Currículo do Code Jumper: Lições, Lição 2 Sequenciamento e algoritmos

Objetivos da lição

Ao fim desta lição, os alunos serão capazes de criar um programa simples que usa uma sequência de comandos.

Resultados esperados

• Todos os alunos: serão capazes de criar uma sequência de comandos com pelo menos dois pods Tocar Som
• A maioria dos alunos: será capaz de criar uma sequência de comandos com pelo menos três pods Tocar Som e definir seus sons
• Alguns alunos: serão capazes de criar uma sequência de comandos que produz uma escala musical ou palavras em uma música

Estrutura do plano de aula

• Atividade desconectada
• Atividade guiada do Code Jumper
• Exploração
• Padrões e verificação de aprendizagem

Recursos

• Vídeos tutoriais do Code Jumper
  • App Code Jumper: https://www.youtube.com/watch?v=vg72YPz6CWY
  • O Hub: https://www.youtube.com/watch?v=KGb51PW9zJQ&lis=
  • Pod Tocar Som e Pausa: https://www.youtube.com/watch?v=446jCw8qcDI&t=
• Fichas de código

Vocabulário principal

• Sequência: quando uma ação é seguida por outra.
• Algoritmo: processo passo a passo para concluir uma tarefa.
• Comando: uma instrução para o computador. Muitos comandos juntos formam algoritmos e programas de computador.
• Programa de Computador: uma instrução para o computador. Muitos comandos juntos formam algoritmos e programas de computador.

Materiais

• Categorias de sons pré-carregadas no aplicativo Code Jumper.
  1. Linha 1: Instrumentos MIDI: Piano
  2. Linha 2: Sons de Amostra: Natureza
• Programa de amostra configurado e executado pelo professor: Escala musical

Objetivo

Apresentar aos alunos a ideia de como ações individuais podem ser realizadas para concluir uma tarefa.

Vocabulário

Introdução

Materiais

Fichas (uma por aluno), caneta/lápis ou outra forma de escrita, cadeiras

Instrução

1. Prepare uma linha de cadeiras (uma para cada aluno). Se você tiver um grupo maior de alunos, convém selecionar um grupo de cinco ou seis para realizar esta tarefa, com o resto da turma observando e participando da discussão.
   • Um aluno cego não conseguirá observar o que está acontecendo; em vez disso, faça com que todos os alunos se agrupem de acordo com sua mesa ou em grupos de 5 ou 6, para garantir que todos possam compartilhar a experiência.
2. Peça que os alunos pensem sobre o que fazem pela manhã para se preparar para a escola. As etapas possíveis podem ser:
   • Acordar
   • Escovar os dentes
   • Vestir-se
   • Pentear o cabelo
   • Tomar café da manhã
   • Pegar o ônibus para a escola

Adicione quantas etapas forem necessárias para os alunos na linha de cadeiras.

3. Escreva cada etapa em uma ficha. Isso pode ser feito pelo professor ou pelos alunos. Peça que os alunos anunciem qual tarefa eles têm.
4. Peça que os alunos se lembrem de sua tarefa e deixem a ficha na cadeira.
5. Os alunos devem dar as mãos. Quando o professor disser “executar”, o primeiro aluno dirá a tarefa que lhe foi dada e, em seguida, apertará a mão do próximo da fila, que dirá a palavra de sua ficha e apertará a mão do próximo, e assim por diante. Este processo é repetido até que o fim da linha seja alcançado.
   • Uma estratégia alternativa é fazer cada aluno segurar sua ficha e tocar a pessoa ao lado com o cotovelo. Em vez de apertar as mãos, o aluno pode cutucar levemente o cotovelo do aluno ao lado dele. Isso vai lhes dar a capacidade de segurar seus cartões e ainda conduzir a atividade.
6. Explique que um algoritmo é “um processo passo a passo para completar uma tarefa”. Uma maneira mais simples de dizer isso para os alunos mais jovens é descrevê-lo como “uma lista de etapas para concluir uma tarefa”.
7. Explique que esta atividade é semelhante à execução de um algoritmo e que cada aluno representa uma instrução nele.
8. Peça a dois alunos que parem de apertar as mãos ou de tocar os cotovelos (ou seja, quebre a conexão entre eles) e pergunte o que acham que acontecerá quando o algoritmo for executado. (Resposta esperada: vai parar na quebra.)
9. Peça a dois alunos que troquem de lugar (isso mudará a ordem dos comandos) e pergunte aos alunos o que eles acham que acontecerá quando o algoritmo for executado. (Respostas esperadas: a tarefa não será realizada na ordem ou sequência certa.)
10. Os alunos devem executar o algoritmo novamente para testar suas previsões.
11. Explique que eles criaram um tipo de algoritmo denominado sequência, que é um conjunto de instruções ou comandos executados um de cada vez na ordem em que aparecem.

