Olhe por Onde Anda

• 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 fixado 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.

• 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 que experimentem 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".

• 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 manuseá-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:
  • 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 ser programado 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).

• 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 energia cinética em relação à velocidade.

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 dar feedback aos outros ao:

• 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:

• 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 baixar um aplicativo que possa visualizar os valores dos sensores do dispositivo

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

Programa de Solução

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:

• Peça aos seus alunos que identifiquem 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, são precisos dentro de uma margem de erro).
• Faça com que seus alunos desenvolvam versões teóricas de seus experimentos descrevendo o que uma curva ideal descreveria como um passo.

Observação: Isso exigirá tempo adicional.

Extensão de Linguagem e Literatura

Para incorporar o desenvolvimento de habilidades de artes linguísticas:

• Peça aos seus alunos que pesquisem 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.

Conexões com carreiras

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

• Serviços Terapêuticos
• Engenharia e Tecnologia