Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é LED e suas vantagens; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Formular respostas pertinentes sobre a tecnologia LED e sua importância; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Diamante RGB; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Investigadores das Cores”. 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 perguntando aos aluno se eles conhecem a história de como a lâmpada foi inventada. É provável que nessa altura, alguns dos alunos já tenha ouvida falar sobre a invenção da lâmpada, escute atentamente e instigue a participação dos alunos. Comente que a invenção da lâmpada incandescente (como a da foto) transformou o mundo em que vivemos.

Discuta com a turma:

• Vocês sabiam que as lâmpadas de Edison chegavam a temperaturas de 3.000º?
• Vocês sabiam que as lâmpadas de Edison consumiam 80% da energia em calor e apenas 20% em luz? 
• Será que temos lâmpadas mais eficientes nos dias de hoje?

Explique que com o advento da Revolução Industrial, a partir da segunda metade do século XVIII, observamos que uma verdadeira enxurrada de invenções tomou conta do meio científico daquela época. Vários homens tentaram obter uma fonte de iluminação que pudesse substituir a fraca luz produzida pelas velas e outros produtos combustíveis. No ano de 1802, temos um dos primeiros registros de um protótipo de lâmpada e no decorrer deste mesmo século algumas outras dezenas dessa mesma tentativa.

Contudo, no final do XIX, foi o inventor Thomas Alva Edison que conseguiu resolver esse desafio com uma lâmpada feita por meio de um de carvão a vácuo que conseguia uma boa iluminação durante um período maior de tempo. Muito consciente de toda a repercussão que sua experiência poderia causar, Edison patenteou a nova descoberta e fundou uma empresa que fabricaria e venderia em larga escala o seu modelo de lâmpada incandescente.

Para saber mais sobre a invenção de Edison, assista esse vídeo:

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Lembre os alunos de que a lâmpada incandescente só consegue emitir luz de uma cor amarelada, não é mesmo? Então como conseguimos emitir hoje luzes de tantas cores diferentes? Questione se algum aluno já viu um painel de propaganda com vídeos. Como será que eles fazem esses painéis?

Após ouvir as respostas dos alunos, apresente a imagem acima e afirme que só é possível a criação de painéis grande de vídeos e etc graças a uma tecnologia chama “LED”. Explique que na verdade esses painéis são a soma de milhares/milhões de pequenas “lâmpadas” de LED, que em conjunto conseguem formar as imagens tão bacanas que vemos nas ruas.

Diga que agora nós vamos conhecer um pouco melhor sobre essa tecnologia com nossas habilidades investigativas, vamos criar um “Dossiê LED” para entender melhor essas lâmpadas, e como podemos aplicá-las em nossos projetos makers.

Divida os alunos em até 5 grupos (preferencialmente o mesmo grupo de montagem). Distribua para cada grupo uma Ficha do Dossiê (disponível aqui para impressão). Cada grupo irá ter uma pergunta para responder, como descrito abaixo. Explique que eles poderão responder com desenhos ou de maneira escrita, mas terão que apresentar rapidamente ao final da aula suas descobertas para o restante da classe.

Os grupos terão que pesquisar na internet as respostas, ou você pode entrar nos links abaixo (clicando em cada tema), imprimir seus conteúdos e disponibilizar para cada grupo a reportagem/artigo sobre o seu tema.

1. 1) Como LED foi inventado?
2. 2) Quais tipos de LED existem?
3. 3) O que é um LED RGB?
4. 4) O LED é mais eficiente ou não do que outras lâmpadas?
5. 5) Onde encontramos LED em nosso dia a dia?

Mais conteúdo (clique) aqui para pesquisa.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha do Dossiê (1 por grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos nosso  “Diamante RGB“. Pergunte se eles se lembram o que significa “RGB”, que foi estudado na última aula. Ouça as respostas atentamente e, se for preciso, explique novamente o conceitos das 3 cores primárias e do RGB (clique-aqui e assista o vídeo). Diga que será a oportunidade de colocar em prática o que nós estudamos na última aula.

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.

Discuta com a turma:

• Como controlamos as cores?
• Como misturamos as cores do nosso diamante?
• Qual é a função do potenciômetro nesse projeto? (regular cada cor primária)

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.

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. 

Lembre que RGB é a sigla do sistema de cores aditivas formado pelas iniciais das cores em inglês Red, Green e Blue, que significa em português, respectivamente, Vermelho, Verde e Azul.

O sistema de cores luminosas RGB (também designado por cor-luz) é usado nos objetos que emitem luz como, por exemplo, estudamos: O LED.

O sucesso não é por acaso, a tecnologia de LEDs RGB permite uma personalização completa do visual das máquinas, gerando bem mais impacto para quem gosta de exibir o computador por aí.

Curiosidade: O LED azul foi uma invenção muito importante. Ele foi inventando em 1993, e era a cor que faltava para completar o “B” do RGB, e assim ser possível criar novas cores com o LED. Essa invenção rendeu até um prêmio nobel! Leia mais aqui.

Finalize a aula dizendo que graças à tecnologia LED hoje é possível ter lâmpadas mais eficientes, painéis grandes de LEDs, TVs modernas com LEDs, e muitas outras telas e tecnologias que só são possíveis a essa invenção muito bacana.

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.

HELERBROCK, Rafael. “O que é LED?”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-led.htm. Acesso em 19 de junho de 2020.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

JúNIOR, Joab Silas da Silva. “O que é inércia?”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-inercia.htm. Acesso em 18 de junho de 2020.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Inércia, massa e força”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/inercia-massa-forca.htm. Acesso em 18 de junho de 2020.

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:

https://mundoeducacao.uol.com.br/curiosidades/as-lampadas-edison.htm

https://revistagalileu.globo.com/Caminhos-para-o-futuro/Energia/noticia/2016/10/ha-137-anos-uma-lampada-eletrica-foi-acesa-por-thomas-edison.html

http://www.inmesol.pt/blog/quem-inventou-o-led

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é Inércia, Aceleração e Desaceleração; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Formular situação em que as forças Inércia, Aceleração e Desaceleração estão presentes; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Lançador de Bolinhas; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Interação Sistema Nervoso e Muscular”. 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 mostrando o vídeo do lançamento de foguete realizado pela empresa SpaceX para os alunos. Pergunte se eles já haviam visto um foguete sair do chão, e o que eles acharam do vídeo.

Discuta com a turma:

• Por que o foguete sai do chão?
• Será que ele gasta mais combustível aqui na terra ou lá no espaço? 

Explique que para sair do chão, o foguete deve superar o que chamamos de “Inércia“, que é a propriedade que os objetos têm de se opor à forças de aceleração. Todos nós, alguma vez, já experimentamos os efeitos da inércia. Dentro de um ônibus, por exemplo, estamos nos deslocando com a mesma velocidade que ele. Sempre que o ônibus faz uma curva, arranca ou freia, ele sofre uma variação de velocidade, seja no módulo ou na direção. Quando isso ocorre, precisamos nos segurar para evitar a queda, pois a tendência do nosso corpo é manter a velocidade. É como se nosso corpo, de alguma forma, estivesse se opondo à mudança de velocidade. Entretanto, quando o ônibus viaja em linha reta, com velocidade constante, não é preciso fazer esforço para ficar parado dentro dele.

