Rubrica de avaliação de projetos Arduino: ficha de notas, formulário de entrega e portfólio

Se você avalia um projeto Arduino só perguntando “funciona?”, pode acabar dando a mesma nota a um aluno que copiou o código de um colega e a outro que remontou o circuito três vezes e achou o bug sozinho. Uma rubrica de projetos Arduino mais justa olha cinco dimensões: o circuito (está montado certo e com capricho), o código (o aluno consegue mudar algo de propósito), a compreensão (consegue explicar uma linha que você escolher), o processo de depuração (o que fez quando deu errado) e a documentação e apresentação (consegue mostrar o que fez). Circuito, código e documentação medem o produto; compreensão e depuração medem o processo. Quando mais da metade da nota vem do processo, os alunos param de esconder os erros e começam a explicá-los.

Este post é um conjunto de modelos para você levar à aula amanhã: uma rubrica principal de 6 critérios e 4 níveis, pesos, um formulário de entrega do projeto de uma página, uma aula de entrega de 40 minutos, um checklist de 5 minutos na mesa, formulários de autoavaliação e de avaliação entre pares, um portfólio do semestre e um cálculo de nota passo a passo para um aluno. Os exemplos partem de uma turma hipotética de 24 alunos trabalhando em trios. Se você quer uma tabela mais curta, de 3 níveis, para observação rápida nas aulas semanais, use a rubrica do plano de aula de robótica e programação de 8 semanas; o conjunto abaixo é para a nota que você dá no fim de um projeto.

Por que “funciona?” não basta: 5 dimensões

Nos projetos Arduino, o produto e o aprendizado nem sempre estão no mesmo lugar. Um semáforo cujos LEDs acendem na ordem pode significar que o aluno carregou o código sem nunca lê-lo. Uma luz noturna que nunca acende pode ser a tentativa em que o aluno mediu o valor do sensor no Monitor Serial e descobriu um limite mal escolhido, que era exatamente o assunto da aula. Por isso ajuda dividir a rubrica em duas famílias. Do lado do produto, você olha o circuito, o código e os documentos entregues; essa evidência está na mesa, no papel e em uma foto. Do lado do processo, você olha como o aluno fala e o caminho que segue enquanto caça um bug; isso você só vê perguntando e observando. A tabela abaixo resume o que olhar em cada dimensão e de onde vem a evidência.

A rubrica principal: 6 critérios, 4 níveis e pesos

Às cinco dimensões, acrescentamos um sexto critério: hábitos de trabalho, segurança e trabalho em equipe. Em uma aula de Arduino em grupos, trocar fios com o cabo USB ligado ou largar o seu papel e ficar de lado também faz parte do aprendizado. Cada nível está escrito como um comportamento observável; em vez de expressões vagas como “entende bem”, você tem coisas que dá para ver na mesa, como “explica corretamente a linha escolhida e diz o que acontece se ela mudar”. Ver uma vez o comportamento de uma célula basta para pôr o aluno naquele nível. Se você ficar entre dois níveis, anote o mais baixo com uma nota curta; é a primeira coisa que você confere no próximo projeto.

Os pesos são propositais: 45% da nota vêm do produto (circuito, código, documentação) e 55% do processo (compreensão, depuração, hábitos de trabalho). A compreensão tem o maior peso porque, em uma aula em que o código é fácil de copiar, a explicação do próprio aluno é o sinal mais confiável do que ele realmente aprendeu. Nos primeiros projetos, você pode subir a montagem do circuito para 25% e baixar o código para 10%; nas primeiras semanas, os alunos carregam código pronto na maior parte do tempo de qualquer jeito. Na segunda metade do semestre, quando começam a juntar dois projetos ou a acrescentar comportamentos próprios, faz mais sentido subir o código para 20% e baixar o circuito para 15%. Mantenha o total em 100 e compartilhe os pesos com os alunos antes de o projeto começar; um aluno que sabe o que vale pontos também preenche o formulário de entrega com mais cuidado.

