Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Distinguir diferentes tipos de energia no dia a dia; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de Robô Artista;

Ao Nível de Aplicação: Concluir diferenças entre as energias e como elas podem se transformar, Dar exemplos de diferentes tipos de energia; 

Competências Gerais da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “A Importância de Energia Elétrica”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Contexto

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações:

Projete a imagem e peça a turma que a observe cuidadosamente. Pergunte se alguém conhece um equipamento semelhante na comunidade ou em outro lugar. Pergunte se sabem o nome. Ouça-os atentamente, em seguida comente que a água sempre foi utilizada ao longo da história para produzir energia através de um equipamento como este chamado de “Automata”. Diga que o automata utilizava a energia mecânica da água, principalmente para moer grãos, irrigar, e em alguns casos gerar energia elétrica.

Caso não possa projetar, Imprima a imagem e distribua entre os alunos.

Finalize comentando que a imagem acima é de um dispositivo criado por um Inventor Árabe chamado Al-Jazari, em 1206, que tinha como objetivo gerar energia mecânica para moer grãos e etc.

Discuta com a turma:

• O que é isso?
• Alguém sabe o nome?
• Como ele se movimenta?
• Para que serve?

Para você saber mais:

Roda d’água movida pela correnteza do rio em diferentes épocas do ano. (8min09seg). Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=FXK3BKE7jSA> 

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Mostre a imagem acima para os alunos. Caso não seja possível, escreva no quadro os três tipos de energia, e faça desenho ou mostre a imagem impressa acima para os alunos. Pergunte se eles sabem o que é cada uma das energias, deixe que tentem responder e pergunte se alguma das imagens acima tem “Energia Elétrica” ou os outros dois tipos de energia.

1) Energia elétrica: é a relacionada à corrente elétrica, à transmissão da energia, fios e etc;
2) Energia potencial: é a relacionada ao aquecimento;
3) Energia cinética: é a relacionada ao movimento (carros andando, bicicletas, robôs andando e etc);
4) Energia luminosa: é a relacionada à luz.

Oriente os alunos a pensar em vários aparelhos eletrônicos quanto a esses dois aspectos. “Para um aparelho funcionar, ele precisa de que forma de energia? Quando o aparelho está em funcionamento, que forma de energia ele produz?”. Exemplo: um liquidificador precisa de energia elétrica para funcionar. Quando está em funcionamento, produz movimento por meio de suas lâminas, triturando os alimentos. Peça que as crianças apliquem o mesmo raciocínio a outros aparelhos, como ventilador, ferro de passar roupa, batedeira, torradeira etc. 

Divida os alunos em grupos de 3 ou 4 alunos (de preferência o mesmo que está montando os projetos maker), e distribua os cartões de imagens de objetos (disponível aqui para impressão). Explique que agora eles irão classificar cada cartão de imagem correspondente a um tipo de energia (Energia Elétrica, Eletromotriz, Cinética e Luminosa). Alguns objetos poderão estar em dois tipos de energia, por exemplo, o liquidificador (energia elétrica e energia cinética). Caso tenha mais tempo, desafie-os a encontrarem mais exemplos de objetos do dia a dia para cada tipo de energia.

Materiais Necessários: Cartões de Imagens Recortados (Clique-aqui para imprimir).

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Pergunte aos alunos se eles lembram-se da última aula, e o que aprendemos sobre quais tipos de energia existem. Relembre cada tipo de energia junto com eles, e os exemplos também. Diga que agora vamos construir um “robô” que utilizará a energia eletromotriz (pilha), a energia elétrica (jumpers e fios), e a energia cinética (motor e os movimentos robô). Não necessariamente precisa explicar o que será cada energia no robô, e sim explicar durante o processo de montagem. Apresente aos alunos o projeto que será construído “O Robô Artista“. Um robô que utiliza todas essas energias e ainda é muito criativo!

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria o Robô.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria o lançador, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Quando o Robô Artista estiver pronto, explique novamente as energias que estamos utilizando ou peça para algum aluno exemplificar onde estão cada energia no projeto. Após isso, pegue as folhas brancas A4 ou maiores, e coloque os Robô para desenharem e se divertirem!

Materiais Necessários: Kit do Robô Artista, Chave de fenda, Folhas A4 para os robôs desenharem.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima pergunte se entenderam o que estava realmente acontecendo. Explique que conceitualmente  que o que aconteceu foi uma “Transformação de Energia”, desde a pilha até o motor e fazer o Robô Artista balançar de um lado para o outro. Pergunte se existem outros exemplos no dia a dia onde isso acontece (por ex: ventilador, tem energia elétrica nos fios até chegar nele e depois se transforma em energia cinética para movimentar suas pás).

Se possível, mostre também a imagem acima e pergunte se é possível transformar a energia “ao contrário”. Ou seja, partindo da energia Cinética para Elétrica, e assim por diante. Explique que sim, e é assim que funcionam usinas hidrelétricas. Para ilustrar essas transformações “ao contrário”, ilustre com dois vídeos:

• Transformação de Energia Cinética para Elétrica (Girar manivela para motor elétrica que gira uma pá no fim) 0:00 a 0:20s
• Transformação Cinética para Luminosa (Girar manivela para motor e depois para o LED) 4:05 a 4:30

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

R.C. Hibbeler, Mecânica – Estática, Oitava Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-1.html

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_internal_combustion_engine

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Reconhecer diferentes movimentos de objetos do nosso cotidiano; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de Lançador de Discos, além de Compor quadro para possível correlações entre movimentos;

Ao Nível de Aplicação: Concluir diferenças entre Rotação e Translação e suas aplicações no mundo real; 

Competências Gerais da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Movimentos da Terra”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações:

Comece contando conversando com a turma sobre qual é a diferença entre um ventilador e um elevador. Se possível, mostre as imagens acima. Se houver ventilador na sala, ligue-o e pergunte a diferença entre os dois. É esperado que as respostas comecem pelas diferenças físicas dos objetos, por exemplo: “Um é maior e o outros é menor”, “Um fica geralmente em salas” e o “Outro?”. 

