LabsLand Teach lessons

• Altera DE1-SoC
• 45 min
• Graduação introdutória
• Português (Brasil)

Lógica digital na DE1-SoC com VHDL (6/6): projeto final de FSM — máquina de venda automática

Construa uma FSM VHDL de máquina de venda automática, teste os caminhos de crédito no hardware e, se houver tempo, experimente checkpoints opcionais.

• Executar e explicar uma máquina de estados finitos não trivial em hardware real.
• Construir um controlador de máquina de venda cujo estado represente o crédito acumulado.

Includes student questions and response prompts.

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• Materials
• 70 min
• Ensino superior introdutório
• Português (Brasil)

Medição de dureza: evidências de indentação no Materials

Os estudantes usam o laboratório remoto Materials para comparar evidências de dureza Vickers e Brinell, relacionar o tamanho da indentação à dureza e distinguir dureza superficial de tenacidade ou resistência à tração.

• Explicar a dureza como resistência à indentação plástica localizada.
• Comparar os métodos Vickers e Brinell em nível introdutório.

Includes student questions and response prompts.

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• Boyle's Law
• 30 min
• Ciências nos anos finais do ensino fundamental e no início do ensino médio
• Português (Brasil)

Metade do volume, o dobro da pressão?

Teste uma afirmação marcante sobre proporção inversa usando as leituras de 20 mL e 10 mL de um ensaio real de Boyle.

• Medir a pressão em 20 mL e 10 mL no mesmo ensaio com a seringa.
• Calcular a razão entre as pressões depois que o volume é reduzido à metade.

Includes student questions and response prompts.

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• Microscope (Direct)
• 45 min
• Ensino Médio inicial
• Português (Brasil)

Microscópio: aumento, foco e evidências celulares

Os estudantes usam o Microscópio (Direct) para observar uma amostra real em vários aumentos, ajustar foco e iluminação, selecionar evidências visíveis e justificar uma identificação celular sem inventar medições.

• Usar o Microscópio (Direct) no modo de amostras celulares para observar uma amostra real em vários aumentos.
• Explicar por que 4x, 10x, 40x e 100x são úteis para objetivos de observação diferentes.

Includes student questions and response prompts.

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• Microscope (Direct)
• 70 min
• Educação secundária
• Português (Brasil)

Microscópio: descobrir, preparar e observar

Os estudantes descobrem os materiais necessários para preparar uma amostra de cebola, investigam qual tecido permite a passagem da luz, praticam uma montagem úmida e comparam sua previsão com uma preparação de referência do laboratório.

• Identificar os materiais de uma montagem úmida de cebola a partir de suas funções e explicar para que servem.
• Justificar qual camada da cebola é adequada usando espessura, transparência e capacidade de ficar plana.

Includes student questions and response prompts.

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• Moment of Inertia
• 40 min
• Física do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Momento de inércia: as mesmas massas, perto ou longe do eixo?

Os estudantes usam duas execuções controladas do laboratório remoto de Momento de Inércia para testar como o deslocamento das mesmas massas altera a resposta rotacional.

• Realizar uma comparação controlada na qual apenas a distância das massas pontuais ao eixo muda.
• Extrair da planilha do laboratório a velocidade máxima e o tempo decorrido até esse máximo.

Includes student questions and response prompts.

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• Nios V for DE1-SoC
• 35 min
• Graduação em Ciência ou Engenharia da Computação
• Português (Brasil)

Nios V na DE1-SoC (1/5): primeira execução

Abra o CodeIDE Nios V na DE1-SoC, execute o programa pronto hello.elf e registre no terminal JTAG UART evidências da placa real.

• Executar um ELF pronto no sistema Nios V fixo da DE1-SoC.
• Identificar o Nios V como uma CPU soft-core RISC-V implementada dentro da FPGA.

Includes student questions and response prompts.

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• Nios V for DE1-SoC
• 55 min
• Graduação em Ciência ou Engenharia da Computação
• Português (Brasil)

Nios V na DE1-SoC (2/5): E/S mapeada em memória com C

Edite E/S mapeada em memória em C no Nios V, leia chaves, controle LEDs e explique como os endereços ligam o código ao hardware.

• Usar ponteiros volatile em C para acessar E/S mapeada em memória.
• Ler as chaves lógicas do Nios V no LabsLand pelo caminho GPIO JP1.

Includes student questions and response prompts.

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• Nios V for DE1-SoC
• 55 min
• Graduação em Ciência ou Engenharia da Computação
• Português (Brasil)

Nios V na DE1-SoC (3/5): E/S em assembly RISC-V

Modifique a E/S em assembly RISC-V, acompanhe instruções de carga e armazenamento e teste o caminho das chaves aos LEDs na DE1-SoC.

• Compilar e executar um arquivo ELF em assembly RISC-V para o Nios V.
• Relacionar instruções de carga, armazenamento, deslocamento, máscara e desvio ao comportamento em C.

Includes student questions and response prompts.

