TEMA: Processamento de dados
TÍTULO: Labirinto do sons
CONHECIMENTO: Entrada - Processamento - Saída de dados
FAIXA ETÁRIA: 4 a 5 anos
DURAÇÃO: 4 horas
O processamento de dados é o núcleo do funcionamento de qualquer sistema computacional. Em sua essência, um computador funciona como uma máquina que processa informações utilizando um sistema binário, onde todos os dados e comandos são representados por 0s e 1s. Essa codificação binária é a base para todas as operações, desde cálculos matemáticos até a exibição de imagens e vídeos. Alan Turing, em sua teoria sobre máquinas computacionais, demonstrou como o sistema binário é suficiente para executar qualquer operação lógica e aritmética (Turing, 1936).
Para realizar o processamento, o computador segue um ciclo básico dividido em três etapas principais:
Entrada (Input): Dados ou instruções são fornecidos ao computador por meio de dispositivos como teclado, mouse, sensores ou outros meios. Esses dados podem ser números, texto, comandos ou sinais digitais.
Processamento: A Unidade Central de Processamento (CPU) interpreta as instruções recebidas, realiza cálculos e toma decisões com base nos dados de entrada. A CPU executa essas tarefas de acordo com uma sequência de instruções pré-definidas, organizadas em programas ou algoritmos. Essa abordagem modular foi formalizada na arquitetura de von Neumann, que estrutura os sistemas em unidades de entrada, processamento, memória e saída (Von Neumann, 1945).
Saída (Output): Os resultados do processamento são apresentados ao usuário por meio de dispositivos de saída, como monitores, impressoras ou alto-falantes. Esses resultados podem variar de um simples texto em uma tela até respostas complexas em sistemas interativos.
O papel do processamento de dados é transformar as entradas em saídas úteis e compreensíveis. Isso envolve operações como filtragem, análise, classificação e apresentação de dados, todas realizadas por meio de algoritmos. Donald Knuth define algoritmos como "sequências precisas de instruções destinadas à resolução de problemas computacionais", destacando que a clareza e a precisão dessas instruções são cruciais para o funcionamento correto do sistema (Knuth, 1997).
Adicionalmente, é fundamental compreender que os dados e os comandos são conceitos distintos:
Dados: Representam as informações fornecidas, como números, texto ou imagens.
Comandos: São as instruções que determinam como os dados devem ser processados.
Por exemplo, ao somar dois números, os números são os dados, enquanto a instrução "somar" é o comando que guia o processamento. Essa distinção é essencial para entender como os computadores operam e realizam tarefas complexas a partir de operações básicas.
O objetivo desta atividade é possibilitar a compreensão de como funciona o processamento de dados em um computador, que envolve três etapas: entrada, processamento e saída. Assim como usamos diferentes tipos de linguagem para nos comunicar, os computadores também utilizam uma linguagem especial para entender o que devem fazer.
Criatividade e Inovação: Espera-se que a criança desenvolva criatividade durante a criação do jogo de labirinto.
“TRAÇOS, SONS, CORES E FORMAS” (EI03TS01): Utilizar sons produzidos por materiais, objetos e instrumentos musicais durante brincadeiras de faz de conta, encenações, criações musicais, festas.
“CORPO, GESTOS E MOVIMENTOS” (EI03CG05): Coordenar suas habilidades manuais no atendimento adequado a seus interesses e necessidades em situações diversas.
“PENSAMENTO COMPUTACIONAL” (EI03CO03): Experienciar a execução de algoritmos brincando com objetos (des)plugados.
“PENSAMENTO COMPUTACIONAL” (EI03CO04): Criar e representar algoritmos para resolver problemas.
Fita Adesiva
Cones, Caixas ou Outros Objetos Pequenos
Venda para os Olhos
Papéis e Lápis de Cor ou Marcadores
Instrumentos ou Objetos para Criar Sons (opcional)
1. Introdução ao Conceito de Processamento de Dados
Explique às crianças, de maneira simples, que o computador funciona transformando informações. Ele recebe algo que chamamos de "entrada", faz um trabalho com essa informação, que chamamos de "processamento", e depois entrega um resultado, chamado de "saída".
