Conjunto SPIKE™ Prime

Faça mira

Explore a energia cinética durante um movimento usando velocidade variável.

45-90 min.
Avançado
6º ao 8º ano
Aim for it - Lesson Header

Prepare-se para o Ensino Híbrido

(Antes da aula)

  • Não deixe de assistir ao vídeo da aula nesta página.
  • Leia o material do aluno para esta aula no link desta página ou no Aplicativo SPIKE.
  • Você pode querer considerar:
    • Escolher as ferramentas certas e o lugar certo. Por exemplo, assistir vídeos, ler um livro didático ou se preparar para uma experiência prática pode ser facilmente feito em casa. Realizar o experimento e coletar dados "práticos" é mais fácil em um ambiente de sala de aula.
    • Utilizando uma variedade de ferramentas e permitindo uma ampla diferenciação. Isso aumentará o engajamento de seus alunos e melhorará os resultados de aprendizado.
    • Fornecendo vários métodos de colaboração virtual. Aqui estão alguns exemplos:
      • Videoconferência
      • Blogs, bate-papos ou recados na parede
      • Versões digitais de planilhas estudantis
    • Adaptar o fluxo da aula para levar em conta o fato de não ser um ambiente de sala de aula durante toda a aula. Há um exemplo de fluxo de aula abaixo.
  • Aqui estão outras maneiras de adaptar o fluxo de aula às necessidades do seu aluno:
    • Faça seus alunos assistirem aos vídeos descrevendo o que eles estão prestes a fazer. Você pode direcioná-los para o Aplicativo SPIKE ou usar a URL da planilha do aluno.
    • Use qualquer outro material que você já tenha preparado sobre o tema.
    • Personalize o Livro do Aluno Inventor para que seus alunos preparem sua experiência de aprendizado e reflitam sobre suas descobertas. (ver Recursos Adicionais)
    • Use o Resumo da Lição (uma visão geral da lição fácil de usar para impressão de 1 página) para inspirar seus alunos com um desafio aberto. (ver Recursos Adicionais)

Envolver

(Antes da aula, 20 min.)

  • Esta lição explora como a energia cinética se relaciona com a velocidade e massa. Seus alunos realizarão um experimento que tem o objetivo de medir a distância percorrida ao longo do tempo, usando a rotação da roda como dado de entrada. Usando um gráfico mostrando rotações de uma roda ao longo do tempo, eles vão traçar um gráfico mostrando a distância percorrida ao longo do tempo, e depois tentar fazer o gráfico da velocidade ao longo do tempo. Finalmente, eles usarão o valor máximo de velocidade para calcular a energia cinética usando a fórmula: Ek = ½mv2 m = 305 g
  • Use vários materiais para envolver seus alunos no tema da energia cinética.

Iniciar uma discussão
Comece uma discussão fazendo perguntas relacionadas à lição. Aqui estão algumas sugestões:

  • Como é o gráfico da distância percorrida ao longo do tempo?
  • Como é o gráfico da velocidade ao longo do tempo?
  • Como é o gráfico da energia cinética ao longo do tempo?

Faça com que seus alunos escrevam seus pensamentos como uma hipótese.

Explorar

(Na aula, 30 min.)

  • Faça com que seus alunos construam um veículo com rodas em movimento livre, e que possa contar rotações de rodas. Eles podem criar seus próprios modelos, ou seguir as instruções de construção no aplicativo para construir o modelo Pedra de curling de rua.
  • Peça aos seus alunos para experimentarem seus modelos usando o programa sugerido.
  • Faça com que tracem um gráfico da distância percorrida ao longo do tempo, e descreva o que eles veem:
    • O que os picos no gráfico representam?
    • Por que o espaço entre os picos aumenta com o passar do tempo?

Explicar

(Na aula, 15 min.)

