Transferência de Informações

(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 diz respeito à comparação de várias maneiras de enviar mensagens com padrões (códigos). O modelo oferece uma oportunidade divertida e prática de testar e comparar os códigos projetados por estudantes. Incentive-os a projetar e elaborar seus próprios códigos e dispositivos para enviá-los. Reforce que não existe um único modelo correto.

• Conhecimento Científico Prévio - Transferência de Informações:
  • Familiarize-se com as opções de códigos sugeridas na etapa “Explorar”, nas quais estudantes usam os blocos de luz e/ou som para enviar mensagens usando padrões de diferentes maneiras.
  • Ambos os métodos fornecidos são códigos de substituição em que cada letra se torna um número representado por um ou mais flashes de luz ou sons (A = 1, B = 2 etc.).
  • Estudantes precisarão de critérios e restrições para elaborar testes úteis, que podem ser definidos durante a etapa “Envolver”.
• Conhecimento Prévio de Construção – Transferência de Informações: usando os materiais principais de ciência, compartilhe informações, imagens e definições.
  • Códigos são uma série de padrões que usam números, letras, sons, luzes e/ou símbolos para representar mensagens. Por exemplo, cada letra é representada no código Morse por flashes ou bipes longos ou curtos.
  • Pessoas em diferentes épocas e locais usaram muitos sistemas de padrões para enviar informações codificadas.
  • Hoje, as informações são geralmente transferidas eletronicamente de uma fonte para outra com padrões de código binário usando os números 1 e 0 para representar o texto, o som e as imagens. Os números são decodificados por dispositivos eletrônicos, como telefones celulares, em uma forma que reconhecemos.
  • Critérios são os requisitos que devem ser atendidos para que um projeto seja bem-sucedido (ou seja, é seguro e fácil de usar, por exemplo).
    Restrições são limites no projeto, como tempo ou custo.
  • Vocabulário principal: padrões, código, transferência de informações, critérios, restrições
• 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 dos Sensores de Cor e Luz no menu inicial do aplicativo SPIKE.
  • Fazer uma ou mais aulas da unidade Ciência para adquirir experiência de construção e conhecer melhor os Blocos de Palavras do aplicativo SPIKE.
  • Usar a aula Comunicação via Luz e Som para trazer inspiração e dar apoio à construção.
• Materiais: localize um exemplo impresso ou digital de código Morse para compartilhar durante a etapa “Envolver”.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Maria, Leo, Daniel e Sofie usam um código especial para compartilhar ideias. Faça seu próprio código para se comunicar com seus amigos!

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

  • De que maneiras os padrões são usados para transferir informações? (Padrões de batidas e sons; código Morse, que usa um padrão de sinais longos e curtos; luzes de sinalização nos aeroportos e navios. Considere compartilhar um exemplo de código Morse.)
  • Quais critérios podem ser definidos ao se projetar um código? (utilização de um padrão para codificar as informações; transmissão precisa da mensagem; sistema rápido e fácil de usar)
  • E as restrições? (distância, materiais, segurança, ou seja, evitar que muitos estudantes se movimentem ao mesmo tempo; códigos lentos podem atrasar a entrega de mensagens importantes)
  • Ajude ou oriente os estudantes a definir os critérios e restrições que usarão: Um único conjunto de classes facilitará a comparação entre grupos. Uma gama de opções incentivará a diversidade de soluções.

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

• Enquanto os estudantes trabalham, considere compartilhar os exemplos a seguir como apoio para a programação. Reforce que não existe uma única opção certa de modelo ou programação. Os estudantes podem projetar e construir o modelo e os códigos de mensagem que quiserem nesta aula de projeto de aberto.

• Peça para os estudantes:

  • Criarem e anotarem pelo menos dois códigos diferentes para enviar palavras com as letras entre A – E (por exemplo, A = som de lobo; B = som de pássaro; C = som de gato; e assim por diante).
  • Começarem a CONSTRUIR e PROGRAMAR um modelo para enviar mensagens codificadas usando diferentes sistemas. Mostre como isso vai ajudá-los a se comunicar com os amigos.
  • Testarem seus códigos entre parceiros ou grupos, usando os critérios e restrições estabelecidos.

