, aproximando universidade, escolas e comunidade.

Computação; Eletrônica; Cultura maker; Divulgação científica; Educação Básica.

A Computação e a Eletrônica estão presentes em grande parte dos objetos e serviços utilizados no cotidiano, porém muitos dos processos que possibilitam o funcionamento dessas tecnologias permanecem abstratos para estudantes da Educação Básica. Sensores, algoritmos, redes de computadores, sistemas embarcados e fabricação digital podem ser apresentados de maneira mais acessível quando associados a experiências concretas, interativas e próximas do universo das crianças e dos jovens. Neste contexto, o projeto propõe o desenvolvimento de uma pista inteligente para corrida de carrinhos, utilizando uma brincadeira conhecida como elemento de aproximação entre estudantes e conceitos de Computação, Eletrônica e cultura maker. A pista será composta por três raias paralelas, permitindo corridas simultâneas entre três carrinhos, e contará com mecanismo de largada, sensores na linha de chegada, unidade de processamento, display e interface web. A unidade central será baseada em uma placa NodeMCU com ESP8266. Três sensores serão instalados na linha de chegada, um em cada raia, possibilitando identificar a passagem dos carrinhos e determinar automaticamente a classificação da corrida. O sistema também deverá apresentar informações em um display e disponibilizar uma interface web acessível por computador, tablet ou telefone conectado à rede Wi-Fi criada pelo próprio dispositivo. Entretanto, o foco extensionista da proposta ultrapassa a construção do equipamento. Pretende-se transformar o protótipo em um recurso tecnológico-educacional documentado e replicável, produzindo materiais que permitam sua utilização em atividades de divulgação científica realizadas pela UFVJM e, futuramente, sua reprodução ou adaptação por escolas, professores, estudantes e outros projetos. Serão elaborados manuais de montagem, diagramas das conexões eletrônicas, relação de componentes, arquivos para impressão 3D, código-fonte comentado, orientações para instalação e manutenção, tutoriais e roteiros pedagógicos. Os materiais deverão explicar tanto como construir a pista quanto como utilizá-la para ensinar e divulgar conceitos de Computação e Eletrônica. Para crianças dos anos iniciais do Ensino Fundamental, especialmente a partir do 3º ano, será adotada uma abordagem predominantemente lúdica e investigativa. A corrida funcionará como ponto de partida para questões como: “Como o computador percebe que o carrinho chegou?”, “O sensor sabe quem ganhou?”, “O que é um programa?” e “Como o resultado chegou ao tablet?”. A partir dessas perguntas, as crianças poderão experimentar sensores, organizar instruções na forma de algoritmos, observar a execução do programa e relacionar objetos físicos aos componentes eletrônicos e computacionais. Para estudantes mais velhos, inclusive aqueles participantes da Mostra de Profissões #VemPraUFVJM, poderão ser acrescentadas explicações sobre sistemas embarcados, desenvolvimento web, comunicação em rede, fabricação digital, algoritmos e possibilidades de formação e atuação profissional na área de Computação. Assim, o mesmo protótipo poderá ser mediado em diferentes níveis de profundidade, mantendo a experimentação como elemento central.

A divulgação científica e tecnológica para crianças e adolescentes representa uma oportunidade de aproximar conhecimentos produzidos na universidade da comunidade e, simultaneamente, ampliar a percepção dos estudantes sobre ciência, tecnologia, engenharia e Computação. Conceitos como sensores, algoritmos, processamento de informações e comunicação em redes podem parecer complexos quando apresentados apenas de forma teórica. Em uma pista inteligente de carrinhos, entretanto, esses conceitos tornam-se observáveis. A criança pode ver um carrinho atravessar uma linha de chegada, perceber a reação de um sensor, acompanhar o processamento realizado pelo sistema e visualizar o resultado da corrida em uma tela. Outro aspecto relevante é a possibilidade de apresentar a programação não apenas como escrita de códigos, mas como uma forma de resolver problemas e estabelecer sequências de instruções. Para crianças menores, cartões físicos poderão representar comandos como “iniciar”, “esperar o carrinho”, “detectar”, “guardar o resultado”, “comparar” e “mostrar o vencedor”. Posteriormente, essas instruções poderão ser relacionadas ao código executado pelo sistema. A atividade também possui potencial para apresentar a Eletrônica de maneira experimental. Sensores adicionais poderão ser disponibilizados para manipulação supervisionada, permitindo que as crianças observem imediatamente a relação entre um fenômeno físico e uma resposta eletrônica. De modo semelhante, peças produzidas por impressão 3D poderão ser apresentadas junto aos respectivos modelos digitais, demonstrando a relação entre projeto, fabricação e produto físico. Além da construção do protótipo, justifica-se a produção sistemática de documentação e materiais educacionais, pois isso amplia a continuidade e o alcance social da ação. Em vez de depender exclusivamente da presença da equipe responsável pela construção original, o conhecimento acumulado poderá ser registrado e compartilhado, permitindo que novos estudantes de graduação ingressem no projeto, que outras ações extensionistas utilizem o equipamento e que escolas e educadores possam adaptar as atividades às suas realidades. Nesse sentido, a pista funcionará como instrumento de mediação entre universidade e Educação Básica, contribuindo para divulgar a Computação e as Engenharias, apresentar a universidade pública à comunidade, estimular a curiosidade científica e favorecer uma percepção mais concreta sobre como conhecimentos tecnológicos são utilizados na solução de problemas.