  • Faça com que seus alunos continuem a experiência:
    • Convertendo as rotações por segundo em distância
    • Convertendo a distância percorrida ao longo do tempo em velocidade
  • Deixe que seus alunos ajustem seus programas para melhorar o desempenho.
  • Encoraje-os a registrar o máximo de dados possível durante seus experimentos.
  • Faça-os exportar seus dados como um arquivo CSV, para que eles possam manipulá-los em outros softwares, se desejarem.

Elaborar

(Depois da aula, 20 min.)

  • Se seus alunos ainda tiverem acesso aos seus Conjuntos Prime SPIKE, que completem as tarefas do Aplicativo SPIKE, para elaborar com aprendizado prático, por exemplo:
    • Peça aos seus alunos que joguem um jogo enquanto registram seu desempenho em seus lances. Diga-lhes para empurrar suas pedras de curling de rua, tentando fazer a frente do modelo parar o mais perto possível do centro do alvo. Explique que cada aluno ou equipe tem 3 tentativas, e deve medir a distância do centro do alvo até a frente de seu modelo após cada tentativa. O aluno ou equipe com a menor distância acumulada após 3 tentativas ganha o jogo!
  • Se seus alunos não tiverem acesso aos seus conjuntos, faça-os preencher o Caderno de Alunos Inventores ou indicar uma das atividades de extensão sugeridas abaixo. A maioria das atividades de extensão pode ser feita usando os dados coletados durante a sessão prática
  • Facilite uma sessão de compartilhamento na qual seus alunos trocam informações. Isso pode ser feito usando qualquer método/ferramenta que seja mais eficiente (ou seja, presencial ou online).

Estimar

  • Dê feedback sobre o desempenho de cada aluno.
  • Você pode utilizar a rubrica de avaliação fornecida para simplificar o processo.

Oportunidades de Avaliação

Lista de Verificação de Observação do Professor
Estabeleça uma escala que atenda às suas necessidades, por exemplo:

  • Concluído parcialmente
  • Concluído completamente
  • Além do esperado

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

  • Os alunos podem programar um dispositivo para registrar dados em um gráfico de linha..
  • Os alunos podem interpretar os valores provenientes do gráfico de linha.
  • Os alunos podem explicar a energia cinética em relação à velocidade.

Autoavaliação
Faça com que cada aluno escolha a peça que ele/ela acha que melhor representa seu desempenho.

  • Azul Eu posso colocar dados num gráfico usando o programa fornecido no aplicativo.
  • Amarelo Posso criar meu próprio gráfico de linha e explicar meus resultados.
  • Roxo Criei novas experiências sozinho.

Avaliação dos Participantes

Incentive seus alunos a dar feedback aos outros:

  • Pedindo que um aluno classifique o desempenho de um colega usando a escala de peças coloridas acima.
  • Pedindo que eles apresentem feedback construtivo uns aos outros para que possam melhorar o desempenho de seu grupo durante a próxima aula. Esta é uma ótima oportunidade para usar ferramentas de videoconferência ou ferramentas de postagem em blogs em um cenário de ensino híbrido.
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Diferenciação

Simplifique esta aula:

  • Limitando o foco da lição às variações da distância percorrida ao longo do tempo

Leve esta aula ao próximo nível:

  • Pedindo aos seus alunos que projetem e construam seus próprios veículos de roda livre e pedras de curling, repita o experimento e compare seus dados com outros modelos de desempenho (por exemplo, a partir dos dados de outro aluno).
  • Fazendo com que seus alunos projetem e construam seus próprios dispositivos de empurrar que podem fornecer arremessos mais regulares e documentem o processo do projeto
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Dicas

Dicas de Montagem

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Dicas de Programação
Usando o modo download
Esta lição foi projetada para ser reproduzida no Modo Download. O Modo download permite uma maior taxa de amostragem de coleta de dados pelo Hub. Isso significa que o Gráfico de Linha tem uma resolução melhor. Também significa que o conjunto de dados deve ser importado após a paralisação do programa.

