Aprendendo Física em Rede

Introdução

Este é nosso primeiro projeto de aprendizagem de 2009. A ideia é determinar velocidades médias de caminhada e corrida e aplicar um pouco do método científico para investigar as variáveis bio-mecânicas que influenciam na performance de atletas. Este projeto é inspirado e baseado neste: Caminhada, Corrida e a Determinação da Velocidade, dos autores:Emerson Santos, Luís Paulo Piassi e Rui Vieira

Objetivos

Gerais

Entre os objetivos gerais deste projeto de aprendizagem temos:

• Aprender como se aprende Física;
• Trabalhar colaborativamente em grupos;
• Gerenciar informações e transformá-las em Conhecimento;
• Usar as TICs como ferramentas de aprendizagem;
• Aprender em Redes Colaborativas.

Específicos

Entre os objetivos específicos deste projeto podemos citar:

• Determinar experimentalmente velocidades médias;
• Entender o conceito de velocidade média e instântanea;
• Compreender a necessidade de estimar erros em medidas experimentais;
• Compreender o significado de Algarismos Significativos;
• Desenvolver a habilidade de apresentar resultados e ideias físicas;

A Atividade

Cada grupo de 8 alunos vai preparar um roteiro (publicado aqui no blogue, na categoria: Produção-Turma! até o dia 31/03/2009) para a determinação experimental de velocidades médias de, no mínimo, 4 integrantes do grupo; (andando e correndo).

O roteiro deve indicar:

• Quais grandezas físicas são importantes para a determinação das velocidades;
• Quais os procedimentos que serão utilizados, justificando-os;
• Quais as incertezas das medidas e como estimá-las;
• Que instrumentos serão necessários para as medidas;
• Como dos dados coletados serão tratados matematicamente;

É incentivado que os grupos interajam entre si, discutindo as suas propostas (via comentários ou usando o fórum), criticando-as, mas cada grupo deve elaborar o seu roteiro e publicá-lo aqui no blogue!

O Experimento

As medidas experimentais serão feitas na Escola, no horário da aula de física, provavelmente na quadra de esportes (dias 02/04 e 04/04). Maiores detalhes sobre as atividades deste dia, serão publicadas aqui!

Publicando os Resultados

Os resultados experimentais deverão ser publicados no Wiki de cada Turma (102, 104, 106 e 108) seguindo, obrigatoriamente, a seguinte estrutura:

• Identificação dos Integrantes (Escola, Nome e turma);
• Hipóteses sobre que parâmetros influenciam na velocidade (de caminhada e de corrida) de uma pessoa: (altura, tamanho das pernas, preparo físico, etc.);
• Tabela com os dados experimentais medidos e com as velocidades (médias e instantâneas) calculadas(com o número correto de algarismos significativos);
• Análise/confrontação das hipóteses com os dados experimentais. Aqui os alunos “tentarão inferir se é possível” com os dados refutar ou corroborar as hipóteses levantadas.
• Licença de Distribuição do Trabalho.

Cronograma

Cada uma destas etapas deverá seguir o prazo para a realização dos mesmos!

• Primeira etapa – Elaborar o roteiro do experimento- 31/03/2009 d.C.;
• Segunda etapa – Efetuar o Experimento – 02 e 04/04/2009 d.C.;
• Terceira etapa – Redigir o Relatório do Experimento 16/04/2009 d.C.

Estas datas poderão sofrer pequenos ajustes em função do calendário escolar. Não deixem para a última hora!

Nota, este câncer da Escola

Embora o objetivo da atividade seja aprender física, há uma necessidade formal de se atribuir uma nota para produção dos alunos! A avaliação do que os alunos aprendem neste projeto deveria ser feita no processo de interação do professor com os alunos e com a produção destes.