• Faça um brainstorming sobre as formas de programar a matriz de luz para criar um padrão capaz de transferir informações. Por exemplo, estudantes podem usar critérios e restrições compartilhados e, em seguida, testar as ideias abaixo:

  • “EBA” escrito em números de pixels na matriz de luz, com código para todas as letras entre A – E.
  • “BECA” escrito em sons de animais, com código para todas as letras entre A – E.

• 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:

  • Como seus projetos de código de teste usam padrões diferentes para transferir informações.
  • Os critérios e restrições usados para suas soluções de projeto.
  • Uma comparação dos resultados de teste para os dois projetos de código.
  • Se e como os códigos facilitaram o compartilhamento de informações.

• Peça para os estudantes compartilharem e fazerem sugestões sobre partes do modelo ou programação para apoiar os grupos com dificuldade.

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 fazer uma nova rodada de compartilhamento ou um brainstorming e servir de inspiração para continuar a programação do modelo.

• Organize um método de compartilhamento para que estudantes vejam e avaliem os projetos uns dos outros, por exemplo, mesclando grupos ou formando duplas ao fazer dois círculos, um interno e outro externo, um de frente para o outro (os círculos giram em direções opostas para formar novas duplas). Colete ou peça para estudantes registrarem dados de comparação para cada modelo que eles virem, inclusive as semelhanças e diferenças entre os recursos empregados para os principais critérios de velocidade, precisão e facilidade de uso. Incentive-os a anotar todas as ideias que gostariam de testar e a considerar qual projeto resolve melhor o problema (enviar mensagens secretas a amigos).

• Peça para os estudantes:

  • (15 min) Continuarem CONSTRUINDO e PROGRAMANDO, incorporando inspirações trazidas pela atividade de compartilhamento.
  • (10 min) Usarem os modelos finalizados para compartilhar o projeto e os testes com a classe e, juntos, compararem a eficiência dos diferentes códigos em relação aos critérios de velocidade, precisão e facilidade de uso. Colete votos dos estudantes para decidir qual projeto soluciona melhor o problema (enviar mensagens secretas aos amigos).

• (5 min) Incentive estudantes a compartilhar conhecimentos, ideias ou habilidades que:

  • Tenham ajudado a concluir o desafio.
  • Tenham aprendido enquanto projetavam e programavam seus modelos.

• 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:
  • Crie pelo menos dois projetos de código diferentes para transferir informações.
  • Identifique critérios (por exemplo, a mensagem é transmitida com precisão, o padrão para codificar informações é usado, o sistema é rápido e fácil de usar) e restrições (por exemplo, distância, materiais, segurança) para testar e usar o sistema.
  • Avalie cada código e solução de projeto com base na velocidade, precisão e facilidade de uso.

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:

• Limitar os estudantes a projetar um padrão de códigos para responder a perguntas simples, com um flash de luz para “não” e dois flashes para “sim”. Depois, estruture a etapa de comparação, apresentando perguntas com respostas sim/não ou reduzindo o número de critérios.

Para aumentar a dificuldade:

• Peça para os estudantes incluírem letras adicionais, expandindo a solução, ou transmitir informações usando outras palavras. (Os códigos de exemplo usam apenas palavras com letras entre A – E.) Prepare-os para detectar possíveis problemas no sistema, pois alguns códigos podem não ser dimensionados.

• Forneça materiais de aprendizagem sobre códigos e padrões usados para transferir informações, incluindo em momentos importantes da história (por exemplo, código Morse; códigos de bandeiras usados na Guerra Civil Americana; códigos Choctaw usados na Primeira Guerra Mundial; máquina Enigma, usada na Segunda Guerra Mundial; ou pesquise “melhores códigos da história”). Peça aos estudantes para explorar um método e depois apresentar o aprendizado em um pôster que explique e ilustre o funcionamento dele.

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