Mini curso primeiros passos em arduino

Escola: COLÉGIO ESTADUAL PRESIDENTE JUSCELINO KUBITSCHEK - SE
Número de alunos:6
Contexto:Contra turno
Faixa etária:17 a 20 anos
Formato:Individual
Duração da atividade:5h
Tempo de preparação:3h
Palavras-chave:Arduinoeletrônica básicaEnemensino remoto
Descrição da atividade

A atividade consistiu em um Minicurso remoto sobre primeiras noções sobre o Arduino para alunos da 3ª Série do EM da Rede Pública de Ensino de Sergipe, além de montar os circuitos de eletrônica básica inspirados em assuntos visto em sala de aula e questões do ENEM, que pudessem ser reproduzidas através da simulação de Tinkercad. A adesão foi voluntária e não contou como nota ou conceito para a aprovação. Teve como objetivos: * Passar as noções mínimas sobre a plataforma Arduino; * Utilizar simulador; * Montar circuitos eletrônicos básicos; * Montar e programar circuito com Arduino. As discussões com os estudantes foram feitas individualmente oralmente ou via chat. Pois o grupo era pequeno. Eles conseguiram responder a questionamentos como: Por que o “brilho” do led era diferente com e sem resistores, na troca da bateria de 3V por uma de 9V, foram desafiados a ligar uma chave liga/desliga ao circuito, somente um deles não conseguiu ligar corretamente. Também foram questionados sobre a estrutura da programação sua função e para que servia funções como pinMode, digitalWrite, High, Low, delay. Foi questionado e respondidas questões com sobre tensão, corrente e brilho de associação de lâmpadas em série e em paralelo, e formas de instalação e uso do Voltímetro e do Amperímetro. Eles pediram que tivessem aula com o Arduino Físico com o retorno das aulas presenciais, sentiram-se motivados para continuar aprofundando o estudo.

Pré-requisitos

Não colocamos pré-requisitos.

Plano de aula

Objetivos pedagógicos

Passar as noções mínimas sobre a plataforma Arduino; Utilizar simuladores; Montar circuitos eletrônicos básicos; Montar e programar circuito com Arduino.

Materiais necessários

Computador; pacote de dados para acesso à internet, kit Arduino físico, tripé para celular

Preparação

Na preparação do minicurso foi disponibilizado um formulário para buscar informação sobre: quais e quantos os alunos se interessaram pelo minicurso? Qual a faixa etária e gênero? Por que o interesse sobre o minicurso? Qual o conhecimento do estudante sobre Arduino? Se o estudante teria condição de usar computador/ notebook ou celular no dia do minicurso? Se o aluno teria condição de ter acesso a internet nos dias das aulas. Sugestão de data e horário para que as aulas se realizassem. Montamos uma apresentação inspirada no conteúdo do Curso de Arduino no Code IoT, onde abordamos os seguintes pontos: Inscrição no site do Tinkercad, instalação do Software do Arduino, montagem de circuitos de eletrônica básica inspirados em assuntos visto em sala de aula e questões do ENEM, apresentação do Arduino no Tinkercad e fisicamente, bem como alguns sensores. Montagem dos mesmos circuitos básicos, agora com o Arduino via Tinkercad. Testamos os circuitos virtuais e físicos antes da aula.