Quanto ao foguete (assim como o avião), o momento de lançamento (ou decolagem) é onde mais se gasta combustível, para superar a inércia do foguete/avião e colocá-lo em velocidade.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Diga que além da inércia, nós conhecemos algumas outras forças que interferem na movimentação dos objetos: a aceleração e a desaceleração. Por exemplo, quando temos uma bola parada, ela está em inércia (ou repouso), quando jogamos uma bola, estamos acelerando, e quando há uma batida de carro, há uma rápida desaceleração. Alguns outros exemplos podem ser dados para os alunos para que entendam melhor:

Quando a bola está parada, antes da cobrança de uma falta, todas as forças que atuam sobre ela se anulam, de forma que esta permanece em repouso. Após ter sido chutada, caso a força resultante sobre a bola seja tão pequena a ponto de ser desprezada, ela tenderá a se mover em linha reta, com velocidade constante. Além disso, quando em movimento, ao sofrer a ação da força que a rede do gol exerce sobre ela, tende a alterar seu estado de movimento, indo ao repouso;

A importância do uso do cinto de segurança está em evitar a ejeção do corpo de uma pessoa no caso da ocorrência de uma colisão. Imagine um veículo que esteja trafegando a 100 km/h e que, dentro dele, haja um passageiro que não está com cinto de segurança. Caso ocorra uma colisão, o veículo será brutalmente desacelerado, e o corpo desse passageiro, por inércia, tenderá a manter o movimento, sendo ejetado do veículo a 100 km/h;

Ao molhar as mãos e sacudi-las para retirar o excesso de água, o líquido abandona a mão por inércia na tentativa de manter o movimento imposto a ele.

Diga que agora nós vamos fazer uma atividade sobre esses conceitos. Distribua para cada aluno, 1 ficha de atividade e outra da redação (ambas estão disponíveis aqui para impressão). Na primeira atividade, eles devem descrever como está cada objeto segundo as gravuras (Em Inércia, Aceleração ou Desaceleração). Na segunda atividade (pequena redação), eles devem redigir uma pequena redação (de poucas linhas), descrevendo uma história onde existe inércia, aceleração e desaceleração. Por exemplo: Um projétil (inércia) foi lançado (aceleração) do canhão e caiu (desaceleração) a 100 metros.

Respostas para a primeira atividade: 

A – Objeto em repouso

B – Um objeto em repouso permanece em repouso porque a força resultante sobre ele é nula

C – Um objeto pode mudar o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade, pois sofre a ação de uma força resultante

D – Um objeto em repouso

E – Um objeto mudando o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade por sofrer a ação de uma força resultante

F – Um objeto permanecendo em movimento

G – Um objeto mudando o módulo, a direção e o sentido de sua velocidade por sofrer a ação de uma força resultante

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha de Atividades (1 por aluno).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos nosso  “Lançador de Bolinhas“. Diga que será a oportunidade de colocar em prática o que nós estudamos na última aula (Inércia, Aceleração e Desaceleração) em um projeto bem 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 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.

Discuta com a turma:

• As bolinhas antes de serem lançadas estão em inércia?
• Quando elas estão em inércia, aceleração e desaceleração?
• Qual é o papel do motor nessa dinâmica?

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..)

Dinâmica de Tiro ao Alvo)

Este projeto também está acompanhado do “Alvo” que pode ser montado juntamente ao lançador. No kits existem “alvos” que podem ser recortados e colocados no alvo em mdf para serem atingidos. Atribua pontuação para cada alvo atingido, por exemplo: Alvo A) 5 pontos B) 10 pontos C) 20 pontos. Anote no quadro ou em algum lugar visível para todos essas pontuações. Distribua para cada grupo uma ficha de pontuação (disponível aqui para download). Após isso, explique que os participantes irão se revezar a cada rodada para dar um “tiro” e tentar acertar os alvos, suas pontuações serão anotadas na ficha. Ao final, podemos somar e definir o ganhador (podem ser estimulados com alguma premiação, bombom por exemplo).

Materiais Necessários: Chaves de fenda, lápis de cor, canetinhas, tintas, 1 Ficha de Pontuação (1 por grupo).

Sistematização

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. 

Explique que na ausência da gravidade, você poderia atirar uma pedra para o céu com um certo ângulo e ela seguiria uma trajetória retilínea. Por causa da gravidade, entretanto, a trajetória se curva. Uma bolinha arremessada ou qualquer objeto lançado por algum meio e que segue em movimento por sua própria inércia é chamado de um projétil.

Estamos todos familiarizados com a aceleração num automóvel. Quando um motorista pisa no pedal do acelerador, os passageiros experimentam uma aceleração ao serem pressionados contra o encosto de seus assentos. A ideia-chave que define a aceleração é variação.

O termo aceleração aplica-se tanto para diminuição como para aumento na velocidade. Dizemos que os freios do carro, por exemplo, produzem grandes valores de aceleração retardadora; isto é, uma grande diminuição por segundo na velocidade do carro. Com frequência, também chamamos isso de desaceleração. Finalize a aula dizendo que com esses conceitos de Inércia, Aceleração e Desaceleração conseguimos controlar os movimentos dos objetos para nossas intenções, como por exemplo mover um carro, ou mandar um foguete ao espaço.

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.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

JúNIOR, Joab Silas da Silva. “O que é inércia?”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-inercia.htm. Acesso em 18 de junho de 2020.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Inércia, massa e força”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/inercia-massa-forca.htm. Acesso em 18 de junho de 2020.

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:

https://www.todamateria.com.br/primeira-lei-de-newton

https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/ensinando-leis-newton-com-futebol.htm

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é Condutividade Elétrica; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Concluir que diferentes materiais têm diferentes níveis de condutividade, Compor quadro com materiais condutivos e isolantes; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Robô Papa Moedas utilizando um circuito simples e condução elétrica do metal de uma moeda; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Interação Sistema Nervoso e Muscular”. 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 perguntando aos alunos se eles se lembram do conceito de “Corrente Elétrica” (trabalhado no projeto da “Máquina de Perguntas e Respostas”). Construa um cenário que favoreça um diálogo na sala de aula para que os alunos possam reconhecer a análise da imagem acima (que pode ser impressa também).

