Integração STEM/STEAM: Conectando Atividades Práticas com Engenharia e Arte

Aula: Aprender sobre pontes
Atividade: Ler no livro didático, definir ponte suspensa
Avaliação: Definir termos na folha de exercícios
Problema: Sem aplicação prática (apenas conhecimento abstrato)

Aula: Aprender sobre pontes
Atividade:
→ Ler sobre tipos de pontes (atividade escrita)
→ Projetar própria ponte (desenho)
→ Construir com materiais (prática)
→ Testar capacidade de peso (experimento)
→ Redesenhar para melhorar (iteração de engenharia)

Avaliação: Explicar escolhas de design (reflexão escrita)
Resultado: Compreensão profunda através do FAZER

DESAFIO DE DESIGN DE ENGENHARIA: Construir uma ponte que aguente 100 moedas

ETAPA 1: PERGUNTAR (Identificar o problema)
Qual é o desafio? ________________________________
Quais restrições temos? (materiais, tempo, tamanho)
_________________________________________________

ETAPA 2: IMAGINAR (Brainstorm de soluções)
Desenhe 3 designs diferentes de ponte:
[Caixa de desenho 1]    [Caixa de desenho 2]    [Caixa de desenho 3]

Qual design você vai escolher? _____ Por quê? ___________
_________________________________________________

ETAPA 3: PLANEJAR (Design detalhado)
Desenhe seu design final com etiquetas:
[Caixa de desenho grande]

Materiais necessários:
☐ _____________  ☐ _____________  ☐ _____________

Capacidade de peso prevista: _____ moedas

ETAPA 4: CRIAR (Construir!)
[Completar após construir]
Notas do processo de construção: ___________________________
Desafios que enfrentei: _______________________________

ETAPA 5: MELHORAR (Testar e Redesenhar)
Capacidade real de peso: _____ moedas
Atingiu o objetivo (100 moedas)? ☐ Sim ☐ Não

Se eu construísse novamente, eu mudaria: _________________
_________________________________________________

O que aprendi: ____________________________________

Construção de Torre: Coleta de Dados

PREVISÃO PRÉ-CONSTRUÇÃO:
Prevejo que minha torre terá ____ cm de altura.

FASE DE CONSTRUÇÃO:
Quantos palitos você usou? ____
Qual é a forma da base? (círculo, quadrado, triângulo) ____

MEDIÇÃO:
Altura real: ____ cm
Diferença da previsão: ____ cm (mais alta ou mais baixa?)

ANÁLISE DE DADOS:
Meça as torres de 5 colegas:

Nome do Aluno | Altura da Torre (cm) | Forma da Base
--------------|---------------------|---------------
1.            |                     |
2.            |                     |
3.            |                     |
4.            |                     |
5.            |                     |

CRIAÇÃO DE GRÁFICO:
Crie gráfico de barras mostrando alturas das torres:
[Modelo de gráfico com rótulos dos eixos]

PERGUNTAS DE MATEMÁTICA:
1. Qual foi a torre mais alta? ____ cm
2. Qual foi a torre mais baixa? ____ cm
3. Qual é a diferença? ____ cm
4. Qual é a altura média? ____ cm (some todas as alturas ÷ 5)
5. Qual forma de base foi mais comum? ____________

ANÁLISE:
A forma da base afeta a altura da torre? (Apoie com dados)
_________________________________________________

Experimento de Avião de Papel

PERGUNTA: Qual design de avião voa mais longe?

HIPÓTESE:
Acho que o design _____________ voará mais longe porque
_________________________________________________

MATERIAIS:
☐ 3 folhas de papel (mesmo tamanho)
☐ Fita métrica
☐ Espaço aberto

PROCEDIMENTO:
1. Dobre 3 designs diferentes de aviões
2. Lance cada avião 3 vezes
3. Meça a distância percorrida (cm)
4. Registre os dados na tabela

COLETA DE DADOS:

Design A (Dardo padrão):
Tentativa 1: ____ cm  |  Tentativa 2: ____ cm  |  Tentativa 3: ____ cm
Média: ____ cm

Design B (Asas largas):
Tentativa 1: ____ cm  |  Tentativa 2: ____ cm  |  Tentativa 3: ____ cm
Média: ____ cm

Design C (Estreito):
Tentativa 1: ____ cm  |  Tentativa 2: ____ cm  |  Tentativa 3: ____ cm
Média: ____ cm

RESULTADOS:
Vencedor: Design ____ (distância média: ____ cm)

CONCLUSÃO:
Sua hipótese estava correta? ☐ Sim ☐ Não
Por que você acha que este design voou mais longe?
_________________________________________________

RACIOCÍNIO CIENTÍFICO:
Quais forças afetaram o avião? (gravidade, resistência do ar)
_________________________________________________

Como você poderia melhorar o design vencedor?
_________________________________________________

Desafio de Algoritmo: Dar Direções para Encontrar o Tesouro

OBJETIVO: Escrever instruções passo a passo para guiar alguém do
INÍCIO ao TESOURO na grade abaixo.

[Grade 5×5 com INÍCIO no canto inferior esquerdo, TESOURO no canto
superior direito, obstáculos marcados]

PLANEJAMENTO:
Quantos passos você acha que precisará? ____

ESCREVA SEU ALGORITMO:
Use apenas estes comandos:
- FRENTE (mover 1 quadrado à frente)
- VIRAR DIREITA (virar 90° à direita)
- VIRAR ESQUERDA (virar 90° à esquerda)

Passo 1: ___________
Passo 2: ___________
Passo 3: ___________
Passo 4: ___________
...

