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Fundamentos DA invenção

Fundamentos de Codificação

A Unidade de Fundamentos de Codificação familiarizará você e seus alunos com os conceitos fundamentais da programação de computadores. Os alunos aprenderão terminologia associada a comportamentos de robôs, decomposição, sequenciamento e solução de problemas (depuração). Os alunos usarão essa linguagem ao se envolverem em explorações guiadas, investigarem os conceitos básicos de codificação e resolverem problemas usando o robô 123 dentro da sala de aula.

Um grupo de alunos reuniu-se em uma mesa com 123 Robôs para testar suas características e experimentá-las.

O que é decomposição

A decomposição envolve dividir um problema complexo em comportamentos que são mais gerenciáveis e mais fáceis de entender. Dividir o problema em partes menores significa que cada parte pode ser examinada com mais detalhes e resolvida com maior facilidade. Por exemplo, se um aluno quiser que seu robô se mova em quadrado, ele precisará dividi-lo em comandos menores. Refinar o processo de divisão é importante para os alunos praticarem, pois eles podem não dividir os comandos em componentes menores no início.

Mover para uma divisão quadrada 1 Mover para uma divisão quadrada 2 Mover para uma divisão quadrada 3
  1. Avance e vire à direita quatro vezes
  1. Avançar e virar à direita
  2. Avançar e virar à direita
  3. Avançar e virar à direita
  4. Avançar e virar à direita
  1. Avance 1 etapa ou um comprimento do Robô 123.
  2. Vire à direita a 90˚
  3. Avance 1 etapa ou um comprimento do Robô 123.
  4. Vire à direita a 90˚
  5. Avance 1 etapa ou um comprimento do Robô 123.
  6. Vire à direita a 90˚
  7. Avance 1 etapa ou um comprimento do Robô 123.
  8. Vire à direita a 90˚

Como o sequenciamento é usado nesta Unidade?

A sequência é a ordem em que as placas codificadoras são executadas em um projeto. As cartas do Codificador são executadas começando com a carta inserida na parte superior do Codificador, depois descendo uma de cada vez. No Laboratório 3, os alunos sequenciarão as cartas do Codificador para criar um projeto que faça com que o 123 Robot se mova de um local para outro, conforme determinado pelos Prompts de Desafio do Mapa. Se os alunos não tiverem suas cartas na sequência adequada, o robô 123 não conseguirá chegar ao destino no prompt.

Na animação abaixo, você pode ver como o projeto começa com o cartão "When start 123" na parte superior do Codificador. Em seguida, cada cartão do Codificador é executado em ordem de cima para baixo. O recurso de realce verde à esquerda do codificador indica qual placa de codificador individual está sendo executada no momento. Isso pode fornecer aos alunos um feedback imediato para conectar os comportamentos do Robô 123 com cartões Coder específicos.

Ficheiro de vídeo

Para dizer a um robô exatamente e precisamente como se mover, tanto a decomposição quanto o sequenciamento são necessários. Primeiro, o problema, como mover-se para um local específico no mapa, será decomposto em incrementos e comportamentos menores. Então, uma vez que esses comportamentos são identificados, eles precisam ser organizados na sequência correta. Isso é importante porque o robô 123 só se moverá conforme as instruções de um projeto de cartão Coder.

Etapas para o planeamento e sequenciação de cartões Coder num projeto

O planejamento do projeto exige que os alunos identifiquem a meta do projeto e, em seguida, dividam as etapas necessárias para atingir essa meta em etapas discretas que podem ser executadas pelo robô 123. Depois de dividir as etapas em comportamentos de cartão do Codificador, eles sequenciarão os cartões para construir seu projeto e os inserirão no Codificador. Em seguida, eles podem testar o projeto no Campo 123 para garantir que ele atinja a meta.

