Currículo do Code Jumper: Lições, Lição 12 Variáveis

Objetivos da lição

Os alunos vão entender o que é uma variável e ser capazes de desenvolver programas que utilizem variáveis.

Resultados esperados

Os alunos vão:

• Todos os alunos: ser capazes de explicar que uma variável é usada para armazenar um valor para uso posterior em um programa
• A maioria dos alunos: ser capazes de usar variáveis para reproduzir o mesmo som em diferentes pontos de um programa
• Alguns alunos: ser capazes de usar variáveis para controlar vários pods Ciclo e Seleção

Estrutura do plano de aula

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

Recursos

• Vídeos tutoriais do Code Jumper
  • O Hub: https://www.youtube.com/watch?v=KGb51PW9zJQ&lis=
  • Pod Tocar Som e Pausa: https://www.youtube.com/watch?v=446jCw8qcDI&t=
  • Plugues: https://www.youtube.com/watch?v=hTy8moSohlE
• Fichas de Código

Vocabulário principal

• Variável: espaço reservado para uma informação que pode mudar
• Constante: valor fixo em um programa

Objetivo

Ao fim desta lição, os alunos entenderão o que é uma variável e como ela pode ser usada na programação de computadores.

Materiais

• 2 caixas (grandes o suficiente para armazenar fichas)
• Fichas (duas por aluno)

Instrução

1. Explique aos alunos que às vezes queremos armazenar um valor ou informação para uso posterior em nossos programas. Uma variável é o armazenamento de um valor que pode ser usado novamente em um ponto posterior em um programa.
   • Sugira que os alunos pensem em uma variável como uma caixa onde podem armazenar um valor, que pode ser usado novamente em qualquer ponto posterior do programa.
2. Dê a cada aluno duas fichas. Em uma ficha, os alunos devem escrever ou digitar um local. Na outra, os alunos devem escrever ou digitar um objeto.
3. Os alunos devem colocar as fichas de “locais” em uma caixa e as fichas de “objetos” na outra.
4. Depois de recolher as fichas nas caixas, escreva esta frase no quadro, e deixe disponível para alunos numa distância curta: “Amanhã vou para (local) e preciso levar (objeto).”
5. Em grupo, leiam a frase em voz alta juntos. Em seguida, permita que os alunos escolham uma ficha da caixa para cada espaço em branco e a leiam no local apropriado da frase conforme isso é lido em voz alta pelo grupo.
6. Reveja se esta frase está agindo como um algoritmo e as caixas “local” e “objeto” estão agindo como variáveis.
7. Dê aos alunos tempo para criar um novo algoritmo ou frase, que use as mesmas variáveis de “local” e/ou “objeto” no Caderno de Ciência da Computação. (Exemplo de resposta: “Em (local) encontramos uma arca do tesouro com (objeto) dentro.”)
8. Dirija-se a cada aluno com as duas caixas e permita que retirem uma ficha de cada uma e escrevam no espaço em branco. Os alunos podem colocar as fichas de volta nas caixas. Continue até que todos os alunos tenham completado suas frases.
9. Dê tempo para que alguns (ou todos) os alunos leiam a frase em voz alta.

Encerramento

Reveja com os alunos que às vezes queremos armazenar um valor ou informação para uso posterior em nossos programas. Uma variável é como a caixa usada na aula para armazenar as fichas, mas em um programa de computador ela pode armazenar um valor para uso posterior no programa.

Objetivo

Os alunos serão capazes de desenvolver um programa no Code Jumper que usa variáveis.

Materiais

• Kit do Code Jumper
• Vídeos (links)
• Fichas de Código

Tabela de exemplo para registrar informações nos Cadernos de Ciência da Computação:

Instrução

1. Peça que os alunos criem um programa simples usando três pods Tocar Som na Porta 1. Escolha um Conjunto de Sons, como sons da Natureza ou de Pessoas, e defina cada Seletor de Som para um som diferente.

   

2. Peça que os alunos registrem o código que criaram no Caderno de Ciência da Computação. Isso deve incluir os sons e a duração de cada pod Tocar Som.
3. Instrua os alunos a remover o plugue Variável do kit e reserve um momento para examiná-lo e explorá-lo. Observe que ele é maior do que os plugues roxos e que possui uma porta na parte superior para conectar um plugue roxo.

