Prêmio Shell de Educação Científica

Modelo de Inscrição de Projetos Apresentação

Justificativa

Nossa escola está situada na cidade de Três Rios e, como o próprio nome diz, há três importantes rios que cortam a região: Rio Paraíba do Sul, Rio Paraibuna e Rio Piabanha. Os problemas com alagamentos são constantes em época de chuva visto a geografia do município, principalmente a do centro da cidade.

Em 2011, ocorreu em parte do estado, a maior tragédia climática da história do país: o noticiário da época, segundo o site g1.com noticia que um carro de som alertava sobre o risco de alagamento na cidade de Areal. Ainda, segundo a reportagem, “uma iniciativa simples e barata permitiu que várias famílias saíssem de suas casas a tempo”.

http://g1.globo.com/rio-de-janeiro/chuvas-no-rj/noticia/2011/01/em-areal-carro-de-som-alertou-populacao-sobre-risco-de-alagamento.html

Embora o ocorrido não tenha sido causado diretamente pela ação do homem, ao refletir sobre o

projeto, deparamo-nos com questões que podem, de certa forma, minimizar os efeitos do alagamento na cidade, como alocação de lixo em locais adequados, a conscientização da população, além da utilização das ciências (matemática e física) e linguagem de programação para elaboração de um sistema de alerta para as cheias do rio. Assim, nosso desafio era encontrar uma maneira de utilizar a tecnologia no alerta a enchentes.

Alinhamos este projeto ao Projeto Político Pedagógico (PPP), pois, como consta nos

documentos a Escola tem a responsabilidade de formar cidadãos capazes de transformar e construir uma sociedade com mais dignidade, justiça e paz. Cidadãos conscientes de que o desenvolvimento econômico deve estar em consonância com o social, assim como o desenvolvimento tecnológico, deve acontecer no mesmo ritmo que o desenvolvimento humano. Além de Instrumentalizar os alunos para as diferentes fontes de informação e recursos tecnológicos, de modo que eles se sintam capazes de utilizá-los em seu meio social. Concomitante a isto, desejávamos despertar a consciência da importância do trabalho coletivo e de diversos valores essenciais para a boa convivência em sociedade .

Objetivos

Tínhamos como objetivo desenvolver entre os discentes habilidades no que se refere ao: (a) estudo de lógica matemática e de programação, (b) sentido da corrente elétrica e como medi-la, (c) utilização de portas lógicas na plataforma Arduíno e um sensor ultrassônico para nos certificação

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do valor aproximado da velocidade do som (340 m/s) mediante testes com o protótipo e o cálculo de média aritmética para melhor precisão nos testes.

Recursos necessários

Adquirimos kits iniciantes de Arduíno com:

Sensores;

Leds;

Jumpers;

Resistores;

Placa Arduíno UNO;

Multímetro;

Protoboard;

Buzzer;

Display de LCD; Utilizamos ainda computadores, papel Paraná, cola de isopor, argila, papelão, tinta, varetas,

cartolina, silicione, garrafa pet, cano flexível, lápis de cor, canetinhas, linha, serragem, esponja de aço, emborrachado, papel microondulado.

Conteúdos Curriculares envolvidos no Projeto

Lógica matemática;

Lógica de programação;

Conceito de velocidade;

Cálculo de resistores;

Corrente contínua;

Portas lógicas;

Cálculo de corrente elétrica;

Contadores lógicos;

Média Aritmética;

Estruturas de repetição;

Estruturas condicionais;

Variáveis lógicas;

Tipos de variáveis: float, integer.

Escala = (mapa : realidade)

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Abrangência/Campo de Aplicação

Foram em número de 05 (cinco) os alunos pertencentes ao 3º ano do Ensino Médio que trabalharam no projeto .

Metodologia

Inicialmente propusemos-nos a trabalhar com os alunos conteúdo de Robótica Educacional, que despoertou o interesse dos discentes A ideia foi abarcada por um grupo de alunos que se interessou pelo assunto. Após aquisição dos equipamentos o primeiro passo foi introdutório à plataforma Arduíno: comandos básicos e suas sintaxes. A ideia inicial era elaborar um carrinho que tivesse sensores como os de estacionamento. Embora seja um recurso disponível na maioria dos veículos hoje em dia e, portanto, não inovador, seria um desafio programar nosso próprio sensor. Continuamos com o estudo da robótica e uma ideia nos surgiu: conseguir associar de alguma forma questões ambientais, utilização de matemática, linguagem de computadores e a aplicação da tecnologia. Ainda com foco na programação do sensor ultrassônico, continuamos empenhados no conhecimento à arquitetura da plataforma Arduíno, agora embuídos pelo desafio de utilização do mesmo sensor no ALERTA A ENCHENTES – um problema sério enfrentado em nossa cidade. No decorrer do trabalho, percebemos que o sensor não tinha uma precisão compatível com nossa necessidade, pois ele oscilava medições, daí a intervenção veio com a aplicação da Média Aritmética, o que minimizaria o erro. Obviamente, não é um simples cálculo de média, mas armazenar os valores de cada leitura na memória volátil do sistema e utilizá-los para este fim. Nesse momento o projeto foi forçosamente interrompido. Não tínhamos conhecimento necessário para a inicialização de variáveis, entretanto, pesquisamos e vencemos a etapa. Após muitos testes e uma programação refinada do sensor, o objetivo era construir uma maquete que representasse o transbordo de um rio. O sensor vinha ao encontro dessa necessidade: à medida que a água sobe, o sensor alerta com luzes intermitentes e dispara sinais sonoros de acordo com nossas medições. O último desafio era trabalhar a ideia de escala na construção da maquete para que houvesse harmonia na proporção utilizada nas casas, rios, pessoas, carros, etc., o que foi possível com a ajuda de um estudante de arquitetura, que nos orientou nesse sentido. Avaliação