Objetivo geral Desenvolver, documentar e aplicar uma pista inteligente de corrida de carrinhos como recurso extensionista para divulgação da Programação, Eletrônica, Computação e cultura maker entre estudantes da Educação Básica, produzindo materiais técnicos e pedagógicos que possibilitem sua utilização em feiras de ciências, oficinas, visitas escolares e eventos institucionais como a Mostra de Profissões #VemPraUFVJM. Objetivos específicos 1. Projetar e construir uma pista inteligente portátil, modular e de baixo custo para três carrinhos. 2. Desenvolver o sistema eletrônico responsável pela detecção da chegada dos carrinhos e apresentação dos resultados. 3. Desenvolver o software embarcado e uma interface web para gerenciamento das corridas e demonstração dos conceitos computacionais envolvidos. 4. Modelar e produzir por impressão 3D componentes estruturais e de proteção necessários ao protótipo. 5. Testar e aperfeiçoar o funcionamento da pista utilizando carrinhos com diferentes características. 6. Produzir documentação técnica para construção, montagem, programação, manutenção e reprodução do protótipo. 7. Produzir tutoriais didáticos em texto, imagens e, quando possível, vídeos demonstrativos. 8. Elaborar roteiros pedagógicos específicos para atividades com crianças dos anos iniciais do Ensino Fundamental. 9. Elaborar uma versão da atividade voltada à divulgação dos cursos e profissões relacionadas à Computação para utilização no #VemPraUFVJM. 10. Realizar atividades demonstrativas com estudantes da Educação Básica e coletar feedback de estudantes e educadores para aperfeiçoamento do material. 11. Disponibilizar os materiais produzidos em ambiente digital de acesso público, respeitadas as políticas institucionais e licenças aplicáveis.

1. Construir 1 protótipo completo e funcional da pista inteligente com três raias. 2. Produzir e disponibilizar o código-fonte documentado do sistema embarcado e da interface web. 3. Disponibilizar os arquivos digitais das peças desenvolvidas para impressão 3D. 4. Elaborar 1 manual técnico completo, contendo lista de materiais, esquema de montagem, conexões eletrônicas, configuração, testes, manutenção e solução de problemas. 5. Produzir 1 roteiro pedagógico para crianças dos anos iniciais, com atividades lúdicas sobre sensores, algoritmos, programação e eletrônica. 6. Produzir 1 roteiro de demonstração para o #VemPraUFVJM, relacionando o protótipo aos conhecimentos e às possibilidades de formação nas áreas de Computação e Engenharia. 7. Produzir materiais auxiliares, como cartões de algoritmos, diagramas, cartazes explicativos e material de apoio para monitores. 8. Realizar ao menos duas ações presenciais de divulgação, envolvendo feira de ciências, visita escolar, oficina ou evento institucional. 10. Alcançar diretamente aproximadamente 60 participantes durante o período de execução. 11. Registrar feedback dos participantes e educadores e produzir uma versão revisada dos materiais ao final do projeto.