TESTE SEU CÓDIGO:
Troque papéis com um colega. Peça ao colega para seguir SUAS instruções.
Eles chegaram ao tesouro? ☐ Sim ☐ Não

DEPURAÇÃO:
Se não funcionou, o que deu errado? ____________________
Como você pode corrigir? _________________________________

ALGORITMO REVISADO (se necessário):
Passo 1: ___________
...

CONCEITO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO:
Esta atividade ensina SEQUENCIAMENTO: Os passos devem estar na ordem
correta, ou o programa falha.

Desafio de Design de Produto: Criar um porta-lápis

REQUISITOS DE FUNÇÃO (Engenharia):
☐ Deve segurar pelo menos 10 lápis
☐ Deve ficar em pé na mesa
☐ Deve ser estável (não tombar)

REQUISITOS ESTÉTICOS (Arte):
☐ Deve ter cor (não simples)
☐ Deve incluir um padrão ou design
☐ Deve ser visualmente atraente

MATERIAIS DISPONÍVEIS:
Papel, papelão, fita, cola, canetinhas, tesouras

ESBOÇO DO DESIGN:
[Caixa de desenho para vista funcional]
Rotule recursos importantes (como fica em pé? como os lápis se encaixam?)

DESIGN ARTÍSTICO:
[Caixa de desenho para vista estética]
Que cores você usará? _______
Que padrão/design? __________

CONSTRUIR E AVALIAR:

Teste funcional:
☐ Segura 10 lápis? (Sim/Não)
☐ Fica em pé? (Sim/Não)
☐ Estável? (Sim/Não)

Avaliação estética:
☐ Colorido? (Sim/Não)
☐ Tem padrão/design? (Sim/Não)
☐ Visualmente atraente? (Sim/Não - peça para 3 colegas votarem)

REFLEXÃO:
O que foi mais difícil: fazer funcionar ou fazer bonito? Por quê?
_________________________________________________

Como você equilibrou função e arte?
_________________________________________________

Atividade: Planejamento da Cidade

Que edifícios uma cidade precisa? (brainstorm):
☐ Casas         ☐ Lojas        ☐ Escolas
☐ Hospital      ☐ Bombeiros    ☐ Parque
☐ Outro: _______

Nossa cidade terá:
- ___ casas
- ___ lojas
- ___ edifícios públicos

Esboço do mapa da cidade:
[Grade para planejamento de layout]

Cálculos matemáticos:
Se cada edifício tem 10 cm × 10 cm, quanto espaço precisamos?
Área total: _____ cm²

Atividade: Registro de Construção

Edifício que estou criando: __________
Materiais: ___________________
Altura: ____ cm  |  Largura: ____ cm

Características do design (arte):
- Cores usadas: ___________
- Decorações: ___________

Desafios de engenharia:
- Problema que enfrentei: ___________
- Como resolvi: ___________

Atividade: Apresentação da Cidade

Nome da nossa cidade: __________

Características especiais:
1. ___________________
2. ___________________
3. ___________________

Conexão com ciências:
Como tornamos as estruturas estáveis? ______________
Que forças consideramos? (gravidade, distribuição de peso)
_________________________________________________

Atividade de Resolução de Problemas STEM

IDENTIFICAR O PROBLEMA:
Situação atual: Nossa escola usa 500 garrafas plásticas/semana
Impacto ambiental: _________________________

BRAINSTORM DE SOLUÇÕES:
Ideia 1: _____________________
Ideia 2: _____________________
Ideia 3: _____________________

ESCOLHER A MELHOR SOLUÇÃO:
Vamos: ____________________
Porque: ____________________

PROJETAR A SOLUÇÃO:
Desenhe seu plano:
[Caixa de desenho]

Materiais necessários: ___________
Estimativa de custo: R$__________

TESTAR E AVALIAR:
Após 1 semana, quantas garrafas plásticas foram usadas? ____
Nossa solução funcionou? ☐ Sim ☐ Não ☐ Parcialmente

Análise de dados:
Antes: 500 garrafas/semana
Depois: ___ garrafas/semana
Redução: ___ garrafas (___%)

MELHORAR:
O que você mudaria para melhorar os resultados?
_________________________________________________

Rubrica de Projeto STEM

ENGENHARIA (Design e Construção):
4 = Design atende todos os requisitos, solução criativa
3 = Design atende a maioria dos requisitos
2 = Design atende alguns requisitos
1 = Design não atende aos requisitos

PENSAMENTO CIENTÍFICO (Teste e Dados):
4 = Hipótese clara, dados precisos, análise reflexiva
3 = Hipótese e dados presentes, alguma análise
2 = Hipótese ou dados presentes, análise limitada
1 = Faltando hipótese, dados ou análise

MATEMÁTICA (Medição e Cálculos):
4 = Medições precisas, cálculos corretos
3 = Majoritariamente preciso, erros menores
2 = Alguns problemas de precisão
1 = Erros significativos de medição/cálculo

ARTE/CRIATIVIDADE (STEAM apenas):
4 = Altamente criativo, esteticamente agradável
3 = Alguma criatividade, aparência aceitável
2 = Criatividade limitada
1 = Sem elementos criativos

DOCUMENTAÇÃO (Atividades):
4 = Completo, detalhado, comunicação clara
3 = Majoritariamente completo, detalhe adequado
2 = Incompleto, detalhe limitado
1 = Faltando documentação significativa

TOTAL: ___/20 pontos (ou ___/16 sem Arte)