Indo Para Cima

• O tema desta lição é a transferência de energia. Seus alunos aprenderão que, para que um ciclista mantenha uma velocidade constante (ou seja, energia cinética constante) ao subir ladeiras (ou seja, para ganhar energia potencial), ele ou ela precisa inserir energia. Esta aula usa um modelo de bicicleta elétrica. Sua energia virá de um aumento no consumo de energia de seu motor. Em uma situação da vida real, essa energia viria de um esforço extra do ciclista.
• Use vários materiais para envolver seus alunos no tema da transferência de energia.

Iniciar uma discussão

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

• O que acontecerá com sua velocidade quando subir uma ladeira?
• Que tipo de energia você ganha enquanto sobe?
• O que você precisa fazer para manter um nível de energia consistente em sua bicicleta (seu sistema)?
  Por que acha que é esse o caso?

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

• Instrua seus alunos a construir uma bicicleta inteligente que possa registrar o consumo de energia do motor e o ângulo de uma inclinação. Eles podem criar seus próprios modelos, ou seguir as instruções de construção no aplicativo para construir o modelo de Bicicleta Inteligente.
• Peça aos seus alunos para experimentarem seus modelos em uma superfície plana usando o programa sugerido no Aplicativo SPIKE.
• Diga-lhes para olharem o gráfico e documentarem o que estão vendo:
  • Por que as duas linhas traçadas têm a aparência que têm?

• Faça com que seus alunos repitam o experimento usando uma inclinação, que eles podem criar usando a caixa SPIKE Prime e uma prancha.
• Peça aos seus alunos que expliquem como o motor da bicicleta inteligente está adicionando energia para manter uma velocidade constante.
• Peça que expliquem a relação entre o consumo de energia do motor e o ângulo da inclinação.
• Diga-lhes para exportar seus dados como um arquivo CSV, para que eles possam manipulá-los em outros softwares, se desejarem.

• Se seus alunos ainda tiverem acesso aos seus Conjuntos SPIKE Prime, peça que completem as tarefas do Aplicativo SPIKE para elaborar com aprendizado prático, por exemplo:
  • Incentive seus alunos a criar seus próprios caminhos. Peça-lhes para criar caminhos que incluam uma superfície plana, e ladeiras para cima e para baixo.
  • Incentive-os a desenhar como eles acham que o gráfico do consumo de energia do motor será. Então peça para eles fazerem a bicicleta correr pelo caminho para ver se estavam certos.
• 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 seus pensamentos e resultados deste experimento. Isso pode ser feito usando qualquer método/ferramenta que seja mais eficiente (ou seja, presencial ou online).

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

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

• Concluído parcialmente
• Concluído completamente
• Concluído 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 transferência de energia usando termos apropriados.

Autoavaliação
Solicite que cada aluno escolha a peça que achar que melhor representa seu desempenho.

• Azul: 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 darem feedback aos outros:

• Peça que um aluno classifique o desempenho de um colega usando a escala de peças coloridas acima.
• Peça 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.

Simplifique esta aula:

• Tomando tempo para descrever com seus alunos o que é uma proporção direta.
• Pedindo aos seus alunos que deem exemplos de uma proporção direta de sua vida diária.

Leve esta aula ao próximo nível:

• Pedindo aos seus alunos para construir suas próprias bicicletas inteligentes
• Desafiando seus alunos a criar seus próprios protocolos científicos e decidir quais valores eles vão acompanhar e como eles vão fazê-lo

Dicas de Construção

Dicas de Programação

Esta lição foi projetada para ser reproduzida enquanto o hub é conectado através de USB ou Bluetooth. Enquanto conectado, os dados coletados pelo Hub são transmitidos diretamente para o seu dispositivo e rastreados em tempo real no Gráfico de Linha.

Programa Principal

Dicas de dados científicos

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

Extensão de Matemática

Para incorporar o desenvolvimento de habilidades matemáticas:

• Faça com que seus alunos percebam que os dois valores grafados durante esta aula são registrados ao longo do tempo (ou seja, ângulo ao longo do tempo e potência do motor ao longo do tempo)
• Faça com que seus alunos realizem manipulações de dados para traçar o gráfico da potência do motor sobre o ângulo da inclinação, tanto manualmente quanto usando ferramentas online.

Observação: Isso exigirá tempo adicional.

Extensão de Linguagem e Literatura

Para incorporar o desenvolvimento de habilidades de artes linguísticas:

• Cada aluno deverá escrever um diário de pesquisa científica, documentando suas hipóteses e conclusões como um cientista faria.
• Cada aluno deverá escrever um artigo de jornal relatando uma grande descoberta científica. Peça a eles para documentar os protocolos científicos usados, como um jornalista faria.
• Forneça exemplos de artigos de jornais científicos e revistas de pesquisa científica. Peça aos alunos para comparar os dois e documentar suas observações.

Observação: Isso exigirá tempo adicional.

Conexões com carreiras

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

• Ciências da Saúde
• Educação e Treinamento
• Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática
• Transporte, Distribuição e Logística