Usando o Bloco de Parar para transferir automaticamente os conjuntos de dados
O uso deste bloco encerrará seu programa e acionará automaticamente um upload dos conjuntos de dados coletados do Hub para o seu dispositivo quando conectado via bluetooth. Você precisa carregar manualmente conjuntos de dados ao usar uma conexão USB.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

Programa Principal

SPIKE Prime Science Aim for It - Step03 - pt-br

Dicas de dados científicos
Aqui está um exemplo dos dados que os alunos podem esperar deste experimento.

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Extensões

Extensão de Matemática

Para incorporar o desenvolvimento de habilidades matemáticas:

  • Que seus alunos explorem o que acontece quando mudam a massa de sua pedra de curling adicionando elementos (por exemplo, motores) ou um objeto pesado (por exemplo, uma garrafa de água). Peça a eles que atualizem seus modelos, refaçam o experimento e comparem os gráficos mostrando velocidade ao longo do tempo para as diferentes massas.

Observação: Isso exigirá tempo adicional.

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Extensão de Linguagem e Literatura

Para incorporar o desenvolvimento de habilidades de artes linguísticas:

  • Peça aos seus alunos que criem uma campanha de marketing promovendo as principais características de seus modelos. Diga a eles para incluírem as características técnicas de seu modelo e usarem fatos científicos relacionados aos conceitos de velocidade e energia para destacar seus benefícios.

Observação: Isso exigirá tempo adicional.

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Conexões com carreiras

Os alunos que gostaram dessa aula podem ter interesse em explorar estas carreiras:

  • Educação e Treinamento
  • Ciências da Saúde

Suporte ao Professor

Os alunos irão:

  • Calcular a velocidade inicial para um movimento desacelerado a partir de um gráfico que mostra a distância percorrida ao longo do tempo
  • Use esta velocidade aproximada para calcular a energia cinética média

Conjunto SPIKE Prime LEGO® Education
Dispositivo com o aplicativo LEGO Education SPIKE instalado

BNCC
EM13MAT301
Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da Matemática e de outras áreas do conhecimento, que envolvem equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais.

BNCC
EM13MAT302
Construir modelos empregando as funções polinomiais de 1º ou 2º graus, para resolver problemas em contextos diversos, com ou sem apoio de tecnologias digitais.

BNCC
EM13MAT401
Converter representações algébricas de funções polinomiais de 1º grau em representações geométricas no plano cartesiano, distinguindo os casos nos quais o comportamento é proporcional, recorrendo ou não a softwares ou aplicativos de álgebra e geometria dinâmica.

BNCC
EM13MAT405
Utilizar conceitos iniciais de uma linguagem de programação na implementação de algoritmos escritos em linguagem corrente e/ou matemática.

BNCC
EM13MAT406
Construir e interpretar tabelas e gráficos de frequências com base em dados obtidos em pesquisas por amostras estatísticas, incluindo ou não o uso de softwares que inter-relacionem estatística, geometria e álgebra.

BNCC
EM13CNT101
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

BNCC
EM13LP12
Selecionar informações, dados e argumentos em fontes confiáveis, impressas e digitais, e utilizá-los de forma referenciada, para que o texto a ser produzido tenha um nível de aprofundamento adequado (para além do senso comum) e contemple a sustentação das posições defendidas.

BNCC
EM13LP18
Utilizar softwares de edição de textos, fotos, vídeos e áudio, além de ferramentas e ambientes colaborativos para criar textos e produções multissemióticas com finalidades diversas, explorando os recursos e efeitos disponíveis e apropriando-se de práticas colaborativas de escrita, de construção coletiva do conhecimento e de desenvolvimento de projetos.

BNCC
EM13LP30
Realizar pesquisas de diferentes tipos (bibliográfica, de campo, experimento científico, levantamento de dados etc.), usando fontes abertas e confiáveis, registrando o processo e comunicando os resultados, tendo em vista os objetivos pretendidos e demais elementos do contexto de produção, como forma de compreender como o conhecimento científico é produzido e apropriar-se dos procedimentos e dos gêneros textuais envolvidos na realização de pesquisas.

Material do aluno

Planilha do Aluno

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