Contextualização

A matemática permeia todos os aspectos da nossa vida, seja no cálculo rápido que fazemos para saber se o troco está correto, na estimativa de tempo para realizar uma atividade, ou na complexa programação por trás dos aplicativos que usamos no dia a dia. Nesse sentido, entender algoritmos é entender a base das soluções a problemas que usamos todos os dias. E não importa o quão complexo de um problema estamos falando, todos podem ser resolvidos por meio de um algoritmo, uma série de instruções ou regras definidas para alcançar um resultado ou resolver um problema.

Algoritmos são frequentemente associados à área da computação, mas é importante notar que eles não estão restritos a este campo. Em matemática, um algoritmo pode ser qualquer conjunto de instruções que, se seguidas corretamente e na ordem certa, levam à solução de um problema. Portanto, dominar algoritmos é a chave para resolver problemas, não apenas na matemática e na computação, mas em qualquer área que envolva estratégias de resolução de problemas.

Agora, olhando de uma perspectiva mais prática e relacionada ao mundo real, os algoritmos são a base para a criação e execução de programas de software, que estão presentes em praticamente todos os aspectos da vida moderna. Quando usamos um aplicativo no nosso celular para traçar a melhor rota até um destino, por exemplo, estamos usando um software que implementa um algoritmo de busca otimizada. Quando fazemos uma pesquisa no Google, a lista de resultados que recebemos é determinada por um algoritmo de classificação. Portanto, entender como os algoritmos funcionam não é apenas uma habilidade acadêmica, mas uma ferramenta que nos permite entender e responder melhor ao mundo à nossa volta.

Nos basearemos na plataforma Khan Academy, especificamente no curso de Algoritmos, para estudo e referências: Khan Academy - Algoritmos.

Atividade Prática

Título da Atividade: Resolvendo o Labirinto - Algoritmo de Busca

Objetivo do Projeto

Construir um labirinto e desenvolver um algoritmo eficaz para a resolução do mesmo. Através desta atividade, os alunos poderão experimentar a criação e implementação de um algoritmo prático, além de desenvolver a habilidade de trabalhar em equipe e gerenciar tempo, com o objetivo final de resolver um problema concreto.

Descrição Detalhada do Projeto

O projeto se desenrolará em três etapas: a construção do labirinto, o planejamento do algoritmo e a redação do relatório.

1. Construção do Labirinto: Os alunos irão construir um labirinto físico utilizando materiais reciclados (caixas de papelão, copos descartáveis, fita adesiva, etc). O labirinto deve ter ao menos um início, um fim, e diversos caminhos possíveis. É importante que o labirinto seja suficientemente complexo para que o algoritmo seja desafiado.

2. Planejamento do Algoritmo: Depois de construído o labirinto, cada grupo irá planejar um algoritmo que consiga guiar um "robozinho" (pode ser um carrinho de brinquedo) do início até o fim do labirinto. O algoritmo precisa ser eficaz para resolver o labirinto e deve ser apresentado sob a forma de um fluxograma.

3. Redação do Relatório: Paralelamente a execução das etapas, os alunos irão redigir um relatório detalhado sobre o projeto, explicando as escolhas feitas e justificando as decisões tomadas.

Materiais Necessários

• Materiais reciclados para a construção do labirinto (caixas de papelão, copos descartáveis, etc).
• Papel e caneta para o planejamento do algoritmo.
• Um pequeno "robô" ou carrinho de brinquedo.
• Câmera para registrar o processo e resultado.

Passo a Passo Detalhado para a Realização da Atividade

1. Montagem do Labirinto: Utilizando os materiais disponíveis, cada grupo de alunos deverá projetar e montar um labirinto com um início, um fim e diversos caminhos possíveis. É importante que o caminho seja suficientemente amplo para permitir a passagem do carrinho ou robozinho.

2. Planejamento do Algoritmo: Após a montagem do labirinto, o grupo deverá planejar um algoritmo que consiga levar um carrinho do início ao fim do labirinto. O algoritmo deve ser planejado e registrado sob a forma de um fluxograma.

3. Execução do Algoritmo e Registro: Os alunos executarão o algoritmo planejado com o carrinho, registrando o processo em vídeo para posterior análise e discussão.

4. Redação do Relatório: Paralelamente à execução das atividades, os alunos escreverão um relatório sobre o projeto, destacando os desafios, as estratégias utilizadas, os resultados e, principalmente, justificando as decisões tomadas.

Conexão das Entregas do Projeto

Ao final do projeto, os alunos devem entregar o seguinte:

1. Vídeo do Experimento: A gravação da execução do algoritmo no labirinto. Este vídeo será parte da avaliação e deverá ser incluído no relatório.

2. Relatório: Um documento que inclua os seguintes tópicos: Introdução (contexto e objetivos do projeto), Desenvolvimento (descrição detalhada do labirinto, apresentação do algoritmo utilizado, com fluxograma anexado), Conclusão (resultados obtidos, dificuldades enfrentadas, aprendizados adquiridos) e Bibliografia (referências utilizadas para a criação e execução do projeto).

O relatório deve ser redigido de forma clara e organizada, com uma formatação limpa e coerente. O uso de imagens, gráficos e tabelas é incentivado para melhor visualização do processo e resultados.