Discuta com a turma:

• Se houver eletricidade na água, por que levamos choque no pé? (conduzir para a análise de que a água conduz eletricidade)
• Se houver eletricidade na água, por que não levamos choque no pé se estivermos de chinelo? (conduzir para concluírem que a borracha do chinelo não conduz eletricidade)

Explique que a transmissão de energia depende do meio em que ela está inserida. Por isso, utilizamos chinelo em lugares molhados para evitar ser surpreendido por alguma corrente elétrica, e consequentemente, um choque.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça para um aluno ler a questão disparadora. Ouça atentamente as respostas dos alunos. Não há necessidade de anotar, pois tais discussões serão sistematizadas no fim da proposta desta aula. Instigue os alunos, perguntando se alguns materiais de exemplo poderiam conduzir eletricidade: Água (sim), Madeira (não), Pedaço de Isopor (não), Prego (sim). 

Explique que agora nós vamos conduzir uma pequena investigação científica sobre o assunto. Divida os alunos em equipe de 3-4 (de preferência já com os alunos que irão montar o projeto). Distribua uma Ficha de Pesquisa para cada grupo. A Ficha é separada em dois quadrantes, peça para que eles pesquisem (na internet) rapidamente quais são os materiais que conduzem (e anotem em um os quadrantes), e aqueles que não conduzem (e anotem no outro quadrante).

Note que nossa intenção não é que eles consigam explicar detalhadamente o porquê esses materiais conduzem energia elétrica ou não, mas sim que eles sejam capazes de entender que a condução pode ou não acontecer. 

Exemplos de respostas:

Pedaço de metal – Conduz corrente elétrica

Pedaço de madeira – Não conduz corrente elétrica

Pedaço de isopor – Não conduz corrente elétrica

Água com sal – Conduz corrente elétrica

Água com açúcar – Não conduz corrente elétrica

Prego – Conduz – corrente elétrica

Suco de limão – Conduz corrente elétrica

Escolha um material do seu estojo

Lápis – Não conduz corrente elétrica

Clipe – Conduz corrente elétrica

Borracha – Não conduz corrente elétrica

Arame do caderno – Conduz corrente elétrica

Finalize a aula explicando que os materiais que conduzem, são chamados de “Condutores” (anotar como título do quadrante na ficha), e os materiais que não conduzem, são chamados de “Isolantes” (anotar como título do quadrante na ficha). Comente que na próxima aula, nós vamos montar um robô simpático que nos dirá o que é condutor ou não (isolante).

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha de Pesquisa (1 por grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos nosso  “Robô Para Moedas“. Brinque perguntando por que ele teria esse nome, e como será que ele faz para “papar” moedas. Diga que eles faz isso utilizando um conceito que aprendemos na aula anterior (Condutividade Elétrica), e que vamos perceber isso durante a montagem e após.

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.

Discuta com a turma:

• Como será que ele “percebe” que colocamos uma moeda nele?
• Será que funciona com outros objetos, além da moeda?
• Qual é o circuito do robô “Papa Moedas”?

Explique que na verdade, quando colocamos uma moeda em nosso robô, estamos fechando um circuito elétrica (re-lembrar o conceito de circuito elétrico aprendido no projeto “Máquina de Perguntas e Respostas”). Esse circuito se resume na pilha, fios, motor.. e a moeda quando ela é colocada. É interessante ter outros pequenos objetos à disposição para experimentar e colocar no robô, para ver se ele engole ou não (clipes, madeira, borracha e etc).

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. 

Explique que a corrente elétrica é basicamente “elétrons” passando de um átomo para o outros. Essa passagem pode ser facilitada ou não pela natureza estrutural dos materiais ao nosso redor, por isso, alguns materiais são considerados “condutores” e outros como “isolantes”. Peça que os alunos construam suas definições de “condutores” e “isolantes”, e repita com eles as conclusões abaixo.

CONDUTORES

O que são:

São chamados de materiais condutores aqueles em que há possibilidade de trânsito de elétrons, pois estão fracamente ligados ao núcleo.

Exemplos:

Pedaço de metal – Conduz corrente elétrica

Água com sal – Conduz corrente elétrica

Prego – Conduz corrente elétrica

Suco de limão – Conduz corrente elétrica

Clipe – Conduz corrente elétrica

Arrame do caderno – Conduz corrente elétrica

ISOLANTES

O que são:

Nos materiais isolantes, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo atômico, ou seja, eles não possuem elétrons livres. Desta maneira, não permitem passagem de corrente elétrica.

Exemplos:

Pedaço de madeira – Não conduz corrente elétrica

Pedaço de isopor – Não conduz corrente elétrica

Água com açúcar – Não conduz corrente elétrica

Lápis – Não conduz corrente elétrica

Borracha – Não conduz corrente elétrica

Finalize a aula dizendo que graças ao conhecimento de Condutividade Elétrica, podemos “controlar” correntes elétricas de maneira mais efetiva (como fios de transmissão em nossas casas), e também nos proteger quando é preciso (com botas de borracha, por exemplo).

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:

https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/index

https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/6541

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é engrenagens e suas subdivisões; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Formular e Debater conceitos dos vários tipos de engrenagens e suas utilizações e características; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar uma engrenagem planetária; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Sistema Sol, Terra e Lua”. 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 perguntando (e mostrando a imagem acima, se possível) para os alunos se todos já viram alguma vez um motor de carro funcionando. Lembre o funcionamento do motor a combustão: ele mistura o ar com o combustível, queima, e pode girar alguma coisa com essa força produzida pela queima. Mas como podemos levar essa “força” produzida pelo motor até as rodas? Pois se ele ficar só girando lá sozinho, não faria sentido, certo?

Discuta com a turma:

• Como podemos levar a força do motor às rodas?
• Será que perdemos alguma força nessa transmissão?
• Como deve funcionar essa transmissão?
• Do que ela deve ser feita?

Explique que a transmissão de energia e movimento só é possível pois nós inventamos as “Engrenagens“.  Elas nos permitem transmitir movimentos, e o melhor, transformar eles de acordo com a nossa necessidade (vamos ver isso mais adiante). As Engrenagens estão em todos os lugares, mencione alguns para os alunos:

-o cambio do carro que você anda tem engrenagens
-o portão eletrônico da sua casa tem engrenagens
-o liquidificador e movido por engrenagens
-a impressora usa varias engrenagens
-o ventilador que tem a cabeça giratória tem engrenagens
-o ar condicionado que fica jogando ar pra cima e pra baixo tem engrenagens
-dentro da rodinha entre os botões do mouse que você está usando tem engrenagens
-dentro da maquina digital que tem a lente que se movimenta tem engrenagens
-dentro da maquina de café expresso que você toma no dia a dia tem engrenagens
-dentro do leitor de CD / DVD do seu computador tem engrenagens para abir a gaveta

Exemplo de Engrenagens em transmissão de Veículo

Exemplo de Engrenagens em transmissão de Ventilador

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Explique para os alunos que agora vamos conhecer os diferentes tipos de engrenagens e para o quê pode servir cada uma. Mostre a imagem acima e peça para que algum aluno leia o nome da cada uma das engrenagens, pergunte se eles já tinham notado que existem diferentes tipos de engrenagens para diferentes objetivos. A engrenagem reta, por exemplo é a mais comum que se encontra para transmissão simples de movimento, pois é barata, mas emite bastante ruído. Já a “Cremalheira” é uma barra de dentes destinada a engrenagens. Assim pode se transformar um movimento de rotação em movimento retilíneo ou vice-versa. Ela é utilizada por exemplo em portão automáticos de garagem.