Condução

Com base na resposta a pergunta: Por que você deseja participar do Minicurso remoto em Arduino? “Para criar um regador para as minhas plantas”. “Pois será uma grande oportunidade de aprender mais sobre tecnologia e ciência, uma vez que englobam conhecimentos específicos da área que eu pretendo cursar futuramente.” “Porque tenho interesse na área.” “Gosto de inventar coisas envolvendo circuitos elétricos.” “Eu quero participar pois pretendo cursar na área de eletrônico.”, respondidas pelos alunos no ato da inscrição do Minicurso montamos um roteiro que pudesse atender as expectativas deles. O primeiro encontro aconteceu sábado (21/11/2020) a tarde de 14h às 16:30h, começamos mostrando aos alunos projetos que mede a humidade em uma plantinha, o Arduino Físico com os seus diversos sensores, e o Tinkercad como alternativa para fazer simulação de projetos através dessa plataforma. Apresentamos o procedimento para fazer a inscrição no Tinkercad, eles tiveram um tempinho para se inscreverem. Mostramos no Tinkercad as abas de: código, iniciar simulação, exportar, compartilhar, nomear arquivo, componentes e como montar um circuito e algumas formas de atalho. Foi mostrado como montar um circuito de eletrônica básica e durante a simulação foram revisados conceitos visto em sala de aula (1ª lei de Ohm, associação de resistores, instrumentos de medida, funcionamento de um led). Montamos um circuito com uma bateria 3V, um led e um resistor. Foi dado um tempo para que eles replicassem os procedimentos, observassem e respondessem o que acontecia com o led quando o circuito era montado com e sem resistor, também foi feito o mesmo procedimento trocando a bateria de 3V por uma de 9V. Pedimos para montar um circuito com três lâmpadas em série com instrumentos de medida (amperímetro e voltímetro) como forma de revisão de conteúdo estudado em aula. Foi pedido também para replicar o circuito da questão 51 do caderno amarelo Enem 2016, para que eles analisassem a questão com os instrumentos de medições elétricas. No 2º encontro aconteceu dia 27/11/2020, sexta-feira, de 19 às 21:30. Nesse encontro mostramos o procedimento de instalação e configuração do software Arduino. Mostramos a função Blink no Tinkercad e no Arduino Físico mostrado pela professora com uma segunda câmera. Montamos circuito no Arduino no Tinkercad com led acendendo e apagando, pedimos para que eles replicassem, sem seguida pedimos para que eles incluíssem outro led e fizessem a programação para quando um led acendesse o outro apagasse. Montamos um circuito usando um LDR no Tinkercad e pedimos para que os estudantes replicassem.

Discussão e reflexão com os alunos

As discussões com os estudantes foram feitas individualmente oralmente ou via chat. Pois o grupo era pequeno. Eles conseguiram responder a questionamentos como: Por que o “brilho” do led era diferente com e sem resistores, na troca da bateria de 3V por uma de 9V, foram desafiados a ligar uma chave liga/desliga ao circuito, somente um deles não conseguiu ligar corretamente. Também foram questionados sobre a estrutura da programação sua função e para que servia funções como pinMode (), digitalWrite(), High, Low, delay(). Antes de ligarem o amperímetro e o voltímetro ao circuito foi questionado para que servem e como eles são instalados no circuito. Foi questionado e respondidas questões com sobre tensão, corrente e brilho de associação de lâmpadas em série e em paralelo. Eles pediram que tivessem aula com o Arduino Físico com o retorno das aulas presenciais.

Relato de prática

O que deu certo

Tudo que foi planejado foi alcançado integralmente. O retorno dos participantes foi mais que satisfatório, podemos constatar isso através da gravação em que mostra a participação deles, além do questionário de avaliação do minicurso, em que eles aprovaram os conteúdos passados, a metodologia usada pela professora, se interessam pela continuidade do minicurso remoto e pediram uma continuação presencial também.

O que pode ser melhorado

Seria melhor se todos os participantes tivessem acesso a um notebook. Nos dois encontros tinha pelo menos um dos alunos com aparelho de celular, fato que dificulta o uso do Tinkercad. Uma carga horária maior para poder fazer circuitos eletrônicos mais complexos e mostrar mais aplicações do Arduino usando sensores diferentes. Seria interessante aumentar o tempo para poder ampliar a exposição sobre programação.

Autores

Nome: Edigenia Ferreira Santos

Email: fisicaedigenia@gmail.com

Disciplina que leciona: Física

Sobre o autor: Possuo graduação em Física (1997), especialização em Ensino de Ciências (2004) e Mestrado Profissional em Ensino de Física (2017), todos pela UFS. Sou professora de Física da Rede Pública do Estado de Sergipe desde 2004 e, atualmente, sou professora e articuladora do Pré-universitário da Rede Estadual de ensino, e atualmente, também sou redatora formadora do currículo Sergipe - Etapa Ensino Médio.