Sistema binário natalino: como ensinar às crianças a linguagem do computador
Essa brincadeira tem como objetivo introduzir o conceito de sistema binário em crianças a partir dos 5 anos
A proposta dessa brincadeira é entender a linguagem do computador
Você faz parte do time que está preocupada(o) com as crianças que passam horas e horas na frente do videogame e do celular? Que tal começar a ensiná-las como criar tecnologia e como isso realmente funciona? Para tanto, você vai precisar de papel e lápis de cor – e nada de máquinas!. Sim, as crianças começam a entender o mundo numérico a partir do analógico. Afinal, os ambientes digitais, analógicos, naturais e sociais fazem parte de uma mesma Realidade, vista a partir de diferentes níveis [1]. O letramento em programação, que é o que eu apresento aqui, quando ensinado sob essa perspectiva, ajuda a compreender a relação entre esses diferentes níveis da Realidade, religando saberes, experiências, perspectivas e, principalmente, pessoas.
No artigo sobre Smoothie de Morangos vimos como as informações entram (input) no computador e são processadas por ele, de acordo com um algoritmo pré-estabelecido por uma inteligência humana ou artificial, resultando em imagens, textos, números, sons, games ou vídeos (output). Mas como isso acontece?
O significado do 0 e do 1 para o computador
A revolução tecnológica contemporânea foi possível graças à invenção do transistor, um semicondutor de energia que além de amplificar a corrente elétrica também funciona com um interruptor que, basicamente, liga e desliga conforme a intensidade da voltagem. Quando há uma voltagem suficiente ele está ligado, ou seja, está no modo ON. Caso contrário ele estará desligado, no modo OFF.
Para simbolizar o ON e o OFF convencionou-se o 0 para OFF e o 1 para ON. Todas as informações ou inputs que o computador recebe só podem ser compreendidas pela máquina na forma de sequências numéricas de 0 e 1 (OFF E ON). Essa é a verdadeira língua do computador, conhecida como linguagem de máquina.
Assim, quando o computador lê um comando dado por qualquer linguagem de programação ele precisa, antes, traduzir esse comando para uma sequência de zeros e uns que funcionam de acordo com o sistema binário, um tipo de numeração posicional. Nessa brincadeira iremos somente entender como o computador interpreta 0 e 1s para conseguir ler programas, redigidos por pessoas muito mais espertas do que ele. No próximo artigo vou apresentar uma brincadeira para aprender a contar usando o sistema de notação posicional binário.
Hoje, proponho uma brincadeira para introduzir o conceito de sistema binário em crianças a partir dos 5 anos. Trata-se de ajudar sua filha ou seu filho a mobilizar o conceito de computacional on e off ligando-o aos algarismos 0 e 1.
Como um computador interpreta uma informação.
O que é a linguagem das máquinas (o sistema binário).
Que todos os computadores, celulares, tablets e televisões digitais (entre outros dispositivos) compreendem os comandos por meio do sistema binário (0 e 1s).
Conhecimentos acerca da eletricidade.
Uma folha de papel sulfite ou canson A4 (pode ser branca ou colorida) com a ficha de desenho natalino impressa (segue abaixo modelo para download). Se você for repetir a brincadeira deixando a criança criar seu próprio desenho imprima a ficha de desenho binário vazia e providencie lápis grafite e borracha (modelo abaixo para download).
Imagem do transistor e do chip impressas, no caso de não ter um transistor ou um chip (modelo abaixo para download).
ficha_desenho_natalinoBaixar
ficha_vazia_desenho_binárioBaixar
transistores_chipBaixar
Quando vamos aprender brincando é preciso organizar o espaço. A organização ajudará as crianças a compreenderem melhor as brincadeiras e fará com que o tempo também seja mais bem aproveitado. Por isso, todas as sugestões aqui apresentadas virão com dicas de como organizar melhor esse momento lúdico com seus filhos ou filhas.
Inicie a brincadeira em um sofá ou no chão com o computador, tablet ou celular em suas mãos. Se você escolher um computador de mesa, inicie a brincadeira na mesa desse computador. Organize, separadamente, um espaço plano reservado para os materiais de colagem e a ficha de desenho natalino (de preferência uma mesinha com cadeiras apropriadas para o tamanho da sua filha ou filho).