Discuta com a turma:

• Quais são as diferenças físicas de cada um?
• Quem se movimenta mais rápido?
• Como cada um se movimenta? (Espera-se aqui a conclusão que um está “rodando” e outro está indo “para cima e para baixo”)

Registre o que os alunos forem falando. Você pode, por exemplo, montar no quadro dois quadrantes, um com as características do “Elevador” e outro com as características do “Ventilador”.

Após as últimas respostas dos alunos sobre os movimentos, desenhe no quadro ou mostre o desenho acima e explique que:

A rotação é o movimento circular de um objeto ao redor de um centro ou ponto de rotação. No movimento de rotação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias circulares com a mesma velocidade. 

Já a translação é um movimento no qual se modifica a posição de um objeto. No movimento de translação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias paralelas e apresentam a mesma velocidade. Um exemplo de movimento de translação é o de um elevador. Ele sobe e desce, mas não tem rotação, portanto, em qualquer instante, todos os pontos do elevador têm a mesma velocidade.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões do que aconteceria se juntarmos um “ventilador” com um “elevador”. A brincadeira provavelmente irá gerar respostas mais descontraídas. Diga que agora nós vamos planejar nossa investigação em relação a nossa pergunta acima.

Divida a turma em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para cada grupo montar um quadro SQA (O que sabemos? O que queremos saber? Como podemos aprender?) em uma folha única (A4 ou do próprio caderno) para o grupo, com uma coluna para cada uma destas perguntas e ir registrando a opinião de todos os membros do grupo. As respostas que esperamos irão vir em torno de “Rotação e Translação são movimentos..” para a pergunta “O que sabemos”, “O que acontece quando juntamos rotação com translação ou ventilador com elevador?” para “O que queremos saber”, e “Construir um protótipo dos dois, fazer um experimento..” para “Como podemos aprender?”.

Estimule respostas criativas e, caminhe pela sala enquanto os alunos estão desenvolvendo suas respostas para os seus quadrantes.

Ao fim da aula, comente que no próximo encontro vamos construir um protótipo para descobrir o que acontece quando “somamos” rotação com translação.

estática do ponto material e a estática do corpo rígido. 

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Pergunte aos alunos se eles lembram-se da última aula, e com qual pergunta finalizamos a aula “O que acontece quando somamos os “movimentos” rotação e translação”. Apresente aos alunos o projeto que será construído “O Lançador de Discos“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio protótipo para descobrir respostas. Estimule a empolgação dos alunos.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria o Lançador.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria o lançador, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Quando o Lançador estiver pronto, explique que ao colocarmos os “Discos” no lançador, nosso motor está em movimento de rotação, e quando toca o disco essa força é passada para ele, que têm o movimento de translação iniciado e sai voando!

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima pergunte se entenderam o que estava realmente acontecendo. Explique que conceitualmente  que o que aconteceu foi uma “Superposição de Movimentos”, ou seja, quando atiramos o discos estamos somando os movimento de rotação mais o movimento de translação. O resultado é o disco sair voando, ou conceitualmente “Velocidade tangencial”.

A velocidade tangencial é componente da velocidade tangente à trajetória de um projétil. Sendo o projétil, qualquer objeto que se move através do ar ou do espaço, sob influência da gravidade.

Temos também, como exemplo, o movimento de uma bola. Observe que a bola faz um movimento de rotação de translação para rolar.

Curiosidade a ser comentada:

Discóbolo (Lançador de discos) é uma famosa estátua do escultor grego Mirón – produzida em torno de 455 a.C. – que representa um atleta momentos antes de lançar um disco.

Mirón representa o corpo em seu momento de máxima tensão, esse esforço porém, não é refletida na face do atleta. Outras características da escultura são a harmonia, o balanceamento e a simetria das proporções corporais. Assim como tantas outras obras gregas, perdeu-se o original feito de bronze e restaram apenas cópias romanas.

O lançamento de discos entrou como parte do pentatlo olímpico, no ano de 708 a.c. Hoje em dia, o recorde de lançamento de discos em é de 74 metros (disco de 2kgs, com 22cm de diâmetro). O Recorde foi conquistado em 1960, pelo alemão Jurguen Schult.

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

R.C. Hibbeler, Mecânica – Estática, Oitava Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Equilíbrio do corpo extenso”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-corpo-extenso.htm. Acesso em 21 de maio de 2020.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

http://www.uel.br/cefe/portal/pages/discobolo-de-miron.php

http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/centro_gravidade/equilibrio/

http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-1.html

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Associar equilíbrio do nosso corpo com o centro de gravidade de outros corpos e objetos; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de Robô Dinossauro, além de Inferir onde seria o seu centro de massa; 

Ao Nível de Aplicação: Concluir nosso equilíbrio é baseado em um centro de massa; 

Competências Gerais da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Cadeias Alimentadores e Extinção”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Inicie a aula passando o vídeo sobre os robôs “Spot” da empresa norte-americana Boston Dynamics. Para passar o vídeo, é preciso dar contexto aos alunos sobre qual é essa empresa e qual é a finalidade desses robôs. A Boston Dynamics é uma empresa estado-unidense de engenharia robótica que ficou famosa pela construção de robôs avançados, os quais possuem comportamentos notáveis como: mobilidade, agilidade, destreza e velocidade. São robôs construídos com finalidade militar e logística.

Discuta com a turma:

• Por que estão tentando derrubar esses robôs?
• Para qual fim será que eles construíram esses robôs?
• Onde eles estão?

Não se preocupe com a precisão das respostas no momento. A intenção é provocar os alunos em torno do nosso assunto. As respostas em geral devem ir em direção ao “Equilíbrio” dos robôs, ou seja, eles estão testando a capacidade dos robôs de se manterem “de pé” em situações adversas, e isso é muito importante no desenvolvimento de máquinas e robôs que poderão estar em situação e lugares diversos.

