Como os Olhos Veem

(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 se dá com a exploração da luz e do seu impacto na nossa capacidade de ver. Estudantes vão construir uma fonte de luz móvel inspirada nas imagens de exemplo, nas instruções de construção e em ideias de programação. Incentive-os a projetar e construir suas próprias ideias, se preferirem.

• Conhecimento de Construção Prévio – Como os Olhos Veem: usando os materiais principais de ciência, compartilhe informações, imagens e definições.
  • A luz “bate” nos objetos, é refletida por eles e, então, entra nos olhos.
  • A retina é a parte do olho que detecta a luz e a cor.
  • O olho envia sinais dessa luz (e cor) para o cérebro, que usa essas informações para que vejamos os objetos.
  • Vocabulário principal: luz refletida, olho, retina
• Experiência em Construção e Programação: consulte as sugestões apresentadas no Plano da Unidade. Para esta aula, também é uma boa ideia:
  • Reforçar o conteúdo usando os tutoriais de Motores e Luz no menu inicial do aplicativo SPIKE.
  • Usar as seções dos Blocos de Evento e Luz no menu Ajuda > Blocos de Palavras no aplicativo SPIKE como suporte adicional.
  • Adicionar o motor ao seu modelo para que o carro possa ir até um novo local e PROGRAMÁ-LO (dica: consulte a aula  Ônibus Grande) para encontrar inspiração e ajuda adicional à etapa “Elaborar”).
• Materiais: estudantes vão precisar de um espaço relativamente escuro para ver a matriz de luz. Você pode fechar as cortinas, reduzir a intensidade da luz principal da sala ou fornecer caixas de papelão com um buraco em uma das laterais para eles testarem os modelos.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Enquanto explora uma caverna escura, Daniel encontra algo. Você pode ajudá-lo a ver melhor?

• PENSAR – Promova uma discussão rápida sobre o tópico da aula, usando a foto da história, se quiser.

  • Como podemos ver objetos em um ambiente escuro? (Use uma lanterna ou outra fonte de luz para refletir o objeto.)
  • Como o bloqueio da trajetória da luz até o objeto afeta nossa habilidade de vê-lo? (Como a luz não consegue chegar até o objeto, ele não consegue refleti-la. Sem a luz, nossos olhos não conseguem enviar sinais do objeto até o cérebro e, portanto, não podemos vê-lo claramente.)
  • O que podemos fazer para ver um objeto se a trajetória da luz estiver bloqueada? (Mover a fonte de luz, o obstáculo na trajetória ou o objeto.)

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

• Enquanto os estudantes trabalham, reforce que as imagens e as instruções de construção mostram uma ideia de um carro e de fonte de luz, mas eles podem projetar e construir suas próprias ideias de fonte de luz móvel.

• Peça para os estudantes:

  • Usarem o modelo base para CONSTRUIR um modelo de carro e ajudar Daniel a ver os objetos na caverna. Adicione uma luz à parte frontal do carro dele.
  • PROGRAMAREM o modelo para mostrar como a trajetória da luz nos permite ver o objeto.
  • Testarem o modelo (usando o espaço escuro fornecido — veja a etapa “Preparar”).

• Faça um brainstorming sobre maneiras de usar elementos LEGO^® para servir de exemplo do papel da luz na visão. Por exemplo, estudantes podem usar a matriz de luz (como uma lanterna) e uma placa LEGO como “parede” para bloquear a trajetória da luz até o objeto. Mover esses elementos (a luz e a parede) ajudará os estudantes a explorar como as mudanças na trajetória da luz afetam nossa capacidade de ver o objeto.

• Na metade do tempo dado para a atividade, peça para os estudantes trocarem ideias conforme a rotina em sala de aula e, depois, para atualizar os 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:

  • Como a luz refletida pelo objeto entra no olho, permitindo que o vejamos.
  • Por que não podemos ver um objeto quando a trajetória da luz até ele está bloqueada.

• Incentive os estudantes a compartilhar como mudaram o modelo para melhorar seu desempenho.

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) Compartilhe informações básicas para ajudar os estudantes a elaborar. Discuta como mover o carro alteraria a trajetória da luz enquanto a parede estivesse ali. (O caminho da luz foi bloqueado pela placa LEGO que serve de “parede”. Mover o carro para a direita ou esquerda nos permite evitar a parede.)

• (15 min) Peça para iterarem e testarem os modelos para concluir o próximo desafio no aplicativo:

  • PROGRAME o motor em seu modelo para que o carro possa ir até um novo local. (Dica: consulte a aula Ônibus Grande para ver um modelo de inspiração.)
  • Mostre como a localização dos carros altera a trajetória da luz e afeta a capacidade de Daniel vê-lo. Explique se a mudança de posição do carro ajudaria Daniel a ver o objeto melhor e, em caso afirmativo, como.

• (10 min) Peça aos estudantes para 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:
  • O modelo inclui uma fonte de luz que pode ser movida para outros lugares.
  • Eles usam o modelo para descrever que nossos olhos precisam da luz refletida pelo objeto para conseguir vê-lo.
  • Eles usam o modelo para explicar que, quando a trajetória da luz até o objeto está bloqueada, não conseguimos vê-lo.

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:

• Ajustando o primeiro desafio: peça para os estudantes construírem e programarem uma fonte de luz (usando a matriz de luz) sem o carro. Peça para testarem a fonte de luz em objetos com e sem a parede como obstrução.

Para aumentar a dificuldade:

• Amplie o desafio da etapa “Elaborar”: peça para os estudantes alterarem os modelos feitos na etapa “Elaborar” programando o brilho dos pixels da matriz de luz de 0%, 25%, 50% e 75% para 100%. Eles deverão observar como sua capacidade de ver um objeto muda com os diferentes níveis de brilho.

• Forneça materiais didáticos sobre animais (exceto seres humanos) que conseguem ver bem no escuro. Peça para os estudantes escolherem um dos animais e escrever um breve artigo de jornal descrevendo a maneira e a distância da qual ele consegue enxergar no escuro.

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