   

4. Peça que os alunos conectem a variável ao Seletor de Som no primeiro pod Tocar Som. Chame esse primeiro plugue Variável de “plugue Variável x”.

   

5. Peça que os alunos leiam o código. Saliente que, quando o plugue Variável x está conectado, o aplicativo mostra x em vez do nome do som. Como isso altera o código do programa original? Compare o código que foi lido com o que foi escrito no Caderno de Ciência da Computação.

   

6. Em seguida, instrua os alunos a escolherem o plugue Constante número 4 e a conectá-lo ao plugue Variável x. Explique que isso define o valor de x. Peça que os alunos girem o seletor e vejam o que acontece. (O som não muda, pois é definido pela variável e pela constante.) Novamente, peça que os alunos leiam o código e observem a alteração feita ao adicionar uma constante. Como o código parece diferente?

   

7. Peça que os alunos executem o programa e registrem os sons que ouvem no Caderno de Ciência da Computação.
8. Peça que os alunos conectem outro plugue Variável ao seletor de Som no segundo pod Tocar Som e um terceiro plugue Variável ao seletor de Som do terceiro pod Tocar Som. Não conecte nenhuma constante no segundo e terceiro plugues Variável. Explique que o uso de uma constante com o plugue Variável x no primeiro pod Tocar Som garante que as notas em todos os pods Tocar Som sejam sempre as mesmas.

   

   

9. Peça que os alunos experimentem constantes diferentes no plugue Variável e executem o programa.
10. Peça que os alunos leiam o código e façam observações sobre como o código é escrito com as variáveis em vigor. Peça que os alunos desmontem o programa que acabaram de criar e criem um novo.
11. Peça que os alunos criem dois ciclos de três pods Tocar Som cada e os conectem a portas diferentes. Sugira que escolham diferentes conjuntos de sons para distinguir facilmente entre os dois ciclos.

    

    

    

12. Em cada pod Ciclo, peça que os alunos conectem o plugue Variável e escolham qualquer uma das constantes para conectar ao plugue Variável.
13. Pergunte aos alunos: o que acham que vai acontecer quando executar seu programa? Peça que os alunos registrem as informações no Caderno de Ciência da Computação. (Resposta esperada: ambos os ciclos serão repetidos pelo número de vezes mostrado no plugue Variável x.)
14. Instrua os alunos a executar o programa para testar suas previsões e registrar no Caderno de Ciência da Computação se elas estavam corretas ou incorretas.
15. Peça que os alunos removem uma das constantes e a substituam pelo plugue Aleatório. Peça que os alunos registrem no Caderno de Ciência da Computação a previsão do que acontecerá quando for executado. (Resposta esperada: cada vez que o programa for executado, ele fornecerá um valor aleatório para x, e ambos os ciclos repetirão esse número de vezes.)
16. Instrua os alunos a executar o programa duas a três vezes para ver se sua previsão estava correta. Peça que os alunos ouçam com atenção e contem quantas vezes o ciclo foi executado cada vez que executaram o programa. Peça que os alunos registrem no Caderno de Ciência da Computação o número de ciclos para cada vez que for executado.

    Tabela de exemplo de registro de dados:

    Trilha	Número de Ciclos
    1
    2
    3

17. Crie o programa a partir da Ficha de Código de Variáveis 1: Row Your Boat com Melodia no Kit do Code Jumper. Execute o programa para toda a turma.
18. Discuta com os alunos: se vocês fossem recriar este programa, por onde começariam? (Resposta esperada: decompondo-o.)
19. No Caderno de Ciência da Computação, peça que os alunos façam uma lista de todas as diferentes peças do Code Jumper que eles acham que precisarão para recriar este programa.
    • Hub
    • 2 pods Ciclo
    • Pod Pausa
    • 5 pods Tocar Som
    • Plugue Variável
    • Número Constante 3
20. Peça que os alunos analisem o programa. Quantas linhas há? (Resposta esperada: duas.)
21. Pergunte aos alunos como o uso de uma variável neste programa garantirá que cada linha seja reproduzida o mesmo número de vezes. (Resposta esperada: usar o plugue Variável com constante três garante que as notas dentro do ciclo e as palavras Row, Row, Row estejam em sincronia e cada sequência seja executada três vezes.