  • Primeiro, identifique o objetivo - o que precisa ser feito? Por exemplo, dirija do parque até a casa no mapa.
Imagem do Mapa do Tesouro do Laboratório 3 com os locais de início e parada rotulados e destacados com caixas vermelhas. O local de início é o parque, no quadrado central do Azulejo superior esquerdo; e o local de parada é a escola, no quadrado central inferior do Azulejo superior direito. Locais adicionais também estão no campo.
  • Em seguida, divida as etapas necessárias para atingir a meta e identifique os cartões de Codificador necessários para realizar essas etapas. Aqui você precisará primeiro seguir em frente por três etapas. Então, vire à direita. E, finalmente, dê mais um passo para chegar à casa. Isso pode ser feito com três cartões "Drive 1", "Vire à direita" e "Drive 1". 
    • Observação: há mais de uma maneira de atingir a meta de chegar ao destino. Por exemplo, os alunos podem usar um cartão "Drive 1" e um cartão "Drive 2" em vez de três "Drive 1", ou podem escolher um caminho diferente para a casa. O importante é que eles detalhem as etapas para sua solução e combinem essas etapas com os comportamentos do cartão Coder. 

imagem das etapas para o planejamento do projeto, primeiro identifique o início e o término no mapa e, em seguida, identifique o que o robô 123 precisará fazer: avançar 3 espaços, virar à direita e avançar mais 1 espaço.  em seguida, identifique as placas codificadoras necessárias para fazer isso: "Drive 1",  "Drive 1",  "Drive 1", "Vire à direita",  "Drive 1",

  • Em seguida, planeie a sequência do projeto colocando as cartas do Codificador na mesa. Quando estiver satisfeito com o plano do projeto, insira as placas do Codificador no Codificador começando de cima e trabalhando para baixo.
Imagem de uma mão a inserir o último cartão de codificador num projeto de Codificador. O projeto agora diz Quando iniciar 123, unidade 1, unidade 1, unidade 1, vire à direita e, em seguida, a unidade 1 está sendo adicionada.
  • Selecione "Iniciar" para testar o projeto e ver se o robô 123 atinge a meta identificada na primeira etapa.
imagem de um projeto no codificador com o botão Iniciar numa caixa vermelha.

Se quiser alterar o seu projeto, basta remover as cartas de Codificador do Codificador, reorganizá-las e inseri-las novamente no Codificador para atualizar o seu projeto. 

Estratégias para o Ensino com o Codificador nesta Unidade

O Codificador oferece uma oportunidade para alunos e professores se envolverem e compartilharem código de forma fácil e tangível durante as atividades de um Laboratório.

Apoio aos leitores pré ou iniciais — Os cartões codificadores são projetados para apoiar os pré-leitores, ou leitores iniciais, usando ícones para representar as palavras do próprio cartão, para que os alunos possam essencialmente ler as imagens, se ainda não conseguirem ler as palavras. Incentive os alunos a usar essas imagens de ícones para ajudá-los enquanto trabalham na construção de seus projetos. Reforce isso referindo-se às imagens nos cartões de Codificador quando você os nomeia com alunos, como "O cartão Quando iniciar 123 Codificador, aquele com a seta verde, sempre vai primeiro." 

imagem dos seguintes cartões de codificador com os ícones chamados: Quando iniciado, Unidade 1, Vire à direita
Incentive os alunos a usar essas imagens de ícones para ajudá-los enquanto trabalham na construção de seus projetos

Verifique e compartilhe o código facilmente — Uma vez que os cartões do Codificador são carregados no Codificador, os alunos podem segurar seu Codificador para mostrar seu código, assim como eles segurariam um quadro branco com uma solução matemática nele. Use essa estratégia durante a instrução em grupo como um meio de verificar a precisão dos alunos antes de iniciarem seus projetos. Você pode ver de forma rápida e fácil se as placas de Codificador corretas são usadas, se estão inseridas na ordem correta e se certificar de que não estão de cabeça para baixo ou para trás. Ao verificar com grupos para facilitar a atividade independente, procure os cartões Codificadores e Codificador para verificar o progresso. 

Para saber mais sobre como usar o codificador como uma ferramenta de ensino, consulte este artigo na Biblioteca STEM.

Quais Cartões de Codificador Você Precisa?

Os cartões do codificador representam 123 comandos do robô que são inseridos no codificador e usados para codificar o robô 123. Abaixo está uma lista das principais placas de Codificador usadas durante esta Unidade. Consulte a seção Configuração do Ambiente do Resumo em cada Laboratório para obter informações mais detalhadas sobre como organizar e distribuir cartões Coder para seus alunos.

