Reforçando aprendizagens na programação de arduino com S4A (entradas e saídas digitais)

Com um novo ano letivo a começar, temos novo grupo de alunos a aprender a programar arduinos. Começámos, como em anos anteriores, com a programação de arduinos usando o S4A. 

Como sempre, o ritmo de aprendizagem não é igual para todos os alunos, não só porque há alunos que se adaptam com mais facilidade ao tipo de trabalho, mas também porque há alunos que são de facto mais exigentes com a sua aprendizagem e que preferem não avançar enquanto não sentem os seus conhecimentos consolidados.

Por isso, de forma a ter vários grupos de trabalho em níveis diferentes, tenho necessidade de criar fichas com exercícios que os alunos possam desenvolver de forma mais ou menos autónoma.

Deixo aqui uma primeira ficha de trabalho com exercícios que envolvem entradas e saídas digitais...

...e um pequeno vídeo com os três exercícios propostos em funcionamento:

Espaço Programação e Eletrónica - Entradas e saídas digitais

De acordo com o previsto, iniciou hoje, no âmbito das atividades do Clube de Robótica da Escola Secundária D. João II, o Espaço Programação e Eletrónica tendo por público-alvo alunos de 10º ano de Ciências em regime de voluntariado.

Durante o primeiro período, foram realizadas workshops de introdução à programação de arduinos a todos os alunos das quatro turmas de 10º ano da área de Ciências e Tecnologia e ainda uma sessão a uma turma do 11º ano (a sessão realizada ao 11º ano esteve inserida na iniciativa Hour of Code), num total de 150 alunos.

No início do 2º período, fui à sala de aula de cada um dos 10º anos, informei quanto ao horário deste espaço e fiz o levantamento dos alunos interessados em frequentá-lo. Fiquei assim com 21 contactos, para os quais enviei um email mais pormenorizado quanto à minha proposta de trabalho. 15 desses alunos estiveram presentes na primeira sessão que hoje decorreu.

Devo referir que, de forma a conciliar horários, a sessão ficou marcada para a tarde livre de cada uma das turmas envolvidas, o que, reconheço, não é simpático para alunos do secundário, que têm já uma carga horária tão preenchida...

Dito isto...hoje tive o prazer de realizar uma sessão de programação de arduinos para um grupo de alunos francamente interessado e com um ritmo de trabalho muito promissor. Os trabalhos decorreram na biblioteca da escola, o que me agrada por sair do ambiente de sala de aula, ser um espaço mais aberto, onde os nossos trabalhos podem co-habitar com outras atividades e outros alunos que por ali passam e ali desenvolvem outras tarefas. Um ambiente menos formal e mais arejado, enfim.

Para este público-alvo, adaptei a aula de entradas e saídas digitais que preparei o ano passado, avançando já com o código de cores das resistências e desenho esquemático. A leitura do desenho esquemático para este nível etário parece-me fundamental, já que são estes os alunos que começarão a procurar projetos na net e é evidente que o que encontrarem estará em esquema e não em vista de breadboard, pelo que esta será uma competência importante a desenvolver.

Deixo a apresentação que explorei hoje e cujas atividades foram cumpridas por todos os grupos numa sessão de 90 minutos.

Aula 2 - Explorando as saídas digitais

Nesta aula tive de começar por explicar o que são, em eletrónica, entradas e saídas. Usando como exemplo o corpo humano, tentei que os alunos identificassem como entradas os órgãos dos sentido, como saídas os músculos que nos fazem mover e como processador o cérebro. Ainda tentei avançar para a definição de digital e analógico mas percebi que começava a ser informação a mais para esta primeira abordagem.

Dito isto, identifiquei as entradas e saídas disponíveis quando se usa o S4A.

Pedi que começassem a alimentar a breadboard e que ligassem um LED da forma que tínhamos feito na sessão anterior, mas agora com o ânodo diretamente ligado à saída digital 13.

Tenho a clara sensação que só quando começaram, com o S4A, a controlar o LED é que as instruções anteriores ganharam sentido para a maioria dos alunos. O salto para dois e depois para três LED foi feito sem dificuldades e os alunos começaram de forma lúdica e autónoma a testar várias opções em termos de programação em Scratch.

O exercício proposto para a elaboração do semáforo foi atingido por todos os grupos, uns com mais ajuda que outros. O segundo exercício proposto, que exigia a função "anuncia" não foi possível cumprir nos 90 minutos que a sessão durou.

Deixo de seguida a apresentação que explorei nesta sessão...

...o circuito esquemático do último exercício proposto...

...e um pequeno vídeo com o circuito do semáforo em funcionamento: