Pensamento Computacional Implicitamente: um olhar didático e metodológico
Prática 4: Projeto da Horta com sensor de umidade e gotejamento
Através da plataforma, de uma forma plugada, a profes-sora trabalhou indiretamente pilares do Pensamento Com-putacional, de uma forma complementar aos estudantes.
Os alunos diante do universo de informações e propostas na plataforma, tinham de resolver o solicitado pela professora, eles criaram de forma autônoma, tendo cada um sua lógica de exploração e resolução. Da mesma forma, como na prática anterior, se registra a necessidade de trabalhar mais o pilar do algoritmo, mas para tal se faz necessário mais formação docente no que se refere à apropriação do Pensamento Com-putacional, apesar disso, destaca-se que a metodologia está presente no plano de ensino da professora.
Prática 4: Projeto da Horta com sensor de umidade
Em meados de agosto/2021 surgiu a oportunidade de parti-cipação na I Mostra Tech Campo Steam RS, o qual tinha como objetivo difundir ações STEAM que nada mais é que a inte-gração das mais diversas áreas do conhecimento, que permite ao aluno usá-las para conexões na hora de resolução de pro-blemas diários. A mostra teve como ênfase a elaboração e o desenvolvimento de trabalhos voltados para a aplicações no campo.
Apesar de nossa escola estar localizada na área urbana do município de Vitória das Missões - RS, a grande maioria dos alunos atendidos pela escola reside na área rural do municí-pio. E dessa forma houve uma maior facilidade na aceitação do projeto, foram apresentadas pelos alunos e professores algumas ideias de projetos voltadas ao campo, porém o esco-lhido para ser desenvolvido pela turma foi o projeto da Horta com sensor de umidade e gotejamento, a qual atenderia as necessidades da escola naquele momento.
Com este projeto pode se trabalhar com os quatro pilares do Pensamento Computacional em nossas aulas o qual envol-ve identifi car um problema complexo e quebrá-lo em pedaços menores e mais fáceis de gerenciar (DECOMPOSIÇÃO), em que cada um desses problemas menores pode ser analisado individualmente e de forma mais aprofundada (RECONHECI-MENTO DE PADRÕES), e assim focando nos detalhes consi-derados como mais importantes (ABSTRAÇÃO) e por último, passos ou regras simples podem ser criados para resolver cada um dos subproblemas encontrados (ALGORITMOS).
O projeto em si foi dividido em várias etapas, no qual ini-ciou se com a metodologia do ensino híbrido, onde foi soli-citado que os alunos realizassem pesquisas sobre os mais diversos temas, como por exemplo quais as hortaliças que poderiam ser cultivadas, irrigação de ambientes cobertos, ti-pos de irrigação, arduino, automação no campo entre outros.
Após as pesquisas, foram realizadas discussões sobre o tema
pesquisado e decidiu-se que a hortaliça a ser cultivada seria a alface-americana.
Em outro momento, os alunos foram direcionados a horta onde realizou-se as medições da mesma para que posterior-mente fosse construída uma maquete fazendo uso do conte-údo trabalhado em aula anteriores sobre proporcionalidade, ao longo das aulas um grupo de alunos confeccionaram a maquete demonstrando como seria a instalação do sistema automatizado de irrigação por gotejamento. Durante essa etapa, surgiu a ideia de que fosse trabalhado ainda a Mate-mática comercial efetuando cálculos sobre a quantidade de materiais utilizados para a construção da automação e quanto se gastaria para a conclusão do projeto. Além disso, calculou--se quantos pés de alface seriam plantados em cada canteiro de acordo com a medida de espaçamento encontrada através das pesquisas.
Após as pesquisas de custo, elaborou-se a lista de materiais necessários e realizou-se a compra do material para a constru-ção da horta automatizada, e, assim, os alunos puderam pôr a mão na massa para a construção dos encanamentos e no preparo da terra para receber as mudas de alface.
A parte do projeto da Horta com sensor de umidade e gote-jamento relacionada à automação, foi desenvolvida utilizando arduino Uno R3, onde utilizou-se a linguagem de programa-ção C++ . O esquema de montagem do sistema se deu a partir da ligação da placa arduino Uno R3, ao módulo relé de dois canais; módulo de tempo real (RTC); ao sensor de umidade de solo; e a válvula solenoide os quais foram conectados uns aos outros utilizando fi os Jumper. O horário de funcionamen-to do arduino foi programado para iniciar-se às cinco horas da manhã, e para desligar a válvula solenóide no momento que o solo esteja úmido.
Realizou-se uma testagem do programa antes da insta-lação da automação na horta da escola, a testagem do
pro-grama se deu em duas etapas onde a primeira foi realizada colocando o sensor de umidade em um vaso com terra seca, onde o mesmo apresentou o resultado esperado acionando assim a válvula solenóide, e assim foram sendo substituídos os potes de terra com diferentes graus de umidade (seco, in-termediário e úmido) e em todos obteve se o resultado espe-rado. A segunda etapa da testagem aconteceu ao longo de uma semana, onde todos os dias a automação era conectada a tomada por volta das 04 horas e 50 minutos, para observar se a mesma entraria em funcionamento no horário programa-do, então ao longo dessa semana foram colocados vasos de plantas com diferentes níveis de umidade, em virtude do ho-rário de testes essa etapa se deu exclusivamente na casa da professora responsável pelo projeto.
Após concluir-se a testagem do programa, sendo constata-do que o mesmo entrou em funcionalidade conforme o espe-rado, instalamos o mesmo na horta da escola, o qual apresen-tou uma boa funcionalidade liberando a água para a irrigação dos canteiros sempre que necessário.
Por se tratar de uma plataforma de prototipagem tanto de hardware quanto de software rápida, o arduino facilita a automação de diversos projetos permitindo a instalação de diversos sensores. O projeto de automação da horta com sis-tema de irrigação por gotejamento e sensor de umidade, foi desenvolvido com facilidade tanto na etapa do plantio das hortaliças, quanto na construção dos encanamentos para instalação da fi ta de gotejamento assim como na construção propriamente dita do esquema para o sistema de irrigação.
Conseguiu-se desenvolver com facilidade a programação do arduino, o qual alcançou o funcionamento esperado.
Ao longo do desenvolvimento do projeto de automação da horta irrigada por sistema de gotejamento e sensor de umi-dade, foram alcançados os objetivos propostos, apresentan-do uma boa funcionalidade tanto no períoapresentan-do inicial de testes quanto depois de instalado na horta.
Durante todo o desenvolvimento do projeto os alunos apresentaram um desempenho satisfatório, obviamente que surgiram algumas difi culdades ao decorrer das atividades, mas que em muitas das vezes os alunos mesmos entre eles encontravam soluções para os confl itos encontrados. Pode--se perceber que através do projeto os alunos despertaram um grande interesse pelo tema da robótica e o uso de tecno-logias, a fi m de facilitar ainda mais o nosso dia a dia.