Operação Salva-Planta: Simulação de Sistemas de Irrigação Inteligentes

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

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

Temática: Sustentabilidade e Tecnologia

Na contemporaneidade, a consciência sobre o uso sustentável dos recursos naturais tornou-se essencial. A integração da tecnologia no campo da sustentabilidade apresenta soluções inovadoras para problemas ambientais, como a gestão eficiente da água. O projeto 'Operação Salva-Planta' é uma atividade prática e interativa que introduz alunos do 1º ano do Ensino Médio à concepção de sistemas de irrigação inteligentes. Utilizando simuladores online e aplicativos de design, os participantes vão projetar, testar e aprimorar virtualmente sistemas de irrigação que empreguem sensores de umidade, atuadores e elementos de programação. O objetivo é desenvolver sistemas que maximizem a economia de água e energia. Este exercício não só aprofunda a compreensão dos estudantes sobre a importância da tecnologia e sustentabilidade, mas também fomenta habilidades essenciais como o pensamento crítico, a resolução de problemas e a criatividade.

Objetivos de Aprendizagem

Esta atividade visa desenvolver a compreensão sobre a importância da tecnologia na promoção da sustentabilidade, especificamente no gerenciamento de recursos naturais como a água. Os alunos aprenderão conceitos fundamentais de sistemas de irrigação inteligentes, incluindo o funcionamento de sensores de umidade e atuadores, e a aplicabilidade da programação em contextos reais e ambientalmente sustentáveis. Além disso, a atividade busca estimular habilidades como o pensamento crítico, a capacidade analítica e a criatividade na resolução de problemas complexos.

Compreender a importância da integração entre tecnologia e sustentabilidade
Conhecer o funcionamento e a aplicação de sensores de umidade, atuadores e programação em sistemas de irrigação
Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas
Fomentar a consciência sobre o uso sustentável dos recursos naturais
Promover a inovação e a criatividade no design de soluções tecnológicas ambientais

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT101: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático abordado por esta atividade inclui a exploração dos princípios de sistemas de irrigação inteligentes, o estudo dos componentes tecnológicos como sensores de umidade e atuadores, além de uma introdução à programação aplicada. Com uma abordagem prática e interativa, os alunos serão capacitados a entender e a aplicar esses conhecimentos no design de soluções inovadoras para a economia de água e energia em sistemas de irrigação.

Introdução à sustentabilidade e uso sustentável da água
Princípios de irrigação inteligente e economia de recursos
Sensores de umidade e atuadores: funcionamento e aplicações
Noções básicas de programação para automação
Design e simulação de sistemas de irrigação inteligentes

Metodologia

A atividade será conduzida através da metodologia ativa 'Mão-na-massa', onde os alunos serão estimulados a aplicar seus conhecimentos teóricos na criação de projetos práticos. Utilizaremos simuladores online e aplicativos de design para proporcionar uma experiência de aprendizado dinâmica e interativa. Esta abordagem visa não só o desenvolvimento de competências técnicas, mas também habilidades socioemocionais, como trabalho em equipe, criatividade e capacidade de resolver problemas.

Exploração guiada de simuladores online e aplicativos de design
Atividades práticas de programação de sensores e atuadores
Trabalho em grupos para o design e simulação de sistemas de irrigação
Sessões de revisão e feedback entre os grupos
Apresentação dos projetos finais para a turma

Aulas e Sequências Didáticas

A carga horária total da atividade será de 5 horas, divididas em 6 aulas de 50 minutos. Cada sessão é estruturada para otimizar o aprendizado prático e teórico, passando pela introdução de conceitos até a realização e apresentação dos projetos finais.

Aula 1: Introdução ao projeto e conceitos básicos
Aula 2: Exploração de simuladores e aplicações de design
Aula 3: Práticas de programação com sensores e atuadores
Aula 4: Design em grupo dos sistemas de irrigação
Aula 5: Simulação e testes dos projetos
Aula 6: Apresentação dos projetos de sistemas de irrigação inteligentes

Avaliação

A avaliação será baseada em critérios como criatividade, aplicação prática dos conhecimentos teóricos, eficiência na economia de recursos (água e energia), funcionalidade e inovação do sistema de irrigação proposto, e apresentação do projeto. Será usado um sistema de pontos, com feedback individual e em grupo, onde a participação ativa, o empenho na resolução de problemas e a colaboração durante as atividades em grupo também serão considerados.

Materiais e ferramentas:

Para a eficácia desta atividade, serão empregados diversos recursos como computadores com acesso à internet, simuladores online e aplicativos de design específicos para simulação de sistemas de irrigação, além de materiais didáticos que abordem os princípios de sustentabilidade, irrigação inteligente, programação e automação. Estes recursos são essenciais para proporcionar uma experiência de aprendizado multimídia e interativa, apoiando os estudantes no desenvolvimento de suas habilidades e no entendimento dos conceitos abordados.

Computadores com acesso à internet
Simuladores online de sistemas de irrigação
Aplicativos de design para prototipagem
Guias de introdução à programação para automação
Materiais didáticos sobre sustentabilidade e tecnologia

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