Desafio

Tempo sugerido:  35 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões do que seria “Equilíbrio”. Provavelmente as respostas irão vir em torno da habilidade de “se manter de pé algum objeto ou pessoa”. 

Discuta com a Turma:

• Como nos mantemos em equilíbrio?
• Onde visualizamos equilíbrio na rua? (Carros,Bicicletas..) Se tirar uma roda de um carro ele se mantém em equilíbrio? E da bicicleta?
• Onde mais tem equilíbrio? (Circo, com o equilibrista..)
• Quando você está em movimento, por exemplo correndo, já notou como é difícil frear? Por que será?

A intenção aqui não é ter respostas precisas, mas apenas direcionar para a próximo dinâmica que usaremos como catalizadora das respostas.

Dinâmica de Equilíbrio:

Agora, a turma vai trabalhar em uma dinâmica investigativa sobre o equilíbrio. Nós vamos precisar de uma sala ou ambiente um pouco mais espaçoso, ou que, pelo menos os alunos tenham acesso a uma parede para realizar as experiência com o próprio corpo. Diga que agora nós vamos comprovar se temos ou não equilíbrio mesmo em nossos corpos.

O ideal é que todos os alunos possam realizar a dinâmica na parede, se não for possível, escolha um ou mais alunos e utilize-o como exemplo na frente da sala. Caso não seja possível também, utilize um professor auxiliar para realizar cada uma das posições.

Passe aos alunos, uma instrução por vez. Primeiro peça que tentem ficar em equilíbrio na posição onde nós sabemos que haverá equilíbrio (por ex, na dinâmica 1, levar o calcanhar normalmente – depois tentar fazer o mesmo encostado na parede). Caso queira mais referências, assista esse vídeo de dinâmicas parecidas.

1) Fique de pé bem junto a uma parede, tente levantar os calcanhares e se manter desse jeito. Você vai ver que não consegue.

2)Encoste o ombro em uma parede, tente levantar a perna mais afastada e se manter nessa posição!. Essa experiência, como a anterior, mostra que o equilíbrio exige um deslocamento do corpo que mantenha a vertical passando pelo centro de gravidade e pela base de apoio do corpo.

3)Tocar os pés com as mãos sem dobrar os joelhos é fácil para quem está em forma. Mas tente fazer isso com o corpo junto a uma parede..

Finalize a experiência explicando que nós perdemos o “equilíbrio” quando mudamos de posição por que nós modificamos nosso centro de gravidade. Nós temos algo chamado de “Centro de Massa” e quando ele é modificado, acabamos perdendo o equilíbrio. Diga (com ar de mistério) que na próxima aula nós vamos construir nosso próprio robô com o centro de gravidade perfeito e que ele vai ter uma “carinha” muito mais divertida do que aquela que vimos no vídeo.

Para saber mais:

O equilíbrio dos corpos é mais comum no nosso cotidiano do que podemos imaginar. Os móveis do seu quarto, as edificações e você mesmo, agora, lendo esse texto, estão submetidos a um conjunto de forças que estão se cancelando e contribuindo para o estado de equilíbrio.

A mecânica é um ramo da Física que estuda o repouso ou movimento dos objetos. Para iniciarmos o raciocínio, repare agora, de onde você está, que seu corpo busca a estabilidade. Se você se desequilibra, busca o eixo imediatamente.  A estática é a área da mecânica que estuda o equilíbrio dos corpos e pode ser dividida em duas partes: a estática do ponto material e a estática do corpo rígido. 

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Pergunte aos alunos se eles lembram-se da última aula, e quais conceitos foram apresentados (Equilíbrio, Centro de Gravidade). Apresente aos alunos o projeto que será construído “O RobôDino“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio Robô Dinossauro com o centro de gravidade suficiente para se manter de pé, e isso é o mais importante. 

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria o RobôDino.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a catapulta, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Durante o período de montagem, deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema e provoque as crianças com hipóteses como: “Como será que ele vai ficar de pé”, ou “Onde será que é o centro de gravidade dele?”.

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima peça para os alunos completarem a frase. Explique que conceitualmente “Equilíbrio é o nome dado ao estado de um corpo qualquer em que a força resultante sobre ele é nula.”

Temos o equilíbrio estático, que trata de corpos em repouso, ou seja, parados, e temos o equilíbrio dinâmico, com o estudo dos objetos em movimento. O robô Dino precisou de equilíbrio para garantir o movimento.

Comente que uma forma de dotar os objetos de condições melhores de equilíbrio é baixar o centro de gravidade. O melhor exemplo dessa busca de equilíbrio são os carros de corrida. Eles são rebaixados de forma que o piloto corra sentado muito próximo do chão. Assim, eles podem ser inclinados de ângulos relativamente grandes sem perderem o equilíbrio. A carga colocada num trem, se rebaixada, terá maior equilíbrio.

Curiosidade a ser comentada:

Pesquisadores britânicos concluíram que postura agachada das aves foi provocada pela evolução e, embora difícil de sustentar, é necessária para manter o equilíbrio.

A postura esquisita das aves, digna de um praticante de ioga, um tanto agachada e com as pernas em “ziguezague”, agora tem uma explicação científica. Pesquisadores britânicos analisaram modelos em 3D de esqueleto de dinossauros, répteis e aves e concluíram que o agachamento das aves, necessário para a estabilização do corpo, foi o preço pago pela capacidade de voar.

Ao comparar modelos computadorizados, a equipe de pesquisadores da Universidade de Londres descobriu que o centro de gravidade dos pássaros variou ao longo da evolução por causa do alongamento das patas dianteiras, fazendo com que dobrar as patas fosse necessário para manter o equilíbrio. Outro fator que influenciou a postura acocorada foi o fato de a cauda, uma espécie de contrapeso, ter sido reduzida ao longo dos anos.