Isto não é de modo algum fácil na nossa estrutura de massa (muitos alunos para o professor atender)! Não obstante a isto, a atribuição da nota desta atividade será assim realizada:

• Até 1,0 ponto para os roteiros do experimento do grupo. Será avaliado coerência e correção conceitual.
• Até 1,0 ponto pela participação na realização efetiva do experimento. Compreensão do que se está fazendo será observada, na medida do possível.
• Até 1,0 ponto pela qualidade conceitual e escrita do Relatório do experimento.

Deveria ficar óbvio que a avaliação é uma coisa diferente da atribuição de notas! Cada um deveria se encarregar de avaliar a si próprio sobre o que aprendeu ou não aprendeu (pode usar este sistema aqui)!

Ao professor cabe tentar identificar, grosseiramente, as aprendizagens que ficam explícitas nas atividades do grupo e atribuir a isto uma nota. É o que farei :-)

Referências

Os apontadores/links abaixo são referências para pesquisa e estudo na elaboração deste projeto de aprendizagem:

• Erros e Medidas Físicas – Texto Obrigatório para entender como se dever avaliar erros e representá-los numa medida física;
• Projeto Caminhadas, corridas e velocidade média – Projeto original no qual este aqui se baseou!
• Exemplos de relatório de alunos

Dúvidas? Reclamações? Sugestões? Use o formulário de comentários aqui em baixo!

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro
Alunos : Eduardo Cardoso
Gabriela Pratti
Jacqueline Bacellar
Juliany Sá
Lucas Oliveira
Mayra Floret
Pedro
Thiago Rossi

Professor Sérgio Lima – Física
T: 2.102

ROTEIRO

1- Grandezas Físicas

Para calcular a velocidade, usaremos duas grandezas físicas: distância(metro) e tempo(segundo).
A distância será determinada pela medida da quadra da ponta até a metade, em linha reta e o tempo será cronometrado.

2- Procedimentos

• Hipótese:
Quanto maior o Índice de Massa Corpórea, o qual é utilizado para avaliar o grau de obesidade de cada pessoa, maior o tempo gasto para concluir o percurso, tanto andando quanto correndo.

• Os membros do grupo se pesaram e tiraram a medida da altura. Com isso, o IMC ( Índice de Massa Corpórea) de cada um:

Eduardo = 18,5
Jacqueline = 15,55
Juliany = 22,7
Lucas = 19,7
Gabriela = 23,94
Mayra = 21,29
Pedro = 17,46
Thiago = 32,52

• Em seguida, escolhemos quatro alunos (dois meninos e duas meninas) com os maiores e menores IMCs para realizarem o experimento:

Pedro (17,46)
Thiago (32,52)
Jacqueline (15,55)
Gabriela (23,94)

• Determinar o tamanho da fração da quadra a ser utilizada;

• Realizar o experimento:
– Marcar o ponto no início da quadra onde será o instante inicial;
– Marcar o ponto no meio da quadra onde será o instante final;
– A aluna Jacqueline começará o experimento, primeiro andando e depois correndo. O tempo de cada atividade será cronometrado. Em seguida, os alunos Pedro, Thiago e Gabriela farão o mesmo procedimento. Cada aluno terá de fazê-lo três vezes para minimizar as chances de erro.

• Verificar se a hipótese é correta e elaborar o relatório.

3- Incertezas das medidas

Para fazer a propagação dos erros, primeiramente calcularemos a velocidade média. Depois iremos calcular a incerteza da distância (menor parte da escala da trena) e do tempo (tempo gasto para ligar a desligar o cronômetro). No tópico número cinco iremos exibir o cálculo necessário para realizar tal procedimento.

4- Instrumentos

Trena – Este instrumento será utilizado para medir o percurso feito;
Cronômetro – Usaremos para calcular o tempo feito pelo aluno em cada um dos procedimentos

5- Cálculos matemáticos

– Inicialmente, faremos o cálculo do IMC de cada aluno:

IMC = Peso / (Altura)²

– Velocidade média:

Vm = DS / Dt
PS.: D = delta

– Propagação dos erros:
d(A:B )*= [dA/A+dB/B].[A/B]

d= incerteza
A= distância
B= tempo
*(A:B ) = velocidade média