Objetivo

Apresentar o pod Tocar Som e fazer o aluno combinar pods para criar uma sequência de sons.

Vocabulário

• Sequência: quando uma ação é seguida por outra.
• Algoritmo: processo passo a passo para concluir uma tarefa.
• Comando: uma instrução para o computador. Muitos comandos juntos formam algoritmos e programas de computador.
• Programa de Computador: uma instrução para o computador. Muitos comandos juntos formam algoritmos e programas de computador.

Materiais

Kit do Code Jumper: hub e 8 pods Tocar Som

Instrução

1. Explique que um algoritmo é diferente de um programa de computador. Um algoritmo é um conjunto de etapas que podem ser executadas por um ser humano ou transformadas em um programa de computador. Um programa de computador é “um conjunto de instruções para dizer a um computador para fazer uma tarefa”. Para transformar algoritmos em programas de computador, precisamos usar código.
2. Apresente o Code Jumper. Lembre aos alunos que ele é uma ferramenta de programação física e que nos permite programar usando pods físicos, em vez de digitar texto em um computador.
3. Abra um dos kits do Code Jumper e entregue a cada aluno ou grupo de alunos um dos pods Tocar Som. Peça-lhes que segurem os pods e os inspecionem.
4. Depois que cada aluno tiver inspecionado o pod Tocar Som, peça que descrevam sua aparência e adivinhem o que ele faz. Explique que cada pod é um comando em um programa e pode ser conectado a outros pods para formar uma sequência.

   

5. Pergunte aos alunos quantos seletores os pods Tocar Som têm (dois). De que cor são os seletores dos pods Tocar Som (azul). Qual a aparência dos seletores (um é mais baixo e amplo, tem forma de rosquinha e ranhuras em volta. O outro é mais alto e estreito, com ranhuras verticais na parte externa).
6. Diga aos alunos para segurar os pods perto da orelha e girar lentamente os seletores para que possam ouvir cada clique individual conforme o seletor é girado. Explique que cada clique do seletor faz com que o pod faça algo ligeiramente diferente.
7. Peça que os alunos coloquem as mãos no Hub e descrevam o que encontraram nele. Diga a eles que o Hub é a parte do Code Jumper que se comunica com o computador e produz som, bem como onde inicia e termina o programa. (Veja o tutorial em vídeo do Hub para obter uma descrição e explicação de todas as suas partes.) Explique que todos os programas começam no Hub e seguem cada um dos pods que saem dele.

   

8. Apresente aos alunos o aplicativo Code Jumper. O aplicativo Code Jumper é o programa que se comunica com o Hub e informa quais pods estão conectados a ele e o que foi ativado nos seletores dos pods conectados.

   

9. Peça que os alunos criem seu primeiro programa conectando um pod Tocar Som à Porta 1 do Hub. Selecione Linha 1 e escolha Sons de Amostra: Animais. Peça que os alunos girem o seletor baixo para Gato e o seletor mais alto para a velocidade 1x.

   

10. Aponte o som que é tocado quando os pods são conectados ao Hub. Mostre-lhes que o som que estão ouvindo corresponde ao texto que aparece no aplicativo Code Jumper. (Observação: as linhas serão conceituadas na lição Dados.)
11. Peça que os alunos pressionem o botão Tocar Som do Hub. Explique que é assim que eles executam o programa que criaram.
12. Apresente aos alunos a técnica de “rastrear o código”. Esta é uma técnica em que o programador segue o caminho do código conforme o programa é executado.
    • Peça ao aluno que comece com a mão no pod conectado ao Hub e toque em cada pod enquanto ele toca o som.
    • Dica: ao rastrear o código, sugira que os alunos coloquem o dedo na parte branca ou no corpo do pod e não nos seletores.

