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Powerful Ideas in the ClassroomUsing Squeak to Enhance Math and Science Learning B.J. Allen-Conn & Kim Rose

Posfacio escrito por Alan Kay

Muitas das designaes usadas por companhias para distinguir seus produtos so reivindicadas co a frequentemente como marcas ou marcas registradas. Em todos os exemplos onde os autores esto a cientes de uma reivindicao, os nomes dos produtos aparecem em itlico. Os leitores, entretanto, ca a devem contatar as companhias apropriadas para informao mais completas a respeito das marcas ca registradas, do registo e dos detalhes do produto.

TENHA CUIDADO! As atividades e os projetos neste trabalho foram planejados com segurana e sucesso em mente. Mas mesmo a atividade mais simples ou os materiais mais comuns podem ser prejudiciais quando mal manuseados ou mal empregados. Use o senso comum sempre que voc estiver explorando ou experimentando.

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Copyright c 2003 by B.J. Allen-Conn, Kim Rose and Viewpoints Research Institute, Inc. Todos os direitos reservados.. Edio e Formatao: Ian Piumarta. ca ca Arte da capa: Peter Maguire. Traduo: Andrisa Pinzon, Kamila Bresolin Savaris, Let Bauer, Paulo Drummond. ca cia Traduo, Formatao e Arte: Cludio Gilberto Cesar, Susana Seidel. ca ca aA Este livro foi feito usando L TEX sistema de preparao de documentos. ca

Original impresso em Squeakland. Publicado originalmente por Viewpoints Research Institute, Inc., Glendale, California. www.viewpointsresearch.org

A publicao do original deste livro foi nanciada parcialmente pela National Science Foundation ca (Fundao Nacional de Cincia) sob concesso N. 0228806. As opinies expressas so aqueles dos ca e a o a autores e no reetem necessariamente as da Fundao. a ca

ISBN 0974313106 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Indice

Prefcio a O Curr culo do Dirigindo um CarroProjeto 1: Etoy Basicos e Desenhando o Carro . . . . . . . . . . Uma Excurso: Salvando Seus Trabalhos . . . . . . . . . . . . . a Projeto 2: Brincando com o Carro . . . . . . . . . . . . . . . . . Projeto 3: Controlando o Carro com um Volante . . . . . . . . . Projeto 4: Criando um Carro Inteligente que Dirige Sozinho na Projeto 5: Corrida de Dois Carros com Velocidades Variveis . . a Projeto 6: Mais Divertimento com Carros de Corrida . . . . . . . Projeto 7: A Grande Corrida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uma Excurso: Criando Animaes . . . . . . . . . . . . . . . . a co Uma Excurso: Medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a Projeto 8: Pensando sobre Velocidade . . . . . . . . . . . . . . Projeto 9: Dos Carros para as Bolas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Aprendendo sobre GravidadeUma Excurso: Gravidade . . . . . . . . . . . . . . . a Projeto 10: Uma Outra Olhada `s Bolas que Caem . a Projeto 11: Medindo a Distncia . . . . . . . . . . a Uma Excurso: Como Criar Filmes: Uma Excurso a a Projeto 12: Simulao de uma Bola em Queda . . . ca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Posfcio a Glossrio a Leitura Complementar Reconhecimentos

