Informações da Classe
- Séries: 7º ano do fundamental (os alunos precisam ter 13 anos ou mais)
- Duração da lição: quatro aulas de 45 minutos, dependendo da familiaridade dos alunos com o Modo Criativo do Fortnite
- Ferramenta utilizada: Modo Criativo do Fortnite
- Classe/ambiente de aprendizagem: é recomendado ter um dispositivo compatível com Fortnite e conexão com a internet para cada aluno. Um laboratório de informática deve servir de ambiente ideal.
Cada estudante na sala de aula ou laboratório tem acesso a um computador capaz de rodar a Ilha Criativa do Fortnite. A Rensselaer City School District é uma pequena escola pública composta por um prédio com turmas que vão desde o ensino fundamental até o ensino médio. Meu ambiente de aprendizagem atual conta com uma sala de aula de ciências com carteiras para 24 estudantes e seis bancadas de laboratório. Tenho quatro turmas de ciências do sétimo ano que possuem de 19 a 27 alunos. Somos considerados uma escola para alunos carentes. Nas turmas em que leciono, também tenho alunos sem fluência no idioma e de ensino individualizado. No ambiente de aprendizagem desta lição, é necessário que os computadores ou dispositivos móveis consigam rodar o Modo Criativo do Fortnite. Tirando esse requisito, qualquer sala de aula pode ser utilizada, especialmente na atividade de extensão.
Contato do Autor
Autor, Organização/Função: Scott Beiter, Rensselaer Junior Senior High School, Professor de Ciências
E-mail: [email protected]
Twitter: @pentaclethra
LinkedIn: linkedin.com/in/scott-beiter-79876b184
Visão Geral da Aula
A colisão dos objetos é uma ótima oportunidade de se explorar as leis da física. O Modo Criativo do Fortnite conta com colisões, tornando-o uma excelente maneira de testar os princípios básicos da física, incluindo a terceira lei de Newton.
Leis de Newton
- Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, enquanto um corpo em movimento tende a permanecer em movimento retilíneo uniforme, a menos que seja forçado a mudar de estado por forças aplicadas sobre ele.
- A aceleração de um objeto depende da massa dele e da quantidade de força aplicada.
- A toda ação sempre há uma reação de mesma intensidade e direção, mas sentidos opostos.
Como exatamente a física no Fortnite reproduz a física do mundo real? Será que a física do jogo respeita a terceira lei de Newton sobre as forças da ação e reação? Vamos descobrir!
Nesta lição, os estudantes vão criar um experimento para manipular objetos, medir interações com objetos e fazê-los colidir entre si, tirando conclusões sobre a terceira lei de Newton.
Com essa atividade, os alunos vão:
- Criar a solução para um problema.
- Fazer o modelo de interações antes e depois de uma colisão.
- Coletar evidências e fazer afirmações com base nas evidências.
- Comparar e analisar a diferença entre as físicas do videogame e do mundo real.
Vamos direto ao ponto!
Vamos começar com este vídeo introdutório.
RESULTADOS ALMEJADOS
PERGUNTAS ESSENCIAIS/GRANDES IDEIAS
Como o comportamento dos objetos durante uma colisão pode ser previsível? O quão semelhantes são as físicas das partidas do Fortnite e do mundo real?
RESULTADO/OBJETIVOS DA APRENDIZAGEM
Os alunos aprenderão a:
- Criar um experimento controlado.
- Descrever colisões de acordo com a segunda e a terceira lei de Newton.
- Fazer previsões sobre o movimento resultante de colisões.
- Fazer um experimento no Modo Criativo do Fortnite.
- Analisar dados.
Plano de Aula
ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM
A lição é baseada no modelo 5E da metodologia de ensino de ciências: Engajar, Explorar, Explicar, Elaborar e Estimar
A extensão é mais um conceito que pode ser aplicado na metodologia 5E e que costuma estar incluído nesse modelo.
ENGAJAR
Os alunos aprenderão sobre o fenômeno das colisões através de diversos vídeos, incluindo o Pêndulo de Newton e um vídeo de teste com a colisão de um carro de segurança.
