Modelo 9: Máquina de agarrar

Eu vou pegar você!

Série escolar

7 - 10

Tempo necessário

3 aulas duplas

Nível de dificuldade

Modelo: difícil, Programação: difícil

Tipo de modelo

dispositivo móvel, posicionável individualmente e de uso flexível

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DESCRIÇÃO DO MODELO / TAREFA

Os alunos (SuS) planejam e realizam um robô de preensão que, por meio de controle por gestos manuais, movimenta dois eixos e, com um ímã fixado nele, captura um objeto metálico. Este deve ser transportado de volta à posição inicial após o término do tempo de jogo.

Como diferenciação, o tempo de jogo pode ser alterado.

REFERÊNCIA DO COTIDIANO

O acionamento automático de um processo tem um forte efeito motivacional nos alunos. A captura da grandeza física "movimento" é rápida e compreensível para todos. A integração do tema na orientação pré-profissional poderia ser feita com foco em áreas profissionais de tecnologia da informação. Aqui, o acionamento automatizado por meio da captura de grandezas físicas é utilizado em muitos setores. Especialmente a captura de movimentos está se tornando cada vez mais importante em várias áreas da tecnologia da informação (por exemplo, no controle por gestos).

Perguntas norteadoras

Onde um robô de preensão pode ser utilizado no dia a dia? (Comunicação)
Quais funções o sistema deve cumprir de forma sensata? (Colaboração)
Em quais condições o sistema deve permitir o jogo? (Pensamento crítico)
O que deve ser considerado para que o sistema possa ser usado em diferentes locais e funcione da forma mais robusta possível? (Criatividade)

Referência de disciplina

Informática

Fundamentos da programação, loops de tempo

Tecnologia

Construção estável, tecnologia de construção, disposição dos componentes

Física

Força, movimento

Desenvolvimento da aula

Conversa de aula (sem aplicativo)

Anunciar o tema
Perguntar sobre cenários em que máquinas de agarrar são usadas (feiras, lojas de varejo, áreas de espera, etc.) e quais objetos podem ser agarrados
Possibilidades básicas de funcionamento, por exemplo, ligar ao inserir moeda, limite de tempo de jogo…
Objetos: por exemplo, doces, bichos de pelúcia, ovos-surpresa

Se necessário, assistência

Mostrar sensores, atuadores e componentes do kit de construção, usar mídias de apresentação se necessário.

Conversa de aula

O procedimento para a construção do modelo e a função a ser alcançada são desenvolvidos em conjunto.
As etapas do aplicativo são anunciadas ou discutidas

Trabalho em dupla ou individual (com aplicativo)

Os alunos se familiarizam com o aplicativo e carregam a tarefa correspondente.
Os alunos classificam as funções de um robô de agarrar em funções úteis e menos úteis.
Os alunos criam uma lista de requisitos para a instalação a ser construída usando o aplicativo.

Trabalho opcional em dupla ou grupo (sem aplicativo)

Opcionalmente, os alunos esboçam a instalação possível.
Os alunos discutem os resultados em grupo e escolhem um design.

Opcional: Apresentação de uma atribuição das diferenciações

A possibilidade de diferenciação para alunos rápidos é oferecida no aplicativo.
O professor aborda os alunos em questão. O procedimento subsequente é realizado por meio do aplicativo.

Discussão em plenário

Revisão do projeto em grupo na sala de aula.
Esclarecimento sobre futuras possibilidades de aplicação no cotidiano (transferência do tema para o dia a dia), retomada da discussão na fase de introdução – por exemplo, locais como feiras e áreas de espera, bem como objetos a serem alcançados como doces e bichos de pelúcia.

Informações e Avisos

Observações metodológicas e didáticas

Possibilidades de diferenciação

Alunos mais rápidos podem receber a tarefa de estender ou encurtar o tempo de jogo.

Aspectos motivacionais

Os alunos conhecem as máquinas de agarrar de diferentes locais do dia a dia. Talvez eles já tenham operado uma dessas máquinas de agarrar. Agora, estar do "lado da produção" em vez do "lado do operador" pode enchê-los de orgulho.

Materiais adicionais

Se disponível, podem ser apresentadas imagens de máquinas automáticas para introdução ao tema.
Se necessário, meios de desenho (papel, quadro branco ou superfície de projeção).

Instruções de montagem

Diagrama elétrico

Funções do modelo e suas soluções técnicas

Função dos Sensores/Atuadores

Solução Técnica

Captura de gestos

Avaliação dos sinais no sensor de gestos

Emissão de luz

Iluminação do LED vermelho

Lista de materiais

Sensores

Função

1 sensor de gestos RGB

Reconhecimento de gestos para direita/esquerda e frente/trás

2 botões

Interruptores de fim de curso para os eixos x e y

2 botões de pulso

Contador de rotações por eixo (x/y) em passos de 90°

Atuadores

Função

1 motor eixo x

Movimento para frente/para trás

1 motor eixo y

Movimento para frente/para trás

1 LED

Indicação do fim do tempo de jogo

Modelo 9: Máquina de agarrar

DESCRIÇÃO DO MODELO / TAREFA

REFERÊNCIA DO COTIDIANO

Perguntas norteadoras

Referência de disciplina​

Desenvolvimento da aula​

Informações e Avisos​

Observações metodológicas e didáticas​