A robótica é um dos setores em maior crescimento em todo o mundo, adentrando no cotidiano de algumas sociedades. As inovações tecnológicas e o mercado de robôs estão em expansão, impulsionando o progresso da área em diversos âmbitos incluindo a educação, promovendo aprendizado prático e estimulando o desenvolvimento de habilidades críticas e criativas. Mesmo com avanços, essa implementação, no sistema educacional brasileiro, ainda ocorre de maneira lenta e pontual, com o propósito de cultivar habilidades em tecnologia, programação e resolução de problemas. O presente estudo, ainda em fase inicial de pesquisa, tem como objetivo descrever e analisar as experiências de ensino e aprendizagem de robótica educacional e pensamento computacional no Núcleo de Educação da Infância (NEI), escola de aplicação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Essa pesquisa se destaca pela inovação em adotar a robótica como ferramenta educacional na educação infantil, alinhando-se ao currículo da escola, que prioriza a metodologia de temas de pesquisa para a construção das aprendizagens. A investigação emerge de um projeto de extensão proposto pelo NEI, visando desenvolver e sistematizar um trabalho pedagógico direcionado às crianças das turmas 3 e 4 da educação infantil (idade entre 3 e 6 anos). Adotamos uma abordagem qualitativa e participativa, englobando observação participante, entrevistas e questionários para coletar dados que promovam uma compreensão detalhada das experiências das crianças e dos professores com as aulas de robótica e pensamento computacional. Para tanto, recorremos aos referenciais teóricos produzidos por Papert (1980) e Freire (1996), a fim de embasar nossa concepção de educação e tecnologia. Como desdobramento, almejamos que esta pesquisa contribua para a integração da robótica educacional e do pensamento computacional no ambiente escolar da infância, facilitando o desenvolvimento de uma formação abrangente que atenda não apenas às demandas científicas e tecnológicas, mas também aos interesses de aprendizado das crianças.