Informações da Classe
Série: 8º ano (os estudantes precisam ter 13 anos ou mais para participar)
Duração da aula: quatro aulas de 45 minutos, dependendo da familiaridade dos estudantes 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.
A sala de aula ou o laboratório possui um computador por estudante que pode executar a ilha do Modo Criativo do Fortnite. O Rensselaer City School District é uma pequena escola pública local que consiste em um edifício para estudantes do ensino fundamental e médio. Meu ambiente de aprendizado atual é uma sala de aula de Ciências com mesas para 24 estudantes e seis bancadas de laboratório. Tenho quatro turmas de Ciências do oitavo ano, com tamanhos variando de 19 a 27 estudantes. Somos classificados como um distrito de alta necessidade. Também tenho estudantes ELL e estudantes com IEPs matriculados nas turmas que ensino. No ambiente de aprendizagem desta lição, é necessário que os computadores ou dispositivos móveis consigam rodar com 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
Email: [email protected]
Twitter: @pentaclethra
LinkedIn: linkedin.com/in/scott-beiter-79876b184
Visão Geral da Aula
Objetos em colisão oferecem uma excelente oportunidade para 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 objeto em repouso permanece em repouso, e um objeto em movimento permanece em movimento em velocidade constante e em linha reta, a menos que sofra a ação de uma força não equilibrada.
A aceleração de um objeto depende da massa dele e da quantidade de força aplicada.
Sempre que um objeto exerce uma força sobre outro objeto, o segundo objeto exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro.
Exatamente quão bem a física no Fortnite replica a encontrada na vida real? A física do jogo suporta a terceira lei de Newton em relação às forças de 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:
Projetar uma solução para um problema.
Modelar 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 mundo real e do jogo.
Vamos direto ao ponto!
Comece com este vídeo introdutório.
RESULTADOS ALMEJADOS
PERGUNTAS ESSENCIAIS/GRANDES IDEIAS
Como o comportamento dos objetos durante uma colisão pode ser previsível? Até que ponto a física do Fortnite corresponde à física da vida real?
RESULTADO/OBJETIVOS DA APRENDIZAGEM
Os alunos aprenderão a:
Criar um experimento controlado.
Descreva as colisões em termos da segunda e da terceira leis 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: Colisão de neve
Vídeo 2: Colisão divertida de um tubo de neve no EYC
Vídeo 3: Os psicopatas do carrinho de bate-bate de Keansburg, New Jersey
Vídeo 4*: Carrinhos de bate-bate para saque no 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 estudantes escolherão uma variável independente relacionada ao Gerador de Bolas para ver como ela 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 sobre o estudo para que os estudantes trabalhem utilizando a pergunta feita durante o estudo ou a usem como base para formular a própria pergunta. Para referência, aqui estão as opções do gerador de bolas.
Observações/diretrizes do projeto:
Saliente para os estudantes que, em um experimento controlado, o cientista altera apenas uma variável independente por 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 estudantes criarem um esboço (modelo) de como será o dispositivo deles no Fortnite.
Os estudantes devem passar por todos os passos acima ANTES de construírem o dispositivo no Fortnite.
Os estudantes devem ter sua tabela de dados preparada antes de construir seu dispositivo rolante no Modo Criativo do Fortnite. Os estudantes 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.
Construa uma tabela de dados.
Coloque um marcador de distância pressionando a roda de rolagem do mouse do ponto de origem até o local onde a bola parou.
Calcule a distância média que a bola cruza para cada parâmetro.
Crie um gráfico dos dados para usar como evidência para a conclusão.
As bolas podem continuar se movendo até atingirem um objeto no Fortnite, elas só aparentam ter "parado". Os estudantes devem procurar o momento em que a bola "para".
EXPLICAR
Os estudantes explicarão a física enviando um relatório de laboratório e um vídeo de sua pesquisa. A explicação do estudante será observada na seção de Reivindicação, Evidência, Justificativa (Claim, Evidence, Reasoning – CER) de seu relatório.
avaliar
O professor avaliará a compreensão dos estudantes com base no domínio da rubrica, em um relatório de laboratório e em uma submissão de vídeo. O professor avaliará a compreensão dos estudantes com base no domínio da rubrica, em um relatório de laboratório e em uma submissão de vídeo. Outros métodos para demonstrar evidências de aprendizagem podem incluir uma postagem em blog ou um site.
EXTENSÃO
Peça aos estudantes que projetem um experimento semelhante ao experimento do Fortnite (usando a mesma tabela de dados) para examinar como as colisões se comportam com bolinhas de gude e/ou esferas de aço. Os estudantes deverão refletir e documentar as diferenças verificadas entre o experimento do Fortnite e o experimento físico.
RECURSOS EXTERNOS
Vídeo 1: Colisão de neve
Vídeo 2: Colisão divertida de um tubo de neve no EYC
Vídeo 3: Os psicopatas do carrinho de bate-bate de Keansburg, New Jersey
Vídeo 4: Carrinhos de bate-bate para saque no Fortnite!
AVALIAÇÃO
Relato de laboratório completo, incluindo:
Pergunta norteadora
Hipóteses
Procedimento
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 1 — Desenvolvimento | tarefa |
|---|---|
O estudante identifica os fenômenos e o propósito da investigação, bem como os componentes do modelo, incluindo: forças aplicadas, atrito, massa e aceleração. | Esboço e modelo do seu dispositivo de colisão com componentes rotulados. |
| DOK 2 — Progresso | tarefa |
|---|---|
O estudante explica ou descreve a relação entre força, massa e aceleração. As evidências são mencionadas para defender as argumentos. | A explicação das relações é fornecida na mídia de resumo (vídeo, blog e assim por diante) e/ou no relatório de pesquisa. |
| DOK 3 — Extensão | tarefa |
|---|---|
O estudante conecta seu experimento às Leis de Movimento de Newton. As conclusões são justificadas pelo estudantes e baseadas em evidências de seu experimento projetado. | A reivindicação, as evidências e a razão/justificativa são refletidas, refletem a compreensão das Leis de Movimento de Newton e como elas se aplicam a uma colisão. |
MAPEAMENTO DE PADRÕES
NGSS
MS-PS2-2 — Mobilidade e Estabilidade: Forças e Interações Os estudantes que demonstrarem compreensão podem: ms-PS2-2. Planeje uma investigação para fornecer evidências de que a mudança no movimento de um objeto depende da soma das forças exercidas sobre o 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 estudantes 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 estudantes 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 comunicam ideias complexas de forma clara e eficaz criando ou usando uma variedade de objetos digitais, como visualizações, modelos ou simulações.
7 — Colaboração global
7a Os estudantes 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
Colaboração
Comunicação
Alfabetização tecnológica
Flexibilidade
Liderança
Iniciativa
Habilidades sociais
MODIFICAÇÕES E ACOMODAÇÕES
Forneça aos estudantes a opção de usar uma ferramenta diferente (digital ou física) para concluir as atividades. Forneça um controle adaptativo/controle de jogo, caso necessário.
MATERIAIS ADICIONAIS DE ENSINO:
Inclua outros materiais de ensino como documentos separados (folhas, etc.)