Vídeo 1: Snow Collision
Vídeo 2: EYC funny snow tube collision
Vídeo 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
Vídeo 4*: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
*Observação: o vídeo 4 é de um minijogo de carrinhos bate-bate no Fortnite.
EXPLORAR
Os alunos vão explorar a física das colisões usando o Modo Criativo do Fortnite. Os alunos vão escolher uma variável independente relacionada ao Gerador de Bolas para ver como ele muda a variável dependente. Todas as outras variáveis devem ser controladas.
PERGUNTA DO ESTUDO
Como as [variáveis independentes] afetam a distância que uma bola se move ao colidir com outra bola no Modo Criativo do Fortnite?
Use a Planilha de Perguntas do Estudo para que os alunos trabalhem utilizando a pergunta do estudo feita, ou a usem como base para formular a própria pergunta. Para referência, aqui estão as opções de Geradores de Bola.
Observações/Diretrizes do Projeto
- É importante enfatizar aos alunos que, em um experimento controlado, o cientista muda apenas uma variável de cada vez. Por exemplo, se testarmos o tamanho das bolas, o tamanho da bola atingida permanece o mesmo, enquanto o tamanho da bola que colide muda (ou vice-versa).
- Peça para os alunos criarem um esboço (modelo) do dispositivo deles no Fortnite.
- Os alunos devem passar por todos os passos acima ANTES de construírem o dispositivo no Fortnite.
Os alunos devem ter a tabela de dados preparada antes de criarem o dispositivo de teste no Modo Criativo do Fortnite. Os alunos vão usar o Fortnite para construir o dispositivo gerador de bolas e coletar dados usando os seguintes passos:
- Mude as configurações da bola na seção "Personalizar" do menu de edição do Gerador de Bolas.
- Selecione um tipo de bola e material "padrão" para usar como controle.
- Crie uma tabela de dados.
- Coloque um marcador de distância pressionando a roda de rolagem do mouse do ponto de origem para o local onde a bola parou.
- Calcule a distância média que a bola cruza para cada parâmetro.
- Crie um gráfico para usar como evidência na conclusão.
As bolas podem continuar se movendo até atingirem um objeto no Fortnite, elas só aparentam ter "parado". Os alunos devem procurar por esse momento quando a bola "para".
EXPLICAR
Os alunos devem explicar os princípios da física enviando um relatório de laboratório e um vídeo de suas pesquisas. A explicação dos estudantes será avaliada na seção "Constatação, Evidência e Raciocínio (CER)" do relatório.
ESTIMAR
O professor vai avaliar o grau de compreensão dos alunos com base no domínio do tema, em um relatório de laboratório e um vídeo. O professor deve pedir que os estudantes apresentem evidências da aprendizagem da maneira que acharem mais apropriada. Outras formas de mostrar evidências da aprendizagem podem incluir publicações ou sites.
EXTENSÃO
Peça para os alunos criarem um experimento semelhante ao experimento do Fortnite (usando a mesma tabela de dados) para analisar como as colisões se comportam com bolinhas de gude e/ou rolamentos de aço. Os alunos devem refletir a respeito e registrar as diferenças entre o experimento do Fortnite e o experimento de física.
RECURSOS EXTERNOS
Vídeo 1: Snow Collision
Vídeo 2: EYC funny snow tube collision
Vídeo 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
Vídeo 4: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
AVALIAÇÃO
Relato de laboratório completo, incluindo:
- Questão de pesquisa
- Hipótese
- Metodologia
- Tabela de dados e resultados
- Conclusão/reflexão
Exemplo de Modelo de Relatório da NGSS: Modelo de Relatório da NGSS (aplicado nos Estados Unidos para ensino de ciências)
GABARITO
MS PS2-2 (código para física) — Prepare uma investigação para fornecer evidências de que a mudança no movimento de um objeto depende da soma das forças no objeto e da massa do objeto.
