Conjunto Principal MINDSTORMS EV3

Suba uma inclinação

Projete, construa e programe um robô que pode subir a maior inclinação possível.

90-120 min.
Intermediário
6º ao 8º ano
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Plano de aula

1. Preparar

  • Leia todo o material do aluno no aplicativo EV3 Classroom.
  • Você vai precisar de uma placa grande ou uma placa de isopor para construir a rampa e livros, blocos ou outros objetos para ajustar a inclinação para essa aula.
  • Use um transferidor para medir a inclinação em graus ou uma fita métrica para medir a inclinação por meio do aumento na altura a cada tentativa.
  • Para garantir uma competição justa, certifique-se de que cada bloco EV3 tem uma bateria recarregável EV3 totalmente recarregada ou baterias novas.
  • Se você não tem tempo para aula de bloco duplo, planeje ou execute essa aula em múltiplas sessões.

Parte A

2. Envolver (10 min.)

  • Use as ideias na seção Iniciar uma discussão abaixo para envolver seus alunos em uma discussão relacionada a essa aula.
  • Explique o objetivo do projeto
  • Divida sua classe em pares.

3. Explorar (35 min.)

  • Faça com que cada par de alunos dê ideias para o projeto de um robô que possa subir uma inclinação íngreme.
  • Incentive-os a criar múltiplos protótipos, explorando tanto construção quanto programação.

Parte B

4. Explicar (10 min.)

  • Faça com que cada equipe tente subir a rampa pelo menos três vezes e registre seus resultados.
  • Certifique-se de que eles podem criar suas próprias tabelas de testes.

5. Elaborar (30 min.)
*Faça com que eles continuem a trabalhar em seus robôs até que estejam prontos para completar o desafio.
*Não se esqueça de reservar algum tempo para limpeza.

6. Avaliar

  • Dê um retorno sobre o desempenho de cada aluno.
  • Avalie a criatividade das soluções e o quão bem as equipes trabalharam juntas.
  • Você pode usar as rubricas de avaliação fornecidas para simplificar o processo.

Iniciar uma Discussão

A Formula Off Road é uma competição na qual os motoristas competem em um terreno extremo, incluindo colinas íngremes. Subir uma inclinação íngreme pode parecer uma coisa boba, mas construir um veículo que possa chegar ao topo requer grandes conhecimentos de torque, engrenagens e atrito. A competição foi inventada na Islândia para angariar dinheiro e gerar conscientização para as equipes de resgate, que devem superar terrenos extremos para salvar vidas.

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Use essas perguntas para envolver seus alunos em uma discussão sobre subir uma inclinação:

  • Como você definiria uma inclinação íngreme?
  • Consegue pensar em quaisquer situações nas quais ser capaz de subir uma inclinação íngreme pode ser útil?

Informações sobre o projeto
Projetar, construir e programar um robô que possa subir as inclinações mais íngremes possíveis.

Veja um exemplo de solução que atende os critérios das informações do projeto:

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Ideias de Montagem

Soluções com final aberto
Este projeto foi criado para que toda equipe possa ter uma solução exclusiva. Use essas perguntas para ajudar as equipes a debater ideias para resolver a proposta inicial do projeto:

  • Como as engrenagens podem ser usadas para aumentar a potência do motor?
  • Como a necessidade de subir uma inclinação afeta o projeto do seu robô?

Configurando a rampa ajustável
Para criar uma rampa ajustável, use uma placa longa ou uma placa de isopor com 1 metro de comprimento. Use livros, blocos ou outros objetos para ajustar a inclinação.

Realizando o teste
Enquanto seus alunos realizam o teste, lembre-os do seguinte:

  • Registrar o número do teste, o ângulo de inclinação, a relação de transmissão e a potência do motor em uma tabela de teste. Certifique-se de deixar espaço suficiente para registrar outras observações
  • Testar seu robô em pelo menos três inclinações diferentes.
  • Testar depois de cada ajuste para determinar seus efeitos.
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Soluções de exemplo
Esses exemplos de solução atendem os critérios das informações do projeto

Dicas de Programação

Programa de Solução

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Diferenciação

Simplifique as aulas:

  • Trabalhando com seus alunos para ajudá-los a entender como criar uma redução para aumentar a vantagem mecânica do motor
  • Incentivando os alunos a aprenderem uns com os outros e a ensinarem uns aos outros

Leve essa aula a outro patamar:

  • Desafiando seus alunos a ver qual equipe pode subir uma inclinação íngreme mais rápido
  • Criando uma rampa usando uma placa resistente com uma superfície ligeiramente escorregadia

Oportunidades de Avaliação

Lista de verificação de observação do professor
Crie uma escala que corresponda com suas necessidades, por exemplo:

  1. Concluído parcialmente
  2. Concluído completamente
  3. Objetivos excedidos

Use os seguintes critérios de sucesso para avaliar o progresso de seus alunos:

  • Os alunos projetaram um robô que atende aos requisitos das informações do projeto.
  • Os alunos entenderam como usar engrenagens para aumentar o torque do robô.
  • Os alunos criaram soluções criativas e consideraram várias soluções.

