Automação em Casa Ecológica: Projetando para Eficiência

Desenvolvida por: Rodrig… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Temática: Sustentabilidade e Tecnologia

A atividade proposta visa engajar os alunos do 2º ano do Ensino Médio na construção de um modelo em pequena escala de uma casa ecológica, utilizando conceitos de automação residencial para promover a eficiência energética e reduzir o impacto ambiental. Com o auxílio de materiais recicláveis e kits de automação como Arduino, os estudantes serão desafiados a desenvolver sistemas de automação simples, tais como: iluminação ativada por sensores de presença, sistemas automáticos de irrigação que respondem à umidade do solo, e painéis solares feitos em casa para geração de energia. O projeto busca não só desenvolver habilidades técnicas e criativas nos alunos, mas também conscientizá-los sobre a importância das tecnologias sustentáveis no contexto atual. A atividade será realizada em grupos, fomentando o trabalho em equipe e a troca de ideias. A culminância do projeto se dará na apresentação dos modelos para a turma, onde cada grupo explicará as funcionalidades e as escolhas de design sustentável incorporadas em seu projeto. É crucial que os alunos documentem cada etapa do projeto nos seus cadernos para evidenciar o processo de aprendizagem e a evolução das suas ideias.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo desta atividade é oferecer uma experiência prática e imersiva que permita aos alunos compreender as potencialidades e desafios da tecnologia de automação residencial no contexto da sustentabilidade. Espera-se que, ao final do projeto, os estudantes sejam capazes de identificar e aplicar conceitos de eficiência energética, sustentabilidade e inovação tecnológica no design de habitats humanos. Além disso, busca-se promover o desenvolvimento de habilidades como trabalho em equipe, pensamento crítico, capacidade de resolver problemas de forma criativa e conscientização ambiental. Este projeto proporciona uma oportunidade valiosa para os alunos explorarem a relação entre tecnologia, sociedade e meio ambiente, destacando o papel da inovação consciente na construção de um futuro mais sustentável.

Construir um modelo funcional de uma casa ecológica
Aplicar conceitos de automação para aumentar a eficiência energética
Desenvolver habilidades em trabalho em equipe e solução criativa de problemas
Entender o impacto da tecnologia na promoção de um estilo de vida sustentável

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade é projetado para abranger conceitos e práticas relacionados à sustentabilidade, eficiência energética e automação residencial. Iniciaremos com uma discussão sobre os princípios de design sustentável, seguido por uma introdução à automação residencial e como ela pode ser utilizada para promover a sustentabilidade. Os alunos aprenderão sobre fontes alternativas de energia, como a solar, e como implementá-las em projetos de habitação ecológica. Serão introduzidos também aos sensores e actuators usados nos sistemas de automação, como sensores de presença e sistemas de irrigação inteligentes. Este currículo está alinhado com o objetivo de desenvolver um entendimento prático e crítico sobre como a tecnologia pode ser usada para resolver questões ambientais.

Princípios de design sustentável
Fundamentos de automação residencial
Implementação de energia solar em projetos de habitação
Uso de Arduino e outros kits de automação para criação de sistemas sustentáveis

Metodologia

Esta atividade adota uma abordagem de aprendizagem baseada em projeto, aliada à metodologia mão-na-massa, para engajar os alunos de forma ativa na solução de problemas reais de sustentabilidade através da tecnologia. Os alunos serão divididos em pequenos grupos para promover o trabalho colaborativo, e cada grupo passará pelas fases de planejamento, desenho, construção e apresentação do seu projeto de casa ecológica. A utilização de materiais recicláveis e de fácil acesso, juntamente com kits de automação básicos, encoraja a criatividade e a inovação, ao mesmo tempo em que gera consciência sobre a reutilização de recursos. A documentação do processo em cadernos permitirá aos alunos refletir sobre seu aprendizado e progresso.

Trabalho em grupo e discussão colaborativa
Construção de maquetes utilizando materiais recicláveis
Programação básica de Arduino para automação residencial
Apresentações finais com explicação dos conceitos aplicados

Aulas e Sequências Didáticas

Essa atividade será dividida em duas aulas de 50 minutos cada, perfazendo um total de 2 horas. Na primeira aula, os alunos receberão uma introdução ao projeto, discutirão ideias iniciais e formarão os grupos de trabalho. Na segunda parte, os grupos darão início ao desenvolvimento de seus projetos, desde o planejamento até a construção inicial de suas maquetes. A avaliação será por meio da apresentação final e a documentação realizada em seus cadernos.

Aula 1: Introdução ao projeto e formação dos grupos
Aula 2: Desenvolvimento e construção inicial dos projetos

Avaliação

A avaliação desta atividade será feita com base na criatividade, funcionalidade, aplicação de conceitos de sustentabilidade e automação, e na clareza da apresentação final. Será também considerada a documentação do processo nos cadernos dos alunos, onde procuraremos identificar o raciocínio, as decisões de design e a aprendizagem reflexiva durante o projeto. A metodologia de pontuação será quantitativa, com cada critério recebendo uma nota de 0 a 10, assim como qualitativa, através de feedbacks construtivos para cada grupo, visando o desenvolvimento contínuo dos alunos.

Materiais e ferramentas:

Para a realização desta atividade, serão necessários materiais recicláveis de diversos tipos, kits de automação básicos como Arduino, sensores de presença, módulos de irrigação e kits para a construção de painéis solares caseiros. Além disso, será importante contar com acesso a computadores com o software necessário para programar os sistemas de automação. Esses recursos permitirão aos alunos explorar as várias dimensões da sustentabilidade e da automação residencial, promovendo uma aprendizagem prática e significativa.

Materiais recicláveis (papelão, plásticos, pequenos componentes eletrônicos etc.)
Kits de automação (Arduino, sensores de presença, módulos de irrigação)
Ferramentas para montagem e construção (cola, tesoura, fios, etc.)
Computadores com softwares de programação

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