O projeto será desenvolvido durante doze meses e organizado em etapas integradas de planejamento, desenvolvimento tecnológico, produção de materiais educacionais, aplicação com a comunidade e aperfeiçoamento. Inicialmente será realizada a especificação do protótipo e dos objetivos pedagógicos. A equipe definirá a arquitetura física, eletrônica e computacional da pista e, paralelamente, identificará quais conceitos poderão ser explorados com cada público. Essa estratégia busca evitar que a dimensão educativa seja acrescentada somente depois da construção do equipamento. A pista terá aproximadamente 1,5 metro de comprimento e três raias paralelas. Serão desenvolvidos mecanismos de largada, suportes de fixação, componentes de chegada e caixas para proteção da eletrônica, utilizando, sempre que apropriado, impressão 3D. Na linha de chegada serão empregados três sensores, um por raia. A NodeMCU/ESP8266 realizará a leitura dos sensores, processamento dos resultados, controle do display e comunicação com a interface web. O dispositivo será configurado para operar como ponto de acesso Wi-Fi, possibilitando o funcionamento da demonstração mesmo em ambientes nos quais não exista acesso à internet. A interface web será desenvolvida de maneira responsiva e simplificada. Deverá possibilitar iniciar e acompanhar corridas, visualizar ordem de chegada e resultados e, conforme o avanço do desenvolvimento, cadastrar carrinhos ou participantes, organizar baterias e consultar histórico. Para demonstrações envolvendo menores de idade, serão priorizados avatares, números, cores ou nomes fictícios, evitando a necessidade de coleta de dados pessoais. Após a construção serão realizados testes sistemáticos envolvendo precisão das detecções, tempo de resposta, estabilidade, repetibilidade, diferentes posicionamentos dos sensores e carrinhos com diferentes cores, dimensões e formatos. Paralelamente aos testes, será constituído o kit documental do projeto, contendo relação de componentes, diagramas de conexão, instruções de montagem, arquivos de impressão 3D, código-fonte comentado, configuração do software, instruções de manutenção e seção de diagnóstico de problemas. Será produzido também um guia de utilização pedagógica, organizado em pelo menos duas modalidades. Na primeira, destinada principalmente a crianças dos anos iniciais do Ensino Fundamental, a atividade seguirá uma sequência próxima de brincar → questionar → experimentar → programar → compreender. A corrida será realizada inicialmente sem explicações técnicas extensas. Em seguida, o mediador perguntará como o sistema conseguiu descobrir o vencedor. As crianças poderão experimentar sensores, visualizar suas respostas, organizar cartões contendo instruções simples e relacionar essas instruções ao funcionamento do programa. Conceitos serão apresentados por analogias adequadas à faixa etária. O sensor poderá ser apresentado inicialmente como um “olho eletrônico”, seguido de uma explicação progressivamente mais precisa; programação será apresentada como a elaboração de instruções que permitem à máquina realizar determinada tarefa. Na segunda modalidade, direcionada a estudantes mais velhos e ao #VemPraUFVJM, poderão ser aprofundados temas como sistemas embarcados, estrutura de um algoritmo, desenvolvimento web, redes Wi-Fi, fabricação digital e integração entre hardware e software. A atividade deverá ainda estabelecer conexões entre esses conhecimentos, os cursos ofertados pela universidade e possibilidades de formação acadêmica e profissional. A interação com estudantes e professores será utilizada para aperfeiçoar tanto o protótipo quanto os materiais. Após as demonstrações, poderão ser coletadas avaliações anônimas e voluntárias sobre clareza, interesse e compreensão da atividade. Não serão solicitados nomes, fotografias ou informações que permitam identificar os participantes. Também serão realizadas conversas com professores e responsáveis pelas atividades nas escolas, visando identificar adequação da linguagem, duração, dificuldades e possibilidades de utilização do recurso em outros contextos educacionais. Esse retorno será incorporado à versão final dos roteiros e tutoriais. Caso os resultados de avaliações envolvendo participantes venham posteriormente a ser utilizados para finalidade de pesquisa científica com seres humanos, serão observados previamente os procedimentos éticos e institucionais aplicáveis. Ao final, os materiais serão revisados e organizados para divulgação pública, buscando favorecer a continuidade da ação e sua reprodução por outros estudantes, docentes, escolas ou projetos de extensão.

BRASIL. Conselho Nacional de Educação. Resolução CNE/CEB nº 1, de 4 de outubro de 2022. Normas sobre Computação na Educação Básica - Complemento à BNCC. Brasília, 2022. BRASIL. Conselho Nacional de Educação. Resolução CNE/CES nº 7, de 18 de dezembro de 2018. Estabelece as Diretrizes para a Extensão na Educação Superior Brasileira. Brasília, 2018. DAVIES, S.; SEITAMAA-HAKKARAINEN, P. Research on K-12 maker education in the early 2020s: a systematic literature review. International Journal of Technology and Design Education, v. 35, p. 763-788, 2025. DOI: 10.1007/s10798-024-09921-6. FERRERO, M.; VADILLO, M. A.; LEÓN, S. P. Is project-based learning effective among kindergarten and elementary students? A systematic review. PLOS ONE, v. 16, n. 4, e0249627, 2021. DOI: 10.1371/journal.pone.0249627. UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI. Vem pra UFVJM / Mostra de Profissões. Disponível em: https://portal.ufvjm.edu.br/a-universidade/vem-pra-ufvjm. Acesso em: ago. 2026. VISHAY SEMICONDUCTORS. TCRT5000 and TCRT5000L: reflective optical sensor with transistor output. Revisão 1.7, 2009.