Deixe os materiais de colagem visíveis, separados e de fácil acesso. Peça para que as crianças mantenham a organização da mesa de colagem. Quando foi iniciar a brincadeira de colagem deixe o celular, o tablet ou o computador usado para a introdução longe do alcance das crianças. Tal cuidado facilitará a concentração delas na proposta. No final da brincadeira convide seu filho ou sua filha para a limpeza e organização dos espaços utilizados.
Comece perguntando para a sua filha ou o seu filho se ele ou ela sabe o que acontece quando algum símbolo na tela do computador, tablet ou celular é clicado. Se você propôs a brincadeira do input e output (aquela do Smothie do Morango), procure verificar se as crianças lembram desse princípio. Caso contrário explique que quando clicamos em um ícone na tela desses dispositivos estamos "falando" para o computador que queremos que ele inicie ou abra um programa.
Explique todos os desenhos, imagens, sons e aplicativos que temos dentro dos computadores, tablets e celulares são construídos na forma de programas computacionais. Esses programas são listas de tarefas a serem cumpridas pela máquina em um tempo determinado para resolver um problema (a brincadeira do Smoothie de Morango também aborda esse princípio). Essas listas são escritas por pessoas na forma de linguagens de programação. No entanto, o computador tem um segredo que poucos sabem: ele só compreende 0 e 1.
Por que o computador só compreende 0 e 1? Porque dentro da máquina tem umas pecinhas muito pequeninas que se chamam transistores.
Em seguida diga que todos os transistores podem funcionar como pequenos interruptores de eletricidade.
Depois pergunte: e seu eu quiser acender a luz, o que eu faço? As crianças vão responder que você deve apertar novamente o interruptor.
Após essa experiência pergunte: quando vocês acham que a eletricidade passa pelo interruptor? Quando a luz está apagada ou acesa? Deixe as crianças pensarem e fale que quando a luz está acesa significa que a eletricidade passou pelo interruptor e quando ela está apagada significa que ela não passou.
Acenda a luz e fale: quando o transistor está ligado o computador recebe a mensagem de On (ligado em inglês), quando ele está desligado, ele recebe a mensagem de Off (desligado em inglês). O On dentro do computador equivale ao número 1 e o Off equivale ao número 0. Todas as informações que o computador recebe são compreendidas na forma de 0 e 1 ou On (quando a eletricidade passa pelo transistor) e Off (quando a eletricidade não passa pelo transistor).
Terminada a explicação, leve as crianças para a mesa onde estão o desenho e os materiais para colorir ou fazer a colagem (ou os dois se você preferir). Lembre-se de escolher materiais que não sejam facilmente engolidos.
Converse com sobre os procedimentos para usar o material (tampar a cola bastão após usá-la, se for cola líquida usar só um pingo de cola por lantejoula, passar pouca cola no espaço a ser preenchido, devolver os lápis para o estojo após usá-los etc.).
Sublinhe que nenhum material deve ser levado à boca. Se for usar lápis apontado ensine a criança a mantê-los longe dos olhos dela e de outros amigos ou irmãos próximos. Permaneça presente e atento ou atenta o tempo todo. Lembre-se: é o seu momento com sua filha ou filho: aproveite 100% e desligue-se do resto!
Após o desenho pronto conclua que 0 signifca off: quando não acontece nada no computador (ou qualquer outro dispositivo que use a tecnologia digital). Já 1 significa On: quando o computador (ou qualquer outro dispositivo que use a tecnologia digital) faz alguma coisa.
Repita a brincadeira convidando a criança a criar seu próprio desenho binário, escrevendo o algarismo 1 nos quadrados que deverão ser preenchidos. Neste momento você pode inverter os papeis e fazer a atividade que sua filha ou filho preparam. Outra sugestão é propor a atividade, preparada pela criança, para algum amigo (ou irmão). Se a criança convidada já tiver participado da primeira brincadeira, só será preciso fazer uma pequena revisão. Caso contrário, recomece tudo e peça ajuda da sua filha ou do seu filho para explicar a língua "secreta" das máquinas. Divirtam-se!
[1] Refiro-me aqui à definição de Realidade proposta pelo físico teórico Nicolescu (2001). Nicolescu (2001, p. 28) afirma que a Realidade é: "aquilo que resiste à nossas experiências, representações, descrições, imagens ou formalizações matemáticas."