Modelo de formulário de entrega do projeto

O formulário de entrega tem uma página, e o grupo o preenche antes de mostrar o projeto. Ele não é para ser um relatório caprichado, e sim um único lugar que junta as evidências da rubrica: a lista de peças e a tabela de ligações sustentam o critério do circuito, a linha mudada sustenta o código, o bug e a correção sustentam a depuração, e a foto e o vídeo sustentam a documentação. A última linha, “O que esta linha faz?”, quem preenche é você. O exemplo abaixo é o formulário de um grupo hipotético que montou o projeto grátis do BlueGrays Luz noturna com LDR. A lista de peças vem da seção Componentes necessários do projeto e as ligações vêm do Esquema do circuito. Apague a terceira coluna quando copiar o modelo.

A força da pergunta “O que esta linha faz?” é que ela mostra o que o aluno realmente entendeu, mesmo em código copiado. Escolha uma linha diferente para cada integrante do grupo e escreva a resposta na última linha do formulário. Uma boa linha é uma que muda o comportamento do programa: um pinMode(), um analogRead() ou digitalRead(), uma condição if, um delay(). Não escolha uma chave nem uma linha vazia. Pergunte em dois passos: primeiro “o que esta linha faz?”, depois “o que acontece se você mudar o 13 desta linha para 12?” Um aluno que responde certo à segunda pergunta fica com 3 em compreensão; um que consegue percorrer com você o programa inteiro fica com 4. Ao escolher linhas em projetos prontos, as explicações do Passo a passo na aba Entenda o código do projeto levam você rápido às linhas que estão no coração do programa. Tratamos de como ler essa aba com os olhos do aluno em Entenda o código e Experimente você mesmo.

Aula de entrega: avaliando 8 grupos em 40 minutos

Checklist de 5 minutos na mesa

Imprima esta lista em A4 e use uma cópia por grupo. A ordem é proposital: primeiro alimentação e circuito, depois código, e as perguntas orais por último. Se o projeto não funcionar, não pare no meio; os itens restantes reúnem evidências para o critério de depuração. Dê no máximo 5 minutos por grupo; depois de algumas entregas, a maioria das conferências leva 4 minutos.

• Alimentação: a placa está alimentada pelo USB e o LED de alimentação dela está aceso.
• GND comum: a linha negativa da protoboard está ligada ao pino GND do Arduino; o sensor e o LED estão na mesma linha.
• Peças: o LED está na direção certa (perna longa do lado positivo), cada LED tem um resistor na frente, os valores dos resistores batem com o formulário.
• Comparado com o esquema: os pinos usados são exatamente os mesmos da tabela de ligações do formulário de entrega.
• Código: o código na placa tem a mudança do formulário; se não tiver certeza, peça ao grupo para carregá-lo mais uma vez.
• Comportamento: o projeto faz o que deve; se não fizer, o grupo sabe dizer por quê ou qual passo está tentando agora.
• Mostrar a mudança ao vivo: o grupo volta o valor mudado para o original e mostra a diferença.
• O que esta linha faz? Cada integrante foi perguntado sobre uma linha diferente e a resposta está no formulário.
• Registro de bugs: há pelo menos uma entrada para este projeto: sintoma, o que foi tentado, a correção.
• Evidências: há uma foto nítida do circuito tirada de cima e um vídeo de 10–20 segundos dele funcionando.

Formulário de autoavaliação

O formulário de autoavaliação ajuda os alunos a dar nome ao próprio aprendizado e dá a você uma segunda visão para comparar com a sua rubrica. Cada aluno o preenche individualmente; não é um formulário do grupo. A última coluna é a que mais importa: peça a um aluno que marcar “Sim” que anote uma evidência. A autoavaliação não conta para a nota, mas, se o nível que você deu e a marcação do aluno estiverem a dois passos de distância, é uma boa deixa para uma conversa de um minuto com ele. Às vezes os alunos se subestimam, e às vezes lembram de um momento que você perdeu.

Formulário de avaliação entre pares

O formulário de avaliação entre pares é preenchido enquanto os grupos testam os projetos uns dos outros. Defina a regra desde o começo: nada de pontos, só observações e sugestões. Alunos dando nota a um colega não é justo nem faz bem ao clima da sala, enquanto uma estrutura de “duas coisas de que gostei, uma sugestão” ensina a dar um retorno útil. Se quiser, você pode usar a qualidade da sugestão que um aluno escreve como evidência para o critério de trabalho em equipe. Devolva o formulário preenchido ao grupo dono do projeto; é essa cópia que vai para o portfólio.

