Vibração Musical

(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 principal aprendizado está no planejamento e na condução de uma investigação sobre como a vibração produz o som. Projetar e construir um modelo é uma maneira divertida e prática de conduzir investigações. Exemplos são fornecidos para inspiração. Os estudantes devem construir suas próprias ideias de um tambor ou outro modelo de teste.

• Conhecimento Científico Prévio – Vibração Musical:
  • Quando um objeto vibra, ele cria uma onda de energia (chamada de onda sonora) que viaja pelo ar. A onda vibra nossos tímpanos, e nosso cérebro reconhece isso como som.
  • Os instrumentos musicais podem ser classificados pela forma como produzem ondas sonoras. Nos instrumentos de percussão (tambor, xilofone), todo o instrumento vibra quando tocado.
  • Instrumentos de cordas (violino, violão) geram ondas sonoras a partir da vibração das cordas.
  • Os instrumentos de sopro (trompete, flauta doce, saxofone) produzem som através da vibração da coluna de ar dentro do instrumento.
  • Evidências de vibrações de instrumentos musicais podem ser observadas pelo tato, às vezes pela visão, e por seus sons.
  • OBSERVAÇÃO: se os estudantes não puderem sentir ou observar a vibração com a placa LEGO branca, sugira que usem o copo de papel, em que a vibração será mais fácil de observar.
• Conhecimento Prévio de Construção – Vibração Musical: usando os materiais principais de ciência, compartilhe informações, imagens e definições.
  • São exemplos comuns de instrumentos musicais: tambor, triângulo, diapasão, xilofone, violão, piano, flauta etc.
  • Quando um objeto vibra, ele treme ou se move para frente e para trás.
  • Materiais vibratórios produzem ondas sonoras.
  • As ondas sonoras podem fazer os materiais vibrarem.
  • Vocabulário principal: vibrar, vibração, instrumento
• Experiência em Construção e Programação: consulte as sugestões apresentadas no Plano da Unidade. Para esta aula, também é uma boa ideia:
  • Usar as seções “Blocos de Motor” no menu Ajuda > Blocos de Ícones no aplicativo SPIKE como suporte adicional.
• Materiais: Disponibilize alguns destes instrumentos musicais para demonstrar e testar: tambor, triângulo, diapasão, xilofone, violão, piano ou flauta. Dê a cada dupla de estudantes um elástico, um copo de papel e uma vasilha em que caiba cerca de dois dedos de água. Determine se você permitirá que os estudantes testem as vibrações com a vasilha de água e tome as medidas de segurança necessárias, se for o caso. Se for usar a etapa “Extensão”, crie registros de gravações de sons (um por estudante).

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Maria toca piano. Ela quer produzir mais música. Você pode construir outro instrumento para ela tocar?

• PENSAR – Promova uma discussão rápida sobre os tópicos da aula, usando a imagem da história, se quiser, e demonstre como usar o diapasão ou os instrumentos musicais disponibilizados.

  • Deixe os estudantes colocarem a mão nos instrumentos e sentirem a vibração quando você/eles os tocam. Depois, pergunte: O que vocês sentiram ao tocar no instrumento? (ele vibrou/tremeu/se moveu)
  • Quando ele vibrou? (Quando professor/estudante tocou o instrumento, ou quando o som saiu dele)
  • O que vocês acham que o faz vibrar? (Peça para alguns estudantes compartilharem suas suposições de como os instrumentos produzem som. Registre as ideias mais comuns para servir de referência para todos.)
  • Como podemos construir um instrumento que vibre desse mesmo jeito? Troquem ideias com o colega ao lado de vocês. Depois, vamos fazer alguns testes para descobrir. (Peça a contribuição dos estudantes para usar de referência para todos.)

• 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. Explique que o modelo do tambor é uma ideia para o teste, mas eles podem construir suas próprias ideias de tambor ou outro instrumento musical.

• Estudantes trabalharão em duplas para:

  • Planejar uma maneira de testar a previsão deles sobre como os instrumentos produzem som (criando vibrações), começando com um tambor. Isso pode incluir: sentir vibração ou movimento na placa branca quando o som é feito ou observar as ondulações em uma vasilha ou panela com água colocada sobre a superfície do tambor. ATENÇÃO: nem todos os instrumentos vão criar vibração suficiente para ser sentida na placa ou para criar as ondas na água.
  • Use o modelo base para CONSTRUIR um tambor e ajudar a Maria a produzir mais música.
  • PROGRAME o modelo para fazer a baqueta atingir a placa branca repetidamente.