Divida os alunos em grupos de 5 grupos. Distribua as Fichas de Informações para cada grupo (1 engrenagem para cada grupo), e as Fichas de Mapas Conceituais (veja aqui como montar mapas conceituais). Cada grupo (5 grupos) irá ficar com um tipo de engrenagem, ler o texto informativo sobre ela, e montar um mapa conceitual sobre aquele tipo de engrenagem. Eles deverão extrair 4 conceitos sobre a engrenagem e descrevê-los no Mapa Conceitual. Exemplo de conceitos (ou características): Engrenagens retas são baratas, porém barulhentas. Engrenagens helicoidais são silenciosas. Engrenagens de parafuso sem fim são geralmente utilizadas para esse ou outro fim, e etc.

Ao final, cada grupo irá apresentar seu mapa conceitual para o restante da classe.

Note que nossa intenção não é que eles consigam explicar detalhadamente o funcionamento das engrenagens, mas sim que eles sejam capazes de entender superficialmente suas diferentes (e que elas existem!). 

Finalize a aula contanto que na próxima oportunidade nós vamos colocar nossos conhecimentos sobre engrenagens em prática.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha de Informações sobre Engrenagens (1 por grupo), 1 Ficha de Mapa Conceitual (1 por grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos nossa engrenagem planetária chamada  “A Máquina do Universo“. Diga que o universo, como muitas outras coisas, obedecem às leis da natureza e seguem regras de movimentações. Dessa forma, conseguimos simular a movimentação da terra, lua e sol com engrenagens, pois esses movimentos são “previsíveis” assim como os movimentos das engrenagens.

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.

Discuta com a turma:

• Onde estão as engrenagens no projeto?
• Qual tipo de engrenagens que utilizamos?
• Quais problemas encontramos no funcionamento?
• O que poderia melhorar no projeto?

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 a imagem acima e explique que ela é a animação aproximada da movimentação que criamos com as engrenagens. Lembre-os de que a roda dentada é usada em inúmeros dispositivos mecânicos, realizando vários trabalhos importantes, em especial em equipamentos motorizados, no câmbio de marchas do carro comum. Um motor girando muito rápido pode fornecer energia suficiente para o conjunto, mas não torque suficiente. Com uma modificação ou redução da engrenagem, a velocidade pode ser regulada. Frequentemente várias engrenagens são utilizadas ao mesmo tempo para criar reduções de transmissão maiores.

Pergunte aos alunos se eles repararam que os “dentes” da engrenagens não são totalmente retos, será por que? 

Comente que isso acontece pois tentamos suavizar ao máximo o atrito entre os dentes, assim perdemos menos energia quando estamos transmitindo movimento.

Finalize a aula dizendo que graças à tecnologia das engrenagens o mundo mudou muito, e hoje podemos construir coisas e máquinas que não seriam possíveis nem de imaginar sem tantos tipos de engrenagens!

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:

https://www.infoescola.com/tecnologia/roda-dentada/

https://fluxoconsultoria.poli.ufrj.br/blog/projetos-mecanicos/9-tipos-de-engrenagens/

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é uma Caixa de Marchar e sua transmissão; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Inferir e Debater sobre o funcionamento de engrenagens e transmissões em carros convencionais movidos à combustão; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Carrinho Engenhoso com seus processos de transmissão; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Carros e Energias Alternativas“. 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 perguntando para os alunos se eles sabem como um carro de movimenta. Ao responderem “com motor” ou algo similar, complemente a pergunta de “Mas como ele controla a velocidade?”. Leve as respostas em torno das marchas, ou caixa de marchas, que é o nosso objetivo.

Discuta com a turma:

• Por que precisamos de marchas no carro?
• Como funcionam as caixas de marchas?
• Como funciona a ré na caixa de marchas?

Explique superficialmente que uma caixa de marchas de um automóvel serve para dividir a rotação do motor, assim controlamos a “força” do motor e sua velocidade. Ela funciona com uma série de engrenagens muito bem ajustadas. No caso da marcha atrás/ré, ela funciona também usa engrenagens “ao revés” para acionar a marcha ré.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Use as perguntas e respostas anteriores para desenhar no quadro um SQA (O que sabemos? O que queremos saber? Como podemos aprender?), em três quadrantes. Instigue os alunos a lhe ajudarem a definir o que já se sabe sobre caixas de marchas e o que gostaríamos de saber, por exemplo:

O que já sabemos?

• A caixa de marchas ajuda o carro a se movimentar
• A caixa de marchas controla a força e velocidade a se movimentar
• Ou algo mais elementar sobre o assunto

O que queremos saber?

• Como as caixas de marchas funcionam?
• Quando elas foram inventadas?
• Como funciona a ré no carro?
• Quando as caixas automáticas foram inventadas?
• Como as caixas automáticas funcionam?
• Onde mais existem caixas de marchas no mundo?

Como podemos aprender?

• Pesquisando sobre o assunto

Divida os alunos em grupos de 3-4 alunos. A missão de cada grupo será pesquisar e conseguir responder uma das perguntas do “O que queremos saber?”. Diga que eles terão um tempo limitador (por ex.: 15 minutos no máximo) para pesquisar sobre o assunto e responder. Instrua-os a desenhar em uma folha/cartolina, a resposta. Ao final, peça para que cada grupo apresente sua resposta para o restante da turma.

Note que nossa intenção não é que eles consigam explicar detalhadamente o funcionamento da caixa de marchas ou nenhuma das outras questões, mas sim que eles sejam capazes de explicar simplificadamente cada questão. Se possível, eles podem apresentar vídeos de animações (disponíveis no Youtube), para explicar sobre o funcionamento da caixa de marchas e transmissão.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 folha ou cartolina (1 por grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos construir o nosso próprio carrinho com marchas (frente e ré) “O Carrinho Invertido” (e vamos descobrir porque ele é invertido daqui a pouco). 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.

Discuta com a turma:

• Onde estaria a caixa de marchas do carrinho?
• Como a força do motor está sendo transmitida para as rodas?
• Como acionamos a ré nele?
• Por que a ré é acionada ao mudarmos a engrenagem dele?

Comente que veículos precisam de uma transmissão por causa das rotações do motor. Imagine uma criança brincando de bicicleta. Ao empregar uma determinada força nos pedais a corrente transfere essa força para rodas e assim a bicicleta ganha movimento. Esse é o princípio de funcionamento de uma transmissão de automóvel.

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. 

Explique que a transmissão do veículo se divide em três partes basicamente: o motor, a embreagem e o câmbio (caixa de marchas). O motor começa a rodar sua engrenagens assim que o carro é ligado, a embreagem quando é acionada ajuda a “encaixar” as engrenagens do câmbio ao motor. Assim, conseguimos controlar a velocidade e força do motor a serem entregues nas rodas do carro.

