Missão a Marte

Matemática:

• Conceber e aplicar estratégias na resolução de problemas usando ideias geométricas, em contextos matemáticos e não matemáticos e avaliando a plausibilidade dos resultados.
• Desenvolver a capacidade de visualização e construir explicações e justificações matemáticas e raciocínios lógicos, incluindo o recurso a exemplos e contraexemplos.
• Reconhecer os significados de razão e proporção e usá-las para resolver problemas.
• Conceber e aplicar estratégias de resolução de problemas envolvendo regularidades, sequências ou proporcionalidade direta, em contextos matemáticos e não matemáticos.
• Resolver problemas envolvendo a organização e tratamento de dados em contextos familiares variados e utilizar medidas estatística (média, moda e amplitude) para os interpretar e tomar decisões.
• Reconhecer relações numéricas e propriedades dos números e das operações, e utilizá-las em diferentes contextos, analisando o efeito das operações sobre os números.
• Desenvolver confiança nas suas capacidades e conhecimentos matemáticos, e a capacidade de analisar o próprio trabalho.

Ciências Naturais:

• Relacionar a vida na Terra com algumas caraterísticas do planeta (água líquida, atmosfera adequada e temperatura amena).
• Identificar as propriedades do ar e os seus constituintes, explorando as funções que desempenham na atmosfera terrestre.
• Construir explicações científicas baseadas em conceitos e evidências científicas, obtidas através da realização de investigação práticas, simples e diversificadas – laboratoriais, de campo, de pesquisa, experimentais (com varáveis independentes, dependentes e controladas) – planeadas para resolver problemas.

Educação Tecnológica:

• Distinguir as fases de realização de um projeto: identificação, pesquisa, realização e avaliação.
• Identificar requisitos técnicos, condicionalismos e recursos para a concretização de projetos.
• Diferenciar modos de produção (artesanal, industrial), analisando os fatores de desenvolvimento tecnológico.
• Produzir artefactos, objetos e sistemas técnicos, adequando os meios materiais e técnicos à ideia ou intenção expressa.
• Apreciar as qualidades dos materiais (físicas, mecânicas e tecnológicas), através do exercício sistemático dos diferentes sentidos, estabelecendo relações com a utilização de técnicas específicas de materiais: madeiras, papéis, plásticos, fios têxteis, pastas entre outros.
• Selecionar materiais de acordo com as suas características físicas e mecânicas.

Tecnologias da Informação e Comunicação:

• Selecionar as soluções tecnológicas, mais adequadas, para realização de trabalho colaborativo e comunicação que se pretendem efetuar no âmbito de atividades e/ou projetos.
• Apresentar e partilhar os produtos desenvolvidos utilizando meios digitais de comunicação e colaboração em ambientes digitais fechados.

• Fichas 1 e 2
• Folha do orçamento
• Folha da avaliação

• Grupos formados por dois ou três alunos.
• Os grupos devem ser organizados de acordo com as capacidades matemáticas e habilidades manuais dos alunos.

Os alunos precisam respeitar um orçamento. Isso faz com que planeiem e pensem, evitando testar sem pensar. Cada grupo receberá 10 000€ para planear, construir, testar e otimizar o foguete. Os preços são:

• papel A4 para planear as asas e o cone é gratuito
• cartão A4 – 3500€
• um tubo de cola – 1500€
• um metro de fita-cola – 1500€
• Teste de lançamento do foguete – 1000€

• Em idades mais novas e turmas com maiores dificuldades, o professor pode dar exemplos de como dobrar um cone; esta atividade pode ser concluída sem a ficha 2 ou sem escala.
• Se tem um grupo for muito autónomo e talentoso, o paraquedas pode ser obrigatório.
• Asas (Onde estão as asas? Qual a forma das asas? Qual o tamanho das asas? E quantas são?). Os alunos podem usar esta simulação para descobrir as asas https://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/education/rocket/BottleRocket/wind_tunnel_fins.html
• Cone (Que forma? Como construir?... Os alunos podem usar este gráfico para descobrir o coeficiente de arrasto https://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient  )
• Massa extra (o professor pode explicar que o foguete precisa de mais massa para voar perfeitamente, a massa precisa estar situada no cone). Seria divertido adicionar mais massa adicionando astronautas de lego dentro do cone.
• Com alunos mais velhos, os simuladores mais complexos podem ser usados para descobrir sobre massa extra, volume de água e muito mais: http://cjh.polyplex.org/rockets/simulation/ )

Avaliação do professor:

• Planificação adequada

• Motivação e participação dos alunos

• Colaboração em grupo

• Apresentação de um projeto por grupo

• Cooperação de todo o grupo na construção de um bom foguete

Avaliação do aluno:

O ponto mais importante sobre a avaliação é o que os alunos precisam de conhecer desde o início da atividade. Para esta atividade, a avaliação pode ser realizada de várias maneiras.

1. Se houver computadores ou iPads na escola, pode ser feito um portfólio, incluindo todas as etapas deste projeto. Poderia incluir fotografias, vídeos, textos e desenhos. As fichas podem ser incluídas.

2. O portfólio pode ser feito sem utilizar o computador, para incluir as fichas.

Os alunos também podem responder a perguntas após a atividade. Por exemplo:

• Como trabalhou o grupo?
• O que fizeste para o grupo ter sucesso?
• O que fizeram os outros elementos do grupo para terem sucesso?
• Quais foram as maiores dificuldades?
• Como superou o grupo essas dificuldades?

No que concerne ao teste dos foguetes (dicas para o professor)

Se o foguete:

• gira descontroladamente (otimize as asas, geralmente três asas é a melhor solução)

• não sobe diretamente (otimize as asas, endireite o cone ou equilibre o centro de massa, o centro de massa não deve estar muito atrás)

• Se houver muita ou pouca água no interior, o foguete não voará de forma otimizada.