Portfólio: o que juntar ao longo do semestre

Um portfólio conta a história do semestre, não de um único projeto. Pôr o formulário de entrega do primeiro projeto de LED de um aluno ao lado do formulário do último projeto mostra o crescimento melhor do que qualquer número sozinho. Papel ou digital não importa; o que importa é acrescentar os mesmos itens, com os mesmos nomes, em todo projeto. Para um portfólio digital, a pasta na nuvem ou a plataforma de aprendizagem que a sua escola já usa basta: uma pasta por aluno, uma subpasta por projeto, com nomes de arquivo começando pelo número do projeto, o nome do projeto e a versão. Para um portfólio em papel, uma pasta de argolas com um divisor por projeto resolve.

A parte mais valiosa do portfólio é o registro de bugs, porque é ali que mora a evidência do critério de depuração. Cada linha responde a seis perguntas: data e projeto, sintoma (o que aconteceu?), primeira hipótese, o que foi tentado (em ordem), a causa real e o que vou fazer na próxima vez. Uma linha de exemplo: “12 de novembro, Luz noturna com LDR; o LED nunca acende; hipótese: LED invertido; viramos o LED, nada mudou, mostramos o valor no Monitor Serial; causa real: um limite de 50 era baixo demais para a luz da sala; na próxima vez vou medir primeiro o valor do sensor.” Um registro que junta 10–15 linhas ao longo do semestre mostra quais erros o aluno não comete mais. Peça que registrem também os erros de compilação; eles podem consultar os mais comuns em erros de compilação no Arduino e aprender a ler valores de sensores em como usar o Monitor Serial.

Dados do app: o que o BlueGrays oferece e o que não oferece

Se os seus alunos usam o BlueGrays no próprio celular, algumas partes do app fornecem evidências pequenas, mas úteis, para a avaliação. O que todas têm em comum é que o próprio aluno mostra a informação a você na tela dele; o app não a manda separadamente ao professor. Então use-as não como nota por si sós, e sim como evidências que abrem uma conversa e completam o portfólio.

• Eu fiz: quando os alunos terminam um projeto, tocam nesse bloco na página do projeto, e o projeto vai para Oficina > Projetos concluídos. Em uma conferência do portfólio, peça ao aluno que abra essa lista; ela vira um índice rápido dos projetos que ele montou no semestre. Marcar leva um toque, então é uma declaração, não uma prova: para cada projeto da lista, procure no portfólio um formulário de entrega ou uma foto.
• Verificação oral com o Experimente você mesmo: a tarefa Experimente você mesmo no fim da aba Entenda o código de um projeto vai um passo além do “O que esta linha faz?”. Leia a tarefa em voz alta e peça ao aluno que diga, sem olhar o celular, qual linha mudaria e como; depois deixe-o fazer a mudança e carregar. Combine desde o começo que ele diga abertamente se usou a Dica ou o Ver solução: resolver com a dica pode ser um 3 em compreensão, resolver sem a dica e explicar por quê pode ser um 4.
• Se precisar de ajuda e Solução de problemas: um grupo que passa pela seção Se precisar de ajuda do Entenda o código, ou pela lista de Solução de problemas do projeto quando houver, está mostrando método na depuração. Pergunte qual item os ajudou a achar o bug e peça que o anotem no registro de bugs.
• Perguntas do dia e Meu nível: a série de perguntas que muda todo dia, o XP e os níveis de A1 Primeira luz a C2 Mestre da oficina são um bom jeito de manter os alunos ocupados com eletrônica entre as aulas, mas não os transforme em nota. As perguntas são respondidas em casa e sozinho, o nível nunca cai e o resultado depende de quanto tempo o aluno tem. Use para motivar: quem quiser pode compartilhar o novo nível com a turma no fim da semana, e ninguém é obrigado.

Exemplo de cálculo de nota: a pontuação de um aluno

Digamos que Sam seja o leitor do grupo que montou o projeto Luz noturna com LDR. As suas observações na aula de entrega são estas: montou o circuito pelo esquema sem erros (circuito 3); mudou o limite, mas não acrescentou um comportamento novo (código 2); explicou a linha do if, disse que com um limite de 600 em vez de 300 o LED acenderia com menos escuro e percorreu o programa inteiro (compreensão 4); sugeriu mostrar o valor no Monitor Serial quando o LED não acendeu e anotou no registro (depuração 3); o formulário de entrega tinha foto, mas faltava a tabela de ligações (documentação 2); fez o seu papel e ajudou o grupo ao lado (hábitos de trabalho 4). Há dois jeitos de calcular a pontuação. No método linear, cada critério vale o nível dividido por 4 vezes o peso. Na conversão suave, os níveis contam como 1 = 50%, 2 = 70%, 3 = 85%, 4 = 100%, para que um aluno que começou mas teve dificuldade não fique perto de zero em um critério.