Os veículos precisam de uma transmissão por causa das rotações do motor. Essas rotações possuem um limite, representadas por uma faixa de giros em que se atinge o máximo de potência e torque. Se passar desse limite o motor poderia explodir, assim a transmissão permite que as rotações e em conseqüência a velocidade estejam em níveis abaixo desse limite. A transmissão permite que a relação entre o motor e as rodas motrizes mude à medida que a velocidade do carro aumenta ou diminui.

Finalize a aula dizendo que esse processo de transmissão com embreagens, câmbios e etc. é válido somente para carros a combustão. Os veículos elétricos não precisam de caixa de marchas (manuais ou automáticas), pode seu motor tem funcionamento diferente, o qual vamos explorar mais adiante.

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:

https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap4/cap4intro.html

https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap4/cap4-1.html

https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/funcionamento-motor-combustao-interna.htm

https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/quimica-do-automovel-1-combustao-da-gasolina-e-do-alcool.htm

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que são técnicas de separação de misturas; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Organizar e Classificar diferentes tipos de separação; 

Ao Nível de Aplicação: Montar representações de separações com o projeto maker “O Aspirador”; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

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

Contexto

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Inicie a aula dizendo que os resíduos domésticos podem ser separados em: materiais secos recicláveis, e resíduos orgânicos não recicláveis. Os materiais recicláveis podem ser coletados nas residências pela prestadora de serviço público de limpeza da cidade, cooperativas ou associações. Mas para que a reciclagem seja viável, ocorre a separação dos materiais recicláveis de acordo com o tipo de material: vidro, plástico, papelão, alumínio, baterias eletrônicas. 

Discuta com a turma:

• Vocês separam o lixo em casa?
• Como é feita a separação do lixo na sua casa?
• Você sabe qual o nome do processo utilizado para fazer a separação do lixo?

Desafio

Tempo sugerido:  5 minutos

Orientações: Leia a questão disparadora. Deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema. Não se preocupe em responder a questão nesse momento, mas em estimulá-los a pensar. Dê exemplos de como a separação do lixo pode ser feita de maneira manual (ou mecanizada), magnética, por ventilação e etc.

Mão na Massa

Tempo sugerido: 25 minutos

Orientações: 

O tempo total do Mão na Massa é de 30 minutos, sendo 2 minutos para leitura das instruções do jogo, 20 minutos para o jogo e 8 minutos para anotar a pontuação. Nesta aula os alunos, em equipe, irão participar do Jogo Stop – Separação de Misturas. Organize as equipes com cinco alunos, sugere-se que cada aluno fique responsável por um processo de separação de mistura. Cada equipe receberá: uma ficha com nomes e dicas dos processos de separação de mistura: catação, levigação, separação magnética e ventilação. Os demais materiais serão de uso comum e ficarão disponíveis em uma mesa central. Leia a folha de instruções do jogo com os alunos. Explique que nesta parte da aula eles irão participar da FASE 1, na qual eles devem representar os processos de separação de mistura descritos na ficha, utilizando os materiais disponíveis na mesa central, por exemplo, para representar o processo de separação magnética, eles devem pegar o imã. Atenção: para o processo de catação não são necessários materiais, pois os componentes da mistura podem ser separados utilizando as mãos, ou seja, para representar esse processo, os alunos podem só preparar a mistura. Lembre os alunos que eles devem ler a ficha e associar as descrições dos processos com os respectivos nomes: catação, levigação, separação magnética e ventilação. Além de representar os processos, os alunos devem preparar uma mistura para cada processo de separação indicado na ficha. Reforce com os alunos que as misturas devem ser correspondentes aos processos expostos na ficha, por exemplo, a mistura correspondente ao processo de catação pode conter grãos de feijão e grãos de milho. Após as explicações, mencione aos alunos o início da FASE 1 e ligue o cronômetro. Nesse momento, ande pela sala e observe as representações e as misturas, isso facilitará o seu trabalho na etapa posterior. Lembre os alunos que após a equipe finalizar as representações e os preparos das misturas, eles devem dizer “STOP”. Porém, se após o tempo de 20 minutos, nenhuma equipe falar STOP, você deve falar. Fique atento, após ser dito “STOP”, os alunos não podem mais representar os processos e nem preparar misturas. Explique aos alunos que você irá passar por cada grupo para atribuir os moedas correspondentes ao processo de separação de mistura conforme a pontuação do jogo. Para isso, você deve ter em mãos a folha de moedas da equipe impressa para anotar. Um membro do grupo deve estar na bancada para mencionar os nomes dos processos e explicar as representações de cada processo de separação de misturas feito pela equipe, nesse momento, eles podem realizar a separação das misturas. Anote as pontuações da equipe na folha de respostas, no campo representação dos processos. As misturas serão pontuadas durante a sistematização.

Dinâmica de Aula I)
– Leia a ficha com as descrições dos processos de separação de mistura: catação,
levigação, separação magnética e ventilação.
– Relacione o nome com a descrição dos processos de separação de mistura, para isso escreva os nomes dos processos na coluna “Nome dos processos de separação de mistura” da tabela presente na ficha.
– Ao sinal do professor, represente os processos de separação descritos na ficha,utilizando os materiais disponíveis na mesa central.
– Para cada processo de separação de mistura representado, prepare uma mistura na qual os componentes possam ser separados pelo processo.
– Fique atento à pontuação! Quanto mais processos de separação de mistura representados corretamente, maior a pontuação. Use a criatividade e prepare misturas diferentes.
– Ao finalizar as representações e o preparo das misturas, diga “STOP”. Após este comando, todas as outras equipes devem parar suas ações.
– Se após o tempo de 20 minutos do início da Fase 1, nenhuma equipe falar “STOP”, o professor irá dizer.
– Deixe na mesa da equipe as representações dos processos de separação de misturas e as misturas correspondentes a cada processo.
– O professor irá verificar as representações dos processos de separação de mistura de cada equipe. Um membro do grupo deve dizer os nomes dos processos e explicar como é realizada a separação. Durante a explicação, pode ser realizada a separação da mistura.
– O professor irá atribuir a pontuação de cada representação conforme as regras. A pontuação será anotada na folha de pontuação no campo “pontuação da representação”.

Dinâmica de Aula II)
– Conforme orientação do professor, mencione a mistura preparada no processo de catação. O professor fará algumas considerações sobre esse processo de separação de mistura e atribuirá a pontuação da mistura de cada equipe. A pontuação será anotada na folha de pontuação no campo “pontuação da mistura”.
– Verifique se o nome do processo de separação de mistura anotado na ficha está correto.
– O procedimento anterior será repetido para as misturas preparadas que correspondem aos processos de levigação, separação magnética, sifonação e ventilação.
– O professor irá somar as moedas finais de cada equipe. Vencerá a equipe com maior número de moedas.

