Stop-Motions para o Ensino de Cinemática

Link do Vídeo

Transcrição do vídeo:

Olá pessoal. Espero que estejam bem. Para quem não me conhece, meu nome é Daniel, sou professor de Física no Instituto Federal de Goiás. Neste vídeo, venho compartilhar uma experiência didática que trabalhei esse ano e acho que foi bem interessante.
Sempre tive problemas com a parte de cinemática no 1o ano do ensino médio. A matemática das equações assusta os estudantes que vem do ensino fundamental, e em muitos casos eles não tiveram uma base muito boa em matemática. Então toda a ideia de se representar movimento utilizando funções é uma novidade muito chocante e assustadora para muitos.
Pensei então em tornar a coisa mais palpável, mas sem negar o acesso ao conhecimento matemático. Além disso, de forma que eles pudessem desenvolver outras habilidades no processo. Pra isso decidi que os estudantes fariam Stop-Motions, aqueles filminhos feitos a partir de fotos estáticas, colocadas em sequência, para dar a ideia de movimento.

Nesse vídeo eu vou apresentar os resultados desse processo, que achei muito legais. Primeiro vou detalhar um pouco mais a atividade. O que pedi aos estudantes para fazer, o que cobrei. E então vou mostrar cada vídeo. Alguns vídeos tive que retirar, de grupos que fizeram errado, possivelmente por não entenderem alguma coisa da atividade. Para evitar quaisquer problemas de exposição de menores, não vou identificar os autores. Se eles quiserem manifestar a autoria, só fazer pelos comentários. Quem quiser saber algo mais sobre o processo, manda aí nos comentários também, que terei prazer em explicar.

O projeto inteiro durou mais ou menos um bimestre. Aproximadamente 8 aulas de 1h30min. Dava para fazer em menos, se eu conduzisse os alunos com mais precisão, mas eu gosto de trabalhar com um pouco mais de liberdade, deixando os alunos quebrando a cabeça sozinhos um tempo para só depois eu apresentar a solução.

Primeiro, Expliquei o que é um Stop Motion. Dei exemplos. Expliquei o que é fps, o número de quadros por segundo. Muitos alunos acostumados com jogos de videogame são familiarizados com o termo, pois é uma medida da suavidade do movimento do jogo. Então fizemos uma continha simples para descobrir o tempo entre cada quadro. Se o filme tiver 10 quadros por segundo, os quadros terão um intervalo de 0,1 segundos entre eles. Se o filme tiver 8 quadros por segundo, 0,125, pois 8 quadros separados por 0,125 segundos completarão 1 segundo.

Então eles tiveram que escolher para o primeiro vídeo o número de quadros por segundo. A escolha era livre, mas tinham que escolher: fps baixo demais significaria um movimento travado. fps alto demais significaria número muito grande de imagens.

Com o fps escolhido e sabendo o tempo de cada quadro, fomos para o Excel. Sempre tento fazer alguma atividade com o Excel com meus alunos, pois acho uma ferramenta fundamental no mundo de hoje, além de servir como uma introdução à lógica de programação. Então eles montavam uma planilha com uma coluna para tempo e uma para posição. Definia o tempo do primeiro e do segundo quadro, e deixava o Excel fazer o resto.

Então cada grupo tinha que escolher a velocidade de seu móvel. Eles podiam escolher qualquer velocidade. Se tivesse a ver com o filme, melhor ainda. Por exemplo, se fossem usar um carrinho, seria interessante velocidades realistas, tipo 10, 20 ou 30 metros por segundo. Então, tinham que inserir a função da posição no excel com a velocidade escolhida. No caso, simplesmente a velocidade vezes o tempo transcorrido. Bota o excel para calcular, fazer o resto no vídeo todo, e pronto. Tabela feita.

Agora era a hora de filmar. Primeiro, eles tinham que definir como fariam o vídeo. Escolher o objeto, posicionar a câmera. Então, tinham que escolher uma escala. Um carrinho de brinquedo não vai andar de fato 30m/s, será preciso ajustar uma correspondência de escala. Talvez cada metro na tabela corresponda a 10 ou mesmo 1 cm no mundo real. Os grupos tinham que pensar isso e definir. Nos primeiros vídeos eu exigi que eles me explicassem qual era a escala.

