TEMA: Hardware
TÍTULO: Criando o meu computador
CONHECIMENTO: Componentes do computador
FAIXA ETÁRIA: 4 a 5 anos
DURAÇÃO: 4 horas
Um computador é uma máquina composta por componentes físicos (hardware) e lógicos (software) que trabalham juntos para executar tarefas específicas. No hardware, os principais componentes incluem a Unidade Central de Processamento (CPU), o monitor, o teclado e o mouse. A CPU, muitas vezes chamada de "cérebro" do computador, é responsável por processar e executar as instruções fornecidas pelo software, convertendo-as em ações concretas. O processamento de instruções é o coração do funcionamento computacional, sendo essencial para a execução de qualquer tarefa (Knuth, 1997). O monitor exibe os resultados dessas ações, enquanto o teclado e o mouse são dispositivos de entrada, permitindo que os usuários enviem comandos e informações ao computador.
Além dos computadores tradicionais, dispositivos como tablets e celulares também são máquinas computacionais, mas com características que diferem em sua forma e interface. Tablets e celulares possuem telas sensíveis ao toque (touchscreens), que combinam funções de entrada e saída. A tela atua como um monitor, exibindo informações visuais, e também como um dispositivo de entrada, substituindo o teclado físico e o mouse por teclados virtuais e gestos de toque. Esses dispositivos, assim como os computadores tradicionais, possuem uma CPU que realiza o processamento das informações e executa os comandos fornecidos pelo usuário. A integração entre unidades de entrada, processamento e saída forma a base dos sistemas computacionais modernos (Von Neumann, 1945).
Embora as diferenças de formato sejam evidentes, a lógica de funcionamento é semelhante entre computadores, tablets e celulares. Em todos eles, as tarefas seguem o mesmo ciclo básico:
Entrada de Dados: Comandos fornecidos por dispositivos de entrada, como teclado, mouse ou touchscreen.
Processamento: Realizado pela CPU, onde os dados são interpretados e processados.
Saída de Dados: Resultado exibido em dispositivos como o monitor ou a tela sensível ao toque.
A representação de dados neste ciclo ocorre de forma binária, com 0s e 1s servindo como base para todas as operações. Essa abordagem é fundamental para que máquinas computacionais realizem operações lógicas e aritméticas de maneira eficiente (Turing, 1936). Por exemplo, em um computador tradicional, a entrada pode ser feita pelo teclado (digitando um texto), o processamento é realizado pela CPU, e o monitor exibe o texto digitado. Em um tablet, o teclado virtual substitui o teclado físico, mas a entrada e o processamento seguem o mesmo princípio.
O objetivo desta atividade é possibilitar o entendimento de como os diferentes componentes de um computador funcionam juntos para realizar tarefas do dia a dia, como digitar, clicar e visualizar informações na tela. Elas aprenderão a identificar os principais componentes, como a CPU, o monitor, o teclado e o mouse, e entender suas funções de forma simples e visual, considerando diferentes dispositivos. Além disso, a atividade visa desenvolver a capacidade de cuidar desses componentes, ensinando práticas para preservar o hardware, como manusear com cuidado e evitar danos. Com isso, busca-se estimular o pensamento crítico e a compreensão visual, para que as crianças possam distinguir o papel de cada parte do computador e compreender como elas se conectam para formar um sistema funcional.
Pensamento crítico e resolução de problemas: as crianças vão trabalhar o pensamento crítico conforme aprendem sobre o funcionamento de cada componente e o que fazer com cada um.
“ESCUTA, FALA, PENSAMENTO E IMAGINAÇÃO” (EI03EF03): Escolher e folhear livros, procurando orientar-se por temas e ilustrações e tentando identificar palavras conhecidas.
“ESCUTA, FALA, PENSAMENTO E IMAGINAÇÃO” (EI03EF04): Recontar histórias ouvidas e planejar coletivamente roteiros de vídeos e de encenações, definindo os contextos, os personagens, a estrutura da história.
“EU, O OUTRO E NÓS” (EI03EO04): Comunicar suas ideias e sentimentos a pessoas e grupos diversos.
“ESPAÇOS, TEMPOS, QUANTIDADES, RELAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES” (EI03ET01): Estabelecer relações de comparação entre objetos, observando suas propriedades.
“MUNDO DIGITAL” (EI03CO08): Compreender o conceito de interfaces para comunicação com objetos (des)plugados.
“MUNDO DIGITAL” (EI03CO09): Identificar dispositivos computacionais e as diferentes formas de interação.
Materiais Recicláveis: Caixas de papelão, tampas de garrafa, canudos, pedaços de papel, fitas adesivas, cola.
Componentes de Computador Antigos: Placas de circuito, cabos, mouses, partes de teclado (seguras para manuseio).
Materiais de Desenho: Folhas de papel, lápis de cor, canetinhas.
1. Identificação do Problema (Roda de Conversa Inicial)
Pergunte às crianças se elas já viram computadores, tablets ou celulares e como imaginam que esses dispositivos funcionam.