A avaliação ocorreu durante as aulas, e as tarefas que os estudantes desenvolviam em casa. Era solicitado um filme a partir do celular em que o aluno postava o resultado de suas atividades. As duvidas e as soluções apresentadas pelos alunos também eram consideradas. Visto que tanto alunos quanto o professor aprendiam com as situações que surgiam no decorrer dos encontros.

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Autoavaliação

Aprendemos que antes do conhecimento técnico e científico precede um trabalho de

inclusão de jovens em uma sociedade que prioritariamente os exclui. Quem não tem acesso a este

tipo de recurso e oportunidade vaga em busca de melhores condições de vida. Aprendemos que,

se oportunidades são dadas, descobrimos talentos que jamais seriam revelados ante a falta de

seriedade dos governos em relação a educação. Aprendemos que, ao sermos desafiados, somos

capazes de criar soluções simples para problemas tão importantes de um povo esquecido pelas

autoridades.

Os conteúdos descritos nos componentes curriculares abordados no projeto foram

aprendidos satisfatoriamente, visto que algumas soluções encontradas no decorrer das etapas

foram dadas pelos próprios estudantes.

Obviamente, nosso protótipo necessita de melhorias. Não sabemos o que acontece caso a

umidade chegue ao nosso sensor. Pretendemos ainda, com a utilização de bluetooth/wifi a utilizar

dois sensores com o intuito de monitorar a cabeceira de um rio (Montante) a fim de antever uma

inundação, mandando um sinal para o sensor posicionado mais a frente (Jusante). De maneira

continuada, construir, com mesmo sensor utilizado neste projeto, um pluviômetro, entretanto

utilizando outros conceitos matemáticos como: área de superfície e estudo do volume do

recipiente.

Materiais

Projeto para acender leds e utilização de resistores

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Projeto Semáforo

Alunos programando o Arduíno: primeiros passos

Programação do Sensor Ultrassônico

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Utilização da Protoboard para montagem do sistema

Ligação do Display de LCD

Registro de alagamento em Três Rios: Nova Niterói

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Registro de alagamento em Três Rios – Bairro Triângulo

Registro de alagamento em Três Rios – Bairro Triângulo

Registro de alagamento em outro ponto da cidade

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Moradora compartilha seu relato sobre o problema dos

alagamentos constantes na cidade em uma entrevista

Entrevistadora: Kauanne

Rosângela, uma ex-moradora do bairro Ponte das Garças da cidade de Três Rios

presenciou uma enchente em Janeiro do ano de 1999, que segundo ela, nunca irá

esquecer. Foi tão devastador que ela teve de se mudar. Hoje, a dona de casa mora no

bairro Boa União, mas ela diz que se lembra muito bem: "foi algo que nunca vi na

minha vida! Eu sabia que uma hora ou outra isso iria acontecer, porque eu morava

num condomínio bem na margem do Rio Paraíba do Sul e o meu apartamento era no

primeiro andar, e uma das janela era virada pra esse Rio. Mas nunca imaginei que o

Rio transboradaria de uma maneira que a água entrasse por essa janela. Fiquei com

muito medo pois eu estava sozinha, grávida e meu marido estava viajando a

trabalho.", disse, Rosângela. A trirriense disse que ficou no prejuízo, perdeu quase

todos os móveis e eletrodomésticos, registrou ainda que quem ficou no prejuízo

maior foram os moradores do complexo do Banguzinhos - que é bem ao lado do

bairro onde ela morava. "A casinha deles eram bem pobrezinhas mesmo, pareciam

casas de pau-a-pique, muitos ficaram sem essas casinhas porque a chuva levou. Na

época, a Defesa Civil, não deu o apoio necessário."

Então contei pra ela sobre o nosso projeto e ela disse; "Se já tivessem inventado

isso com certeza iria evitar todo esse problema que a chuva daquele ano causou.

Espero que dê certo para que assim outras pessoas não passe pelo que eu passei !"