E eu avaliava seguindo quatro critérios: Primeiro, se a planilha foi entregue e estava correta, e condizia com o movimento. Alguns alunos demoraram a entender que a planilha determinava a posição do objeto a ser filmado. Isso foi muito doido. Por mais que eu explicasse, insistiam em chegar com um vídeo pronto. E eu perguntava: tá, cadê a planilha? E eles: não fizemos ainda. E eu dava bronca, mandava apagar o vídeo e fazer a planilha primeiro.

O segundo critério era o que já mencionei, a escala. Tinham que me explicar, seja por vídeo ou foto, a escala utilizada. Por exemplo, podia dizer que cada azulejo do chão corresponderia a 2 metros. Ou que cada linha de caderno seria 1 metro, por exemplo. E a posição seguiria por essa escala.

Muitos alunos tiveram dificuldade em entender isso também. Por exemplo, se escolhiam a escala de que cada azulejo era 10 metros, tinham uma dificuldade tremenda em entender que se a posição na planilha indicava 5 metros eles deveriam colocar exatamente na metade do azulejo, e se fosse 6 um pouco depois da metade. Demoramos muito tempo para esclarecer isso.

O terceiro critério era o próprio movimento do vídeo, se condizia com o proposto. Por exemplo, se no primeiro vídeo eu queria um movimento uniforme, o vídeo deveria exibir um movimento uniforme, e não algo diferente.

E o quarto e último critério era a estética. A qualidade do vídeo, como a estabilidade da câmera e a nitidez das fotos.

Então mostro o resultado dos primeiros vídeos.

Bem legal, né? Viram que cada grupo pensou numa forma diferente de fazer. Alguns contaram uma história, outros utilizaram o pátio, explorando os espaços da instituição, outros fizeram versões bem simples.

Depois dessa primeira familiarização com o processo, a complexidade ia aumentando. O segundo vídeo era sobre movimento uniformemente variado. Tinham que colocar no excel uma nova equação, dessa vez com uma aceleração, também escolhida por eles. Podia ser desaceleração também.

No movimento acelerado ou desacelerado era bem legal ver a reação dos estudantes, vendo o resultado final. Comentários do tipo “olha, professor, ele vai andando cada vez mais rápido!”. Torna a compreensão do que é aceleração mais palpável. Então com vocês, os vídeos dos estudantes.

O terceiro vídeo foi ainda mais desafiador. Eles tinham que juntar dois movimentos: um uniforme e um uniformemente variado. Poderia ser por exemplo um carro que viaja a uma velocidade constante e então freia. Eles precisavam então definir quais seriam o movimentos, e entender como representar a mudança do tipo de movimento nas equações. Em outras palavras, entender que há uma continuidade, que a velocidade final de um movimento deve ser a velocidade inicial do outro, e que o tempo já transcorrido deve ser levado em conta ao montar a segunda equação. Os alunos em geral demoraram para resolver todas as dificuldades, mas depois de muito trabalho, deu certo.

O quarto vídeo era sobre lançamento balístico, ou movimento oblíquo. Deveriam entender que o lançamento balístico é a combinação do que fizeram no vídeo 1 com o que fizeram no vídeo 2. Isto é, um movimento uniforme na horizontal e um acelerado, para baixo, na vertical. As dificuldades que mais vi nesta etapa foram as de definir corretamente a escala, e entender a noção de coordenadas, x e y. Mas também no final o resultado foi bom.

Finalmente, no quinto e último vídeo os estudantes deveriam utilizar o que aprenderam para contar uma história, que misturasse diferentes tipos de movimento. Dessa vez, adicionei um novo critério: o enredo, tendo um clímax. Queria um vídeo com alguma emoção. E devo dizer que, em geral, os resultados foram incríveis.

E aí, o que vocês acharam? Eu fiquei encantado com os resultados. Foi a primeira vez que fiz isso, mas certamente vou repetir, da próxima vez mais preparado. Neste semestre, vou até fazer uma versão mais curta também com estudantes de física 1 da Engenharia, até para comparar o desempenho. Obrigado por terem assistido até aqui. E como eu disse, se quiserem saber mais alguma coisa, podem mandar perguntas aí nos comentários. Abraços.