Informática e IA

Informática e IA

Para escolas secundárias

Os nossos kits de Informática e IA permitem aos alunos compreender e ajudar a moldar a tecnologia digital através de uma aprendizagem prática e baseada em projetos, que os prepara para carreiras em informática, engenharia e na economia baseada em dados.

A informática e a inteligência artificial impulsionam a inovação, ajudam a enfrentar desafios globais e constituem a base de quase todas as profissões do futuro.

Cada kit contém um conjunto focado de projetos práticos, especificamente concebidos para utilização em sala de aula até ao final do ensino secundário.

O que contém o conjunto

  • Todos os projetos incluem manuais detalhados e instruções para as experiências.

  • Um conjunto completo, que abrange sete áreas temáticas, foi concebido para quatro a seis alunos.

  • Integração da matemática: foram acrescentadas referências matemáticas a cada kit para reforçar a ligação entre a matemática e a informática.

  • Alinhamento curricular: as experiências estão alinhadas com as NGSS, os currículos nacionais (incluindo os currículos alemães) e as normas PISA, para responder às mais elevadas exigências educativas.

  • Praticidade em sala de aula: cada kit contém um número gerível de projetos, fáceis de integrar no dia a dia escolar.

  • Todos os kits são fornecidos com materiais completos, instruções e recursos digitais, incluindo software utilizável sem ligação à internet, para tornar a aprendizagem cativante e eficaz.

As suas vantagens

  • Sistema inovador de caixas empilháveis — modular, bem organizado e expansível

  • Forte integração da matemática, adequada à idade

  • Elevada durabilidade e praticidade em sala de aula para as escolas

  • Alinhamento com normas internacionais e nacionais

  • Construção progressiva de um laboratório de física completo

Áreas principais abrangidas:

Experimentar código e lógica · Decifrar o mundo dos dados · Construir a sua própria IA · Dar vida a robôs · Tudo conectado de forma inteligente · Seguro e responsável no mundo digital · Um olhar para dentro do computador

Conteúdo das sete caixas:

Caixa 1: Programação e algoritmos

Temas: pensamento algorítmico, programação por blocos e baseada em texto, estruturas de controlo, algoritmos, desenvolvimento de software

  • Programação com ciclos e condições.

  • Desenhar e mover objetos numa grelha de coordenadas.

  • Conceber e testar algoritmos do dia a dia, como a pesquisa e a ordenação.

  • Criar um programa com funções e listas.

  • Estruturar um programa mais extenso com conjuntos de dados e módulos.

  • Testar, depurar e melhorar um programa através do processo de desenvolvimento de software.

Caixa 2: Dados, codificação e análise de dados

Temas: representação de dados (binário, hexadecimal, texto, imagem, som), recolha de dados, análise de dados, bases de dados

  • Representar números e texto em binário.

  • Recolher e limpar um conjunto de dados real.

  • Codificar imagens e som em hexadecimal e comparar a compressão.

  • Criar gráficos e painéis de dados.

  • Construir e consultar uma base de dados simples com SQL.

  • Analisar dados e identificar tendências.

Caixa 3: Aprendizagem de máquina e inteligência artificial

Temas: como as máquinas aprendem, classificação, redes neuronais, aprendizagem profunda, IA generativa, agentes de IA, ética da IA e sociedade

  • Treinar um classificador simples de imagem ou de voz.

  • Explorar árvores de decisão com exemplos do mundo real.

  • Investigar como uma rede neuronal pondera as entradas.

  • Avaliar criticamente os resultados da IA generativa e identificar desinformação.

  • Construir e testar um agente de IA simples que reage ao seu ambiente.

  • Conceber e otimizar o seu próprio modelo de IA, da preparação dos dados à inferência.

  • Explorar a ideia básica dos grandes modelos de linguagem e da representação do conhecimento.

  • Comparar a aprendizagem profunda com a aprendizagem não supervisionada e por reforço, através de um pequeno exemplo.

  • Avaliar o impacto da IA na sociedade e no mercado de trabalho.

Caixa 4: Robótica e controlo

Temas: sensores e atuadores, computação física (micro:bit, Arduino), circuitos de controlo, programação de robôs, automatização

  • Construir e programar um robô móvel.

  • Ler valores de sensores e reagir a eles.

  • Implementar um circuito de controlo fechado, por exemplo, seguimento de linha.

  • Programar um braço robótico para uma sequência de movimentos.

Caixa 5: Redes, a internet e a Internet das Coisas

Temas: redes informáticas, a internet, protocolos e endereçamento, a Internet das Coisas, sistemas conectados

  • Montar uma pequena rede local e trocar mensagens.

  • Ligar um sensor a uma plataforma IoT.

  • Explorar o funcionamento da internet: protocolos, camadas e endereçamento IP e MAC.

  • Comparar topologias de rede e medir a transmissão de dados.

Caixa 6: Segurança da informação, proteção de dados e responsabilidade digital

Temas: cibersegurança, encriptação, proteção de dados e legislação de proteção de dados, direitos de autor, sistemas de informação, ética digital e colaboração humano–IA

  • Investigar a proteção de dados em aplicações do dia a dia.

  • Explorar como as palavras-passe e as chaves protegem os dados.

  • Encriptar e desencriptar mensagens com métodos clássicos.

  • Discutir e documentar a utilização responsável da IA.

  • Compreender e construir um pequeno sistema de informação, como uma base de dados da turma ou um sistema de reservas.

  • Analisar os direitos de autor, as licenças e as regras de proteção de dados aplicáveis a software e dados.

  • Conceber um fluxo de trabalho de colaboração humano–IA e avaliar a distribuição de funções.

Caixa 7: Sistemas informáticos e funcionamento dos computadores

Temas: arquitetura de computadores (processador, memória, armazenamento), lógica booleana e portas lógicas, sistemas operativos e software de sistema

  • Explorar os componentes de um computador e o fluxo de dados entre o processador, a memória e o armazenamento.

  • Construir circuitos lógicos simples com AND, OR e NOT.

  • Investigar como o processador executa um programa e como a memória e o armazenamento funcionam em conjunto.

  • Explorar o papel do sistema operativo e do software de sistema.

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