    

13. Pergunte aos alunos se conseguem descobrir como mudar o som que é tocado por pod e o tempo durante o qual esse som é tocado. Deixe que eles façam as mudanças usando os dois seletores dos pods Tocar Som e peça que identifiquem o que cada seletor faz.
14. Peça que os alunos conectem mais três pods Tocar Som ao primeiro pod e executem o novo programa. Pergunte aos alunos se eles podem determinar a ordem dos pods que estão sendo tocados. Informe que um programa sempre começa no Hub e que os pods são tocados um após o outro, no sentido horário. Os alunos devem rastrear o programa começando com as mãos no Hub e tocando em cada pod ao ouvir o som que cada um faz.
15. Agora que os alunos têm uma compreensão básica de como conectar os pods e o que é o aplicativo, peça que criem sua própria sequência usando três ou mais pods. Eles podem alterar o conjunto de sons para Twinkle, Twinkle e recriar a música.

Encerramento

1. Explique aos alunos que cada pod do programa representa uma linha de código.
2. Pergunte aos alunos quantas linhas de código eles escreveram hoje.
3. Compartilhe esta curiosidade: O Windows da Microsoft é composto por 50 milhões de linhas de código!

Objetivo

Os alunos vão criar um programa com oito pods Tocar Som, definir os sons de cada pod, executar e rastrear o programa.

Vocabulário

Alunos

Materiais

• Kit do Code Jumper
• Ficha de Código de Exploração de Algoritmo e Sequência

Instrução

O professor configura e executa o programa de Escala Musical da seguinte forma: Primeiro, no aplicativo do projeto Code Jumper, defina a categoria de sons da Linha 1 para Sons de Amostra e o som Piano*. Em seguida, conecte oito pods Tocar Som à Porta 1 do Hub. Por fim, ajuste os seletores dos pods para que toquem os seguintes sons em ordem:

LINHA 1 Piano

TOCAR SOM C5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM D5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM E5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM F5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM G5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM A5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM B5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM C6 por 1/2 tempo

FIM DA LINHA

1. Execute e rastreie seu programa, toque em cada pod conforme você avança.
2. Pergunte aos alunos quantos pods serão necessários para recriar a escala (8).
3. Peça aos alunos para recriar o programa usando o kit do Code Jumper.
4. Incentive os alunos a criarem lentamente o programa e a executá-lo após cada alteração, rastreando-o após cada pod ser adicionado ou modificado. Ao fazer com que os alunos diminuam o ritmo e criem sistematicamente o programa, eles desenvolverão bons hábitos para as aulas futuras.

Encerramento

1. Quando os alunos sentirem que reproduziram o programa com precisão, peça-lhes que escrevam a sequência em seu caderno de ciência da computação. Em cada linha, eles devem ter um único pod de tocar som e a nota, seguida pela duração desta.

Padrões da CSTA*:

• 1A-AP-08: Modelar processos diários criando e seguindo algoritmos (conjuntos de instruções passo a passo) para concluir tarefas.
• 1A-AP-12: Desenvolver planos que descrevam a sequência de eventos, metas e resultados esperados de um programa.
• 1B-AP-10: Criar programas que incluam sequências, eventos, ciclos e condicionais.

Peça que os alunos escrevam, digitem ou falem em voz alta uma sequência de instruções para uma atividade cotidiana em seu Caderno da Ciência da Computação.

Exemplos possíveis:

• Alimentar um animal de estimação
• Amarrar sapatos
• Pôr a mesa
• Vestir-se
• Arrumar seu quarto
• Preparar-se para dormir

Os alunos devem ser capazes de dividir os exemplos em etapas e ordenar as etapas em uma sequência lógica.

Fichas de código

Ficha de código de exploração de algoritmo

LINHA 1 Piano

TOCAR SOM C5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM D5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM E5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM F5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM G5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM A5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM B5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM C6 por 1/2 tempo

FIM DA LINHA