Dica: Utilize o projeto maker criado pelos alunos “O Aspirador” para ajudar os grupos a representarem o processo de separação “Ventilação”. O projeto Aspirador pode ser utilizado mesmo como um aspirador, ou também (se forem invertidos os fios do motor) como ventilador. Caso tenha dificuldades nessa inversão de fios, peça para o instrutor maker ajuda nesta operação.

Pontuação:
● Representação do processo de separação de mistura corretos: 2 moeda.
● Representação do processo de separação de mistura incorreto: 0 moedas.
● Preparação da mistura que pode ter os componentes separados pelo
processo de separação indicado, caso a mistura seja diferente das demais
equipes: 2 moedas.
● Preparação da mistura que pode ter os componentes separados pelo
processo de separação indicado, caso a mistura for igual a uma das
equipes: 1 moedas.
● Preparação de mistura incorreta, ou seja, que os componentes não
podem ser separados pelo processo representado: 0 moedas.

Você pode imprimir as moedas clicando-aqui.

Materiais Necessários:

– Materiais disponíveis na mesa central

Recipientes plásticos de 500mL (copos plásticos, pote de sorvete, entre outros), areia, terra, pedrinhas, pedras maiores, água, óleo, tampinhas de plásticos, papel ou papelão, pregos de ferro, palha de aço, imãs, moedas, clipes, serragem, palito de madeira, grãos de feijão, grãos de milho (ou de pipoca), arroz, folhas secas, amendoim com casca, mangueira, sifão, canudinho de plástico ou tubo fino de vidro, pinça, peneiras (pode ser de tamanhos diferentes), seringas de plástico, tesoura e garrafa PET de 2L;

• – Ficha dos tipos de Separação de Misturas (Clique-aqui).
• – Ficha de Moedas (Clique-aqui).

Sistematização

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. 

Na Fase 2 do jogo, peça para um aluno de cada equipe falar para a sala os componentes da mistura preparada, correspondente ao processo de separação de mistura catação. Durante as apresentações, verifique se a mistura está correta e pergunte para a turma se outra equipe preparou uma mistura igual. Caso a mistura preparada pelo grupo for diferente das misturas dos demais grupos, atribua 2 moedas para a equipe; caso a equipe tenha preparado uma mistura igual a de outra equipe, atribua 1 moedas. Se o grupo não preparou a mistura ou preparou uma mistura incorreta, o grupo não recebe ponto (zero ponto). A fim de verificar se os alunos fizeram a associação correta do nome do processo com a descrição da ficha, pergunte: “Qual das imagens da ficha corresponde ao processo de catação?”. Explique que a catação é um processo de separação de mistura de componentes sólidos, e que esse processo é utilizado na separação de materiais recicláveis, como mencionado no contexto, para que o processo de reciclagem aconteça os materiais devem ser separados de acordo com o tipo de material. Faça os mesmos procedimentos para as misturas correspondentes aos processos de levigação, separação magnética e ventilação. Em todos os casos, pergunte qual imagem da ficha corresponde ao processo apresentado pelos alunos. Explique, também, os demais processos: a levigação pode ser utilizada para separar areia e ouro, ao adicionar corrente de água na mistura a areia é levada pela corrente de água e o ouro não; a separação magnética é utilizada para separar pregos de ferro presentes na areia, utilizando um imã; a ventilação pode ser utilizada para separar as cascas dos grão, utilizando uma corrente de ar. Não se esqueça de verificar se eles fizeram as associações corretas dos nomes dos processos de separação de mistura presentes na ficha. Retome a questão disparadora: Como diferenciar os processos de separação de mistura heterogênea? Os alunos podem responder mencionando que uma mistura de água e pedra pode ser separada por levigação utilizando uma corrente de água ou por catação utilizando as mãos para pegar as pedras. 

Faça a soma das moedas. Finalize a aula informando a pontuação de cada equipe. A equipe vencedora é aquela que obteve o maior número de moedas.

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:

http://www.deboni.he.com.br/livro1_PREVIEW.pdf

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é um Pressão Atmosférica; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Inferir e Debater sobre a influência da pressão atmosférica em máquinas e nosso dia a dia; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Aspirador com hélice totalmente funcional; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Separação de Misturas”. 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 perguntando se eles sabem que nós vivemos dentro de um “Oceano” (de preferência mostrando a imagem acima). Instigue perguntando como seria esse oceano. Explique que na verdade nós vivemos no fundo de um oceano de ar. Existem partículas de ar em todos os lugares, e quanto mais próximo ao “chão”, mais delas existem. Da mesma maneira como a pressão da água é causada por seu próprio peso, a pressão atmosférica é causada pelo peso do próprio ar. Estamos tão adaptados ao ar totalmente invisível que não o sentimos e às vezes esquecemos que ele também tem peso. Talvez um peixe “se esqueça” do peso da água, da mesma maneira.

Discuta com a turma:

• Onde tem mais pressão (no alpinista lá em cima, ou na alpinista aqui em baixo)? (Alpinista lá em baixo sofre mais pressão) 
• Por que? (Lá em cima, a gravidade é menor, e as partículas ficam mais afastadas uma das outras, tornando o ar mais difícil de respirar, aqui em baixo é o contrário)

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Faça grupos de 4-5 alunos. Distribua uma cópia da ficha de observação da experiência para cada aluno. Enquanto os alunos fazem a primeira parte do roteiro, distribua os materiais: um copo, um canudo para cada aluno e uma tesoura para cada grupo. A medida que você for entregando os copos, encha-os com o líquido bebível escolhido (água, suco, etc). Peça aos alunos para conferirem os materiais e diga que já podem seguir os próximos passos do roteiro. Avise o tempo que ainda resta para realizarem o experimento e responderem o roteiro: “vocês terão 8 minutos”, por exemplo. Ande pela sala verificando se as etapas do roteiro estão sendo seguidas.

Deixe que os alunos elaborem hipóteses acerca do ocorrido. Após isso, explique nesse movimento de entrada e saída de ar existe uma diferença de pressão. A pressão de fora do canudo é igual a pressão atmosférica e a pressão interna é menor, causando um efeito de sucção.

Na verdade, a gente não ‘puxa’ o líquido, a gente puxa o ar de dentro do canudo, o que diminui a pressão dentro do canudo. A pressão atmosférica fica maior na superfície do líquido do que dentro do canudo. Então o líquido é empurrado pela pressão atmosférica para dentro do canudo e da sua boca, que também está com uma pressão menor. Quando cortamos o canudo na parte que fica dentro do líquido, tudo funciona como descrito. Mas quando cortamos acima do nível do líquido, ao puxarmos o ar, a pressão do canudo não muda, pois ele continua cheio de ar. Nesse caso a pressão atmosférica não é forte o bastante para empurrar o líquido até sua boca”

Pergunte a eles se seria possível construir uma máquina que pudesse mudar a pressão do ambiente, e como ela seria.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, ficha de observação (1 p/ aluno), Copinho descartável c/ um pouco de água (1 p/ aluno), Canudo de plásticos (1 p/ aluno), 1 tesoura sem ponta (1 p/ grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos construir a nossa máquina que pode manipular a pressão, e apresente “O Aspirador“. 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.

