Modelos de entrada

para conhecer os componentes e a programação

Série escolar

5-7

Tempo necessário

Por 1 hora / se necessário, com grupos de diferenciação

Nível de dificuldade

Modelo: fácil, Programação: fácil

Modelos

Circuito com LED e botão, circuito com LED e sensor de gestos, motor com movimento rotacional, motor com movimento vertical

Baixar material didático

DESCRIÇÃO DO MODELO / TAREFA

Em oito tarefas básicas simples, os alunos (SuS) serão introduzidos ao trabalho com a caixa de experimentos STEM Coding Max. Primeiro, a estrutura do controlador RX, bem como a configuração do controlador e a estrutura da interface de programação, são descritas de forma clara. Como exemplo, operações simples de comutação são acionadas por meio de um sensor. Isso permite que uma informação seja processada dentro de um programa criado pelo próprio aluno no sistema de controle e, se necessário, um atuador seja acionado ou uma função seja executada.

Perguntas orientadoras

Qual função um interruptor pode desempenhar? (Comunicação)
Quais tipos de interruptores existem? (Comunicação)
Onde no dia a dia uma função é acionada remotamente ou um processo de comutação é iniciado? (Comunicação)
Quais sensores podem desencadear ações? (Criatividade)
Quais funções devem cumprir um loop de repetição e um loop de tempo? (Comunicação)
Quais atuadores podem ser acionados por um processo de comutação? (Criatividade)

Referência da disciplina

Informática

Fundamentos da programação

Física

Sensores, Atuadores

Tecnologia

Calibrador de engrenagem, fundamentos do circuito elétrico

Desenvolvimento da aula

Conversa em aula (sem aplicativo)

Na conversa em aula, esclarecer quais circuitos básicos podem ocorrer (conexão de sensores, atuadores, loops de repetição, loops temporizados, funções se-então …).
Discutir o que pode ser ligado ou desligado (exemplos do cotidiano).
Nomear possíveis tipos de sensores: sensores para luminosidade, movimento, ligar, desligar, alternar …
Nomear possíveis loops de programação: atraso na ligação, atraso na desligação, tempo, repetição …
Nomear possíveis funções dos atuadores: girar, levantar, iluminar, ligar/desligar …

Se necessário, auxílio

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

Conversa em aula

A estrutura básica do app e suas funções, por exemplo, botões de ajuda, a função dos circuitos básicos, possibilidades de diferenciação ... são registradas e explicadas.
O andamento das etapas de trabalho no app durante a execução de um projeto é demonstrado.

Conversa em aula

Preparação da fase de trabalho:

A função básica de um interruptor (por exemplo, circuito elétrico fechado ou aberto), de um LED (por exemplo, princípio de funcionamento), de um motor (por exemplo, princípio de funcionamento) e suas possíveis variantes de conexão são discutidas.
O acionamento do processo de comutação e a alteração desejada da função de um atuador em um programa são discutidos.
O acionamento de um atuador e suas possíveis variantes de conexão após o processo de comutação são discutidos.

Conversa em aula

A distribuição do trabalho da aula é definida. Para introdução, as seguintes oito tarefas básicas (circuitos; grau de dificuldade crescente) são realizadas:

a) Um LED acende ao iniciar o programa.
b) Um botão liga ou desliga um LED ao ser pressionado.
c) Um botão liga ou desliga um LED com atraso.
d) Um botão faz um LED piscar.
e) Um LED é ligado ou desligado por movimento da mão.
f) Um LED acende automaticamente com a diminuição da luminosidade.
g) Um motor realiza um movimento de rotação.
h) Um motor de engrenagem realiza um movimento de elevação.

Trabalho em dupla ou individual

Os alunos se familiarizam com o app e carregam a tarefa correspondente.

Informações e Avisos

Observações metodológicas e didáticas

Possibilidades de diferenciação

Dependendo do conhecimento prévio dos respectivos grupos, eles podem trabalhar de forma independente nas oito tarefas introdutórias uma após a outra, no seu próprio ritmo.

Para grupos especialmente rápidos, podem ser propostas tarefas de diferenciação.

Exemplos:

Instalação de um segundo LED de cor diferente, que pisca alternadamente com o primeiro LED.
Tarefa de programação em que um LED deve acender quando o motor gira para a direita e o outro quando gira para a esquerda.