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PrefacioO que uma Idia Poderosa? A que dom e e nio vital ou do aprendizado voc est se referindo? e a Ns fomos confrontadas com essas questes por uma colega que revisou um rascunho preliminar o o deste livro. Para comear uma discusso sobre idias poderosas precisamos nos curvar humilde e profundac a e mente a Seymour Papert e Alan Kay. Papert um renomado educador, matemtico, cientista de a computao e criador da linguagem de programao Logo discutiu inicialmente idias poderosas ca ca e em seu livro Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas. O que quis dizer Seymour com idias poderosas? Ele deniu uma idia poderosa como uma ferramenta intelectual. e e Seymour acreditava que explorando idias poderosas atravs do uso de computadores, assim como e e atividades sem computadores, poderiam dar `s crianas uma forma de confrontar suas intuies. a c co Alan Kay nosso amigo, mentor, l der e fora propulsora do Squeak - estava profundamente c inuenciado por Seymour e suas idias. Foram as idias de Seymour que provocaram e produziram e e a idia do Dynabook de Alan, e as que o levaram encontrar uma forma de criar ferramentas e dinmicas para crianas para amplicar sua aprendizagem, fato que j dura 30 anos. Alan nos tem a c a guiado durante os ultimos anos e, juntos, ns desenvolvemos esta seqncia de projetos que esto o ue a baseadas nas idias fundamentais de Seymour e Alan. e Em nosso trabalho com crianas encontramos muitos casos onde seus sistemas de intuio esto c ca a em conito direto com como as coisas realmente funcionam - coisas simples como bolas soltas a partir do telhado da escola, por exemplo. A intuio de uma criana a faz acreditar que uma ca c bola de 5 kilos chega ao cho antes de uma bola de espuma. Depois de experimentar uma srie de a e atividades ao ar livre, incluindo a observanao da queda de vrias bolas, e mesmo medir o tempo c a das quedas, algumas crianas aprendem que a sua intuio inicial estava enganada, ainda que outros c ca mantivessem suas crenas iniciais. Depois de investigaes com a ajuda de modelos computacionais c co e simulaes criadas por elas mesmas, as crianas puderam ver o conito com suas intuies e, no co c co nal, foram recompensadas com um grande Ah! - uma idia poderosa sobre o mundo em que a e vivem, que agora podem internalizar e compreender profundamente. Este livro foi escrito para compartilhar diversas idias de projetos que podem ser utilizados e dentro e fora da sala de aula. Ele investigar um nmero de idias poderosas atravs de projetos que a u e e crianas podem criar em Squeak e idias tangenciais a que chamamos excurses. Excurses tanto c e o o introduzem idias poderosas que podem ser exploradas com Squeak, quanto ilustram conceitos e chave a partir de uma outra perspectiva, atravs de atividades manuais no computacionais. e a Este livro pretende ser um ponto de partida para entender como projetos em Squeak podem ser criados para amplicar experincias e atividades de aprendizagem. e Os projetos deste livro exploram idias poderosas em matemtica e cincia, tais como o zero, e a e os nmeros positivos e negativos, as coordenadas x e y, a razo, a realimentao, a acelerao e a u a ca ca gravidade. Uma varivel pode ser considerada uma idia poderosa no campo da programao de a e ca computadores. Algumas metodologias de ensino bastante ecazes incluem trabalho colaborativo, aconselhamento e articulao da compreenso do aluno atravs de uma srie de meios. ca a e e A base para a explorao destas idias consiste em uma srie de projetos, comeando com a ca e e c criao do seu prprio carro. Sabemos que toda criana quer dirigir um carro. Os projetos so ca o c a constru dos superpostamente e sobre os conceitos que intruduzem. E suposta uma instruo de ca matemtica prvia ou em conjunto com os projetos deste livro. Alm disso, acreditamos que o uso a e e de vrios meios (livros, Internet, video, etc.) ajuda aos alunos a adquirir compreenso e mltiplos a a u pontos-de-vista. Squeak muito mais que um processador de textos - um processador de idias. E uma e e e linguagem, uma ferramenta e um ambiente de criao de meios. Se voc ainda no tem Squeak, ca e a

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Prefaciopode fazer o download a partir do website Squeakland (http://www.squeakland.org). Squeak grtis (mesmo!) e funciona na maioria das plataformas. E o resultado do esforo em cdigo e a c o aberto, sob os ausp cios do Viewpoints Research Institute, Inc., uma organizao sem ns lucrativos ca (http://www.viewpointsresearch.org/about.html). Idealmente, antes de usar este livro, voc deve instalar Squeak em seu computador e complee tar os tutoriais introdutrios online, que esto no website Squeakland no endereo http://www. o a c squeakland.org/whatis/tutorials.html. Squeak um sistema profundo, e tem diferentes pontos de entrada para diferentes tipos de e usurios. Os projetos neste livro esto todos baseados no componente Etoy, de n introdutrio a a vel o do Squeak. Este componente pode ser encontrado para download no website squeakland.org. Os Etoys (Eletrnicos, Educacionais, Excitantes, Exploratrios) so modelos, simulaes e o o a co jogos, constru dos pela montagem de mosaicos em scripts, que enviam comandos para os objetos desenhados, para que o aluno obtenha uma melhor percepo de uma rea de investigao. Mais ca a ca tarde, ` medida em que os usurios tornam-se mais procientes na criao de tais scripts, eles a a ca podem evoluir para outras reas da interface Squeak mais adequadas ao seu n de aprendizado. a vel Usurios mais experientes (programadores prossionais e desenvolvedores de m a dia), no usam o a componente Etoy para suas criaes, mas um n mais especializado, com uma outra aparncia e co vel e mais facilidades. Lhe convidamos a se juntar ` comunidade Squeak online, subscrevendo ` lista de discusso (em a a a ingls) pelo endereo http://www.squeakland.org/join. Tambm lhe encorajamos a compartie c e lhar seus projetos e seus exemplos. Os projetos contidos neste livro so baseados em algumas idias a e poderosas. E nosso sonho iniciar a criao de mil peas de contedo e t las compartilhadas via ca c u e Internet, CD ROMs e livros. Ns esperamos que voc se junte a este corpo de conhecimento e o e nos ajude a desenvolver tanto Squeak quanto o seu conseqente curr u culo. Esperamos que voc se diverta com estes projetos, e que eles possam provocar algumas novas e idias poderos