Cartão Comportamento Exemplo
Quando o cartão é iniciado Inicia o projeto quando o botão ‘Iniciar’ no Codificador é pressionado.   
conduzir 123 O robô avançará por 1 comprimento de robô ou 1 quadrado no Campo 123. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um ladrilho com uma seta vermelha da frente indicando que o robô avançará 1 etapa com uma placa codificadora Drive 1.
drive 2 123 O robô avançará por 2 comprimentos de robô ou 2 quadrados no Campo 123. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um bloco com uma seta vermelha da frente indicando que o robô avançará 2 etapas com um cartão de codificador Drive 2.
unidade 4 123 O robô avançará por 4 comprimentos de robô ou 4 quadrados no Campo 123. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um bloco com uma seta vermelha da frente indicando que o robô avançará 4 degraus com um cartão de codificador Drive 4.
virar à esquerda 123 O robô girará 90 graus para a esquerda. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um ladrilho com uma seta vermelha que se estende em torno da frente do robô 90 graus para a esquerda, indicando como o robô se moverá com a placa codificadora esquerda.
virar à direita 123 O robô girará 90 graus para a direita. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um ladrilho com uma seta vermelha que se estende em torno da frente do robô 90 graus para a direita, indicando como o robô se moverá com a placa codificadora à direita.
virar 123 O robô girará 180 graus para a direita a partir da sua posição inicial. Uma vista de cima para baixo do robô 123 em um ladrilho com uma seta vermelha que se estende em torno da frente do robô 180 graus para a direita, indicando como o robô se moverá com o cartão do codificador de giro.

Cartões de Codificador adicionais das categorias Som, Ação e Aparência também serão usados para experimentar comportamentos de cartão de Codificador no Laboratório 1 e para os projetos de depuração no Laboratório 4. Exemplos dessas cartas incluem "Act Crazy" da categoria Ação, "Play honk" da categoria Som e "Glow purple" da categoria Aparência. Para obter uma lista completa dos cartões Coder e seus comportamentos, consulte o artigo da Biblioteca STEM do Guia de Referência do Cartão Coder VEX.

Solução de problemas com o codificador

Codificar com as placas Coder e Coder inevitavelmente requer alguma solução de problemas e depuração. Embora esta seja uma parte valiosa do processo de aprendizagem, aqui estão algumas soluções para os problemas mais comuns que você pode encontrar nesta Unidade:

  • As cartas do Codificador caem ao mover o Codificador — Ao fazer com que os alunos levantem seus Codificadores com cartas do Codificador, lembre-os de segurá-lo em linha reta e não incliná-lo para o lado. Se inclinado para a direita (ou para o lado aberto do Codificador), as placas do Codificador podem cair. Como a esquerda e a direita nem sempre são confiáveis para jovens estudantes, incentive-os a não inclinar o Codificador em nenhuma direção.
  • Um cartão de Codificador está orientado incorretamente — Lembre os alunos de se certificarem de que seus cartões de Codificador estão inseridos na orientação correta - com as palavras e imagens voltadas para eles e as imagens à direita (ou lado aberto) do Codificador. Se os cartões estiverem de cabeça para baixo ou para trás, peça aos alunos que os retirem e os reinseram na direção correta.
Cartões codificadores inseridos corretamente à esquerda. O projeto diz Quando iniciar 123, unidade 1, unidade 1, unidade 1, vire à direita e unidade 1. À direita, a placa do" codificador "Vire à direita é inserida de cabeça para baixo
Cartões codificadores inseridos corretamente à esquerda. À direita, a placa do codificador "Vire à direita" é inserida de cabeça para baixo
  • Um slot para cartão Coder exibe uma luz vermelha durante a execução — Se uma luz indicadora vermelha aparecer ao lado de um cartão Coder, o cartão Coder pode não ser inserido completamente no slot. Lembre os alunos de empurrar as cartas do Codificador até o fim, ou de retirá-las e reinseri-las, se isso ocorrer. Veja a animação abaixo para ver um exemplo disso.
Ficheiro de vídeo

 

Para obter mais informações sobre o Codificador, consulte o artigo Using the VEX 123 Coder STEM Library.