Iluminação

(OBSERVAÇÃO: esta aula contém duas partes, A e B. As duas são importantes para concluir o aprendizado estabelecido no padrão. Se não houver tempo suficiente, examine as duas partes para escolher os elementos que atendem às necessidades dos estudantes.)

Nesta aula, o aprendizado principal se dá pela observação do efeito da luz em um espaço escuro para descobrir que os objetos só podem ser vistos na presença de luz. Os estudantes vão construir o modelo de uma lanterna para fazer as observações de maneira prática e divertida. Exemplos são fornecidos para inspiração. Incentive os estudantes a construir seu próprio modelo de lanterna.
Se decidir usar uma sala escura, prepare-se para oferecer apoio a estudantes que venham a se sentir desconfortáveis.

• Conhecimento Científico Prévio – Iluminação: o foco desta aula é que seres humanos precisam de luz para ver objetos.
  • Sol, fogo, vaga-lumes, lâmpadas e telas eletrônicas podem ser vistos porque são fontes de luz que alcançam diretamente os olhos.
  • Já a lua, planetas, árvores e a maioria das rochas não são fontes de luz e, portanto, só podem ser vistos quando refletem a luz de uma fonte até nossos olhos.
  • Quando a luz é detectada pelo olho, sinais elétricos são enviados para o cérebro, que então os interpreta como imagens.
• Conhecimento Prévio de Construção – Iluminação: usando seus materiais científicos principais e o conhecimento prévio indicado, compartilhe informações, imagens e definições.
  • Os seres humanos precisam de luz para enxergar.
  • Os objetos que produzem luz são chamados de fontes de luz. O sol e outras estrelas, relâmpagos, fogueiras, velas, lâmpadas e lanternas são exemplos de fontes de luz.
  • Objetos que não produzem luz só podem ser vistos quando uma luz é jogada sobre eles. A lua, uma bola de basquete e um rato são exemplos de objetos que não produzem sua própria luz.
  • Vocabulário principal: fonte de luz
• Experiência em Construção e Programação: consulte as sugestões apresentadas no Plano da Unidade. Para esta aula, também é uma boa ideia:
  • Usar as seções dos Blocos de Evento e Luz no menu Ajuda > Blocos de Ícones no aplicativo SPIKE como suporte adicional.
  • Fazer a aula “Transparência” para os estudantes se familiarizarem com o conceito de luz.
• Materiais: Para apoiar o aprendizado e os testes de luz, os estudantes precisarão de um espaço escuro e vários materiais.
  • Escureça a sala de aula ou em outro espaço, se possível.
  • Alternativamente, para testes, faça uma câmara escura artesanal, usando uma caixa grande de papelão com tampa. Corte um pequeno orifício de visualização em uma das extremidades da caixa.
  • Coloque um objeto secreto (ou um cartão com uma letra do alfabeto) na caixa.
  • Os estudantes devem usar o orifício de visualização para ver dentro da caixa.
  • Desenvolva um protocolo de compartilhamento da caixa para proteger os olhos das crianças. Uma opção é colocar um pedaço de papel celofane sobre o orifício antes de cada estudante olhar através dele. O celofane deve ser trocado após cada estudante.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Sofie acha que há algo embaixo de sua cama. Você pode ajudá-la a ver?

• PENSAR – Promova uma discussão rápida sobre o tópico da aula e o teste, usando uma investigação prática e a imagem da história, se desejar.

  • Escureça a sala. Em seguida, deixe a luz entrar. Depois disso, escureça a sala novamente e use uma lanterna para iluminar um canto. (Prepare os estudantes. Alguns podem se sentir desconfortáveis no escuro; deixe que saiam da sala ou ofereça o apoio necessário.)
  • O que vocês conseguiram ver na sala escura? Por quê? (Poca coisa, porque não há uma boa fonte de luz)
  • O que vocês conseguiram ver depois que a sala foi iluminada? Por quê? Quais são as fontes de luz? (Tudo na sala, porque as fontes de luz iluminam os objetos; a luz elétrica dentro da sala e, possivelmente, a luz solar fora)
  • O que vocês conseguiriam ver em uma sala escura após apontar uma lanterna para um dos cantos? O que ajudou vocês a enxergar? (objetos no canto, mas o resto da sala ficou ainda mais escuro; a lanterna, porque ela iluminou o canto)
  • O que Sofie precisa para ver o objeto embaixo da cama? (Ela precisa de uma fonte de luz embaixo da cama. Uma lanterna funcionaria.)

• Distribua um Conjunto SPIKE^™ Essential LEGO^® Education e um dispositivo para cada grupo.

• Enquanto os estudantes trabalham, considere compartilhar os exemplos a seguir como apoio para a construção ou a programação.

• Esclareça que as imagens mostram ideias para um modelo de lanterna, mas que os estudantes devem construir suas próprias ideias.

• Peça para os estudantes:

  • Usarem o modelo base para CONSTRUIR uma lanterna e ajudar Sofie a ver o objeto embaixo da cama.
  • PROGRAMAREM seu modelo de lanterna para iluminar uma área ou o interior de uma câmara escura.

