Contextualização
Algoritmos geométricos são uma parte essencial da ciência da computação que lida com algoritmos que são projetados para resolver problemas baseados na geometria. Eles são os blocos de construção para uma série de aplicações em diferentes campos, como robótica, reconhecimento de padrões, design de computadores e, claro, videogames! Além disso, precisamos compreender os fundamentos da computação e do pensamento computacional, como conceitos básicos de algoritmos, para sermos bons solucionadores de problemas em nossa vida cotidiana, acadêmica e profissional futura.
Muito embora estejamos lidando com um conceito tipicamente da computação, podemos desenvolver essa habilidade de raciocínio de forma lúdica e dinâmica, a partir de atividades práticas que exploram o espaço e a geometria. É comum pensarmos que "algoritmo" é um conceito muito avançado, mas ele está presente no nosso dia a dia, quando seguimos uma receita de bolo, quando montamos um quebra-cabeça, quando seguimos uma rota no GPS, etc.
A importância de compreender os algoritmos geométricos se reflete diretamente na capacidade de resolver problemas. Cada vez mais, somos desafiados por problemas que exigem não apenas um pensamento linear, mas também a capacidade de lidar com múltiplas dimensões, espaços e formas. Da resolução de problemas de engenharia à programação de jogos de computador, os algoritmos geométricos são ferramentas essenciais que proporcionam uma metodologia sistemática para enfrentar esses desafios.
Para aprofundar o conhecimento, os alunos podem recorrer a algumas fontes confiáveis. Para um entendimento mais geral sobre o que são algoritmos, recomenda-se a leitura do artigo "O que é um algoritmo e por que eles são importantes" (disponível em: https://blog.betrybe.com/tecnologia/o-que-e-algoritmo/). Além disso, o capítulo "Algoritmos Geométricos" do livro "Algoritmos: Teoria e Prática", de Thomas H. Cormen, traz uma abordagem detalhada do tema (livro disponível em muitas bibliotecas e livrarias).
Atividade Prática
Título: Construção de um Labirinto Geométrico
Objetivo do Projeto
Este projeto visa a aplicação de algoritmos geométricos de forma lúdica e prática através da construção de um labirinto de papelão. Como forma de estimular o trabalho em equipe, este projeto deve ser realizado por grupos de 3 a 5 alunos, tendo uma duração total de aproximadamente duas a quatro horas por aluno.
Descrição do projeto
Os alunos irão projetar e criar um labirinto físico a partir de papelão, usando conceitos de geometria e algoritmos para guiar um objeto (uma bolinha, por exemplo) do início ao fim do labirinto. O labirinto deverá apresentar pelo menos um trajeto válido, contendo curvas, retas e esquinas/geometrias de 90 graus.
Materiais necessários
- Papelão (pode ser reutilizado de caixas de embalagem)
- Lápis e borracha
- Régua
- Tesoura
- Cola
- Uma bolinha pequena (pode ser de gude)
Passo a passo para realização da atividade
- Planejamento: Como grupo, planejem o labirinto. Decidam o tamanho, o formato e como será o trajeto do labirinto. Desenhem o esboço de seu labirinto em uma folha de papel.
- Algoritmo do trajeto: No esboço de seu labirinto, criem um algoritmo de passos que descreva o percurso da bolinha da entrada até a saída do labirinto.
- Preparação do material: Meçam e cortem o papelão de acordo com o planejamento do seu labirinto.
- Montagem: Coloquem as partes do papelão de acordo com o esboço criado e deixem secar. Certifiquem-se de que a bolinha consiga percorrer todo o trajeto previsto.
- Teste: Testem o labirinto com a bolinha e verifiquem se ela pode chegar até a saída seguindo o algoritmo criado. Se necessário, façam ajustes.
Entrega do projeto
Após a construção do labirinto, cada grupo deve produzir um relatório com os seguintes tópicos:
- Introdução: Descrição do projeto, relevância dos algoritmos geométricos na vida real e o objetivo do projeto.
- Desenvolvimento: Explicação sobre o conceito de algoritmos geométricos, detalhamento da atividade realizada, explanação da metodologia utilizada e apresentação dos resultados (com fotos do labirinto, se possível). Mostrem o algoritmo criado em formato de lista de passos.
- Conclusão: Retomada dos pontos principais do trabalho, explicitação dos aprendizados obtidos, conclusões sobre o projeto e possíveis maneiras de melhorá-lo ou expandi-lo.
- Bibliografia: Indicação das fontes que foram usadas para embasamento teórico e execução do projeto.