A interação dialógica constitui elemento central da proposta. A ação não será baseada apenas na apresentação unilateral de um produto desenvolvido na universidade. Estudantes, professores e demais integrantes da Educação Básica serão participantes do processo de avaliação e aperfeiçoamento do recurso. Durante feiras, oficinas e demonstrações, as perguntas, dificuldades, interpretações e sugestões apresentadas pelos estudantes serão registradas de forma não identificável e utilizadas para adequar linguagem, dinâmica e materiais pedagógicos. Professores da Educação Básica também serão convidados a contribuir com observações sobre faixa etária, duração das atividades, conteúdos, aplicabilidade e possibilidades de uso do recurso em suas escolas. Dessa forma, os conhecimentos produzidos na universidade serão compartilhados com a sociedade e, simultaneamente, as experiências da comunidade contribuirão para modificar e aperfeiçoar o protótipo, os tutoriais e os roteiros educativos.

O projeto articula conhecimentos de Ciência da Computação, Sistemas de Informação, Eletrônica, Engenharia, Educação, Design e fabricação digital. A construção da pista envolve programação de sistemas embarcados, algoritmos, desenvolvimento web, redes de computadores, circuitos eletrônicos, sensores e impressão 3D. A transformação do protótipo em recurso de divulgação científica exige ainda conhecimentos relacionados à comunicação, didática, elaboração de materiais educativos e adequação da linguagem às diferentes faixas etárias. A participação conjunta de docentes, estudantes de graduação, técnicos e profissionais da Educação Básica favorecerá a troca de conhecimentos e diferentes perspectivas sobre o desenvolvimento e a utilização do recurso.

A proposta integra ensino, pesquisa e extensão por meio do desenvolvimento e da aplicação de uma solução tecnológica real. No ensino, estudantes de graduação poderão aplicar conhecimentos adquiridos em programação, algoritmos, eletrônica, redes, desenvolvimento web e engenharia de software. Na dimensão de pesquisa e desenvolvimento tecnológico, serão investigadas e testadas alternativas para detecção dos carrinhos, integração dos componentes, precisão do sistema, usabilidade e adequação do protótipo aos diferentes contextos de demonstração. Na extensão, o conhecimento técnico desenvolvido será transformado em experiências educativas e compartilhado com estudantes e professores da Educação Básica. O retorno recebido da comunidade, por sua vez, contribuirá para novas modificações técnicas e pedagógicas, formando um processo contínuo entre desenvolvimento, aplicação e aperfeiçoamento.

Os graduandos poderão participar de todas as etapas do projeto, incluindo planejamento, montagem eletrônica, programação, desenvolvimento da interface web, modelagem e impressão 3D, realização de testes, elaboração de documentação, produção de materiais pedagógicos e condução das atividades com a comunidade. Além das competências técnicas, a participação proporcionará o desenvolvimento de habilidades relacionadas à comunicação científica, trabalho em equipe, documentação, planejamento, criatividade, resolução de problemas e adaptação da linguagem a públicos não especializados. Um aspecto especialmente relevante será a necessidade de explicar conceitos técnicos para crianças e adolescentes. Ao transformar conceitos como algoritmo, sensor, variável, comunicação em rede e processamento em demonstrações simples e compreensíveis, os graduandos também aprofundarão sua própria compreensão desses conteúdos. A participação nas atividades de extensão permitirá ainda contato direto com estudantes da Educação Básica e professores, ampliando a percepção dos graduandos sobre a função social da universidade pública e sobre a importância da democratização do conhecimento científico e tecnológico.

O projeto busca contribuir para reduzir a distância percebida entre a população e áreas tecnológicas como Computação, Eletrônica e Engenharia. Ao apresentar esses conhecimentos por meio de uma atividade lúdica e participativa, pretende-se favorecer o contato de crianças e jovens com tecnologias que normalmente lhes são apresentadas apenas como usuários, permitindo que passem a percebê-las também como objetos que podem ser compreendidos, modificados, programados e construídos. A participação em atividades realizadas nas escolas e no #VemPraUFVJM também contribuirá para aproximar estudantes da universidade pública, apresentando seus espaços, pessoas, cursos e projetos. A disponibilização aberta de documentação e roteiros amplia o impacto para além das atividades presenciais, permitindo que professores, escolas e outros projetos utilizem ou adaptem os materiais produzidos.

O protótipo deverá ser apresentado em ações presenciais e, quando pertinente, na Mostra de Profissões #VemPraUFVJM. Os materiais técnicos e pedagógicos serão organizados em formato digital e disponibilizados em página ou repositório público. Poderão ser utilizados QR Codes durante as apresentações para permitir acesso aos manuais, tutoriais, código-fonte e demais conteúdos. Também poderão ser produzidos fotografias do protótipo, pequenos vídeos demonstrativos, cartazes, infográficos e notícias institucionais sobre as atividades desenvolvidas, respeitando as regras institucionais relativas ao uso de imagem, especialmente quando houver participação de menores.