| DOK (profundidade de conhecimento) 1 — Desenvolvimento | Tarefa |
|---|---|
| Os estudantes identificam os fenômenos e o propósito da investigação, bem como componentes do modelo, incluindo: forças aplicadas, atrito, massa e aceleração. | Eles devem fazer um esboço e um modelo do dispositivo de colisão deles com componentes identificados. |
| DOK 2 — Progresso | Tarefa |
|---|---|
| O aluno explica ou descreve a relação entre força, massa e aceleração. As evidências devem ser citadas para defender as constatações. | Essas relações devem ser explicadas de forma resumida em mídia (vídeo, publicação, etc.) e/ou relatório de pesquisa. |
| DOK 3 — Extensão | Tarefa |
|---|---|
| O aluno associa seu experimento às Leis de Newton. As conclusões são justificadas pelo estudante com base em evidências do experimento realizado. | Afirmação, Evidência e Justificativa/Raciocínio devem refletir sua compreensão das Leis de Newton e como elas são aplicadas em uma colisão. |
MAPEAMENTO DE PADRÕES
NGSS
MS-PS2-2 — Mobilidade e Estabilidade: Forças e Interações Os estudantes que demonstrarem compreensão podem seguir para a etapa MS-PS2-2. Prepare uma investigação para fornecer evidências de que a mudança no movimento de um objeto depende da soma das forças exercidas no objeto e da massa do objeto.
PADRÕES ISTE
3. Construtor de Conhecimento
- Os alunos constroem conhecimento explorando ativamente questões e problemas do mundo real, desenvolvendo ideias e teorias, e buscando respostas e soluções.
4. Desenvolvimento Inovador
-
4a Os estudantes conhecem e usam um processo de desenvolvimento pensado na geração de ideias, teste de teorias, criação de ferramentas inovadoras e solução de problemas reais.
-
4c Os estudantes desenvolvem, testam e aperfeiçoam protótipos como parte de um processo de desenvolvimento cíclico.
-
4d Os estudantes demonstram saber lidar com a ambiguidade, a perseverança e a capacidade de trabalhar com problemas em aberto.
5. Pensamento Computacional
-
5a Os alunos formulam definições de problemas adequadas para métodos que contam com o auxílio da tecnologia, como a análise de dados, modelos abstratos e pensamento algorítmico para explorar e encontrar soluções.
-
5b Os alunos coletam dados ou identificam conjuntos de dados relevantes, usam ferramentas digitais para analisá-los e representam os dados de várias maneiras para facilitar a resolução de problemas e a tomada de decisões.
-
5c Os estudantes destrincham os problemas em partes, extraem informações importantes e desenvolvem modelos descritivos para entender sistemas complexos ou facilitar a resolução de problemas.
-
5d Os estudantes entendem como a automatização funciona e usam o pensamento algorítmico para desenvolver uma sequência de passos para criar e testar soluções automatizadas.
6. Comunicação Criativa
- 6a Os estudantes transmitem ideias complexas de forma clara e eficaz criando e usando vários objetos digitais, como visualizações, modelos e simulações.
7 Colaboração Global
- 7a Os alunos contribuem construtivamente para equipes de projeto, assumindo várias funções e responsabilidades para trabalhar por um objetivo comum.
CONEXÕES INTERDISCIPLINARES E DO SÉCULO XXI
Esta aula abrange áreas relacionadas à engenharia, ciência e desenvolvimento em multiplataforma. Esta lição integra todas as áreas do modelo STEM/STEAM.
Conexões do século XXI
- Pensamento crítico
- Criatividade
- Trabalho em equipe
- Comunicação
- Alfabetização Tecnológica
- Flexibilidade
- Liderança
- Iniciativa
- Habilidades Sociais
MODIFICAÇÕES E ACOMODAÇÕES
Forneça aos alunos a opção de usarem uma ferramenta diferente (digital ou física) para concluir as atividades. Incorpore um controle adaptativo/controle de jogo, caso necessário.
MATERIAIS ADICIONAIS DE ENSINO:
Inclua outros materiais de ensino como documentos separados (folhas, etc.)