Como se Preparar para Enfrentar Perigos Naturais

(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 ocorre por meio da comparação de várias maneiras de reduzir os impactos dos terremotos nos edifícios e nas pessoas que os utilizam. A classe deve, portanto, criar várias soluções diferentes para permitir a comparação. O modelo/programa de exemplo mostra alguns projetos de construção possíveis, juntamente com uma máquina para teste. Oriente os estudantes a usar os exemplos como inspiração e, em seguida, projetar e construir uma ideia própria de estrutura resistente a terremotos.

• Observe cada grupo de estudantes deve desenvolver um projeto específico. Em seguida, eles vão comparar os projetos e resultados. Ajude-os a criar critérios de comparação.

• Conhecimento Científico Prévio – Terremotos: processos naturais da Terra, como um deslizamento repentino da crosta terrestre ou atividade vulcânica, podem causar terremotos.

• Conhecimento Prévio de Construção – Como se Preparar para Terremotos: usando os principais materiais científicos (e vídeos, se existirem — consulte “Materiais”), compartilhe informações, imagens e definições.

  • Terremotos são um perigo resultante de um processo natural na Terra (outros exemplos: inundações, tsunamis e erupções vulcânicas). Durante um terremoto, o solo pode tremer violentamente, o que pode danificar ou destruir edifícios e ameaçar a segurança das pessoas.
  • As pessoas podem reduzir os impactos (efeitos) dos terremotos de muitas maneiras, por exemplo, projetando edifícios resistentes a terremotos. Esses edifícios têm formatos e materiais específicos para reduzir o perigo. Eles também têm partes feitas para serem danificadas e evitar que todo o edifício colapse, como os para-lamas de um carro que, ao amassar, absorvem a energia da batida e protegem as pessoas dentro.
  • Sistemas de alarmes de emergência e outros recursos de preparação também ajudam as pessoas a buscarem segurança rapidamente.
  • Vocabulário principal: processos terrestres, perigo natural, terremoto

• 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 o tutorial de Motores no menu inicial do aplicativo SPIKE.
  • Usar as seções dos Blocos de Evento e Motor no menu Ajuda > Blocos de Palavras no aplicativo SPIKE como suporte adicional.

• Materiais: localize vídeos de testes de tremores de terra (pesquise “estruturas resistentes a terremotos”). Se quiser, compartilhe-os durante a fase de conhecimento prévio.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Leo sabe que alguns lugares são atingidos por terremotos. Para proteger as pessoas, ajude-o a projetar edifícios que não serão destruídos pelos terremotos.

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

  • Que formatos de edifício têm menor probabilidade de serem danificados por terremotos? Por quê? (Formas triangulares e piramidais são estáveis e oscilam menos.)
  • Que materiais de construção resistem bem à força dos tremores? Por quê? (o aço é forte; ele dobra em vez de quebrar.)
  • Como as pessoas podem projetar edifícios para reduzir os efeitos dos terremotos? (Usar materiais/formatos apropriados, como aço + uma forma triangular; testar e melhorar os projetos para encontrar a melhor solução.)

• 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 construção ou a programação. Explique que eles mostram sugestões de estruturas resistentes a terremotos. Os grupos de estudantes devem projetar e construir sua própria ideia para tal estrutura.

• Peça para os estudantes:

  • Usarem o modelo base para CONSTRUIR um edifício e uma máquina de tremor que simula um terremoto. Eles deverão usar a máquina para testar o projeto do edifício e conferir se ele será destruído por um terremoto.
  • PROGRAMAREM o modelo para fazer o edifício tremer em diferentes velocidades do motor. Eles deverão testar e registrar quanto tempo ele permanece de pé a diferentes velocidades (força de agitação). Lembre-se de iniciar o teste a partir de uma velocidade baixa e depois aumentar (25%, 50%, 75% e 100%). Eles então deverão identificar os projetos de construção que caem imediatamente. Por que isso acontece?

• fazer um brainstorming sobre as formas de usar elementos LEGO^® para criar modelos de edifícios que se comportarão de maneiras distintas durante a fase de teste (por exemplo, porque apresentam diferentes formatos ou tamanhos — altos e estreitos ou com topos pesados e bases largas — ou porque usam peças flexíveis que dobram, mas não quebram). Explore maneiras de usar a velocidade do motor para representar o aumento da força do tremor sobre o edifício.

• 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 para cada grupo usar o modelo e os esboços para apresentar e explicar:

  • Seu projeto de construção. (Solicite que eles descrevam o tamanho, a forma da base, a estrutura ou a flexibilidade dos materiais.)
  • Os resultados dos testes.
  • Por que a solução de projeto de construção funcionou ou não.

• Peça para os estudantes, individualmente, usarem as explicações apresentadas e os resultados dos testes para decidir qual solução foi mais eficaz em reduzir os efeitos dos terremotos sobre as pessoas. Eles devem comparar pelo menos dois projetos para explicar sua escolha.

• 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. Em algumas partes dos Estados Unidos, o sistema ShakeAlert^® (um sistema de alerta antecipado de terremotos) aciona uma sirene para avisar as pessoas de que um terremoto começou e que tremores ocorrerão em breve.

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

  • Melhorem e programem seu modelo de construção para que um alarme avise as pessoas de que um terremoto está chegando.

• (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 e programa deles incluem um edifício e um simulador de terremoto que trabalham juntos para testar a resistência ao tremor dos edifícios.
  • Eles usam critérios para avaliar a eficácia da solução proposta em reduzir os impactos de um terremoto nos seres humanos.
  • A explicação deles compara pelo menos dois modelos de edifício para definir qual funciona melhor.

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:

• Ajuste o primeiro desafio: peça para os estudantes testarem o edifício a somente uma velocidade. Especifique um limite para decidir o que configurará uma queda “imediata” do edifício, como 5 ou 10 segundos.

Para aumentar a dificuldade:

• Amplie o desafio da etapa “Elaborar”: peça para os estudantes modificarem os modelos da etapa “Elaborar” para mostrar outras maneiras de avisar as pessoas a respeito de perigos naturais.

• Forneça materiais didáticos sobre os materiais usados pelas civilizações japonesa, chinesa e romana antigas para resistir aos terremotos. (Pesquise “edifícios à prova de terremotos” no Japão/China/Roma antiga) Eles deverão analisar um dos exemplos e compartilhar os principais conceitos e detalhes do aprendizado.

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