Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
M at er ia l d e fo rm aç ãoEDUCAÇÃO TECNOLÓGICA manual do educador 9º ano M at er ia l d e fo rm aç ão Diretor-presidente: Marcos Wesley de Amorim Ribeiro. Vice-presidente: Victor Barros. Diretora de gestão educacional e produção editorial: Maristela Lobão de Moraes Sarmento. Produção editorial: Ana Pelegrini, Mariane Genaro e Vera Lúcia Rocha. Edição de texto: Mariane Genaro. Revisão: Paulo Roberto de Morais. Pesquisa iconográfica: Letícia Palaria e Sueli Costa. Design gráfico: Arthur Sacek, Cleber Carvalho, Giovana Matheus, Marília Castelli e Mare Magnum Artes Gráficas Ltda. Ilustração: Cleber Carvalho e Tom Bojarczuk. Design de produto: Arthur Sacek, Gabriel Mendonça, Jéssica Ferrari, Kevyn Tuleu, Matheus Pessôa, Rafael Munhoz e Victor Daga. Autores: Vinicius Signorelli, Jefferson Feitosa e Kátia Henrique. Leitura crítica: Luís Carlos de Menezes e Maria Tereza Perez Soares. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) ZOOM Educação Tecnológica : 9º.ano: manual do educador / Vinícius Signorelli...[et al.]. - - 2.ed.- - Curitiba, PR : ZOOM Editora Educacional, 2015. (Programa ZOOM Educação Tecnológica) ISBN 978-85-7919-629-4 ISBN 978-85-7919-614-0 (Obra completa) 1. Ensino Fundamental. 2. Interdisciplinaridade na educação. 3. Tecnologia. I. Signorelli, Vinícius. ll. Feitosa, Jefferson. lll. Henrique, Kátia. lV. Magalhães, Patrícia Camargo. V. Correa, Rui Zanchetta Fernandes. Vl. Título. Vll. Coleção. CDD – 370.115 © 2015 ZOOM Editora Educacional Ltda. Rua Cyro Correa Pereira, 2.400 - Bairro CIC Curitiba – PR – CEP 81460-050 – Brasil Tel./fax: 55+ 11 3075.2222 zac@zoom.education M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão 9º ANO Manual do Educador 2ª edição Ano 2015 ZOOM Editora Educacional Ltda Curitiba/PR Vinicius Signorelli Jefferson Feitosa Kátia Henrique Patrícia Camargo Magalhães Rui Zanchetta Fernandes Correa M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoSUMÁRIO VEÍCULO COM LAGARTAS ............................ 5 Situação-problema ........................................ 11 BARCO VIKING................................................. 55 Situação-problema ........................................ 61 ESTEIRA SELETORA ......................................... 12 Situação-problema ........................................ 19 ROVER ............................................................... 20 Situação-problema ........................................ 26 PRENSA ............................................................. 27 Situação-problema ........................................ 33 CARRO COM SENSOR DE COR .................... 34 Situação-problema ........................................ 40 CANCELA AUTOMÁTICA ................................ 41 Situação-problema ........................................ 48 BRAÇO ROBÓTICO ......................................... 49 Situação-problema ........................................ 54 M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoBALANÇA .......................................................... 62Situação-problema ........................................ 70 GUINDASTE .........................................115 Situação-problema ..........................121 DISCO MUSICAL .............................................. 71 Situação-problema ........................................ 78 IMPRESSORA RADIAL ..................................... 79 Situação-problema ........................................ 84 ESCÂNER ........................................................... 85 Situação-problema ........................................ 92 LANÇADOR DE AVIÕES .................................. 93 Situação-problema ........................................ 100 DRAGSTER ........................................................ 101 Situação-problema ........................................ 108 EMPILHADEIRA ................................................ 109 Situação-problema ........................................ 114 M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Veículo com lagartas PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir um veículo que se mova com duas lagartas. ∙ Controlar o deslocamento do veículo por meio do ícone de programação mover volante (move steering). ∙ Programar o movimento do carro para que execute uma trajetória predeterminada. Conteúdos curriculares ∙ Velocidade. ∙ Movimento linear e movimento de rotação. ∙ Eixo de rotação. ∙ Ângulo de rotação. ∙ Pressão. Competências em foco ∙ Realizar investigações. ∙ Propor e resolver problemas. ∙ Modelar. Desenvolvimento da aula Na seção “Conectar”, os alunos conversam sobre as diferenças entre o trator com lagartas e o trator com pneus. Em equipes, constroem o carro com lagartas e aprendem como programá-lo, usando o ícone de programação mover volante (move steering) para que se desloque em linha reta e faça curvas. Na sequência, programam o carro para que faça percursos simples e uma curva de 180° em torno de seu próprio eixo. Por fim, as equipes são desafiadas a programar o carro para que ele execute uma trajetória predeterminada e acerte um objeto ao final do caminho. Ponto de atenção O ponto de atenção da aula é a atividade da seção “Analisar” em que as equipes devem programar o veículo para andar uma distância predeterminada. As equipes devem perceber que o tempo que o carro demora para andar 50 cm, por exemplo, depende da potência dos motores, que será determinada por cada equipe. Então, o tempo para percorrer os 50 cm será diferente para cada uma delas. Incentive os alunos a usar tentativas para definir a distância que o carro anda em determinado intervalo de tempo, ou a distância que ele anda depois de 10 ou 20 rotações do motor, ou ainda depois de o motor girar 360°, por exemplo. Dessa forma, eles podem estabelecer como controlar o movimento do carro. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre as imagens de um trator com lagartas e um trator com pneus. Estimule-os a observar semelhanças e diferenças entre eles e a levantar hipóteses sobre as vantagens da lagarta em relação aos pneus, assim como possíveis desvantagens de seu uso. As lagartas de um trator como o da imagem favorecem o deslocamento em solos macios, de pouco atrito e acidentados. Isto porque elas distribuem o peso do veículo sobre uma área maior, reduzindo a pressão sobre o solo. Ao mesmo tempo, o uso das lagartas propicia maior tração, uma vez que a área de contato com o solo é maior. Por outro lado, os veículos com lagartas estão mais sujeitos a falhas, já que seus componentes sofrem maior desgaste mecânico. Além disso, o uso das lagartas faz com que o veículo apresente uma inércia muito grande, o que exige torques elevados e, portanto, alto consumo de combustível. Conexões Interdisciplinares História: O tema das lagartas pode ser aprofun- dado por meio de uma pesquisa sobre diferentes veículos desenvolvidos ao longo da história da humanidade. A produção de um mural ilustra- do, apresentando esse conteúdo à comunidade escolar, pode ser um bom projeto de trabalho proposto à turma. Você pode encontrar informações sobre a história da tecnologia das lagartas no material disponível em: <http://bit.ly/1s03ksF>. (Acesso em: out. 2014.) M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes devem construir o veículo com lagartas. Quando o veículo estiver pronto, estimule-as a observar onde se encontram os motores e como eles transmitem o movimento para as lagartas, assim como para as portas às quais estão conectados. Analisar Na primeira parte desta seção, as equipes programam o movimento docarro utilizando o ícone mover volante (move steering), o qual permite o controle simultâneo dos dois motores. Se sua turma tiver alunos novos que não conhecem esse bloco, você pode colocá-los em contato com alunos que já sabem como utilizá-lo, para que aprendam com os mais experientes. Em seguida, as equipes têm como tarefa programar o veículo com lagartas para que ele se movimente em linha reta por uma distância de 50 cm. Oriente as equipes a, inicialmente, conversar sobre como podem proceder para realizar essa tarefa. A ideia é que os alunos realizem um processo de investigação no qual programam o carro, observam a distância percorrida e, então, façam os devidos ajustes na programação para que o carro venha a percorrer a distância estabelecida. Caso você perceba que as equipes precisam de ajuda, oriente-as a escolher um intervalo de tempo que consideram suficiente para o carro andar 50 cm. A equipe observará, então, se o tempo foi maior, menor ou suficiente para andar os 50 cm e, assim, deverá fazer os ajustes de tempo necessários até que o carro venha a percorrer a distância pretendida. Como a potência que cada equipe colocará nos motores pode variar, esse tempo não será o mesmo para todos da turma. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão • Por onde começar a determinação do tempo para o veículo andar 50 cm? • Quanto tempo vocês acham que o carro levará para andar esses 50 cm? • Que ajustes sua equipe deve fazer se a distância percorrida pelo carro for maior do que 1 metro? E se for menor? Veja algumas mediações que você pode realizar neste momento: Uma vez que as equipes tenham realizado essa tarefa com o intervalo de tempo determinado, elas terão de repetir a investigação, agora controlando o movimento dos motores por meio dos giros das rodas em rotações e depois controlando os motores por meio do giro das rodas em graus. Analisar M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Ampliando o trabalho Ciências: Esta aula favorece o estudo do movi- mento e também o conceito de velocidade. Na seção “Analisar”, convide os alunos a encontrar a velocidade média do deslocamento do carro no trecho em linha reta, uma vez que eles co- nhecem a distância (50 cm ou 1 m) e também o tempo (estabelecido na programação). Com estes dados é possível determinar a velocidade em metros por segundo (m/s), conversar sobre seu significado e comparar as velocidades dos carros das diversas equipes. Como as manobras de um veículo com lagartas acontecem somente quando elas se movimen- tam com velocidades diferentes, pode-se ex- plorar a ideia de movimento relativo. Os alunos podem fazer observações para perceber como a diferença de velocidades entre as lagartas estabelece o tipo de curva que o carro faz. Na sequência é possível abordar o estudo do movimento de rotação. Como os ângulos do movimento do carro são conhecidos, também é possível determinar a velocidade média de rotação do carro em torno de seu eixo, ou seja, a velocidade angular. Pode-se ainda estudar sobre a pressão (a força que é exercida por unidade de área). Por estima- tivas, pode-se comparar a pressão que um trator de quatro pneus exerce sobre o solo com aquela exercida pelo trator com lagartas. Um caminho introdutório mais simples é comparar a pressão que uma pessoa exerce sobre o solo quando está com os pés inteiramente sobre ele com aquela exercida quando se encontra sobre as pontas dos pés, ou usando um sapato de salto. Uma vez que as equipes tenham realizado essa tarefa com o intervalo de tempo determinado, elas terão de repetir a investigação, agora controlando o movimento dos motores por meio dos giros das rodas em rotações e depois controlando os motores por meio do giro das rodas em graus. Para encerrar esta seção, a tarefa é programar o carro para que ele ande 1 metro para a frente, faça um giro de 180°, virando sobre o próprio eixo, e volte à posição inicial. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes são desafiadas a programar o carro para que ele percorra uma trajetória predeterminada: seguir em linha reta por 1 metro, virar 90° à direita e andar por mais 0,5 metro, até atingir um objeto que se encontra na posição final do percurso, derrubando-o da mesa. A intenção neste caso é que a programação seja precisa, para que o carro empurre o objeto que vai cair e pare antes de cair também. Depois que a equipe tiver resolvido o desafio proposto, oriente os alunos para que façam um registro simples da programação e estimule- os a circular pela classe para ver as soluções encontradas pelas demais equipes. Veja a seguir uma possível programação que pode resolver o desafio proposto. Lembre-se de que o tempo de percurso depende da potência dos motores e, portanto, existem outras possibilidades de resolver esse problema. Por isso, é interessante que os alunos conheçam a forma como as outras equipes solucionaram o mesmo problema. Ampliando o trabalho Geometria: Como a aula envolve o movimento de rotação (movimento angular), é possível avançar no estudo dos ângulos e de suas me- didas, abordando as relações entre medidas em graus e em radianos, por exemplo. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Nesta situação-problema os alunos deverão pensar, planejar e projetar um veículo capaz de superar qualquer obstáculo para levar os primeiros socorros e também suprimentos. Ex- plore as diversas possibilidades de resolução e faça um levantamento com os alunos das pos- síveis soluções deste problema. Em seguida, realize as seguintes mediações: ∙ O que pode ser construído para resolver este problema? ∙ O que deve ser feito na montagem para que este veículo consiga superar qualquer obstáculo que possa surgir no caminho? ∙ Que peças precisam ser utilizadas para que o carro não atole ou quebre diante dos obstáculos do terreno em que o veículo passará? ∙ Será que a potência dos motores ou o peso do veículo influenciará na velocidade e no desempenho dele? Expliquem. Após as mediações, solicite que os alunos ini- ciem a montagem e façam um planejamento prévio de como vão resolver o problema, pen- sando nas peças que vão utilizar e como vão dividir as tarefas dentro da equipe. Ao término da montagem, oriente as equipes a apresentar soluções e faça as seguintes mediações: ∙ Como a equipe resolveu o desafio proposto? ∙ A montagem atende às especificações de não atolar e superar qualquer obstáculo? ∙ Como vocês dividiram as tarefas? ∙ Quais peças foram usadas na construção do robô? ∙ Expliquem como ficou a lógica usada para programar este mecanismo. Alguma equipe resolveu esta programação da mesma forma? ∙ Vocês ficaram satisfeitos com o resultado encontrado? Por quê? ∙ Quais foram as ideias que surgiram no planejamento? ∙ Por que optaram por esta solução e não outra? ∙ Como o protótipo será controlado? ∙ O protótipo é aéreo, terrestre ou aquático? Por quê? ∙ Vocês acreditam que este projeto pode ser implementado de maneira real em alguma cidade? Justifiquem. Em seguida, solicite que os alunos desmontem o projeto e organizem os kits LEGO®. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Esteira seletora PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir uma esteira seletora a partir de uma esteira transportadora utilizando um sensor de cor e uma alavanca separadora. ∙ Programar o sensor de cor e o movimento da alavanca separadora para que a esteira transportadora funcione como esteira seletora. ∙ Avançar na utilização do sensor de cor. Conteúdos curriculares ∙ Cores dos objetos. ∙ Cor da luz e frequência da onda luminosa. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Resolver problemas. Desenvolvimento da aula Os alunos leem o textoda seção “Conectar” e conversam sobre o uso de esteiras transportadoras e seletoras em diversas atividades. Em equipes, constroem a esteira, reconhecem e conversam sobre seus componentes e programam para que ela se movimente adequadamente. Em seguida, programam o sensor de cor e o motor do braço separador (ou alavanca separadora) para que a esteira funcione como uma esteira seletora, a qual deverá reconhecer e separar peças vermelhas e amarelas. Por fim, as equipes são desafiadas a juntar as esteiras, formando uma única, e a programar o sensor de cor e as alavancas separadoras para que cada uma selecione peças de uma única cor. Ponto de atenção O ponto de atenção desta aula é o desafio lançado na seção “Continuar”, uma vez que todas as equipes devem trabalhar cooperativamente para chegar à solução. Cada equipe deve escolher a cor que sua esteira irá selecionar, uma vez que faça parte da esteira da classe toda. Se necessário, oriente as atividades das equipes para que todas consigam trabalhar coletivamente. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre o uso de esteiras transportadoras em nossa sociedade. Apresente a eles alguns exemplos e estimule-os a trazer outras aplicações que eles conhecem ou que imaginam existir. Estimule- -os a refletir sobre as contribuições que esta tecnologia trouxe para o transporte de materiais e para a automação industrial. A esteira transportadora propiciou que cargas pudessem ser transportadas em um menor tempo; além disso, facilitou o processo de automação das indústrias, promoveu a redução nos custos e um aumento no volume da produção. Na sequência, os alunos leem o texto e conversam sobre os diversos usos das esteiras transportadoras e seletoras nas atividades humanas. Durante essas conversas, as seguintes mediações podem ser feitas: • Vocês já conheciam as esteiras transportadoras? • Que aplicações de esteiras transportadoras foram mais surpreendentes para vocês? • Que outras aplicações de esteiras transportadoras vocês imaginam? Conexões Interdisciplinares História e Geografia: O contexto histórico e social no qual as esteiras transportadoras passaram a ser utilizadas, a partir do início do século XX, possibilita a abordagem do processo de industria- lização das linhas de montagem automobilística e do processo de automação da produção. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem a esteira seletora de acordo com o passo a passo de montagem. Durante o trabalho de montagem é importante observar se as equipes respondem adequa- damente às questões propostas no fascículo do aluno, pois essas respostas orientam o trabalho posterior de programação da esteira para que ela faça a correta seleção de objetos a partir de suas cores. É importante também que cada equipe con- sidere as portas utilizadas para conectar os motores e também o sensor de cor. É muito comum equipes encontrarem dificuldades para programar o funcionamento de uma montagem porque não observaram com atenção as portas usadas por motores e sensores e que devem constar no ícone de programação utilizado. ∙ Na primeira pergunta é preciso que cada equipe verifique a que porta o motor está conectado. O movimento desse motor é transmitido à esteira por meio de uma roda dentada. ∙ Na segunda pergunta, cada equipe deve verificar a que porta o sensor de cor está conectado. Nesta montagem o sensor de cor funciona na opção modo de cores (compare – colour), na qual ele pode identificar seis cores diferentes e mais a situação “sem cor”. ∙ Na terceira pergunta, a equipe deve indicar a porta à qual o motor que movimenta a alavanca está conectado. Com a montagem da esteira transportadora concluída (ainda não programada para selecionar peças), observe se cada equipe realiza uma ve- rificação de seu funcionamento, conferindo se o movimento da esteira ocorre sem problemas. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoAgora os alunos deverão transformar a esteira transportadora em uma esteira seletora, de modo que ela separe peças de cor vermelha e de cor amarela. ∙ Como programar para que o sensor de cor reconheça peças vermelhas e amarelas? Para isso é preciso utilizar o ícone de programação do sensor de cor e, também, o ícone que programa o movimento do motor do braço que separa a peça selecionada. ∙ Depois que o sensor de cor tiver reconhecido uma peça vermelha ou amarela, como fazer para que a informação chegue até a alavanca separadora? Veja a programação na página seguinte. ∙ Como programar o movimento da alavanca? Não se esqueçam de que ela deve ir e voltar. Veja a programação na página seguinte. Analisar Dessa forma, a montagem fica pronta para a programação do sensor de cor e dos movimentos da alavanca seletora. Construir M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Este ícone comanda o motor que movimenta a esteira e está conectado à porta A. Para concluir esta etapa, oriente cada equi- pe no registro da programação – que deve ser bastante simples e tem o objetivo de ajudar os alunos a se apropriarem dos ícones e da lógica da programação. A seguinte programação resolve o desafio proposto: Este ícone controla o sensor de cor, que irá identificar as cores amarelo e vermelho e está conectado à porta 3. O ícone repetir (loop) garante que, após cada seleção, a esteira seletora mantenha-se funcionando. Estes dois ícones controlam o motor que movimenta a alavanca seletora. Cada movimento corresponde a um ângulo de 90°, um para ir (com potência 50) e outro para voltar (com potência -50). Note que, ao programar o ícone responsável pelo funcionamento do sensor, os alunos de- verão escolher as cores vermelha e amarela e indicar a porta de entrada no EV3. Na progra- mação do movimento da alavanca, os alunos devem levar em conta o tempo que a peça levará para chegar até ela. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoO boxe “Você sabia...” aborda as principais ca-racterísticas do sensor de cor, comentando o fato de que a luz branca é composta pela mis-tura de luzes de cores distintas e que podem ser separadas por um prisma de vidro, o que também pode ocorrer em gotas de água em suspensão no ar, formando o arco-íris. A visão que temos das cores dos objetos também é abordada, considerando que o sensor de luz funciona pela identificação de algumas cores diferentes. Ampliando o trabalho Ciências: A discussão sobre o sensor de cor pode abrir as portas para o estudo da visão das cores, das cores-luz e das cores-pigmento (cores dos objetos), conteúdo bastante interessante que possibilita a realização de vários experi- mentos. Pode-se também fazer uma analogia entre os sentidos humanos (visão, audição etc.) e o funcionamento dos diferentes sensores. É particularmente interessante conversar com os alunos sobre o funcionamento do LDR (light dependent resistor), dispositivo eletrônico (re- sistor) que tem sua resistência elétrica alterada pela incidência de luz. Analisar M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes são de- safiadas a unir suas esteiras seletoras de modo que cada uma seja responsável por separar peças de uma determinada cor. Como toda a classe irá trabalhar sobre uma única tarefa, é importante que você os ajude a se organizarem. Depois de terem cumprido a tarefa e observado a esteira seletora em funcionamento, oriente-os a registrar individualmente os aspectos da aula que foram significativos para eles. Apesar de simples, atividades como essa valorizam as experiências pessoais dos alunos e contribuem para que cada um olhe para a própria aprendi- zagem. O compartilhamento dos registros, por sua vez,favorece a socialização da diversidade de percepções. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Nesta proposta, os alunos deverão pensar em uma solução para separar três tipos de peças de cores diferentes que deverão ser colocadas em três contêineres de forma autônoma. Para ajudar os alunos, converse sobre as ideias que eles têm para solucionar a situação apresentada. Em seguida faça as seguintes mediações: ∙ Vocês imaginam como deve ser a fábrica da LEGO®? (Veja um breve vídeo que mostra como é a fábrica da LEGO em: <http://bit.ly/1sx4M2W>. [Acesso em: nov. 2014.]) ∙ Que sensor é capaz de identificar cores? ∙ Como podemos usá-lo para separar as peças conforme solicitado? ∙ Quantos motores vocês pensam em usar? Qual montagem, então, pode ser feita? ∙ O que significa o mecanismo ter de funcionar de forma autônoma? ∙ Para que os dados (identificação das cores das peças) sejam constantemente analisados, quais ícones de programação devem ser utilizados? Em seguida, deixe os alunos construírem em equipes suas soluções e peça-lhes que, ao término da montagem, apresentem-nas à classe. Durante as apresentações faça as se- guintes mediações: ∙ O mecanismo construído separa as peças e as transporta em seu devido contêiner? Como? Ele possui um sistema de alavancas? ∙ O mecanismo funciona de forma autônoma? Como? ∙ O que vocês construíram? Expliquem como chegaram a este resultado. ∙ Por que vocês optaram por esta montagem e não por outra? ∙ Quando vocês encontraram uma resposta, vocês ficaram satisfeitos ou procuraram outras soluções? ∙ Vocês ouviram as sugestões dos colegas? Quais foram essas sugestões? ∙ Que dificuldades vocês encontraram? Como elas foram resolvidas? ∙ O que foi mais desafiador nesta atividade? Ao término das apresentações finalize a aula e solicite que os alunos organizem os kits LEGO. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Rover PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir e programar um robô que simule um rover. ∙ Avançar no estudo das programações utilizando o sensor ultrassônico. ∙ Controlar dois motores simultaneamente. Conteúdos curriculares ∙ Rovers. ∙ Exploração espacial. ∙ Coleta e análise de materiais espaciais. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Resolver problemas. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula No início da aula, os alunos conversam sobre o jipe-robô Curiosity e leem o conteúdo da seção “Conectar”. Em equipes, constroem um rover, reconhecem seus componentes e conversam sobre o funcionamento do sensor ultrassônico. Na sequência, programam o robô para que ele reconheça um obstáculo e pare a certa distância dele. Por fim, as equipes programam o robô para que ele simule parte do comportamento do Curiosity: encontrar uma rocha, analisá-la e, em seguida, continuar seu movimento buscando outras rochas. Ponto de atenção É importante cuidar para que a aula não se limite só ao cumprimento das tarefas propostas, o que empobreceria as situações de aprendizagem dos alunos. O tema da aula é muito rico e possibilita que se discutam a exploração espacial e o uso de robôs. Assim, planeje para que os alunos sejam colocados diante de questões que problematizem o sentido da exploração do espaço e o enorme conhecimento científico e tecnológico envolvido em missões como a do rover Curiosity – há algumas questões na seção “Conectar”, no fascículo do aluno, que possibilitam essas discussões. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre o uso de robôs na exploração de planetas. En- tão, sugerimos que você mostre a eles o vídeo da Nasa <http://bit.ly/1rqvw4o>, que apresenta a missão do Curiosity no planeta Marte. Esse filme abre inúmeras portas para uma conversa sobre a exploração espacial e o conhecimento envolvido em empreendimentos dessa nature- za. Procure dar atenção especial à tecnologia envolvida no pouso do Curiosity, à discussão sobre a comunicação entre o robô e o planeta Terra e à diversidade de instrumentos que este robô possui para ser capaz de cumprir as tarefas para as quais foi projetado. Neste sentido, vale a pena explorar o site da Nasa que apresenta toda a tecnologia envolvida no funcionamento do Curiosity <http://1.usa.gov/1m32BTF>. (Acessos em: out. 2014.) As seguintes questões podem ser orientadoras da conversa: • Quais os tipos de dispositivos tecnológicos o robô deve apresentar? • Como o robô deve proceder para identificar uma rocha, coletar uma amostra e analisá-la? • Que equipamentos o robô deve possuir para poder analisar as amostras coletadas? • Como ele envia os resultados da análise para a Terra? • Que sensores deve ter? Qual o papel destes sensores? M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoAmpliando o trabalho Ciências: Como esta aula envolve o emprego de sensores de distância que fazem uso do ul- trassom, é possível inseri-la em uma discussão mais ampla sobre as ondas sonoras, o espectro sonoro e os limites da audibilidade humana (e de outros seres vivos). Além disso, é possível abordar as tecnologias que utilizam o ultrassom, como aparelhos de diagnóstico médico e o sonar. Analogias com a ecolocalização por seres vivos, como morcegos, podem ser exploradas. O tema da aula possibilita, ainda, a discussão sobre viagens espaciais. Você já imaginou uma colônia humana em Marte? O projeto “Mars One” visa levar quatro pessoas para morar em Marte a partir de 2023. Mais de 100 mil pessoas já se inscreveram para essa viagem sem volta. Esse, então, pode ser um tema de pesquisa para os alunos realizarem. Eles podem, inclusive, avaliar os motivos que os levariam ou não a se inscreverem neste projeto. Para saber mais, acesse os seguintes links: <http://bbc.in/1ouq5qL> (sobre viagens a Marte que já possuem inscritos) e <http://glo.bo/1vNOS9Y> (sobre a possibilidade da primeira colônia humana em Marte virar reality show). (Acessos em: out. 2014.) Conectar Conexões Interdisciplinares História e Geografia: A abordagem da exploração espacial que considere o contexto geopolítico, particularmente na época da Guerra Fria, pode enriquecer muito a proposta. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Depois de construírem o rover, as equipes deverão programá-lo de modo que ele se movimente até encontrar um objeto, que aqui simulará uma rocha. Ao reconhecer esse objeto, o robô deverá parar a menos de 10 centímetros de distância e, então, emitir um som, simulando, assim, a análise da rocha. Oriente-os a conversar sobre as questões propostas no fascículo do aluno e passe pelos grupos para ajudá-los sempre que necessário. Veja algumas possíveis respostas para as questões. ∙ O robô tem dois motores e consegue se movimentar em qualquer direção. ∙ O sensor de distância está localizado na parte dianteira do robô e é capaz de identificar objetos à sua frente enviando sinais ultrassônicos e recebendo-os de volta. ∙ Para que o robô ande continuamente em linha reta, os dois motores precisam ser acionados na mesma direção ao mesmo tempo. Para que os alunos respondam às duas últimas questões, oriente-os a testar diferentes programações. Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem o robô de acordo com o passo a passo de montagem. Oriente-os a identificar, durante e após a montagem, cada um dos componentes do rover e a conversar sobre seu funcionamento. É importante comentar com os alunos que as rodinhas do robô parecidas com esteiras não têm nenhuma função para além daquela de simular a estética dos rovers. Depois que cada equipe tiver concluído a montagem, converse com os alunos sobre o funcionamento do sensor ultrassônico da LEGO®. Relembre-os do texto lido na seção “Conectar” sobre esse sensor, convide-os a levantarsuas hipóteses e enriqueça a conversa trazendo exemplos da presença do ultrassom na natureza e na tecnologia. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoA seguinte programação resolve o desafio proposto: Para concluir esta etapa, oriente os alunos a registrar no fascículo do aluno a programação criada por eles. Por fim, os alunos podem Analisar circular pelos demais grupos para observar seus robôs em funcionamento e conversar sobre as dificuldades encontradas. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes programam o robô simulando a inspeção do solo de um planeta, isto é, o robô deve encontrar uma rocha, analisá-la e, em seguida, continuar seu movimento buscando encontrar outras rochas. Encerre a aula compartilhando os aprendizados dos alunos sobre a missão do Curiosity e faça as seguintes mediações: • Como vocês resolveram o desafio na seção “Continuar”? • Quais as semelhanças entre o robô que vocês montaram e o robô Curiosity? • Como vocês programaram o robô para atingir os objetivos propostos? • O que foi mais desafiador nesta tarefa? • Como vocês dividiram as tarefas no momento da montagem? M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Faça a leitura da situação-problema com os alunos. Em seguida mostre-lhes o vídeo <http:// bit.ly/1szCci9>, que conta a história do brasileiro Marcos Pontes na Estação Espacial. (Acesso em: nov. 2014.) Quando terminar, faça as seguintes pergun- tas para orientar o trabalho deles: ∙ Vocês já tinham ouvido falar no astronauta Marcos Pontes? E na Estação Espacial? ∙ O que mais chamou a atenção de vocês neste vídeo? Vocês já pensaram em ser astronautas? ∙ Qual é o problema apresentado neste desafio? ∙ Como construir um braço que tenha essas opções de movimento? ∙ Qual é a finalidade de uso deste dispositivo? Em seguida, oriente as equipes a planejar como resolverão o desafio, como vão dividir as tarefas e quais peças serão utilizadas. Por fim, incentive os alunos a compartilhar com os demais grupos as soluções encontradas, apresentando suas ideias. As perguntas a seguir vão orientá-lo nas apresentações dos alunos: ∙ Vocês usaram sensores no braço mecânico? Quantos? Qual é a função de cada um? Por que optaram por utilizá-los nesta montagem? ∙ Esta montagem atende aos pré-requisitos dos quais a Nasa precisa? ∙ Vocês testaram outras soluções para resolver este problema? Por que optaram por esta solução e não outra? ∙ Como solucionaram a questão de fazer com que o braço mecânico agarrasse objetos e também realizasse movimentos horizontais e verticais? Como as outras equipes resolveram esta questão? Depois que todos os grupos apresentarem suas soluções, finalize a aula e solicite que os alunos desmontem seus projetos e organizem os kits LEGO®. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Prensa PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir e programar uma prensa. ∙ Avançar na programação do uso de sensores de toque e ultrassônico. ∙ Programar o funcionamento de três sensores e um motor ao mesmo tempo. Conteúdos curriculares ∙ Segurança do trabalho no setor industrial. ∙ Reciclagem. ∙ A importância da reciclagem para a sociedade e o ambiente. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Resolver problemas. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula Os alunos conversam sobre a imagem de abertura da seção “Conectar” e, em seguida, leem o texto. Em equipes, constroem um modelo de prensa, reconhecem seus componentes e conversam sobre seu funcionamento. Na sequência, programam o movimento da prensa para que funcione somente quando os dois sensores de toque estiverem pressionados e que pare quando algo se aproximar dela, simulando a situação de segurança do operador. Por fim, conversam e planejam a prensa com o intuito de aumentar sua capacidade produtiva. Ponto de atenção Nesta aula, os alunos utilizarão o ícone de programação condicional (switch), de modo a coordenar as ações comandadas por dois sensores de toque. Além disso, deverão explorar a programação paralela, uma vez que terão de inserir na programação as informações provenientes do sensor ultrassônico. É importante que os alunos descubram seus próprios caminhos e soluções. Para ajudá-los, procure passar nos grupos para garantir que essa lógica no uso do ícone condicional está garantida. Materiais necessários Copinhos descartáveis de café. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre a produção e o destino do lixo em nossa sociedade, centrando-se particularmente nos processos de triagem dos resíduos sólidos para encaminhá-los às empresas que realizam a reciclagem desses materiais. As seguintes questões podem ser orientadoras da conversa: • Como vocês imaginam que acontece o processo de separação dos resíduos sólidos produzidos em nossa sociedade? • Como separar materiais tão distintos como plásticos, metais, vidros, entre outros? Quais as etapas envolvidas neste processo? • Quais as contribuições da automatização de uma central de reciclagem? Ampliando o trabalho Ciências: Para uma exposição de projetos na escola os alunos poderão construir um proje- to de uma usina de reciclagem de lixo. Cada equipe da sala pode construir um pedaço desta maquete usando as montagens que já fizeram e outras que poderão inventar. Como referên- cia, podem usar a imagem que se encontra no fascículo do aluno. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem o modelo de uma prensa, de acordo com o passo a passo de montagem. Estimule-os a dividir tarefas e entregue para os alunos os copinhos de café para que possam testar a prensa. Conectar Conexões Interdisciplinares Veja alguns temas que podem ser discutidos sobre a sociedade de consumo e os desafios a serem enfrentados na gestão dos resíduos sólidos. Geografia: Os tipos de resíduos produzidos e as consequências socioambientais do descarte inadequado. A produção de lixo na sociedade. A Política Nacional de Resíduos Sólidos, a logística reversa e a responsabilidade compartilhada. História: O contexto histórico que levou à emer- gência do modo de produção capitalista e os pilares da atual sociedade de consumo (a obso- lescência, o crédito e a publicidade). Língua Portuguesa e Matemática: Leitura de repor- tagens que discutam o consumo e a geração de lixo na sociedade atual, com um olhar também para os números (porcentagens, taxas, entre outros). Arte: A criação e expressão a partir do lixo. Dis- cussão de produções artísticas que problema- tizem o tema. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoDepois que a montagem estiver completa, oriente--os a discutir o funcionamento dela, por meio das questões norteadoras propostas no fascículo do aluno. Veja algumas possíveis respostas relacionadas a seguir: ∙ O motor serve para elevar ou baixar a alavanca que prensa os objetos. ∙ O sensor de toque tem a função de ativar a prensa. Há dois sensores na montagem para garantir a segurança do operador, pois a prensa é ativada somente se os dois sensores forem pressionados simultaneamente, prevenindo que a mão do operador esteja embaixo da prensa. ∙ Caso o operador tente burlar o sistema de segurança, o sensor ultrassônico pode perceber se ele está próximo à máquina. Nesse caso, a prensa não funciona, evitando acidentes. Analisar ∙ Pressionando os dois sensores de toque, a alavanca prensa o objeto colocado em sua base. Se um dos sensores for solto ou o sensor ultrassônico identificar a aproximação do operador, a máquina é travada, retornando à posição original. Em seguida, os alunos programam a prensa, de modoque ela funcione somente se os dois sen- sores de toque conectados às portas numéricas forem simultaneamente pressionados. Assim que forem liberados, a plataforma sobe, voltando à posição inicial. Além disso, os alunos devem incluir na programação as informações provenientes do sensor ultrassônico, de tal forma que a máquina pare sempre que algum objeto ou alguém se apro- ximar dela a uma distância menor do que 5 cm. Para isso, os alunos utilizarão o ícone de pro- gramação condicional, que permite programar ações comandadas pelos sensores. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Oriente os alunos a trocar ideias livremente e, caso você sinta que estão com dificuldade, passe pelos grupos e converse com eles sobre as questões norteadoras apresentadas no fas- cículo do aluno. A seguinte programação resolve o problema proposto a eles: M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, os alunos são de- safiados a pensar, planejar e testar possíveis aperfeiçoamentos na programação e na estrutu- ra da prensa, visando aumentar sua capacidade produtiva. Ao final, sugerimos que compartilhem suas conclusões, seja por meio da produção escrita (um relatório), seja por meio de uma apresentação oral. Durante a apresentação dos alunos faça as seguintes mediações: • Para aumentar a capacidade produtiva da prensa, quais foram as mudanças implementadas pela sua equipe? • Como ficou a programação final deste projeto? Quais foram as mudanças feitas pela sua equipe para atingir o objetivo proposto na seção “Continuar”? • O que foi mais desafiador nesta tarefa? • Vocês tiveram outras ideias para solucionar este desafio? Quais foram? Por que optaram por esta solução? • Quais são os itens de segurança implementados neste projeto? M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema O olhar dos alunos nesta situação-problema será diferente do que estão habituados nas au- las de educação tecnológica. Os alunos deve- rão pensar em um objeto vestível com algum aparato tecnológico que seja capaz de avisar ou evitar a queda de um trabalhador da cons- trução civil. Então, para ajudar os alunos a pen- sar em uma solução, depois de fazer a leitura da situação-problema, proponha as seguintes perguntas de mediação para os alunos: ∙ Qual é o desafio de hoje? ∙ Alguém tem alguma ideia por onde começar para resolver este desafio? Gostariam de compartilhá-la? ∙ Quais sensores poderiam ser usados neste objeto vestível para evitar as quedas dos trabalhadores da construção civil? ∙ Alguém tem alguma sugestão que gostaria de compartilhar com a classe para resolver este desafio? Deixe que os alunos iniciem a etapa da cons- trução orientando-os sempre que necessário. Ao término da montagem faça as seguintes mediações: ∙ Como vocês resolveram este desafio? ∙ Este projeto ajudaria a evitar acidentes? ∙ O que foi mais complexo nesta atividade? ∙ Quais foram os resultados encontrados? ∙ Quais ideias surgiram nesta etapa da montagem? ∙ Se tivessem mais tempo, o que fariam de diferente? ∙ Quantos sensores foram usados? Qual é a função de cada um? Por que optaram por utilizá-los nesta montagem? ∙ Expliquem como ficou a lógica de programação que utilizaram. As outras equipes criaram uma programação parecida com a de vocês? ∙ Vocês acreditam que este projeto poderia ser implementado na vida real? Por quê? Ao término da aula, solicite que os alunos des- montem seus projetos e organizem os kits. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Carro com sensor de cor PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir carro com lagartas controlado pelo sensor de cor. ∙ Avançar na programação do sensor de cor. ∙ Utilizar a condicional de sensor de cor (switch). Conteúdos curriculares ∙ Cores de objetos. ∙ Ângulo de giro. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Resolver problemas. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula Na seção “Conectar”, os alunos conversam sobre o papel que os robôs desempenham atualmente em nossa sociedade. Em equipes, constroem o robô, reconhecem seus componentes e conversam sobre o funcionamento do sensor de cor. Na sequência, fazendo uso da condicional de sensor de cor (switch), programam para que ele detecte as diferentes cores e então reaja a cada uma delas de maneiras diversas. Por fim, as equipes programam o robô para que ele ande sobre uma faixa preta com trechos coloridos. Ponto de atenção Nesta aula, os alunos conhecerão novas possibilidades de uso do sensor de cor do EV3 e entrarão em contato com o ícone de programação switch. Este bloco é uma condicional, pois define as ações do robô em função das cores que o sensor consegue identificar. Por se tratar de novos elementos de programação, é muito importante que você dedique uma parte da seção “Analisar” para explicar o uso desta condicional. Para isso, você pode tomar como exemplo a programação apresentada no fascículo do aluno. Materiais necessários Fita isolante e fitas adesivas coloridas. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre o uso dos robôs em nossa sociedade. Esse tema é uma boa oportunidade para eles refletirem sobre os avanços na robótica e as contribuições da eletrônica, mecânica, informática e inteli- gência artificial neste processo. Sugerimos que você apresente a eles diferen- tes vídeos que mostrem usos de dispositivos robotizados em diversos setores da sociedade, como na indústria (automobilística, alimentícia, farmacêutica, entre outras) e na medicina (com equipamento, ainda de primeira geração, para cirurgias robotizadas). Nos seguintes vídeos há alguns exemplos de situações que podem disparar uma boa discussão: <http://bit.ly/1v9tQP0>, <http://bit.ly/1DpwtAx>, <http://bit.ly/1nMxSzg>, <http://bit.ly/1u2Lt8t>, <http://bit.ly/1v9vksx> e <http://bit.ly/1nMyp4d>. (Acessos em: out. 2014.) Aproveite para diferenciar o robô que é pro- gramado para repetir ações continuamente e aquele que tem sua ação determinada pelos dados que recolhe do exterior, por meio de uma diversidade de sensores – este último, em alguma medida, incorpora a tomada de decisão em suas ações. Conexões Interdisciplinares História e Geografia: Uma abordagem das revolu- ções industriais que possibilite a construção de um olhar sobre as relações entre as transformações sociais, as alterações nos meios de produção e o desenvolvimento científico e tecnológico pode enriquecer muito a proposta da aula. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoAmpliando o trabalhoCiências: Para ampliar o trabalho com os alunos e expandir o assunto sobre cores, peça que pes- quisem como Newton explicou a separação das cores da luz do sol. Os links a seguir contribuem para esse trabalho: <http://bit.ly/1zDWSOI>, <http:// bit.ly/1tBwpwE> e <http://bit.ly/ZVXTRM>. (Acessos em: out. 2014.) Outra possibilidade de ampliar o trabalho com Ciências é permitir a discussão sobre a visão das cores no ser humano e em outros animais, esta- belecendo analogias com tais equipamentos – já que esta aula envolve dispositivos tecnológicos que foram desenvolvidos para serem capazes de perceber cores. Ao ler o boxe “Você sabia...” com os alunos, você pode ainda acrescentar algumas informa- ções. Explique, por exemplo, que o olho humano apresenta dois tipos de células sensíveis à luz: os cones e os bastonetes. Os bastonetes, mais bem adaptados a situações de pouca luz, são capazes de diferenciar o claro e o escuro; em outras palavras, detectam a intensidade da luz. Já os cones, mais bem adaptados a situações em que a luz é bem intensa, são capazes de detectar e diferenciar cores. Existem três tipos de cones em nossos olhos, cada um especiali- zado (ou maissensível) em comprimentos de onda curtos (S), médios (M) ou longos (L). A sensação da cor e sua intensidade são resul- tado da combinação da informação vinda dos bastonetes e dos diferentes cones. Veja mais informações em: <http://bit.ly/1sz4zvP>. (Acesso em: out. 2014.) Conectar M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem o robô de acordo com o passo a passo de montagem. Oriente-os a identificar, durante e após a montagem, cada um de seus componentes e a conversar sobre seu funcionamento. Este é um bom momento para que você aprofunde a discussão sobre a visão das cores e o funcionamento do sensor de cor do EV3. Para isso, mostre aos alunos onde encontrar o ícone de sensor de cor, localizado na paleta laranja do software EV3. Você pode configurar o sensor de cor para detectar várias cores escolhendo uma das opções, conforme imagem abaixo: No exemplo a seguir é possível ver uma programação usando o sensor de cor: Quando o sensor identifica a cor vermelha, o bloco EV3 emite o som red. Se possível, use este exemplo com os alunos. Isso irá ajudá-los a compreender melhor a lógica da programação. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoNeste momento, os alunos deverão programar o carro para que ele detecte as diferentes cores e, então, reaja a cada uma delas de maneiras diversas. Para isso, usarão o ícone de programação condicional (switch), que permite programar ações comandadas pelo sensor de cor. Esse ícone é uma condicional, pois define as ações do carro em função das cores que o sensor consegue identificar: preto, azul, verde, amarelo, vermelho, branco e marrom. Para falar sobre este ícone com os alunos, sugerimos que você discuta os exemplos apresentados na seção “Analisar” do fascículo do aluno. Para concluir esta etapa, oriente os alunos para que descrevam o comportamento do robô por eles programado. Por fim, os alunos podem circular pelos demais grupos para observar seus robôs em funcionamento e perceber as diferentes programações. Analisar M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes programam o robô para que ele seja orientado por duas faixas pretas que têm, em cada uma de suas extremidades, diferentes cores. Para isso é importante deixar preparado o terreno conforme orientação abaixo: • Vocês encontraram alguma dificuldade no momento da construção? Quais? O que fizeram para resolver? • Em que este robô construído pela equipe poderia facilitar a vida dos seres humanos? • Quais as relações entre o sensor de cor e os nossos olhos? • Como vocês resolveram o desafio proposto na seção “Continuar”? • Como vocês dividiram o trabalho dentro da equipe? Para fazê-lo, utilize fita isolante preta e fitas adesivas coloridas (amarela, azul, vermelha e verde). Por fim, solicite que os alunos façam diversos testes e, em seguida, peça que cada equipe apresente os resultados encontrados, realizando as seguintes mediações: 80 cm 10 cm 10 cm 10 cm 70 cm Após o término da aula, solicite que os alunos organizem seus kits de montagem. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Faça a leitura da situação-problema com os alunos. Em seguida, lance as seguintes pergun- tas para orientar o trabalho deles: ∙ Vocês conhecem um torneio de robótica? Já participaram de um? ∙ Vocês entenderam os comandos que o carro explorador tem de realizar nas duas situações diferentes? ∙ Para desviar de obstáculos, quantos motores são necessários para que o robô tenha a possibilidade de deslocamento em 360°? ∙ O que deve ser feito na montagem? Que peças podem ser utilizadas para que o carro não atole ou quebre diante dos obstáculos do campo de missão que o carro explorador passará? ∙ Vocês acreditam que para resolver este problema precisarão usar algum sensor? Qual? Por quê? ∙ Quais ícones de programação devem ser utilizados para resolver este problema? Inicie a etapa da construção com os alunos e oriente-os sempre que necessário. Aproveite também este período para montar um campo de missões, onde o carro explorador fará o per- curso. Não se esqueça de colocar obstáculos e objetos das cores azul e vermelha. Lembre-se de que você pode usar as peças do kit. Ao término da montagem, peça que as equipes realizem o percurso. Então, faça as seguintes mediações: ∙ Como a equipe resolveu o desafio proposto? ∙ Como vocês dividiram as tarefas? ∙ Expliquem como ficou a lógica usada para programar este mecanismo. Outra equipe criou uma programação igual à sua? ∙ Vocês ficaram satisfeitos com o resultado encontrado? Por quê? ∙ Quais foram as ideias que surgiram no planejamento? ∙ Por que optaram por esta solução e não outra? Em seguida, peça que os alunos desmontem o projeto e organizem os kits. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Cancela automática PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir uma cancela automática. ∙ Programar o sensor de cor para que reconheça duas cores e reaja a cada uma delas de maneiras distintas. ∙ Articular a ação do sensor de cor com a do sensor ultrassônico. Conteúdos curriculares ∙ Relacionar o conhecimento científico à tecnologia, como forma de suprir as necessidades humanas. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Resolver problemas. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula Na seção “Conectar”, os alunos conversam sobre o transporte rodoviário e o sistema de pedágio. Em equipes, constroem uma cancela automática e um carro que irá atravessá-la, reconhecem seus componentes e conversam sobre seu funcionamento. Na sequência, programam a cancela para que reconheça duas cores, mas se abra somente para a cor verde. Por fim, programam a montagem novamente, mas desta vez devem contabilizar o número de carros que passa por ela. Ponto de atenção Na seção “Continuar”, os alunos farão uso de dois novos ícones (variável e matemática). Neste momento, é importante que você os ajude a compreender como podem ser programados, e isto pode ser feito pela discussão do programa apresentado no fascículo do aluno e nas orientações neste manual. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre o transporte de cargas e de pessoas no Brasil, em particular sobre o transporte rodoviário, que hoje em dia é predominante em nosso país. As seguintes questões podem ser orientadoras da conversa: • Por que se cobram pedágios? Como o valor do pedágio é calculado? Qual o destino que a verba arrecadada deve ter? • Quais as diferentes formas que vocês conhecem para se cobrar pelo uso de estradas de rodagem? Como funciona esse sistema de cobrança em nosso estado? Vocês o consideram justo? Por quê? • Como funciona o pedágio Sem Parar? M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar Conexões Interdisciplinares História e Geografia: É possível abordar alguns assuntos com os alunos referentes ao tema da aula, por exemplo, o contexto histórico que le- vou à desativação das ferrovias em nosso país e ao investimento no transporte rodoviário e as consequências dessa opção para a economia brasileira, a configuração atual do transporte no Brasil e no mundo, entre outros. Geografia: Para ampliar o trabalho com os alunos, solicite uma pesquisa sobre o pedágio urbano. Em seguida, faça um debate discutindo se ele deveria ou não ser implementado como uma solução para o trânsito nas grandes cidades. Você pode sugerir que formem dois grupos: um defensor e o outro a oposição. O debate deverá fomentar a competência da prontidão para ouvir e a capacidade de argumentação. Veja algumas matérias que podem orientar o trabalho: “Pedágio urbano visto comosolução inescapável para o trânsito” (<http://bit.ly/13lnr- tv>), “Pedágio urbano, uma discussão na pauta do dia” (<http://glo.bo/1tUBNML>), e “Cidades com muito trânsito devem adotar o pedágio urbano?” (<http://abr.ai/1tmpIgw>) (Acessos em: out. 2014.) Para saber mais sobre o sistema de pedágios, leia a matéria “Como funciona o pedágio?” em <http://abr.ai/1cqjI18>. (Acesso em: out. 2014.) M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem a cancela automática de pedágio e o carro a ser utilizado na atividade, de acordo com o passo a passo de montagem. Agora, oriente-os a observar cada uma das partes da cancela e a levantar hipóteses sobre o funcionamento deste pedágio, por meio das questões norteadoras propostas no fascículo do aluno. Depois que os alunos tiverem regis- trado suas hipóteses sobre o funcionamento do pedágio, convide-os a compartilhá-las com o restante da classe. Em seguida, os alunos programam a cancela de modo que, quando o carro passar pelo sensor de cor, este dispositivo deverá reconhecer uma de suas cores; se o sensor de cor identificar a cor verde, a cancela abrirá e uma mensagem no visor com a frase Passagem autorizada deverá ser exibida; porém, se for vermelha, a cancela não abrirá e uma mensagem Passagem não autorizada deverá ser exibida no visor. O sensor ultrassônico deverá analisar se o carro passou pela cancela, informando o motor a fim de que ela seja fechada. Analisar Ampliando o trabalho Matemática: É possível explorar com os alunos a porcentagem e as cifras envolvidas nos inves- timentos no transporte rodoviário e nos valores cobrados nos pedágios de diferentes estados. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Ajude as equipes caso sinta que há necessidade. Por fim, peça que os alunos expliquem o funcio- namento do pedágio construído e programado por eles, retomando as questões levantadas no começo da seção “Analisar”, no fascículo do aluno. Para programar, oriente-os a analisar o carrinho novamente e a conversar sobre como utilizar esse bloco de programação, considerando as etapas propostas no fascículo do aluno. A programação a seguir resolve o desafio: M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes devem programar a cancela para que ela contabilize quantos carros passam por ela, exibindo este número no display do EV3. É importante que você oriente os alunos no uso dos ícones variável e matemática, o que pode Para você compreender melhor, adicionamos no final da programação o seguinte trecho: Este trecho faz com que, ao passar um carro que teve sua passagem autorizada, seja computado o valor numérico 1 na variável, que é lida pelo programa e mostrada no visor. Importante: ajuste os valores de potência e ângulo no motor. ser feito discutindo o exemplo da programação apresentada no fascículo do aluno. A programação a seguir é uma das soluções para resolver este desafio: M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar • Das atividades que já trabalhamos, vocês consideraram esta a mais desafiadora? Por quê? • Como vocês resolveram o desafio da seção “Continuar”? • Como dividiram as tarefas dentro da equipe? • Qual foi a lógica utilizada para fazer a cancela automática funcionar? • Vocês compreenderam o funcionamento do ícone variável? Poderiam me explicar para que ele é usado? Por fim, estimule os alunos a circular pela sala para verem a solução encontrada pelas dife- rentes equipes e encerre fazendo as seguintes mediações: • Será que uma cancela automática funciona da mesma forma que a construímos? Expliquem. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Nesta proposta, os alunos deverão construir um mecanismo com duas cancelas, respei- tando a distância entre elas de 5 a 7 cen- tímetros. Para ajudar os alunos, converse sobre as ideias que eles têm para solucionar a situação apresentada. Em seguida, faça as seguintes mediações: ∙ Que mecanismo pode levar à abertura e ao fechamento das cancelas? ∙ Vocês deverão respeitar o espaço entre as cancelas de 5 a 7 centímetros. O que precisarão fazer, então? ∙ Uma cancela terá de ficar ligada à outra? Se sim, como? ∙ Qual sensor deverá ser utilizado para acionar as cancelas? ∙ Que ícone de programação terá que ser usado para as cancelas não pararem de funcionar? ∙ Quais ícones de programação devem ser utilizados para programar as cancelas conforme solicitado? ∙ Quantos motores serão necessários? ∙ Precisaremos ter cuidado ao configurar a potência e o ângulo do motor? Por quê? ∙ Vocês lembram como utilizar os ícones de variável? Em seguida, deixe os alunos construírem em equipes suas soluções. Ao término da mon- tagem, solicite que as equipes apresentem suas construções. Durante as apresentações, faça as seguintes mediações: ∙ A solução criada por vocês atende às necessidades do proprietário do estacionamento? ∙ O que vocês construíram? Expliquem como chegaram a este resultado. ∙ Expliquem como ficou a lógica usada para programar este mecanismo. Outra equipe criou uma programação igual à sua? ∙ O que foi mais desafiador nesta atividade? Ao término das apresentações, finalize a aula e solicite que os alunos organizem os kits LEGO®. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Braço robótico PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir um braço robótico. ∙ Avançar na programação com o uso de motores. ∙ Programar o braço robótico para manipular objetos. Conteúdos curriculares ∙ Ângulo de giro. ∙ Movimento. ∙ Automação. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Raciocinar. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula Na seção “Conectar”, os alunos conversam sobre os vários usos de braços robotizados na sociedade atual. Em equipes, na seção “Construir”, reconhecem seus motores e conversam sobre os movimentos que eles podem realizar. Já na seção “Analisar”, programam o robô para que ele transporte um objeto de um local para outro. Por fim, na seção “Analisar”, as equipes programam o braço robotizado de modo que, por meio de dois sensores de toque e de um botão do EV3, ele possa ser controlado por um operador. Ponto de atenção Nesta aula, os alunos deverão programar um mecanismo que possua três motores (com as funções de abertura e fechamento da garra, subida e descida do braço e giro do sistema como um todo). Não é difícil programar a ação dos motores, porém, por se tratar de três movimentos diferentes que precisam ser sincronizados, é importante que os alunos discutam a sequência de movimentos antes de partirem para a programação propriamente dita. Por isso, dê atenção para a explicitação do raciocínio a ser considerado na programação; isto pode ser feito quando você passar pelos grupos ou em uma conversa geral sobre cada uma das etapas da programação (seção “Analisar”). O mesmo vale para a seção “Continuar”, quando os alunos terão de associar o controle dos motores aos sensores de toque e a um botão do EV3. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos conversam sobre os diversos usos de estruturas robotizadas e sobre as contribuições que o braço robótico pode trazer para a realização de diversas tarefas. Caso você julgue interessante, provoque essa discussão passando trechos de usos de estrutu- ras robotizadas na indústria, na medicina (com próteses), na arte e no design. Veja algumas sugestões de vídeos: <http://bit.ly/1x1A2fm>, <http:// bit.ly/1tzE6Ua> e <http://bit.ly/1xSNLo4>. (Acessos em: nov. 2014.) As seguintes questões podem ser orientadoras da conversa: • Um braço robotizado pode ser programado para cumprir repetidamente umatarefa. O que pode ser feito para que ele perceba as condições do meio (por exemplo, a posição exata em que se encontra um objeto a ser levantado por ele) fazendo ajustes em sua ação? • Que contribuições o braço articulado traz às estruturas robotizadas? • Que dispositivos as estruturas robotizadas devem apresentar para serem capazes de cumprir a diversidade de tarefas que aparecem nos filmes/nas imagens do fascículo do aluno? M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar Encerre esta seção conversando com os alunos sobre as vantagens e as limitações de uma linha de produção totalmente automatizada, destacando as contribuições que o sensor de toque pode trazer ao permitir interações da máquina com o operador. Conexões Interdisciplinares História e Geografia: A abordagem do processo de automação industrial no contexto da emer- gência e evolução da sociedade capitalista pode enriquecer o olhar dos alunos para as relações entre a ciência, a tecnologia e o mundo social. Se por um lado o desenvolvimento tecnológico traz grandes contribuições, por outro, a sociedade da hiperprodução e do hiperconsumo nos impõe grandes desafios. Construir Nesta parte da aula, as equipes constroem o braço robotizado de acordo com o passo a passo de montagem. Estimule-as a estudar a montagem antes de iniciá-la, de modo a fazer um reconhecimento dos motores e levantar hipóteses dos movimentos controlados por eles. Este reconhecimento prévio contribuirá para que o trabalho na montagem seja mais significativo e não somente uma atividade mecânica. Isto pode ser feito a partir da observação da imagem que se encontra nesta seção no fascículo do aluno. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Analisar Depois de construírem o braço robotizado, incentive que os alunos identifiquem a função de cada motor. Em seguida, as equipes deverão programá-lo para que ele pegue um objeto em um lugar e transporte-o para uma posição diametralmente oposta. Oriente-os a descrever a sequência de ações que o braço deve realizar antes de partirem para a programação propriamente dita, o que irá ajudá-los nas tarefas posteriores. Veja uma possível sequência que os alunos podem listar: 1. Abrir a garra; 2. Descer o braço; 3. Fechar a garra; 4. Subir o braço; 5. Girar 180°; 6. Descer o braço; 7. Abrir a garra. Cientes de cada uma das ações da garra, as equipes podem, então, dar início à programação. Eis uma solução para o desafio proposto: M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãoNesta etapa final, as equipes devem aperfeiçoar a garra para que ela possa ser controlada pelos sensores de toque e por um botão no EV3. Oriente os alunos a conversar sobre como proceder e, então, a registrar no fascículo do Continuar Ampliando o trabalho Ciências: Como a aula envolve o emprego de sensores de toque, é possível inseri-la em uma discussão mais ampla sobre os sensores na na- tureza e na tecnologia. Uma conversa sobre o tato humano pode render boas analogias com os sensores. aluno a lógica a ser empregada na programação. A seguinte programação resolve o desafio proposto: M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Nesta situação-problema, as equipes deverão construir uma grua e utilizar os dois sensores de toque para o comando de seus movimentos. Depois da leitura da situação-problema, realize as seguintes mediações para orientá-los: ∙ Vocês sabem o que é uma grua? Como ela funciona? Para que ela serve? ∙ Que peças vocês poderão usar para que a grua tenha os movimentos solicitados? ∙ Para que a grua tenha a possibilidade de deslocamento em 360°, quantos motores são necessários? ∙ Como vocês irão fazer o gancho da grua? ∙ Quais ícones de programação devem ser utilizados para resolver este problema? ∙ Como será a programação dos dois sensores de toque? Em seguida, oriente as equipes a planejar como resolverão o desafio, como vão dividir as tarefas e quais peças serão utilizadas. Por fim, incentive os alunos a compartilhar com os demais grupos as soluções encontradas e peça-lhes que façam as devidas apresentações com a montagem finalizada. As perguntas a seguir vão orientá-lo nas apresentações dos alunos: ∙ Como foi o trabalho em equipe? Como vocês dividiram as tarefas no grupo? ∙ Esta montagem atende à solicitação dos engenheiros civis? ∙ Como vocês solucionaram o problema de a grua ter movimentos horizontais e verticais? Como as outras equipes resolveram o mesmo problema? ∙ O que foi mais desafiador nesta atividade: a montagem ou a programação? ∙ Quais ícones de programação vocês utilizaram para programar a grua de vocês? Depois que todos os grupos apresentarem suas soluções, finalize a aula e solicite que os alunos desmontem seus projetos e organizem os kits LEGO®. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Barco viking PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir um barco viking. ∙ Utilizar o sensor de giroscópio. ∙ Programar o barco viking controlando o giro do motor. Conteúdos curriculares ∙ Pêndulo. ∙ Pêndulo de Newton. ∙ Barco viking e sua história. ∙ Giroscópio. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Raciocinar. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula Na seção “Conectar”, os alunos conversam sobre suas experiências em parques de diversões e leem sobre os povos vikings e suas embarcações. Já na seção “Construir”, em equipes, constroem o barco viking e reconhecem seus componentes. Na sequência, programam a montagem para que ela se movimente, mas ainda sem fazer o uso do sensor giroscópio. Por fim, programam o sensor giroscópio de modo a coordenar a mudança de sentido no movimento do motor ao ângulo de inclinação do barco. Ponto de atenção Nesta aula é importante definir os limites da abordagem da física envolvida no funcionamento do barco viking e nas sensações experimentadas por seus frequentadores: a inércia, a relação entre força e movimento, a quantidade de movimentos e sua conservação e o movimento de um pêndulo. Cuide deste planejamento para potencializar a aprendizagem. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar No início da aula, os alunos falam sobre suas experiências em parques de diversões. Aproveite as questões propostas no decorrer do texto no fascículo do aluno para estimular os alunos a descrever o funcionamento dos brinquedos, particularmente do barco viking, assim como as sensações que já experimentaram nesses brinquedos. A partir dessas experiências e sensações é possível problematizar o funcionamento do equipamento e conversar sobre as relações entre força e movimento, caso queira aprofundar o assunto. Antes da explicação sobre o funcionamento do barco viking, há sua contextualização histórica acerca dos povos vikings e suas embarcações no boxe “Você sabia...”, que pode ser lido com os alunos. Por fim, você pode ler com os alunos sobre o funcionamento do barco viking e aprofundar algumas questões. Por exemplo, quando estamos nesse brinquedo, experimentamos a sensação de diminuição de peso, quando o barco, em sua altura máxima, muda bruscamente o sentido de seu movimento (começa a descer/ cair), ou de aumento de peso, quando inicia a subida em velocidade, depois de passar pela posição mais baixa de sua trajetória. Essas variações de direção são responsáveis pelo famoso “frio na barriga”. Isto ocorre porque, quando estamos subindo, nosso corpo ganha velocidade e acompanha a trajetória do barco. Porém, quando o movimento muda de direção e o brinquedo começa a descer, nosso corpo ainda apresenta uma velocidade para cima – devido à sua inércia. A gravidade também contribui para essa sensação, porque a força normal (aquela M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectarque reage à compressão que fazemos sobre a cadeira) diminui quando estamos no alto. É justamente isso que dá a impressão de que lá em cima somos mais leves. Quando chegamos ao ponto inferior da trajetória, o processo se inverte e temos a sensação de que estamos mais pesados. Conexões Interdisciplinares É possível conversar com os alunos sobre o povo viking. Veja alguns temas possíveis dentro das seguintes áreas: História e Geografia: Navegação, exploração, colonização e comércio nas regiões da Europa e do Atlântico Norte durante a Idade Média. Arte e Língua Portuguesa: Cultura, artesanato em metal e madeira, mitologia e literatura (os famosos contos nórdicos). M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Construir Nesta parte da aula, as equipes montam um modelo do barco viking, de acordo com o passo a passo de montagem. Oriente-as a identificar, durante e após a montagem, cada um de seus componentes e a conversar sobre seu funcio- namento levantando suas hipóteses. Nesta etapa, as equipes deverão programar exclusivamente o motor, de modo que o barco movimente-se de um lado para outro, ainda sem o uso do sensor giroscópio. Para isso, es- timule-as a pensar nas questões propostas no fascículo do aluno. Caso você deseje aproveitar a atividade para explorar as relações entre força e movimento, aqui é um bom momento para este aprofun- damento. Você pode explorar o movimento da engrenagem dentada questionando se o número de dentes interfere na velocidade de rotação do eixo responsável pelo movimento do pneu. Na sequência, pode discutir também a interação da roda com o “casco” do barco, que faz com que este ganhe velocidade e, então, altura. O ponto alto talvez seja analisar o mecanismo que permite que as oscilações, descritas como as de um pêndulo simples, sejam mantidas por Analisar M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ãomeio de dispositivos mecânicos que mantêm sua velocidade praticamente constante. Aqui pode-se explorar o movimento de um pêndulo simples, cujo período de oscilação depende somente da gravidade local e do comprimento do pêndulo. Para concluir esta etapa, oriente os alunos a registrar suas respostas no fascículo do aluno. Veja algumas possíveis soluções para cada uma das questões: ∙ O motor serve para movimentar o barco e, quando está funcionando, movimenta as peças associadas a ele (como eixo, engrenagens, roda e lagartas). ∙ A lagarta mantém contato com a roda para movimentar o pêndulo. O pneu, por sua vez, é responsável por transmitir o movimento às lagartas advindo do motor. ∙ O movimento do pêndulo associado à energia do motor. ∙ Da amplitude do pêndulo. ∙ Graças à programação feita para que o motor se movimente na direção contrária à do pêndulo. Analisar Ampliando o trabalho Ciências: Esta aula possibilita que se explore o conhecimento físico envolvido nos brinquedos de um parque de diversões. Assim, podem-se discutir a inércia dos corpos e as relações entre força e movimento, impulso e quantidade de movimen- to, adequando a abordagem para este nível de ensino. Ainda é possível abordar o movimento de um pêndulo e o pêndulo de Newton. O sensor giroscópio abre as portas para a discussão sobre o que é um giroscópio e os instrumentos que, de alguma maneira, utilizam este dispositivo. Man- tendo a linha das sugestões apresentadas em aulas anteriores, é possível explorar o labirinto humano, nosso “sensor de posição”, estabelecen- do um paralelo com o sensor giroscópio. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Continuar Nesta última etapa da aula, as equipes progra- mam o sensor giroscópio de modo a coordenar a mudança de sentido no movimento do motor ao ângulo de inclinação do barco. Aproveite este momento para conversar sobre o sensor giroscópio do kit EV3 explicando que este sensor é capaz de medir o movimento e as mudanças na orientação de um equipamen- to (como um robô ou o próprio barco viking) quando ele sofre alguma rotação (movimento em torno de um eixo). No modo ângulo, sua precisão é de 3 graus. Quando programado no modo gyro, apresenta uma potência máxima de 440 graus por segundo. Caso necessite de mais alguma explicação sobre o funcionamento e os possíveis usos do sensor giroscópio, você pode acessar o site: <http://bit. ly/10zgx2l>. Se achar oportuno, abra uma conversa sobre o giroscópio e explore analogias com o funcionamento de nosso labirinto, que detecta mudanças na posição de nosso corpo na pre- sença do campo gravitacional. Veja alguns sites que tratam desses assuntos: <http://bit.ly/1sjhqTP>, <http://bit.ly/1ApYqfE>, <http:// bit.ly/1tgpCn7>, <http://bit.ly/1E84CoU> e <http://bit. ly/1uAoWQD>. (Acessos em: nov. 2014.) Encerre a aula compartilhando as soluções en- contradas pelas equipes. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Situação-problema Nesta situação-problema, os alunos poderão usar a montagem feita na aula do barco viking, porém deverão fazer modificações nela. O cuidado deste projeto deve ser quanto à pro- gramação, pois será necessária a alteração dos valores de potência e giro. Assim, depois de realizar a leitura da situação-problema, faça as seguintes perguntas de mediação para os alu- nos. Isso irá direcioná-los nesta tarefa: ∙ Alguém já foi em um barco viking que dá looping? ∙ Qual é o nosso desafio de hoje? ∙ Qual adaptação da montagem é necessária para o barco dar uma volta completa? ∙ O que temos de fazer na programação para o barco viking realizar uma volta completa? ∙ O que irá determinar na programação que a volta é para trás ou para a frente? ∙ O que podemos fazer de diferente na montagem? ∙ Alguém tem alguma sugestão que gostaria de compartilhar com a classe para resolver este desafio? Inicie a etapa da construção com os alunos e oriente-os sempre que necessário. Ao término da montagem faça as seguintes mediações: ∙ Como vocês resolveram este desafio? ∙ Vocês conseguiram fazer mudanças na montagem do barco viking? Quais? ∙ O que foi mais complexo nesta atividade? ∙ Qual a função do sensor giroscópio nesta solução? Se o tirássemos do projeto, obteríamos o mesmo resultado? ∙ Expliquem como ficou a lógica usada para programar este mecanismo. Outra equipe criou uma programação igual à sua? ∙ Vocês gostaram de trabalhar com este projeto? Ao término da aula, peça que os alunos des- montem seus projetos e organizem os kits de montagem. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Balança PARA COMEÇO DE CONVERSA Objetivos da aula ∙ Construir uma balança. ∙ Avançar no uso do sensor giroscópio. ∙ Calcular a massa aproximada dos objetos usando graus como referência. Conteúdos curriculares ∙ Resolver problemas significativos utilizando unidades de medida padronizadas e não padronizadas. ∙ Identificar medidas de massa. ∙ Reconhecer a importância social das medidas. Competências em foco ∙ Modelar. ∙ Raciocinar. ∙ Realizar investigações. Desenvolvimento da aula No início da aula, os alunos leem a seção “Conectar” sobre o uso de instrumentos e sistemas de medida. Em equipes, constroem a balança, compreendem o funcionamento dela e o uso do sensor giroscópio. Na sequência, programam para que a variação angular causada no sensor giroscópio seja mostrada no visor de forma a estabelecer relação entre massa e grau. Por fim, as equipes são desafiadas a programar o EV3 para que a massa do objeto colocado na balança apareça no visor do EV3. Ponto de atenção É comum os alunos pensarem que peso e massa são a mesma coisa. É importante que durante toda a discussão os conceitos sejam sempre retomados. M at er ia l p ar a fo rm aç ão M at er ia l p ar a fo rm aç ão Conectar Esta aula inicia-se com a leitura do texto da seção “Conectar” para que, em seguida, sejam discutidas e aprofundadas com
Compartilhar