Fonte: Último Segundo – iG @ https://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2013-04-24/cientistas-buscam-em-dinossauros-as-origens-da-postura-das-aves.html

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

R.C. Hibbeler, Mecânica – Estática, Oitava Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Equilíbrio do corpo extenso”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equilibrio-corpo-extenso.htm. Acesso em 21 de maio de 2020.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/centro-gravidade-equilibrio-corpo-humano.htm

http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/centro_gravidade/equilibrio/

https://brasilescola.uol.com.br/fisica/centro-gravidade-cg.htm

https://seara.ufc.br/sugestoes-para-feira-de-ciencias/sugestoes-de-fisica/mecanica-2/centro-de-gravidade-e-equilibrio/

https://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2013-04-24/cientistas-buscam-em-dinossauros-as-origens-da-postura-das-aves.html

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Identificar e Constatar diferentes fontes de luzes naturais e artificiais; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de lanterna, além de Inferir e Debater seus caminhos; 

Ao Nível de Aplicação: Concluir que existem diversos tipos de fontes de luz, Usar a lanterna construída para exemplo; 

Competências Gerais da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Relógio de Sol..Ou Luz?!”. Clique-aqui para visualizá-lo. Além disso, a Lanterna pode ser utilizada também em outra aula de ciências “Movimentos da Terra”, clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Inicie a aula passando o vídeo acima de um trecho do livro “O Pequeno Príncipe” sobre o Acendedor de Lampiões contido no livro. Para passar o vídeo, é preciso dar contexto aos alunos sobre qual livro é esse e por que ele é importante. O livro “O Pequeno Príncipe”, do autor Antoine de Saint-Exupéry, foi publicado em 1943. No decorrer do vídeo chame a atenção para a ação do acendedor de lampião e para o trabalho dele.

Discuta com a turma:

• Qual era a função desempenhada pelo acendedor de lampiões e
• Por que ele tinha esse trabalho?
• Atente para a relação do trabalho do acendedor de lampião e o sol.
• Qual é a diferença entre a luz do sol (natural) e a luz do lampião?
• Quais exemplos que podemos dar sobre luz natural e luz artificial? (Procure por exemplos no dia a dia, na casa, na escola, na sala de aula)

Desafio

Tempo sugerido:  30 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões de como podemos classificar cada luz da imagem acima (por exemplo, classificar como ela é produzida “queimando algo como a vela” ou utilizando energia elétrica como o “Abajur”). 

Divida a turma em grupos de montagem dos projetos maker. E distribua um conjunto de figuras de fontes luminosas, que está disponível para impressão aqui. (http://barcovoador.online/wp-content/uploads/2019/08/Exemplos-Fontes-Luminosas.pdf)

Dinâmica de Classificação I)

Agora, a turma vai trabalhar apenas com os objetos classificados como fontes de luz. Os alunos devem organizar essas figuras em grupos menores. Para isso, terão de estabelecer critérios que permitam saber se uma fonte pertence ou não a determinado grupo. Estimule a criação de critérios relativos à origem da luz emitida. Exemplos: uma lâmpada e uma TV emitem luz com o uso de energia elétrica; uma vela produz luz pela queima de alguma coisa (energia química). 

Um possível conjunto de grupos seria o seguinte: 1) Luz gerada por energia elétrica (TV, celular lâmpada etc.); 2) Luz gerada por “queima” (vela, fogueira, fósforo etc.); 3) Outros (sol, estrelas, vagalume, material fosforescente etc.).

Dinâmica de Classificação II)

Peça que os alunos façam uma nova classificação, agora levando em conta o homem no processo de geração de luz. Uma lâmpada, por exemplo, é fabricada por seres humanos. Sendo assim, essa fonte depende da atividade humana. O sol, por outro lado, não depende do homem para produzir luz. O resultado dessa classificação será o grupo das fontes de origem artificial e natural.

Dinâmica de Classificação III)

Solicite que os alunos coloquem as figuras das fontes luminosas em uma escala, começando da fonte que emite mais luz até a que emite menos. Para mensurar a quantidade de luz, peça que relacionem a área que cada uma das fontes consegue iluminar. Enquanto uma lâmpada é capaz de iluminar um quarto ou uma rua, uma vela ilumina apenas uma mesa. Já um relâmpago ilumina o céu por alguns segundos, enquanto o sol consegue iluminar metade de toda a superfície terrestre por horas (vale dizer que a luz solar que atinge o planeta corresponde a uma fração muito pequena de toda a luz emitida por essa estrela). Procure destacar a diferença na quantidade de luz que cada fonte pode emitir, evidenciando que o sol é a fonte mais poderosa. Importante: deixe claro para as crianças que elas nunca devem olhar diretamente para o sol – devido a sua luminosidade intensa, há risco de lesão ocular.

Finalize as dinâmicas dizendo que na próxima aula nós vamos construir nossa própria fonte de luz, e que ela é totalmente eficiente no consumo de energia e iluminação.

Materiais Necessários: Folhas Impressas A4 com as figuras (o link está no texto)

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Apresente aos alunos o projeto que será construído “A Lanterna“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nossa própria fonte de luz, usando uma “lâmpada” diferente que se chama “LED“. Lembre que diferente de outras fontes de luz que estudamos na aula passada, os LEDs não emitem poluição (como a queima de carvão) e nem gastam muito energia (como lâmpadas comuns).

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a catapulta.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a catapulta, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Durante o período de montagem, deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema e provoque as crianças com hipóteses como: “Qual seria o caminho percorrido pela luz?”, ou “Existem vários caminhos?”

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Dinâmica I – Experimento com Ângulos e Distâncias:

Apague as luzes da sala e acenda as lanternas. Reorganize os alunos de modo que cada grupo receba uma lanterna. Peça para que os grupos se dividem e que alguns deles segurem a cartolina vazada. Peça para que os colegas apontem a lanterna para as cartolinas e verifiquem como a luz atua frente ao obstáculo e depois como ela se comporta quando encontra a fresta na cartolina.

Questione-os:

• E agora, qual é o caminho da luz?
• Ela faz curva?
• Como você descreve o caminho da luz ao atingir o cartão?
• E se tivéssemos mais furos no cartão, o que acha que aconteceria?