A nota de Sam é 77,5 de 100 pelo método linear, 78 arredondando; com a conversão suave, é 86,5, ou seja, 87. Seja qual for o método escolhido, use o mesmo o semestre inteiro e explique-o aos alunos antes do primeiro projeto; depois você pode converter a porcentagem para a escala de notas da sua escola. A tabela diz mais do que um número, ela diz o que fazer a seguir: os dois critérios mais baixos de Sam são código e documentação. No próximo projeto, você pode definir as metas de acrescentar um comportamento novo (por exemplo, um bipe curto do buzzer além do LED quando escurece) e preparar a tabela de ligações sem ajuda. Se você puser os pesos e a conversão em uma planilha, as notas dos 24 alunos aparecem assim que você digita os níveis.

Avaliação justa: trabalho em grupo, circuitos que não funcionam, código copiado

• Contribuição individual em um grupo: os critérios de produto (circuito, código, documentação) podem ser dados ao grupo como um todo, e os de processo (compreensão, depuração, hábitos de trabalho) são sempre individuais. Perguntar a cada integrante sobre uma linha diferente com “O que esta linha faz?” já cria essa divisão. Reveze os papéis (montador, conferente, leitor) em todo projeto, para que no fim do semestre cada aluno tenha assumido cada papel pelo menos uma vez.
• Um circuito que não funciona: se o projeto não funcionar na entrega, dê no máximo 2 para o circuito, mas não baixe os critérios de processo. Um aluno que procurou o bug de forma sistemática, registrou e sabe explicar onde travou pode ficar com 3 ou 4 em depuração. Se quiser, permita uma correção até a próxima aula e reavalie a pontuação do circuito.
• Código copiado ou pronto: partir de um projeto pronto não é cópia; as aulas trabalham com código pronto de qualquer jeito. A pergunta real é o que o aluno fez com o código. Como o critério do código olha a mudança e o critério da compreensão olha a explicação, um código pego de outro grupo e não entendido fica baixo nessas duas linhas sozinho. A linha “De qual projeto eu parti?” do formulário torna um hábito citar a origem em vez de escondê-la.
• Código escrito com um chatbot: em projetos feitos em casa, o código pode ter sido escrito com uma ferramenta de IA. Em vez de proibir, aumente a verificação oral na entrega: os pontos vão para o aluno que sabe explicar e mudar o código, não para quem o escreveu.
• Peças quebradas e faltas: se o sensor de um grupo estiver quebrado ou um aluno faltar no dia da entrega, não preencha a rubrica naquele dia; complete com uma conferência curta na mesa na aula seguinte. Um problema causado pelo material não deve aparecer na nota do aluno.
• Todos conhecem a mesma tabela: leia a rubrica com os alunos antes do primeiro projeto e mostre um exemplo de cada nível. Alunos que conhecem as descrições dos níveis perguntam o que precisam fazer para chegar ao próximo nível em vez de contestar a nota.

Você não precisa esperar um projeto grande para testar a rubrica pela primeira vez: comece com um projeto de uma aula, como a Luz noturna com LDR ou o Semáforo, use uma vez o formulário de entrega e o checklist e depois ajuste os pesos à sua turma. Se você vai pôr a avaliação no fim de um programa mais longo, o modelo de apresentação de 3 minutos do post da oficina de Arduino de 5 dias funciona bem junto com esses formulários. Se os seus alunos abrem os projetos no BlueGrays, a lista de peças, o esquema do circuito e os passos do Entenda o código que alimentam a pergunta “O que esta linha faz?” já estão lá; você pode começar com 60 projetos grátis, 20 por plataforma, e, quando passar para os projetos Premium, pode distribuir códigos de pacotes de 5 ou 10 códigos, de compra única e sem renovação, em Perfil > Pacotes para educadores, em vez de cada aluno fazer uma assinatura.