Mostre exemplos cotidianos para facilitar a compreensão, como uma máquina de suco: colocamos frutas (entrada), a máquina espreme e mistura (processamento), e o suco pronto sai (saída).
Ressalte que, no computador, a "entrada" pode vir de um teclado ou mouse, o "processamento" acontece dentro da CPU, e a "saída" pode ser algo que vemos na tela ou ouvimos nos alto-falantes.
Faça perguntas para estimular a curiosidade, como:
"Quem sabe me dizer como o computador 'pensa' para mostrar algo na tela?"
"O que acontece quando clicamos em algo com o mouse?"
2. Divisão em Grupos:
Divida a turma em dois grupos e explique que cada grupo criará uma linguagem de comunicação baseada em sons, sem utilizar palavras.
Diga que essa atividade é para mostrar como computadores usam códigos para entender e realizar tarefas.
3. Criação da Linguagem:
Peça que cada grupo discuta e escolha sons para representar comandos como "andar para frente", "virar à esquerda" ou "virar à direita". Lembre às crianças que os comandos serão utilizados para guiar uma outra criança por um labirinto.
Auxilie os grupos a criar uma lista organizada com os sons e seus significados, garantindo que todos entendam.
Diga que esses sons serão usados para "conversar" com um amigo, como fazemos com computadores ao usar linguagens de programação.
4. Preparação do Labirinto:
Desenhe um labirinto no chão com fita adesiva, criando um caminho com obstáculos.
Peça a um dos grupos que posicione os obstáculos, certificando-se de que o caminho seja desafiador, mas possível de ser completado.
5. Execução da Atividade - Entrada, Processamento e Saída:
Selecione duas crianças por grupo: uma será o "robô vendado" e outra será o "programador", que dará os comandos sonoros.
Informe que os sons criados pelo grupo serão os "dados de entrada", o "robô" irá processar esses sons para decidir como agir, e o resultado será alcançar o final do labirinto.
Observe se os comandos são claros e ajude, caso necessário, a ajustar a comunicação.
6. Revisão e Iteração:
Se o "robô" encontrar dificuldades, peça ao grupo que revise sua linguagem de comandos.
Mostre que ajustes e correções fazem parte do aprendizado e do trabalho com sistemas computacionais.
7. Reflexão Final:
Conduza uma roda de conversa com perguntas como:
"O que aprendemos sobre como dar instruções claras?"
"Por que é importante revisar e ajustar os comandos?"
Reforce que computadores só funcionam corretamente quando recebem comandos precisos e que o processamento de dados é como organizar informações para obter resultados úteis.
Quando brincamos de labirinto, aprendemos que, assim como precisamos de instruções claras para ajudar nosso colega vendado a chegar ao final do caminho, os computadores também precisam de comandos precisos para fazer qualquer coisa. Eles não entendem nossa língua da mesma forma que nós, então usamos uma linguagem especial que o computador consegue entender, chamada de código. Da mesma forma que na atividade, em que alguém dava instruções (entrada), e o amigo vendado seguia as orientações para encontrar a saída (processamento e saída), os computadores funcionam de forma parecida. Eles recebem informações, processam essas informações e, então, mostram um resultado. Assim, podemos ver que, mesmo nas brincadeiras do nosso dia a dia, usamos processos muito parecidos com os dos computadores — como quando alguém nos dá instruções sobre onde ir e o que fazer!
Após a realização da atividade, o professor fará algumas perguntas para ajudar as crianças a refletirem sobre o processo e para avaliar o entendimento dos conceitos:
Como vocês pensaram na criação dos sons (código)?
O que poderia acontecer se a criança recebesse os comandos de forma correta? E se recebesse de forma errada?
O que acontece se algum comando tem mais de um significado? Como isso afetaria a navegação pelo labirinto?
Qual seria o menor número de sons necessários para que o código fosse funcional?
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: Labirinto dos sons