Peça para que os alunos registrem as observações em seu caderno e desenhem o caminho percorrido pela luz da lanterna durante o experimento.

Materiais Necessários: Lápis/Caneta, Cartolinas (1 por grupo ou mais).

Dinâmica II :

Apague as luzes da sala e acenda as lanternas. Reorganize os alunos de modo que cada grupo receba uma lanterna. Peça para que os grupos se dividem e que alguns deles segurem a cartolina vazada (faça um furo no meio da cartolina, com lápis ou algo do gênero). Peça para que os colegas apontem a lanterna para as cartolinas e verifiquem como a luz atua frente ao obstáculo e depois como ela se comporta quando encontra a fresta na cartolina.

Questione-os:

• E agora, qual é o caminho da luz?
• Ela faz curva?
• Como você descreve o caminho da luz ao atingir o cartão?
• E se tivéssemos mais furos no cartão, o que acha que aconteceria?

Peça para que os alunos registrem as observações e desenhem o caminho percorrido pela luz da lanterna durante o experimento.

Dicas: Instigue os alunos a compartilharem seus desenhos sobre como eles achavam que o feixe de luz iria de comportar, e como de fato ele se comportou. Apresentem sugestões e ouçam sugestões de seus pares.

Sistematização

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima de diferentes fontes de luz. Lembre os alunos que podemos classificar elas por diferentes critérios, até mesma pela fonte (como acima).

Retome o que os alunos haviam dito nas dinâmicas com a lanterna e ressalte o que eles aprenderam na aula. Faça uma retomada dos caminhos que eles desenharam de forma que eles possam fazer um paralelo com o esquema apresentado. Comente que, como visto nas dinâmicas com cartolina, a luz pode ter direção (paralela como acima) quando utilizamos um buraco na cartolina. Ela pode ter outras direções e movimentos (quando colocada em uma lupa, por exemplo), mas isso ficará para uma próxima aula.

Espera-se que tenham entendido as classificações de fontes de luz e seus caminhos. Essa aula é uma aula introdutória para o estudo da luz e suas fontes. 

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

R.C. Hibbeler, Mecânica – Estática, Oitava Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Contrastar as evoluções tecnológicas das máquinas de antigamente com as hoje em dia; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um de Robô Dançarino como exemplo de Máquina autônoma; 

Ao Nível de Aplicação: Dar exemplos dos impactos das mudanças tecnológicas na sociedade e mundo; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de História sobre “O Poderoso Exército Romano”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Contexto

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Inicie a aula apresentando os dois quadros acima para os alunos. Pergunte para a turma: “Quando vocês acham que foi feita?”, “Quantas pessoas?”, “São mulheres ou homens?”, “Onde vocês acham que essas pessoas estão?”, “O que elas podem estar fazendo?”. Comente que esses quadros são de um período chamado “Idade Média” e mostram servos e agricultores cultivando a terra, com suas “máquinas” da época. 

Discuta com a turma:

• Exitem máquinas nos quadros?
• Para que servem?
• E se não tivessem essa máquina, como que teriam que Arar a terra? (Com as mãos?)
• Que energia vocês acham que as máquinas precisam para funcionar?

Explique que essa “Máquina” medieval se chama “Arado”. Complemente dizendo que o  Arado é um instrumento que serve para lavrar (arar) o solo, revolvendo a terra com o objetivo de descompactá-la e, assim, viabilizar um melhor desenvolvimento das raízes das plantas. Ele é utilizado desde muito antigamente, há registro de egípcios usando essa ferramenta.

Desafio

Tempo sugerido:  15 minutos

Orientações: Peça para os alunos se lembrarem e compararem as ilustrações da Idade Medieval com a fotografia acima atual. Depois pergunte: existe a mesma quantidade de trabalhadores na colheita nas duas imagens, ou seja, na ilustração dos quadros anteriores para fotografia acima? O que mudou entre as duas se ainda a atividade de Arado é a mesma? O que vocês acham que os trabalhadores na fotografia acima fazem? Se não tivesse essa máquina, será que precisaria de mais pessoas para fazer o mesmo serviço e no mesmo tempo que essas máquinas? O que mudou, se ainda é Arado?

Se possível, escreva no quadro/lousa dois quadrantes: “Antigamente” e “Hoje em Dia”, e vá anotando as opiniões e constatações de cada quadrante, de acordo com as respostas dos alunos.

As respostas que estamos procurando irão vir em torno do aumento da automatização do trabalho, seus benefícios e consequências.

Pergunte também: apesar de alguns benefícios (menos esforço do operário, por exemplo), quais podem ser as consequências para os seres humanos ao serem substituídos pela mão de obra das máquinas?

Deixe que deem as suas hipóteses, direcionando suas ideia de que. Por fim, diga que agora eles irão poder construir nossa primeira máquina automatizada, de maneira mais simples. Mas ela irá ter um objetivo muito mais divertido do que a máquina de Arado! 

Para você saber mais: 

Sobre a automação e os empregos leia a reportagem “Automação vai mudar a carreira de 16 milhões de brasileiros até 2030”, por Fernanda Perrin, do Jornal Folha de São Paulo. Disponível em <https://www1.folha.uol.com.br/mercado/2018/01/1951904-16-milhoes-de-brasileiros-sofrerao-com-automacao-na-proxima-decada.shtml>. 

Também leia o artigo “Tecnologia pode automatizar 3 a cada 10 empregos”, por Patrícia Basílio, da Revista Época Negócios. Disponível em <https://epocanegocios.globo.com/Carreira/noticia/2018/06/tecnologia-pode-automatizar-3-cada-10-empregos.html>. 

E, a notícia “Você corre risco de perder o emprego para um robô?”, por Rafael Barifouse, da BBC News Brasil. Disponível em <https://www.bbc.com/portuguese/curiosidades-38979057>. 

