O celular na sala de aula. Você sabia que seu smartphone pode ajudar a prever o tempo?
Você certamente já planejou algo do tipo: “amanhã à tarde irei à casa de meu colega para juntos irmos à praia”. Então você acorda com um belo dia ensolarado mas, aos poucos, o céu fica nublado, mesmo com a previsão meteorológica: “Fim de semana com sol durante o fim de semana, em todo o Estado”. Se eu te disser que o seu smartphone pode ajudar a fornecer previsões de tempo mais precisas, talvez você pense: “mas foi exatamente no smartphone que eu vi aquela previsão furada!”.
Os smartphones certamente foram responsáveis por uma revolução na vida da maioria de nós. Muitas — senão a maioria — das pessoas lendo este texto agora, o fazem em seus dispositivos móveis. E não é apenas na navegação na internet que os smartphones substituíram equipamentos do nosso cotidiano (neste caso, o computador). A lista de objetos cujas funções podem ser desempenhadas por esses dispositivos é enorme: agendas eletrônicas, calculadoras, telefones fixos, aparelhos de fax, aparelhos de localização GPS, cadernos para anotações, livros, máquinas fotográficas, filmadoras, gravadores de voz, rádio, tocadores de música...
Com tantas possibilidades de uso, é de se esperar que os smartphones possam ser utilizados em sala de aula como facilitadores do processo de ensino/aprendizagem. Hoje, apesar dos desafios inerentes a essa utilização, acredita-se que o celular possa cumprir essa função nas escolas. Entretanto, houve uma época em que seu uso em sala de aula pelos alunos era proibido, por lei, no Estado de São Paulo. Demorou 10 anos para que essa lei fosse alterada, liberando o uso do aparelho para atividades pedagógicas (leis 12.730/07 e 16.567/17).
Há várias formas de se utilizar o celular para fins pedagógicos. Aqui, focarei o hardware, os componentes eletrônicos e, inicialmente, precisamos entender alguns detalhes de um smartphone. Para serem realmente smart, os celulares precisam contar com diversos sensores. Sensores são dispositivos cuja função é detectar e responder a algum estímulo, como movimento, luz, calor, pressão etc. Para saber se você girou o celular para a horizontal e girar a imagem na tela de acordo, por exemplo, o aparelho possui um sensor de movimento chamado giroscópio. Para ajustar automaticamente a luminosidade da tela, é utilizado um sensor de luz ambiente. Para impedir que sua orelha acidentalmente toque o botão de desligar quando você atende a uma ligação, há um sensor de proximidade. Esses são apenas alguns exemplos de sensores e suas funções. Para uso didático, especificamente para o ensino de física e ciências, esses sensores podem coletar dados em experimentos que envolvem fenômenos físicos do cotidiano.
Voltemos ao assunto previsão do tempo. Uma previsão meteorológica é feita em alguns passos. Primeiramente determinam-se as condições da atmosfera em um certo momento: temperatura, pressão, velocidade, entre outras. Depois, um supercomputador recebe esses dados e utiliza equações matemáticas para simular, a partir de modelos numéricos, como a atmosfera se comportará nos próximos dias. Logicamente, quanto mais informações obtidas, maior o índice de acerto nas previsões.
A pressão atmosférica é uma das variáveis de grande importância na determinação da previsão do tempo. Uma pressão atmosférica baixa favorece a subida de frentes de ar e, consequentemente, a formação de nuvens de chuva. Por outro lado, uma pressão atmosférica alta propicia a descida de camadas de ar, diminuindo a formação de nuvens e favorecendo um dia ensolarado.
Dentre os diversos aplicativos que realizam a leitura e o processamento dos dados dos vários sensores do celular, gostaria de destacar o aplicativo phyphox, acrônimo de physical phone experiments (experimentos físicos com o telefone, em tradução livre). Esse aplicativo conta com diversas sugestões de experimentos que podem ser feitos com o celular, de maneira mais fácil, rápida e intuitiva que das formas tradicionais. Há também a possibilidade de coletar os dados de determinado sensor e exportá-lo para estudo mais aprofundado.
Voltando à questão inicial: como um aparelho celular pode proporcionar previsões do tempo mais precisas? Bem, um dos sensores presentes nos smartphones atuais é o barômetro, que mede a pressão atmosférica. O app Weather Channel, da Weather Company, pode utilizar os barômetros dos celulares para coletar dados da pressão atmosférica local para utilizá-los em modelos meteorológicos próprios. Isso aumenta muito o número de pontos de coleta de dados, resultando em previsões do tempo mais precisas para um bairro, por exemplo.
Mas os barômetros dos celulares são precisos? Bem, eu moro a aproximadamente 2 km de uma estação meteorológica do Inmet. Em um experimento, deixei o phyphox tomando dados de pressão atmosférica em um celular por 24h. A seguir, baixei os dados da estação meteorológica e comparei esses dados (linha azul) e os do phyphox (linha laranja). A precisão foi muito satisfatória (ver na figura abaixo).
Por fim, o phyphox pode ser utilizado em aulas de Física para tomar diversos dados em experimentos utilizando movimentos de carrinhos, pêndulos, sons, luminosidade e mesmo pressão atmosférica. O experimento descrito permite diversas discussões, como o porquê dos dois pontos de máximo e de mínimo no período de 24 h, incertezas em medidas, coleta e processamento de dados, uso de gráficos etc. Tais discussões têm relação estreita com as Competências Específicas 1 e 3 de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, BNCC - EM:
"Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global."
"Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC)."
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