Discuta com a turma:

• Como o Aspirador manipula a Pressão?
• Como ele é diferente ou igual ao canudo? (a diferença é que o aspirador usa a hélice para criar a diferença de pressão e o canudo usa a nossa boca)

Comente que a “bomba” de um aspirador de pó é simplesmente um ventilador de alta rotação. A hélice é o aparato mais comum dos sistemas propulsivos existentes, e em geral, o mais eficiente. Ele deve ser corretamente projetado de maneira que traga a maior eficiência possível ao sistema. Assim como no canudinho, nesse movimento de entrada e saída de ar existe uma diferença de pressão. A pressão de fora do aparelho é igual a pressão atmosférica e a pressão interna é menor, causando um efeito de sucção.

O aspirador de pó possui um ventilador potente. Quando você liga o aspirador de pó, tem um ventilador que força o ar dentro do aparelho a sair por uma porta de saída. Você já pode ter reparado que tem uma parte, geralmente atrás do eletrodoméstico, em que sai um arzinho.

Só que, ao empurrar o ar pra fora pela porta de saída, ele acaba puxando mais ar pela única parte em que ele pode entrar: o cano! Só que a sujeira vai entrar junto e você vai fazer sua limpeza assim.

Existem vários modelos de hélices que variam no formato, nos perfis aerodinâmicos usados, no número de pás, etc. Acoplados ao motor são o sistema que produz a força necessária para realizar o movimento.

Os motores fazem as hélices girar, mas existem outros movimentos giratórios no nosso cotidiano, como por exemplo a máquina de lavar.

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. 

Lembre o conceito de pressão atmosférica:  Entre os vários elementos do tempo (pressão, temperatura, umidade, precipitação, ventos,…) a pressão é a menos perceptível fisicamente. Mas simplificando para os alunos, ela é basicamente a pressão que as moléculas do ar exercem sobre nós e outros objetos. 

Nós podemos construir máquinas que tentam “manipular” a pressão, para inspirar ou expirar coisas (como o nosso pulmão!):

Inspiração = menor pressão interna o ar entra;

Expiração = maior pressão interna o ar sai.

Um exemplo curioso dessa dinâmica é a experiência do ovo na garrafa, como no vídeo abaixo:

Finalize a aula dizendo que outro efeito da variação na pressão atmosférica é na temperatura de fusão e vaporização das substâncias, como a água, por exemplo, que ferve a 100oC ao nível do mar e a 72oC no monte Everest. Isso acontece porque, com menos pressão para forçar as moléculas a ficarem juntas, fica mais fácil separá-las para se tornarem gás.

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:

https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap4/cap4intro.html

https://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap4/cap4-1.html

http://petdocs.ufc.br/index_artigo_id_501_desc_Pneumologia_pagina__subtopico_46_busca_

http://www.if.ufrgs.br/cref/amees/atmo.html

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é um circuito elétrico; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Classificar vários tipos de componentes e elementos dentro de um circuito elétrico; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar uma Máquina de Perguntas e Respostas utilizando um circuito elétrico em série; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Ciências Game Show”. 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 mostrando a imagem acima para os alunos (pode ser impressa também). Construa um cenário que favoreça um diálogo na sala de aula para que os alunos possam reconhecer a análise das imagens.

Essa conversa inicial é discutir o significado da palavra circuito, deve ser conduzida a partir da interpretação das imagens e das questões.

Discuta com a turma:

• Qual a semelhança nessas imagens? (Apresenta um circuito de atletismo e um circuito de corrida) (Os dois circuitos têm uma trajetória percorrida entre um ponto a outro, normalmente tendo como objetivo final o ponto de partida.) (Os circuitos possuem uma trajetória de corrida fechada.)
• Quais os componentes desses circuitos? (O professor deve observar as imagens e elencá-los com os alunos)

Explique que o Circuito elétrico é um circuito fechado, que conduz eletricidade. Ele começa e termina no mesmo ponto e é formado por vários elementos que se ligam e, assim, tornam possível a passagem da corrente elétrica.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Diga que agora nós vamos aprender um pouco mais sobre circuitos elétricos fechados. Comente que circuitos como esses permitem a utilização da energia elétrica em quase tudo ao nosso redor, pois é através de circuitos que podemos “controlar” a eletricidade a ligar/desligar e ir a lugares que precisamos dela.

Mostre para os alunos a imagem acima (pode ser impressa também), e comente que esse é um exemplo de circuito elétrico simples (e fechado). Conceitue para os alunos que cada elemento do nosso circuito tem uma função e nome: A pilha é a nossa “Fonte” (tem como objetivo fornecer energia), os fios são os nossos “Condutores” (tem como objetivo conduzir a energia elétrica), a lâmpada é o nosso “Resistor” (é tudo aquilo que precisa de energia para funcionar), e a chave de liga/desligar é o nosso “Interruptor” (tem como objetivo deixar passar ou não a corrente elétrica).

Diga que agora vamos aprender a classificar os circuitos elétricos.

Dinâmica I) Vamos Classificar os Componentes?

Distribua aos alunos uma ficha de circuitos elétricos para cada um. Instrua-os a analisar cada imagem de suas fichas, circular cada componente que eles reconhecem e escrever o seu nome. Por exemplo, circular uma lâmpada, e escrever ao lado “Resistor”, ou circular um fio e escrever ao lado “condutor”. O objetivo é criar agilidade no olhar dos alunos para analisar circuitos em outras situações.

Provavelmente algumas imagens irão gerar dúvida (por exemplo a bateria diretamente ligada ao LED, nesse caso explicar que as “perninhas” do LED são as condutoras”). Passe de mesa em mesa para acompanhar a elaboração da atividade.

Dinâmica II) Vamos Desenhar os Circuitos Elétricos?

Explique que no mundo real, quando nós queremos construir um circuito, seja ele para a instalação elétrica de uma casa ou para montar um celular, nós precisamos saber desenhar de maneira simples os circuitos que queremos colocar em prática. Pois é assim, que outras pessoas poderão ler o nosso desenho e colocar em prática de maneira mais simples possível. Os cientistas descobriram que criando símbolos “padrões” nós podemos criar desenhos que qualquer um pode entender depois. Por exemplo (mostrar imagem) acima, esses símbolos que correspondem a esses componentes.

Mostre na imagem como um circuito está representado pelo desenho, para eles entendem o que se esperar ser feito na atividade.

Distribua agora as fichas dos desenhos de circuitos, e peça para que eles analisem novamente cada imagem, e tentem desenhar ao lado como seria o desenho do circuito de cada um.

Materiais Necessários: Lápis/caneta, ficha de circuitos elétricos (1 p/ aluno), fichas dos desenhos de circuitos (1 p/ aluno).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos construir nosso próprio circuito elétrico, mas ele terá um objetivo muito mais divertido. Apresente aos alunos o projeto que será construído “Máquina de Perguntas e Respostas (Quiz)“. 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.

