Matéria

*(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, os estudantes vão construir um ventilador inspirados na imagem fornecida. Incentive-os a projetar e construir sua própria ideia.

• Conhecimento Científico Prévio – Matéria:
  • Matéria refere-se às substâncias a partir das quais os objetos são feitos.
  • Ela tem massa e ocupa espaço na forma sólida, líquida ou gasosa.
• Conhecimento Prévio Necessário aos Estudantes – Matéria: usando os materiais principais de ciência, compartilhe informações, imagens e definições.
  • O vento é o ar em movimento. O ar, como toda matéria, é composto por partículas físicas pequenas demais para serem vistas. (Atenção: estudantes não precisam saber sobre moléculas ou tipos de gases que compõem o ar.)
  • Vocabulário principal: matéria, ar, partícula
• 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 Eventos e Sensores no menu Ajuda > Blocos de Palavras no aplicativo SPIKE como suporte adicional.
• Materiais: para construir as torres de papel, siga estas instruções: 1) Corte cada folha de papel no sentido longitudinal em três partes iguais. 2) Para cada parte da folha cortada, faça duas dobras no sentido longitudinal, fazendo uma “parede” de cerca de um dedo de largura de cada lado — o papel ficará em forma de colchete. 3) Confirme que o papel fica de pé quando não há movimentação ao seu redor e que ele cai quando uma brisa leve sopra (veja o modelo). Se quiser, peça aos estudantes para fazer suas próprias torres durante a aula.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Maria percebe que, quando abre a janela, seus papéis voam pelo quarto. Como isso acontece?

• PENSAR – Promova uma discussão rápida sobre o tópico da aula:

  • O que é ar? É apenas um espaço vazio? (Não, o ar é composto por partículas que são pequenas demais para serem vistas.)
  • Quais evidências do dia a dia demonstram que o ar não é apenas um espaço vazio? (Há vários exemplos possíveis. Entre eles estão o que acontece quando inflamos balões ou pneus, inspiramos e expiramos, sentimos a brisa do vento etc.)

• 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 e a programação. Esclareça que as imagens mostram uma ideia, e os estudantes devem projetar e construir sua própria ideia.

• Peça para os estudantes:

  • Usarem o modelo base para CONSTRUIR um ventilador que produza uma brisa capaz de fazer a torre de papel voar.
  • PROGRAMAREM o modelo para fazer as pás do ventilador girarem, iniciando a uma velocidade de 100%. Para testar e observar o efeito do ventilador, eles podem posicionar a torre de papel: (1) na frente dele; (2) em um dos lados; ou (3) a diferentes distâncias dele.
  • Testarem se o modelo deles consegue derrubar a torre de papel.
  • Fazerem um novo projeto e testarem novamente, se necessário.

• Faça um brainstorming sobre as maneiras de usar elementos LEGO para fazer pás eficazes para o ventilador, que sejam capazes de derrubar a torre.

• 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 seu ventilador:

  • Consegue mover as partículas de ar.
  • Consegue mover a torre de papel sem tocá-la.

• Incentive os estudantes a compartilhar como atualizaram seu 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. Papelão ou outros materiais podem produzir pás mais eficazes para o ventilador do que os elementos LEGO porque eles conseguem mover mais ar.

• (20 min) Peça para iterarem e testarem os modelos para concluir o próximo desafio no aplicativo: Use papelão ou outros materiais para projetar uma pá de ventilador melhor. Teste seu ventilador novamente. O que acontece?

• (5 min) Incentive os estudantes a compartilhar conhecimentos, ideias ou habilidades que:
  • Tenham ajudado a concluir o desafio ou que 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 ventilador deles consegue fazer a torre de papel voar a uma curta distância.
  • A explicação deles demonstra que as partículas de ar assopradas pelo ventilador empurram a torre de papel, mesmo que sejam pequenas demais para serem vistas.

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:

• Interrompa a atividade após o primeiro desafio: Construa um modelo de ventilador que demonstre como as partículas de ar podem derrubar uma torre de papel. Faça perguntas com respostas sim/não para incentivar as explicações dos estudantes.

Para aumentar a dificuldade:

• Peça para os estudantes investigarem e compararem os efeitos de diferentes velocidades do motor, por exemplo, a padrão (75%) e a máxima (100%). Peça para desenharem e identificarem um diagrama que explique como o ar e outras partículas de matéria são afetadas.

• Apresente materiais didáticos sobre a escala de Beaufort, que é usada para medir a força do vento. Peça para os estudantes produzirem uma matéria jornalística ou um folheto informativo da escala de Beaufort, explicando a utilidade de se ter uma escala para medir o vento em vez de usar as impressões subjetivas das pessoas.

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