• Faça um brainstorming sobre formas de usar a matriz de luz em uma lanterna. Para ver o objeto claramente, qual cor de luz devemos usar? Quantas luzes devemos usar na matriz de luz? (A luz branca funcionará melhor porque as outras afetarão as cores presentes no objeto. Acenda as nove luzes da matriz para obter um melhor resultado.)

Exemplos de Ideias

• Peça para os estudantes testarem a eficiência da lanterna em iluminar o espaço escuro (explique o processo de criação do espaço escuro ou demonstre como usar a câmara escura).
  • Uma de cada vez, coloque as lanternas de cada grupo dentro da caixa e feche a tampa.
  • Peça que os estudantes se revezem para olhar pelo orifício e tentar identificar o objeto (ou letra).
  • Incentive-os a escrever, desenhar ou dizer o que observaram.
• Na metade do tempo dado para a atividade, peça para os estudantes trocarem ideias conforme a rotina em sala de aula e, depois, atualizarem seus modelos com base nos compartilhamentos.

Se quiser proceder para a Parte B – Explicar, peça para os estudantes não mexerem nos modelos ou dê tempo para eles os reconstruírem.

PARTE B (45 minutos)

• Reúna os estudantes para compartilhar.
• Peça para que expliquem:
  • O que vocês viram dentro da caixa? (ou “O que vocês viram no escuro?”)
  • Por que precisávamos de um espaço escuro para nosso teste? Por que precisávamos de uma lanterna?
  • Como a lanterna ajudou vocês a verem o objeto?

Peça para os estudantes não mexerem nos modelos, que serão usados na etapa “Elaborar”.

• (5 min) Compartilhe informações básicas para ajudar os estudantes a elaborar.
  • A lanterna que vocês construíram tinha luz própria, possibilitando enxergar o objeto em um espaço sem nenhuma outra fonte de luz presente. Explore o que acontece quando você muda a intensidade de luz.
• (15 min) Itere e teste para concluir o próximo desafio no aplicativo.
• Junte dois ou mais grupos para trabalharem juntos e fazer testes em novas condições. Pergunte aos estudantes o que acontece sob cada condição:
  1. Muitas lanternas apontadas para o objeto
  2. Muitas luzes não apontadas para o objeto
  3. Uma lanterna não apontada para o objeto
  4. Sem lanterna
  • (Os estudantes descobrirão que direcionar uma luz mais brilhante para o objeto facilita a visualização de detalhes próximos e distantes.)
• (5 min) Incentive estudantes a compartilhar conhecimentos, ideias ou habilidades que:
  • Tenham ajudado a concluir o desafio.
  • Eles tenham aprendido durante a construção.
• Peça aos estudantes que guardem os conjuntos e organizem as áreas de trabalho.

• Faça perguntas orientadoras para incentivar os estudantes a pensar e a tomar decisões durante o processo de concepção, construção e programação.

Lista de Verificação de Observações

• Recapitule os objetivos de aprendizagem (caixa de Suporte ao Professor).
• Use a lista de verificação para observar o progresso dos estudantes:
  • A lanterna deles ilumina um objeto misterioso dentro de um espaço escuro.
  • Suas observações registram o momento em que foi possível ver o objeto.
  • Os relatos deles usam evidências de suas observações para explicar que objetos no escuro só podem ser vistos quando uma fonte de luz é apontada para eles.

Autoavaliação

Peça para cada estudante escolher o bloco que acredita representar melhor seu desempenho.

• Peça azul: Acredito que consigo seguir as instruções para criar um programa.
• Peça amarela: Consigo seguir as instruções para criar um programa.
• Peça verde: Consigo seguir as instruções para criar um programa e também ajudar um colega a fazê-lo.

Avaliação por Pares

Em pequenos grupos, oriente os estudantes a discutirem suas experiências de trabalho em equipe.
Incentive-os a usar declarações como estas:

• Gostei quando você...
• Gostaria de saber mais sobre como você...

Para simplificar esta aula:

• Ofereça maneiras estruturadas para os estudantes expressarem suas observações em cada situação de teste, usando gestos (balançar a cabeça, levantar-se ou sentar-se), perguntas com respostas sim/não, como “você está vendo (o objeto, a carta etc.)?” ou categorizando/apontando para as imagens.

Para aumentar a dificuldade:

• Adicione sensores ao modelo para que você possa controlar se a fonte de luz está desligada ou ligada.

• Faça um brainstorming com os estudantes sobre as fontes de luz que eles poderiam enxergar fora da escola ou pela janela de casa logo após escurecer (postes, faróis de carros, placas de neon, vagalumes, estrelas). Se eles mencionarem a lua como fonte de luz, explique que, na verdade, ela apenas reflete a luz do sol. Ela não produz luz própria. Peça para os estudantes criarem páginas de um guia ilustrado sobre as atividades noturnas da região. Se necessário, forneça um modelo da página com um quadro em que se lê uma frase do tipo “Eu estou vendo o seguinte objeto lá fora, produzindo luz: ______________. Depois, peça para os estudantes contarem todas as fontes de luz. Se apropriado para o seu grupo, faça perguntas para ajudá-los a categorizar as fontes em duas categorias: naturais x fabricadas por seres humanos.

Caso haja uma discussão, esta aula se estenderá além dos 45 minutos.