Conjunto SPIKE™ Prime

Olhe por Onde Anda

Explore a energia cinética durante um movimento em velocidade constante.

45-90 min.
Avançado
6º ao 8º ano
Watch your steps - Lesson Header

Prepare-se para o Ensino Híbrido

(Antes da aula)

  • Caso você ache necessário, planeje uma aula usando o guia de introdução no aplicativo. Isso ajudará a familiarizar você e seus alunos com SPIKE Prime.

  • 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 a energia cinética de uma pessoa andando em velocidade constante. Seus alunos começarão medindo o número de passos que deram. Eles usarão esse valor para calcular a distância percorrida, a velocidade média de caminhada e o valor médio da energia cinética para esse movimento. O Hub possui um acelerômetro interno que pode detectar movimento nos 3 eixos (ou seja, para cima-baixo, esquerda-direita, frente-trás). Quando o Hub é colocado no quadril de alguém, ele se move à medida que o aluno caminha e registra valores de aceleração. O gráfico resultante mostra os valores mínimos e máximos dos valores de aceleração registrados. A precisão desses valores mínimos e máximos dependerá da posição vertical do Hub enquanto o aluno estiver caminhando. A precisão da "contagem de passos" dependerá da qualidade desses valores mínimos e máximos, e dos valores de calibração utilizados no programa.

  • 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 você pode medir o quão rápido você está andando?

  • Como você pode medir ou calcular a energia de um objeto em movimento?
  • Que tipo de energia é essa?

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

Explorar

(Na Aula, 30 min.)

  • Faça com que seus alunos construam um pedômetro que possa contar o número de passos dados. Eles podem criar seus próprios modelos, ou seguir as instruções de construção no aplicativo para construir o modelo do Pedômetro.
  • Peça aos seus alunos para experimentarem seus modelos usando o programa sugerido.
  • Diga-lhes para olhar para o gráfico de aceleração ao longo do tempo, e descrever o que é um "passo".

Explicar

(Na aula, 15 min.)

  • 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, 25 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-lhes para ilustrar sua energia cinética enquanto caminham ou como parte de seu programa. Eles podem usar a estação de acoplamento como um dispositivo para programar para realizar esta tarefa.
  • 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:

  • Pedindo aos seus alunos para recriar o experimento usando apenas o Hub. Os dados devem ser relevantes para a contagem de passos, desde que o Hub seja mantido perpendicular ao chão.

Leve esta aula ao próximo nível:

  • Pedindo aos seus alunos que construam seus próprios pedômetros
  • Fazendo seus alunos repetirem o experimento usando um telefone ou um tablet como um pedômetro, comparando os resultados de ambos os experimentos
  • Isso exigirá um aplicativo que possa visualizar os valores dos sensores do dispositivo
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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 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 Watch your Steps - 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:

  • Peça aos seus alunos para identificar os elementos de seus experimentos que necessitavam de aproximação. Diga-lhes para ter em mente que os comprimentos de passo nem sempre são consistentes e que os pedômetros têm uma taxa limitada de sucesso (ou seja, eles são precisos dentro de uma margem de erro).
  • Faça com que seus alunos determinem a aparência otimizada de um gráfico de uma pessoa andando.

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 para pesquisar como relógios ou telefones inteligentes registram a contagem de passos. Faça-os escrever uma breve explicação de como a tecnologia funciona, incluindo a porcentagem de erro.
  • Faça com que seus alunos explorem como o reconhecimento de padrões, do ponto de vista da IA, ajuda esses dispositivos inteligentes a detectar passos.

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:

  • Serviços Terapêuticos
  • Engenharia e Tecnologia

Suporte ao Professor

Os alunos irão:
• Aprender a reconhecer o número de passos dados, como mostrado em um gráfico de aceleração ao longo do tempo
• Converter a contagem de passos em velocidade média e em energia cinética média ao caminhar

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
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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