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Apresente aos alunos o projeto que será construído “O Robô Dançarino“. Diga que ao contrário das máquinas que vimos na contextualização, nossa “Máquina” ou “Robô” será muito mais simpático e divertido.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria o Robô.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria o Robô, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

É importante verificar se este projeto terá a parceria com o professor de Artes (para aula de customização). Pois o ideal é deixar o Prof. de Artes responsável por uma aula para total customização do nosso Robô Dançarino.

Este projeto é simples e tem como o objetivo apresentar aos alunos sua primeira automação de movimentos por meio de um motor. A diversão estará na jornada de montagem e depois dar algumas risadas com nosso pequeno robô dançando!

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Sistematização

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre o vídeo acima de robôs dançando. Explique que esses, ao contrário daqueles de montamos, são mais inteligentes e por isso, conseguem fazer mais passos de dança. Para brincar, pergunte se nossos robôs ou esses poderia substituir dançarinos de verdade.

Finalize comentando que com o aperfeiçoamento das tecnologias, mais pessoas estão sendo substituídas por máquinas, que não precisam mais da força e energia da mão de obra para funcionar, já que podem trabalhar por muito tempo sozinhas, conectadas à energia elétrica, produzindo mais rapidamente e em maior quantidade.

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

“Automação vai mudar a carreira de 16 milhões de brasileiros até 2030”, por Fernanda Perrin, do Jornal Folha de São Paulo. Disponível em <https://www1.folha.uol.com.br/mercado/2018/01/1951904-16-milhoes-de-brasileiros-sofrerao-com-automacao-na-proxima-decada.shtml>. 

“Tecnologia pode automatizar 3 a cada 10 empregos”, por Patrícia Basílio, da Revista Época Negócios. Disponível em <https://epocanegocios.globo.com/Carreira/noticia/2018/06/tecnologia-pode-automatizar-3-cada-10-empregos.html>. 

“Você corre risco de perder o emprego para um robô?”, por Rafael Barifouse, da BBC News Brasil. Disponível em <https://www.bbc.com/portuguese/curiosidades-38979057>.

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Constatar e Reconhecer o uso de engrenagens em objetos ao seu redor; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Debater a utilização e importância de engrenagens como tecnologia do dia a dia; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um protótipo de Máquina de Artes; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Artes sobre “A Arte Mandala”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Inicie a aula falando que hoje irá apresentar algo muito especial. Comece explicando que antigamente, reis e rainhas (que tinham condições) encomendavam de artesãos relógios diferentes (comente de forma bem humorada que tudo dos reis era diferente, não é mesmo? –  Os castelos, casas, carruagens, e etc – Por que os relógios seriam iguais?), e hoje vamos conhecer um bem diferente, um relógio em formato de Pavão de Ouro!

Apresente o vídeo acima para os alunos, se não for possível, apresente essa imagem impressa (clique-aqui). Pergunte aos alunos se eles já haviam visto tal relógio em formato de pavão, e o que eles pensaram sobre o vídeo. Após breve conversa, comente que esse “relógio” foi encomendado pela Imperatriz Catarina da Rússia, e é um dos maiores relógios autômatos (automático) do mundo. Ele consiste nas figuras de um pavão, um galo e uma coruja que entram em movimento a cada hora.

Discuta com a turma:

• Alguém já tinha pensado que um pavão pode ser um relógio?
• Como seria ter um Relógio do Pavão em nossa casa? Ia ocupar muito espaço? (Para descontrair)
• Neste momento, faça uma ponte para o desafio e assunto principal:
• E porque o pavão se movimenta a cada hora? Como? (Buscamos a resposta aqui “Engrenagens” – que aparecem por alguns segundos no vídeo)

Para saber mais sobre engrenagens e relógios:

Os relógios mecânicos são constituídos de engrenagens que transportam essa energia e são elementos que servem para controlar a passagem do tempo.

Além disso, as engrenagens também se conectam com os ponteiros. Por isso é necessário um trem de engrenagens: para multiplicar a velocidade de giro e fazer que elas girem em velocidades diferentes — algumas, com uma velocidade bem específica. O número de dentes das rodas e seus pinhões são cuidadosamente calculados para que permitam o giro dos ponteiros na velocidade correta. A rodagem básica é composta pela roda de centro, bem como pela terceira e quarta rodas. A roda de centro possui um eixo que atravessa para o lado do mostrador para que possa se conectar com o ponteiro dos minutos por meio de uma peça chamada chaussée, encaixada no eixo da roda de centro. Essa roda também tem a função de carregar uma outra engrenagem, chamada roda dos minutos, que, reduzindo a velocidade, impulsiona a roda das horas, onde vai encaixado o ponteiro das horas. Como a roda de centro se conecta diretamente com o ponteiro dos minutos, ela precisa dar uma volta completa a cada 60 minutos.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se eles sabem o que são engrenagens. Defina engrenagens como objetos circulares que transmitem movimento um para o outro, nessa parte, pode utilizar das engrenagens do próprio kit maker para ilustrar o “movimento” que elas fazem.

Lembre que as engrenagens estão em todos os lugares, exemplifique perguntando aos alunos se cada objeto na imagem acima tem ou não engrenagens. A resposta é que sim em todos eles (“Carro” na caixa de marchas, transmissão e direção), (“Ventilador”,  para transmitir movimento do motor às pás), (“Ar Condicionado”, para “sugar” o ar usam-se pás com engrenagens para movimentação), (“Relógio”, ilustre com essa imagem para os alunos).

Após isso, convide as crianças a se dividirem em 5 grupos, cada um terá que descrever (em uma folha A4) ao menos 4 objetos em cada um dos ambientes abaixo que tenham engrenagens. Determine um tempo de até 15 minutos para realização de tal tarefa (as crianças costumam apreciar esses desafios com tempo marcado). 

Grupo 1) Casa

Exemplos que podem ser dados para grupos em dificuldades: Relógio, Ventilador, Computador (Cooler), Geladeira (Motor), Air Fryer (Motor Ventilador), Ar Condicionado (Motor), Tocadores de Discos ou Vinil (Motor).

Grupo 2) Escola

Relógio, Ventilador, Computador (Cooler), Ar Condicionado, Projetor (Cooler), Catracas (Motor).

Grupo 3) Rua

Carros (Sistemas de transmissão, caixa de marchas, limpador de párabrisa), Motos (Motor), Bicicletas (Sistema de Transmissão), Caminhão (Sistemas de transmissão, caixa de marchas, limpador de párabrisa) e outros veículos.

Grupo 4) Parque de Diversões

Carrossel (Sistema de Transmissão), Barco Viking (Motor de aceleração abaixo do barco), Montanha Russa (Engrenagens para subidas e motores para tal fim), Chapéu Mexicano (Sistema de Transmissão).

Grupo 5) Fábrica 

Linhas de montagem (Sistema de Transmissão), Robôs de montagem (Sistema de Transmissão), Veículos de Condução Interna (Motor), Ventiladores Industriais(Motor), Geladeiras (Motor), Catracas (Sistema de transmissão).

Ao final, peça um aluno de cada grupo leia cada objeto que seu grupo colocou. Discuta com a turma a validade ou não de cada item colocado na lista de cada grupo.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, folhas A4 (caso não seja utilizado do Material Didático).

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Apresente aos alunos o projeto que será construído “A Máquina de Artes“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio protótipo da tecnologia. Lembre as crianças da importância de se aprender fazendo e construindo projetos.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a máquina.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a máquina, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Ao final, não deixe os alunos terminarem sem customizarem seus projetos. Peça para que levem canetinhas, lápis de cor e outros itens. Estimule eles a desmontarem, colorir/pintar o projeto, e remontá-lo.

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Ao final, corte pequenas folhas de papel (A4) para serem fixadas em cada Máquina, e estimule os alunos a desenharem padrões diferentes, e com cores diferentes, em cada papel.

Materiais Necessários: Chaves de fenda, lápis de cor, canetinhas, tintas e etc.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima e diga que esse mecanismo está relacionado à máquina de artes que montaram. O desenho acima é de polias, que tem funcionamento semelhante às nossas engrenagens, e aqui tem o objetivo de ilustrar a transferência de movimento de uma engrenagem (ou polia) para outra.

Comente que por meio da combinação de engrenagens de diferentes características, é possível transmitir movimentos e ampliar ou reduzir forças. Nesse caso, é possível dispensar as correias ou polias, fazendo a transmissão diretamente pelo contato entre as engrenagens. Exemplifique (mostrando a imagem):

• A) A engrenagem de aro maior começa a se movimentar, e movimenta a engrenagem de aro menor junto; Nós transferimos movimento da engrenagem maior para a menor; A engrenagem menor se movimenta mais rápido.
• B) A engrenagem de aro menor começa a se movimentar, e movimenta a engrenagem de aro maior junto; Nós transferimos movimento da engrenagem menor para a maior; A engrenagem maior se movimenta menos rápido.

Pergunta se eles haviam reparado em tal relação quando montaram a Máquina de Artes. E o que acham sobre isso. Finalize a aula conceituando que as engrenagens também têm ampla aplicação na indústria mecânica. Basicamente, elas são discos dentados que podem ser feitos de diversos metais ou ligas resistentes (para serviços mais pesados, como máquinas, câmbios e motores) ou de plástico (para usos mais leves, como em relógios de parede, por exemplo).

Referências Bibliográficas:

ANTUNES, J., Nascimento, V. S., & Queiroz, Z. F. (2019). Metodologias ativas na educação: problemas, projetos e cooperação na realidade educativa. Informática na educação: Teoria & prática, 22(1), 111-127).

FIORAVANTI, Celina. Mandalas. Como Usar a Energia dos Desenhos Sagrados. São
Paulo: Cultrix, 2000.

JUNG, Carl G. Os arquétipos e o inconsciente coletivo . Petrópolis: Vozes, 2002.

OFICINA DA ALMA. Mandalas. Disponível em
http://www.oficinadaalma.com.br/mandalas/montamandala/index.htm.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições daneurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Websites:

https://www.infoescola.com/budismo/mandala/

https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/artes/mandala

http://museu2009.blogspot.com/2016/06/the-hermitage-museum-com-famoso-relogio.html

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Identificar e Constatar diferentes ângulos em diferentes locais; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Construir um protótipo de catapulta, além de Operar e Medir seus lançamentos; 

Ao Nível de Aplicação: Concluir que a Gravidade e os Ângulos de lançamento influenciam até onde nosso objeto arremessado por chegar; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de História sobre “O Poderoso Exército Romano”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Contexto

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Inicie a aula fazendo as perguntas quanto ao conhecimento que eles têm sobre ângulos.

Explore a sala de aula, as janelas, os cantos dos quadros, das carteiras … Brinque com a abertura da porta, mostrando que pode ter abertura maior ou menor. Em seguida, apresente as imagens apresentadas neste slide, se for possível, ou traga as imagens impressas destas ou de outras figuras, para que os alunos possam visualizar e identificar os ângulos.

Neste primeiro momento, o importante é que eles percebam que as aberturas dos ângulos são diferentes. Não é necessário apresentar o nome deles. Instigue-os a identificar os diferentes ângulos presentes nas imagens.

Discuta com a turma:

• Em que objetos podemos identificar ângulos aqui em nossa sala de aula?
• Que tipo de ângulo encontramos na porta? Em que partes dele podemos identificar este ângulo?
• E na pipa? Em que partes da casa você conseguiu percebê-los?

Desafio

Tempo sugerido:  15 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões de qual deve ser o comportamento de uma bala de canhão ao ser jogada. A resposta “Para baixo” e “Gravidade” não deve demorar tanto tempo. Pergunte a eles se acham “Se” a trajetória tem alguma relação com os ângulos estudados anteriormente.

Nesse primeiro momento as perguntas não precisam ter respostas adequadas ou não, pois apenas servirão como estímulo para despertar a curiosidade sobre o assunto da aula.