Autoavaliação
Faça com que cada aluno escolha o nível que ele sente que melhor representa seu desempenho

  • Bronze: Criei um robô que pode se mover em uma superfície plana.
  • Prata: Criei um robô que pode subir uma pequena inclinação (15 graus).
  • Ouro: Criei um robô que pode subir uma inclinação íngreme (30 graus).
  • Platina: Criei um robô que pode subir uma inclinação muito íngreme (45 graus).
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Extensão de Linguagem e Literatura

Para integrar o desenvolvimento de habilidades da Área de Linguagens, peça aos seus alunos:

  • Criar uma apresentação ou um vídeo destacando as funcionalidades e desempenho de seu robô
  • Criar uma apresentação explicando algumas funcionalidades importantes de seu programa

Observação: Isto tornará a aula mais longa.

Conexões de Carreira

Pode ser que os alunos que gostaram dessa aula fiquem interessados em explorar esses caminhos de carreira:

  • Tecnologia da informação (Programação de Computadores)
  • Fabricação e Engenharia (Pré-Engenharia)
  • Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (Engenharia e Tecnologia)

Suporte ao Professor

Os alunos vão:

  • Construir e programar seus próprios robôs para subir a maior inclinação possível
  • Entenda que a velocidade e a potência de uma máquina podem ser alteradas usando potência mecânica e elétrica

Conjunto principal LEGO® MINDSTORMS® Education EV3
Aplicativo EV3 Classroom
Um placa longa (ou placa de isopor) para construir a rampa
Blocos, livros ou outros objetos para ajustar a inclinação
Um transferidor ou uma fita métrica

BNCC
EF06MA24
Resolver e elaborar problemas que envolvam as grandezas comprimento, massa, tempo, temperatura, área (triângulos e retângulos), capacidade e volume (sólidos formados por blocos retangulares), sem uso de fórmulas, inseridos, sempre que possível, em contextos oriundos de situações reais e/ou relacionadas às outras áreas do conhecimento.

BNCC
EF07MA29
Resolver e elaborar problemas que envolvam medidas de grandezas inseridos em contextos oriundos de situações cotidianas ou de outras áreas do conhecimento, reconhecendo que toda medida empírica é aproximada.

BNCC
EF07CI01
Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.

BNCC
EF08MA08
Resolver e elaborar problemas relacionados ao seu contexto próximo, que possam ser representados por sistemas de equações de 1º grau com duas incógnitas e interpretá-los, utilizando, inclusive, o plano cartesiano como recurso.

BNCC
EF09MA13
Demonstrar relações métricas do triângulo retângulo, entre elas o teorema de Pitágoras, utilizando, inclusive, a semelhança de triângulos.

BNCC
EF09MA14
Resolver e elaborar problemas de aplicação do teorema de Pitágoras ou das relações de proporcionalidade envolvendo retas paralelas cortadas por secantes.

BNCC
EF07MA35
Compreender, em contextos significativos, o significado de média estatística como indicador da tendência de uma pesquisa, calcular seu valor e relacioná-lo, intuitivamente, com a amplitude do conjunto de dados.

BNCC
EF69LP35
Planejar textos de divulgação científica, a partir da elaboração de esquema que considere as pesquisas feitas anteriormente, de notas e sínteses de leituras ou de registros de experimentos ou de estudo de campo, produzir, revisar e editar textos voltados para a divulgação do conhecimento e de dados e resultados de pesquisas, tais como artigo de divulgação científica, artigo de opinião, reportagem científica, verbete de enciclopédia, verbete de enciclopédia digital colaborativa , infográfico, relatório, relato de experimento científico, relato (multimidiático) de campo, tendo em vista seus contextos de produção, que podem envolver a disponibilização de informações e conhecimentos em circulação em um formato mais acessível para um público específico ou a divulgação de conhecimentos advindos de pesquisas bibliográficas, experimentos científicos e estudos de campo realizados.

BNCC
EF69LP36
Produzir, revisar e editar textos voltados para a divulgação do conhecimento e de dados e resultados de pesquisas, tais como artigos de divulgação científica, verbete de enciclopédia, infográfico, infográfico animado, podcast ou vlog científico, relato de experimento, relatório, relatório multimidiático de campo, dentre outros, considerando o contexto de produção e as regularidades dos gêneros em termos de suas construções composicionais e estilos.

Material do aluno

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