Mostre imagens ou exemplos reais dos dispositivos (como um notebook, um tablet e um celular) para ilustrar as diferenças e semelhanças entre eles.
Explique que todos esses dispositivos têm componentes que realizam funções parecidas, como entrada (teclado, toque na tela), processamento (CPU) e saída (tela, alto-falantes).
Estimule as crianças a levantar hipóteses com questões como:
"O que faz o computador ou o tablet funcionar?"
"Como você acha que conseguimos ver um desenho na tela?"
2. Ideação - Criando Soluções
Entregue folhas de papel e lápis de cor para que cada criança desenhe como imagina que funciona um computador, um tablet ou um celular.
Peça que representem as partes principais, como a tela, o teclado, os botões ou a CPU, destacando as funções de cada uma.
Forme grupos para que compartilhem os desenhos e discutam como as partes dos dispositivos podem se conectar para realizar tarefas.
Oriente os grupos a pensar em quais componentes são comuns entre computadores, tablets e celulares, e como eles diferem.
3. Prototipagem - Construção do dispositivo
Distribua materiais recicláveis como caixas de papelão, tampas de garrafa, canudos e papéis para que os grupos construam protótipos de dispositivos à escolha deles: computador, tablet ou celular.
Disponibilize, se possível, componentes seguros de computadores antigos (como cabos e pequenas placas de circuito) para enriquecer os protótipos e estimular a curiosidade.
Oriente os grupos a criar um "teclado" usando tampas de garrafa para computadores ou simular um "teclado virtual" em tablets e celulares. Incentive-os a pensar em detalhes, como botões, ícones ou até mesmo a representação da bateria.
Ajude os grupos a identificar quais materiais são mais adequados para cada parte do protótipo e como organizar os componentes para que o dispositivo seja funcional.
4. Teste e Refinamento
Cada grupo deve apresentar seu protótipo para a turma, explicando como ele funciona, quais são seus componentes e como eles se conectam.
Após cada apresentação, incentive os colegas a fazer perguntas ou dar sugestões. Exemplos de perguntas:
"Como funciona a tela do seu tablet ou celular?"
"Onde está o teclado e por que ele está aí?"
Ajude os grupos a aplicar o feedback recebido para melhorar seus protótipos, ajustando detalhes ou adicionando novos elementos.
5. Conclusão - Reflexão sobre o Processo de Design
Realize uma roda de conversa para consolidar o aprendizado, perguntando:
"O que aprendemos sobre como esses dispositivos funcionam?"
"O que eles têm em comum e o que é diferente?"
"Por que é importante conhecer essas partes e cuidar delas?"
Reforce a ideia de que os diferentes dispositivos – computadores, tablets e celulares – funcionam com base em princípios semelhantes, adaptados para diferentes usos.
Proponha que as crianças contem como poderiam usar seus protótipos no dia a dia, relacionando o aprendizado ao mundo real.
Entender como um computador funciona nos ajuda a perceber que cada componente tem uma função específica e importante, assim como diferentes objetos que usamos no dia a dia. O monitor, o teclado e o mouse são como partes de um grande time, onde cada um faz sua parte para alcançar um objetivo, assim como em um jogo ou uma brincadeira em grupo. Quando sabemos qual componente usar para cada atividade, como clicar, escrever ou desenhar na tela, conseguimos entender melhor como o computador nos ajuda em várias coisas. Aprender sobre essas partes também nos ensina a cuidar delas, como fazemos com nossos brinquedos favoritos, garantindo que elas continuem funcionando bem por muito tempo. Assim, o aprendizado sobre o computador e seus componentes se conecta com nosso cotidiano, mostrando a importância de entender e preservar o que usamos todos os dias.
A avaliação será realizada ao final da atividade, focando na compreensão dos conceitos de hardware e na relação entre os componentes do computador. Para isso, o professor utilizará as seguintes estratégias:
1. Apresentação do Protótipo:
Cada grupo apresentará seu protótipo do computador, explicando como cada componente (teclado, monitor, CPU, etc.) contribui para o funcionamento geral do computador. O professor avaliará se as crianças conseguem descrever as funções dos diferentes componentes e como eles se conectam para que o computador realize suas funções.
2. Perguntas Reflexivas:
Após a apresentação, o professor fará algumas perguntas individuais para avaliar o nível de compreensão das crianças sobre o conhecimento em computação:
"Qual parte do computador é responsável por processar as informações?"
"Como o monitor e o teclado trabalham juntos para que possamos usar o computador?"
"Por que precisamos cuidar dos componentes do computador?"
As respostas a essas perguntas ajudarão a avaliar se as crianças compreenderam os conceitos básicos de função e interconexão dos componentes.
KNUTH, Donald E. The Art of Computer Programming. 3. ed. Boston: Addison-Wesley, 1997. v. 1. 672 p.
TURING, Alan M. On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society, v. 2, n. 42, p. 230–265, 1936.
VON NEUMANN, John. First Draft of a Report on the EDVAC. Pennsylvania: Moore School of Electrical Engineering, 1945.
Plano de atividade: Criando meu computador