Resposta: O projétil não se move em uma linha para o alto por causa da gravidade. A gravidade é uma força de atração. Na Terra, a gravidade é a propriedade que faz com que os corpos sejam atraídos para o centro da terra. Se não houvesse a gravidade estaríamos flutuando como astronautas. O desenho que a bola de canhão faz em direção ao solo, se chama “Parábola”.

Discuta com a turma:

• O que aconteceria se não houvesse gravidade?

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Apresente aos alunos o projeto que será construído “A Catapulta“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio protótipo da tecnologia. Lembre as crianças da importância de se aprender fazendo e construindo projetos.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a catapulta.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a catapulta, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Materiais Necessários: Chaves de fenda.

Dinâmica I – Experimento com Ângulos e Distâncias:

A Catapulta tem uma peça “reguladora”, que permite ajustar até onde o lançador irá quando for acionado. Existem duas posições padrões, de 90º e 135º. Peça para cada grupo nomear um líder para levar sua catapulta na frente da sala, e faça uma competição para ver quem joga o pompom (ou bolinha), mais longe. Além dessas duas posições, os alunos podem descobrir outras, e também com o próprio dedo (fazendo a vez de peça reguladora), experimentar novos ângulos. Pergunte quem conseguiu ir mais longe? Quanto? Usando qual ângulo? É bacana anotar no quadro ou deixar visível essa informação em algum lugar. Termine a dinâmica lembrando que geralmente, quando a catapulta está bem ajustada, a maior distância é alcançada com 45º.

Materiais Necessários: Lápis/Caneta, A4, pompom ou bolinha.

Dinâmica II – Tiro ao alvo: Monte junto com os alunos os alvos presente em cada kit, além de cada alvo em “papel”. É possível dar a liberdade aos alunos para desenharem, recortarem e criarem o próprio alvo também. Defina uma pontuação para cada alvo (do menor, mais pontos, ao maior com menos pontos), e faça um campeonato interno com cada grupo. Instrua aos alunos a anotarem a quantidade de pontos com cada um.

Materiais Necessários: Lápis/Caneta, A4, pompom ou bolinha.

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Sistematização

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre a imagem acima de diferentes lançamentos e seus ângulos.

Lembre os alunos de que o alcance e altura atingida mudam de acordo com o ângulo de lançamento. Leve-os a observar na figura  que o alcance é o mesmo para dois ângulos de lançamento que somam 90°! Um objeto lançado com ângulo de 60°, por exemplo, terá o mesmo alcance se for lançado com a mesma velocidade com ângulo de 30°. Pergunte para as crianças qual permanece no ar mais tempo, o de 75° ou 15°? A resposta é o lançamento com ângulo menor. E quem chega mais longe? Diga que o alcance máximo ocorre quando o ângulo de lançamento for 45°.

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Identificar e Comparar diferentes tecnologias robóticas de manuseio de materiais diversos; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Desenhar possíveis protótipos de garras mecânicas para diferentes usos; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um protótipo de Garra Mecânica; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Matemática sobre “Ângulos e Frações”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Contexto

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Apresente o vídeo acima para os alunos, se não for possível, apresente essas imagens impressas (clique-aqui). Pergunte aos alunos se eles já haviam visto tais robôs, e o que eles pensaram sobre o vídeo. Após breve conversa, comente que os robôs são utilizados hoje em dia para as mais diversas tarefas (como visto no vídeo/imagens), e para isso, eles precisam das mais diversas “mãos” ou “garras”. Essas garras podem ou não serem semelhantes com as nossas mãos humanas.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões de como deveriam ser as garras para pegar os objetos ilustrados acima. Relembre o vídeo/imagem que foi apresentados a eles anteriormente, e discuta se alguma das garras vistas poderia carregar caixas, latas ou frascos. Lembre as crianças de que cada objeto precisa ser de uma garra diferente.

Após isso, convide as crianças a desenharem (em folha A4 ou no Material Didático) as três garras que seriam necessárias para carregar os três objetos apresentados.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, folhas A4 (caso não seja utilizado do Material Didático).

Mão na Massa

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Apresente aos alunos o projeto que será construído “A Garra Mecânica“. Diga que será a oportunidade de colocar a mão na massa, e construir nosso próprio protótipo da tecnologia. Lembre as crianças da importância de se aprender fazendo e construindo projetos.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a garra.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a garra, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Ao final, não deixe os alunos terminarem sem customizarem seus projetos. Peça para que levem canetinhas, lápis de cor e outros itens. Estimule eles a desmontarem, colorir/pintar o projeto, e remontá-lo.

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Materiais Necessários: Chaves de fenda, lápis de cor, canetinhas, tintas e etc.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. Mostre as imagens acima de diferente tipos de garras mecânicas.

Lembre que a garra mecânica é comparável a mão humana. No entanto, ela não é capaz de simular seus movimentos, resultando na limitação dos movimentos a uma faixa de operações. As garras são divididas em vários tipos de classe:

• A) Garra de dois dedos;
• B) Garra de três dedos;
• C) Garra para objetos cilíndricos;
• D) Garra para objetos frágeis;

Finalize a aula dizendo que as “Garras” ou “Mãos” dos robôs hoje em dia são muito importantes para eles realizarem tarefas que para nós (seres humanos) seria impossível (por ser muito pesado, por exemplo) ou muito perigoso (por exemplo lidar com materiais tóxicos ou radioativos).

Referências Bibliográficas:

CASTELAN, J.; BARD, R. D. Implementação das metodologias ativas de
aprendizagem nos cursos presenciais de graduação. Revista Vincci, v. 3, n. 1,
p. 2-22, 2018.

MATTAR, J. Metodologias Ativas para a educação presencial blended e a
distância. São Paulo: Artesanato Educacional, 2017.

ZWICKER, M. R. G. A aprendizagem ativa e o cérebro: contribuições da
neurociência para uma nova forma de educar. In: SANTOS, C. M. R. G.;