DESAFIO MATRIX – SEQUÊNCIA LÓGICA BINÁRIA

Escola: Etec Aristóteles Ferreira - SP
Número de alunos:18
Contexto:Curricular
Faixa etária:16 a 18 anos
Formato:Em duplas
Duração da atividade:1h50m
Tempo de preparação:5h
Palavras-chave:ArduinoContagem bináriaProgramação de Led
Descrição da atividade

Desafio sequência lógica. Montar o circuito no Tinkercad, com três LED. Para personalizar, o grupo pode escolher diferentes saídas digitais, também foi solicitado para utilizar cores diferentes em cada led. Cada troca entre os números deve acontecer a cada 1 segundo (1000ms). O objetivo é construir um contador lógico em binário até o número 7, conforme o exemplo: https://www.tinkercad.com/things/4jxUzhR4DZP-sequencia-binaria/editel

Pré-requisitos

Conteúdos: Para realizar esta atividade, foi utilizado os seguintes conhecimentos prévios: - Utilizar o software IDE do Arduino para acionar saídas digitais; - Saber montar circuitos eletrônicos em um protobord; - Conhecer as principais características e saber utilizar o diodo emissor de luz (LED).

Plano de aula

Objetivos pedagógicos

Planejar e executar experimentos com a realização de projeto baseado na montagem de circuitos com componentes eletrônicos. Este protótipo deve ser desenvolvido com a utilização e programação do microcontrolador Arduino.

Materiais necessários

A aula vai ser desenvolvida de forma remota, com a utilização do aplicativo Teams, os alunos vão desenvolver esta atividade com a utilização do software https://www.tinkercad.com

Preparação

- Montar o Power Point da apresentação da atividade.
- Montar o circuito eletrônico no Tinkercad
- Fazer a programação no IDE do Arduino.
- Testar o circuito, preparar a aula remota e a avaliação no Teams.

Condução

Nas aulas anteriores os alunos aprenderam a realizar a programação do microcontrolador Arduino para ligar um LED com o acionamento de uma saída digital. Outra habilidade que fazia parte dos conhecimentos prévios é o processo de montar o circuito eletrônico para ligar um LED em um protobord.
Para contextualização foi utilizado como referência o filme Matrix, onde foi comentado sobre o sistema numérico binário. Na primeira etapa da aula, houve uma dinâmica na qual foi explicado qual a lógica deste sistema de numeração.
Conforme é proposto nas práticas de metodologias ativas, o conhecimento foi construído em parceria. Em conjunto os alunos foram orientados a construir a sequência de um contador de 0 até 7, com a utilização dos números binários que são representados com 0 e 1.
0 – 000 / 1 – 001 / 2 – 010 / 3 – 011 / 4 – 100 / 5 – 101 / 6 – 110 / 7 – 111

Discussão e reflexão com os alunos

A proposta foi solicitar que em duplas os alunos construíssem um circuito eletrônico com três Leds, com cores diferentes. Estes Leds deveriam ser ligados nas saídas digitais do Arduino e realizar a sequência binária de 0 até 7. A lógica deveria respeitar a seguinte regra: Quando for o número 0 o LED deve estar desligado e com o número 1 o LED deve estar ligado. Para realizar esta sequência os alunos utilizaram o IDE do Arduino. O tempo de transição entre um número e outro deveria ser de um segundo.
A montagem do circuito e a programação deveria ser feita no Tinkercad, conforme exemplo: https://www.tinkercad.com/things/4jxUzhR4DZP-sequencia-binaria/editel?sharecode=hVadjslsCTa358UNG-psy5flHyEFLM0_huTa0Tmg83M

Relato de prática

O que deu certo

"Os alunos não tiveram acesso a visualização da programação do exemplo apresentado. Ou seja, com esta decisão cada dupla deveria desenvolver diferentes propostas, inclusive algumas duplas pesquisaram comandos diferentes para utilizar no projeto. Outra condição obrigatória foi utilizar os LED em saídas diferentes e com cores diferentes do projeto apresentado. Foi criado uma tarefa no Teams, onde as duplas deveriam postar o link do projeto desenvolvido. O prazo estabelecido foi de uma semana. Todos os grupos conseguiram entregar o protótipo solicitado, com diferentes formas de montar o circuito eletrônico e com a utilização de diferentes programações. No processo de desenvolvimento, a compreensão e o significado do raciocínio lógico foram graduais. Desta forma ao aprender o sistema de numeração binária, foi possível progredir e associar este conhecimento a conhecimentos prévios. Quando ocorre a apropriação de um conhecimento pelos alunos é possível observar a transição do pensamento espontâneo para o pensamento científico. Fiquei muito satisfeito com o resultado, no retorno da avaliação comentei que a minha expectativa era que os alunos se apropriassem do projeto e construíssem novos significados. Não existe uma única resposta correta, o importante é desenvolver o raciocínio lógico e buscar soluções para resolver os problemas. As trocas realizadas no desenvolvimento da atividade possibilitaram novos questionamentos e revisão dos conhecimentos prévios. Este movimento provoca transformações e criação de novos significados do conhecimento. Um fator interessante observado no retorno da avaliação é que os alunos conseguiram realizar a atividade de formas diferentes. Pode-se perceber diferenças na execução da programação em função do conhecimento prévio do aluno em outros cursos. Segue alguns exemplos: - Nesta dupla uma das alunas é formada no curso superior de desenvolvimento de sistemas, pode-se reparar uma programação mais bem elaborada e com comandos que ainda não foram apresentados para os alunos nas aulas. https://www.tinkercad.com/things/7KQIZmqxvMB-desafio-matrix/editel?sharecode=-3jN0yc2WrNtJJuobUnqFHYlHj_UJySPMNWUCCsFB6I - Nesta dupla um dos alunos é autodidata, além das aulas remotas ele busca informações em tutoriais no Youtube para aprimorar o seu conhecimento. Pode-se verificar uma programação com a utilização de comandos um pouco mais elaborada. https://www.tinkercad.com/things/16dtj4nNdAd-sem-1-atividade-com-led-em-binario-20201110/editel?sharecode=BSYGt43w94D2Ae7Att8V4aXwzYliGkOi1dy22qvjlRc - Nestas duplas os alunos utilizaram os conhecimentos que aprenderam nas aulas. A programação foi feita conforme o que foi solicitado e o resultado foi totalmente satisfatório. A maior parte dos alunos seguiu esta mesma linha, porém é possível notar algumas diferenças na montagem do circuito, na utilização das saídas digitais e nas cores dos Leds. https://www.tinkercad.com/things/duMqxDPXl07-super-bojo/editel?sharecode=gNeMB4C16d7zJcBOuichLy6JeVMuTAMNmwOVnpc0NcI https://www.tinkercad.com/things/f2NnD0SlDvy-ingenious-habbi-inari/editel?sharecode=zVnc4bry3_eaV4axjaXUEfEZ0tNMln8jLBUBrBuiZXc "

O que pode ser melhorado

Eu gostei do resultado, ainda não surgiu nenhuma ideia nova.

Autores

Nome: Marcelo Florêncio

Email: marcelo.florencio@etec.sp.gov.br

Disciplina que leciona: Eletrônica

Sobre o autor: Professor do Centro Paula Souza