    

    

Encerramento

• Peça que os alunos expliquem o que é variável e deem um exemplo de como usaram uma em um de seus programas.

Visão geral

Nesta exploração, os alunos criarão um programa com um resultado designado usando o plugue Variável.

Instruções

1. Os alunos criarão um programa usando o Conjunto de Sons de sua escolha, com dois pods Tocar Som dentro de um ciclo. Cada vez que o programa executa um ciclo, ele deve escolher uma nota aleatoriamente e tocá-la duas vezes. O ciclo deve ser configurado para repetir seis vezes. (Veja a Solução 1 abaixo.)
2. Os alunos criarão um programa que gera uma nota aleatória e toca a mesma nota no piano e no violino ao mesmo tempo. O programa deve tocar oito notas. (Veja a Solução 2 abaixo.)

Solução 1:

LINHA 1 Números

CICLO 6 vezes

x = aleatório

TOCAR SOM x na velocidade 1x

TOCAR SOM x na velocidade 1x

FIM DO CICLO

FIM DA LINHA

Solução 2:

LINHA 1 Piano

CICLO 8 vezes

x = aleatório

TOCAR SOM x por 1 tempo

FIM DO CICLO

FIM DA LINHA

LINHA 2 Coro

CICLO 8 vezes

TOCAR SOM x por 1 tempo

FIM DO CICLO

FIM DA LINHA

Padrões de ciência da computação para os ensinos médio e fundamental da Associação de Professores de Ciência da Computação (CSTA) dos EUA*

• 1B-AP-09: Criar programas que usam variáveis para armazenar e modificar dados.

Currículo nacional da Inglaterra**:

Fase principal 1:

• Compreender o que são algoritmos; como são implementados como programas em dispositivos digitais; e que os programas são executados seguindo instruções precisas e inequívocas
• Criar e depurar programas simples
• Usar o raciocínio lógico para prever o comportamento de programas simples
• Usar a tecnologia propositadamente para criar, organizar, armazenar, manipular e recuperar conteúdo digital
• Reconhecer usos comuns de tecnologia da informação fora da escola
• Usar a tecnologia com segurança e respeito, mantendo a privacidade das informações pessoais; identificar onde buscar ajuda e suporte quando tiver dúvidas sobre o conteúdo ou contato na internet ou outras tecnologias online

Fase principal 2:

• Projetar, escrever e depurar programas que atendam a objetivos específicos, incluindo controlar ou simular sistemas físicos; resolver problemas decompondo-os em partes menores
• Usar sequência, seleção e repetição em programas; trabalhar com variáveis e várias formas de entrada e saída
• Usar o raciocínio lógico para explicar como alguns algoritmos simples funcionam e para detectar e corrigir erros em algoritmos
• Usar tecnologias de pesquisa de forma eficaz, apreciar como os resultados são selecionados e classificados e ser criterioso na avaliação de conteúdo digital
• Usar a tecnologia com segurança, respeito e responsabilidade; reconhecer comportamento aceitável/inaceitável; identificar várias maneiras de relatar preocupações sobre conteúdo e contato

Atividades de encerramento e verificação de aprendizagem

Peça que os alunos discutam e anotem no Caderno de Ciência da Computação onde as variáveis podem ser encontradas na vida normal todos os dias.

Ficha de Código Variáveis 1: Row Your Boat com Melodia

LINHA 1 Piano

x = 3

CICLO x vezes

PAUSA por 1/4 tempo

TOCAR SOM C5 por 1/2 tempo

FIM DO CICLO

PAUSA por 1/4 tempo

TOCAR SOM D5 por 1/2 tempo

TOCAR SOM E5 por 1/2 tempo

FIM DA LINHA

LINHA 2 Row Your Boat

CICLO x vezes

TOCAR SOM Row na velocidade 1x

FIM DO CICLO

TOCAR SOM Your boat na velocidade 1x

FIM DA LINHA