Discuta com a turma:

• Qual é o circuito elétrico da nossa Máquina?
• Quais são os componentes desse circuito?

O objetivo é eles perceberem na prática, de maneira divertida, como um circuito elétrico pode ser coloca em prática para um objetivo lúdico.

Peça para que eles escrevam as perguntas e respostas para brincar um com os outros. Caso tenha tempo, montar um pequeno “Game Show” de Perguntas e Respostas é uma boa estratégia para engajar os alunos.

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. 

Lembre que qualquer caminho por onde os elétrons possam fluir é chamado de um circuito elétrico. Para um fluxo contínuo de elétrons, deve haver um circuito elétrico sem interrupções. Uma chave elétrica, que pode ser ligada e desligada para estabelecer ou cortar o fornecimento de energia, é geralmente usada para implementar interrupções no circuito.

A maior parte dos circuitos possui mais do que um dispositivo que recebe energia elétrica. Esses dispositivos em geral são conectados a um circuito de uma entre duas maneiras possíveis, ou em série ou em paralelo.

Quando conectados em série, eles formam um único caminho para o fluxo de elétrons entre os terminais da bateria ou da tomada da parede (que constitui simplesmente uma extensão desses terminais).

Finalize a aula dizendo que os circuitos elétricos estão em todos os lugares, desde quando a gente acendo uma luz em nossas casas até em satélites espaciais.

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.

JúNIOR, Joab Silas da Silva. “O que é corrente elétrica?”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-corrente-eletrica.htm. Acesso em 04 de junho de 2020.

SILVA, Domiciano Correa Marques da. “Circuito Simples”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/circuito-simples.htm. Acesso em 04 de junho de 2020.

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:

 “Corrente Elétrica” em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2020. Consultado em 04/06/2020 às 09:56. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrodinamica/corrente.php

https://www.todamateria.com.br/circuito-eletrico/

Objetivos de Aprendizagem

Ao Nível de Conhecimento: Identificar e Comparar diferentes tipos de robôs em nosso dia a dia; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Classificar vários robôs e suas finalidades para a sociedade em geral; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um protótipo de Robô que pode andar; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Matemática sobre “Geometria e Simetria”. 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 perguntando aos alunos “O que é um Robô?”. Pergunte a eles se um ventilador seria um robô, uma geladeira, ou até uma catraca. As respostas devem divergir a depender do objeto apontado, a intenção aqui é provocar o interesse dos alunos para o assunto. Diga que agora irá mostrar para eles um robô de verdade, mas um pouco antigo, e passe o vídeo acima para os alunos.

Discuta com a turma:

• O que acharam desse robô?
• Ele se movimenta rápido ou devagar?
• Com qual energia será que ele se movimenta?
• Qual problema ele resolve para nós humanos?
• Onde será que ele estava no vídeo?

Explique que o robô do vídeo se chama “Elektro”. Ele foi criado em 1939 por empresa norte-america. O Elektro foi apresentado na feira de tecnologia de nova iorque no mesmo ano, ele podia contar piadas, encher balões, andar por aí, e ainda detectar cores como verde e vermelho com seu sensor fotoelétrico.

Comente que nós estamos tentando criar “robôs” desde a antiguidade. Há relatos de criação de “Automatas”, ou seja, estrutura mecânicas que se parecem com humanos, desde a China Antiga. Um exemplo para se mostrar é o “Cavaleiro Mecânico” criado por Leonardo Da Vinci. Em 1495 o gênio criou um cavaleiro robô que poderia ser operado por uma série de engrenagens, roldanas e cabos. Recentemente pesquisadores montaram o projeto e descobriram que ele realmente funciona!

Pergunte para a turma “Será que todo robô se parece com um ser humano?”, “Por que sim ou não?”.

Desafio

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça a uma criança para ler a questão disparadora, e pergunte se alguém tem sugestões de onde estão os robôs ao nosso redor. A intenção é que eles vejam robôs como máquinas que possam ser programadas (por computador ou não) para realizar tarefas automatizadas. Exemplos mais simples como ventiladores, carros, relógios, celulares, calculadoras e etc podem ser dados neste momento.

Conceitue para os alunos que robôs são “programados” para se movimentarem, fazer contas de matemática e resolver muitos problemas. Essa programação pode ser apenas como suas engrenagens são montadas, ou programação digital, com códigos que o robô possa ler e obedecer.

Diga que agora vamos aprender a classificar os robôs e sobre quais problemas eles resolvem.

Dinâmica I) Qual é o tipo de robô? 

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos, preferencialmente aqueles que irão montar o projeto em conjunto. Distribua as fichas de robôs já recortadas (ou peça para que eles recortem). Instrua que após terem todas as fichas na mesa de cada grupo, separem essas fichas em “Categorias” de robôs, como o objetivo ou problema que cada um resolve. Você pode dar algumas categorias como por exemplo “Limpeza”, “Indústria”, “Transporte” e “Segurança”,  mas o objetivo é que eles criem também suas próprias categorias. Passe de mesa em mesa discutindo as categorias e decisões de cada grupo. O interessante é que alguns “robôs” podem estar também em mais uma categoria.

Dinâmica II) Onde eles estão e qual problema resolvem?

Diga que agora, como podemos perceber, os robôs podem estar em qualquer lugar, resolvendo os mais diversos problemas para a sociedade. Distribua as fichas de preenchimento para os grupos de alunos. Explique que agora cada grupo terá que escrever no mínimo 6 robôs do dia a dia e descrever qual problema eles resolvem. O objetivo é ter as mais variadas respostas, desde robôs para limpezas até relógios, computadores, catracas e etc. Ao término, peça para cada grupo ler suas respostas em voz alta e discuta as respostas com os alunos,

Materiais Necessários: Lápis/caneta, Fichas de Robôs (1 p/ grupo), Fichas de Preenchimento (1 p/ grupo).

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.

Comente com os alunos que hoje iremos construir nosso prório robô. Apresente aos alunos o projeto que será construído “Meu Primeiro Robô“. 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 o robô.

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.

Discuta com a turma:

• Qual seria a programação desse robô?
• Ele precisa de algum código ou comando para andar?

O objetivo é eles perceberem que o “código” ou “comando” do nosso robô são apenas as suas peças e engrenagens.

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 o vídeo acima do robô “Da Vinci”. Ele é utilizado para realizar cirurgias em seres humanos no mundo inteiro.

Lembre que os robôs são na verdade, tudo aquilo que consegue se mover, fazer contas, tarefas tudo de forma automática. Além disso, eles estão em todos os lugares (transporte, segurança, educação, saúde e etc) e são cada vez mais necessários para deixar a nossa vida mais fácil.

Finalize a aula dizendo que construímos nosso primeiro robô, com materiais e ferramentas simples, mas que com conhecimento de robótica, programação e outros já podemos construir robôs muito mais complexos para resolver problemas da vida real.

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.;