Aspectos motivacionais

A construção dos circuitos básicos, que podem ser programados por conta própria através de um "minicomputador", é motivadora para muitos alunos. Deve-se garantir que os medos em relação ao sistema ou ao modo de trabalho possivelmente desconhecido sejam reduzidos ou nem sequer surjam. O trabalho independente com o apoio de um aplicativo também está se tornando cada vez mais popular. O ritmo e a velocidade do trabalho podem ser determinados pelos próprios grupos. Além disso, é motivador o fato de que, no decorrer do processo, tarefas de construção mais complexas com relação ao cotidiano podem ser realizadas.

Materiais adicionais

Para a introdução ao tema, se necessário, utilizar meios de desenho (papel, quadro branco ou superfície de projeção).

Manual de Construção Modelo de Entrada 1

Diagrama elétrico modelo básico 1

Manual de Construção Modelo de Entrada 2

Diagrama elétrico modelo básico 2

Manual de Construção Modelo de Entrada 3

Diagrama elétrico modelo básico 3

Manual de Construção Modelo de Entrada 4

Diagrama elétrico modelo básico 4

Referência de programação Python

Funções do modelo e suas soluções técnicas

Função dos Sensores/Atuadores	Solução Técnica
a.) Ligar e desligar um LED.	Exibir um sinal com um LED
b.) Ligar e desligar um LED por meio de um botão.	Avaliar o sinal de um botão e controlar um LED
c.) Ligar e desligar um LED com atraso por meio de um botão.	Avaliar o sinal de um botão e controlar um LED após um atraso usando um temporizador
d.) Fazer um LED piscar após pressionar um botão.	Avaliar o sinal de um sensor de gestos e controlar um LED
e.) Ligar e desligar um LED por meio de um movimento de mão.	Avaliar o sinal de um sensor de gestos e controlar um LED
f.) Ligar e desligar automaticamente um LED na escuridão.	Avaliar o sinal de um sensor de luminosidade e controlar um LED
g.) Fazer um motor girar para a direita e para a esquerda.	Avaliar o sinal de um botão e controlar um motor
h.) Levantar e abaixar um motor um pouco.	Avaliar o sinal de um botão e controlar um motor com retorno automático

Lista de materiais

Modelo básico 1 (Circuito com LED e botão) - Tarefas básicas a) a d)

Sensores	Função
1 botão	Disparo do sinal de comutação

Atuadores	Função
1 LED, branco	Iluminação

Modelo básico 2 (Circuito com LED e sensor de gestos) - Tarefas básicas e) a f)

Sensores	Função
1 sensor de gestos RGB	Disparo do sinal de comutação

Atuadores	Função
1 LED, branco	Iluminação

Modelo básico 3 (Motor com movimento rotativo) - Tarefa básica g)

Sensores	Função
1 botão	Disparo do sinal de comutação

Atuadores	Função
1 motor	Movimento rotativo

Modelo básico 4 (Motor com movimento vertical) - Tarefa básica h)

Sensores	Função
1 botão	Disparo do sinal de comutação

Atuadores	Função
1 motor	Movimento linear

Diferenciação

Sensores	Função
1 botão	Disparo do sinal de comutação

Atuadores	Função
1 motor 1 LED vermelho 1 LED verde	Movimento linear Iluminação Iluminação

Modelos de entrada

DESCRIÇÃO DO MODELO / TAREFA

Perguntas orientadoras

Referência da disciplina​

Desenvolvimento da aula​

Informações e Avisos​

Observações metodológicas e didáticas​

Materiais adicionais

Manual de Construção Modelo de Entrada 1

Diagrama elétrico modelo básico 1

Manual de Construção Modelo de Entrada 2

Diagrama elétrico modelo básico 2

Manual de Construção Modelo de Entrada 3

Diagrama elétrico modelo básico 3

Manual de Construção Modelo de Entrada 4

Diagrama elétrico modelo básico 4

Referência de programação Python

Funções do modelo e suas soluções técnicas​

Lista de materiais​

Referência da disciplina

Desenvolvimento da aula

Informações e Avisos

Observações metodológicas e didáticas

Funções do modelo e suas soluções técnicas

Lista de materiais