• Diga às duplas para revezarem entre si enquanto testam as previsões usando o plano elaborado, incluindo as seguintes maneiras:

  • Bater na placa branca com a baqueta.
  • Observar (ver, ouvir, sentir) se a placa branca vibra ou se move.
  • Identificar quando o tambor emite som.
  • Identificar os diferentes sons que o tambor pode emitir, tocando-o de várias maneiras para criar vibrações distintas (por exemplo, usando um lápis ou outros objetos como baqueta, arrastando a baqueta pela superfície da placa em vez de bater etc.)
  • Descrever o que viram, ouviram e sentiram.

• Faça um brainstorming sobre as maneiras de usar elementos LEGO^® ou outros materiais, como o copo de papel, para alterar a superfície de batida e produzir diferentes sons.

• 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.

Exemplos de Ideias

• Reúna os estudantes para compartilhar.

• Peça que cada grupo use o próprio modelo para demonstrar e explicar:

  • Que ideia (previsão) eles testaram e como. (O que eles achavam que aconteceria?)
  • Como o tambor deles emite som?
  • O que eles fizeram para produzir sons diferentes com o tambor?
  • O que está acontecendo com a placa branca no momento em que cada um dos sons é emitido? Como eles sabem? Acontece sempre a mesma coisa?
  • O que aprenderam (dando exemplos).
  • Se o plano de teste funcionou ou se foi necessário alterá-lo.

• Diga aos estudantes que eles devem usar evidências de sua investigação para apoiar a ideia de que materiais vibratórios podem produzir som. (Eles devem notar que o toque na placa branca cria vibrações ou movimentos e que a quantidade de vibração muda de acordo com a ação da baqueta. Eles devem fornecer evidências a partir do que viram, sentiram e ouviram. Talvez eles não sintam vibração alguma.)

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)

• Repita as etapas da Parte A – Explicar para mais grupos demonstrarem e explicarem seu aprendizado.

• (5 min) Relembre as demonstrações da seção “Envolver” e compartilhe informações básicas para ajudar os estudantes na etapa “Elaborar”:

  • Além da percussão (tambor, bateria, pratos) existem muitos outros tipos de instrumentos musicais, como os de cordas. Para produzir som nesses instrumentos, é necessário usar um arco ou puxar as cordas com os dedos.

• (5 min) Peça para os estudantes realizarem o próximo desafio no aplicativo:

  • Planeje e teste como os instrumentos de cordas emitem som. (Eles podem usar ou adaptar o plano de teste da etapa “Explorar” para investigar se e como um elástico pode produzir som.)

• (15 min)

  • Distribua os elásticos.
  • Peça para os estudantes esticarem e puxarem o elástico. O que vocês ouvem? Veem? Sentem? (Eles devem ver o elástico se mover para frente e para trás, senti-lo vibrar e ouvir um som.)

• (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 principais objetivos (caixa de Suporte ao Professor).
• Use a lista de verificação para observar o progresso dos estudantes:
  • Seu modelo de tambor inclui uma parte vibratória.
  • Seu plano de investigação inclui uma maneira de testar como os instrumentos (e outros materiais) produzem som, inclusive como nossas ações fazem os materiais vibrarem.
  • Ele usa evidências de seu modelo para explicar que materiais vibratórios produzem som.

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:

• Faça uma fase de planejamento estruturada para conectar as etapas com as previsões dos estudantes sobre o som e a vibração. Para cada etapa (previsão, teste e observação), faça perguntas como: O que pode acontecer se vocês baterem na placa com a baqueta? Experimentem. Vocês sentiram a placa se mover?

Para aumentar a dificuldade:

• Desafie os estudantes a construir um instrumento de cordas (um violão, violino, violoncelo etc.) usando o Conjunto SPIKE^™ Essential. Peça para usarem ou adaptarem o plano de teste para investigar como ele produz som. Alternativamente, peça para investigarem se o som pode fazer os materiais vibrarem. Eles podem planejar um teste com um pedaço de papel e uma caixa de som.

• Dê uma folha de papel para cada estudante fazer anotações a cada hora ou a cada 30 minutos. Peça para manterem um registro visual, por escrito ou em áudio dos sons que observarem em diferentes momentos do dia (o barulho de um refrigerador, da TV, o canto ou o bater de asas de um pássaro, o chiado de um balanço, o baque de uma bola ao bater no chão). Eles deverão escrever, desenhar (por exemplo, fazer círculos ou usar setas em uma imagem) ou dizer o momento em que observaram o som e qual objeto ou material eles acreditam ter vibrado para produzir cada som.

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