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• Nios V for DE1-SoC
• 75 min
• Graduação em Ciência ou Engenharia da Computação
• Português (Brasil)

Nios V na DE1-SoC (4/5): display HEX e temporizador

Compile e envie exemplos em C para o HEX0 e o temporizador de intervalo do Nios V e observe o comportamento de HEX0 e LEDR0 na DE1-SoC.

• Usar periféricos validados de display e temporizador mapeados em memória no sistema Nios V fixo.
• Explicar por que displays de sete segmentos precisam de padrões de segmentos codificados.

Includes student questions and response prompts.

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• Nios V for DE1-SoC
• 50 min
• Graduação em Ciência ou Engenharia da Computação
• Português (Brasil)

Nios V na DE1-SoC (5/5): pequena interface embarcada de hardware

Projete uma pequena interface embarcada no Nios V combinando entradas, LEDs, saída HEX, código enviado e evidências de testes no hardware real.

• Projetar um pequeno comportamento embarcado usando E/S mapeada em memória.
• Escolher C ou assembly RISC-V com base nas vantagens de cada implementação.

Includes student questions and response prompts.

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• Boyle's Law
• 35 min
• Ciências do ensino médio
• Português (Brasil)

O desafio do PV constante

Use cinco pares reais de pressão e volume para decidir se uma regra de multiplicação permanece consistente durante uma compressão completa da seringa.

• Coletar cinco pares selecionados de pressão e volume do ensaio de 60 mL.
• Calcular PV em unidades consistentes para cada par selecionado.

Includes student questions and response prompts.

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• Free Fall
• 35 min
• Ensino Fundamental (5º-6º ano, 10-12 anos)
• Português (Brasil)

O que cai primeiro, a bola pesada ou a leve?

Os estudantes usam o laboratório remoto de queda livre para prever, observar e comparar se uma bola pesada chega ao chão muito antes de uma bola leve.

• Prever qual de duas bolas você acha que vai chegar primeiro ao chão.
• Observar e anotar o tempo de queda que o laboratório mostra para cada bola.

Includes student questions and response prompts.

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• Pendulum
• 55 min
• 1º ano do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Pêndulo: como o comprimento afeta o período

Atividade para o 1º ano do Ensino Médio que usa o laboratório remoto de Pêndulo para medir períodos reais e decidir como o período muda quando o pêndulo fica mais curto ou mais longo.

• Distinguir período, oscilação, amplitude, comprimento e variáveis de uma investigação.
• Usar o laboratório remoto de Pêndulo para medir o período de um pêndulo padrão e de um pêndulo curto com o mesmo ângulo inicial.

Includes student questions and response prompts.

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• Pendulum
• 70 min
• Ensino Médio
• Português (Brasil)

Pêndulo: modelo, T² e comprimento efetivo

Atividade de Ensino Médio que usa o laboratório remoto de Pêndulo para medir períodos, linearizar com T² e discutir até que ponto o modelo ideal se ajusta aos dados reais.

• Medir períodos no laboratório remoto de Pêndulo mantendo constante o ângulo inicial.
• Calcular T² a partir do período médio e usá-lo para analisar a relação com o comprimento efetivo.

Includes student questions and response prompts.

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• Pendulum
• 55 min
• Ensino médio / final do ensino fundamental II
• Português (Brasil)

Pêndulo: o que controla o período?

Investigação avançada em que os estudantes usam o laboratório remoto de Pêndulo para testar se o ângulo inicial ou a configuração do pêndulo, incluindo as posições da lata, influencia mais o período.

• Usar o laboratório remoto de Pêndulo para coletar evidências de ângulo-tempo do laboratório ou de dados de referência fornecidos pelo professor.
• Estimar o período do pêndulo a partir de ciclos repetidos ou de cruzamentos no mesmo sentido.

Includes student questions and response prompts.

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• Planarians
• 40 min
• Anos finais do Ensino Fundamental / início do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Planárias detetives: identifique a substância misteriosa

Atividade curta para os anos finais do Ensino Fundamental e o início do Ensino Médio: os estudantes abrem o laboratório de Planárias no modo detetive, contam cruzamentos de linha no controle E e em dois mistérios, identificam a amostra de maior e de menor movimento e escrevem uma conclusão cautelosa baseada em evidências.

• Definir uma regra justa para contar cruzamentos de linha durante a observação de uma planária.
• Usar a substância E como controle de água ao comparar duas substâncias misteriosas.

Includes student questions and response prompts.

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• Kinematics
• 65 min
• Ensino médio
• Português (Brasil)

Plano inclinado: medindo a aceleração com dados reais

Os estudantes usam o laboratório remoto de Plano Inclinado para testar a relação entre distância e tempo ao quadrado, estimar a aceleração e discutir a incerteza dos dados reais.

• Coletar tempos medidos pelos sensores do laboratório remoto de Plano Inclinado.
• Testar se a distância se relaciona melhor com o tempo ou com o tempo ao quadrado.

Includes student questions and response prompts.

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• Plant Tissues
• 35 min
• Ensino Fundamental (10–12 anos)
• Português (Brasil)

Por dentro das plantas: uma viagem ao microscópio

Estudantes dos anos finais do Ensino Fundamental usam o laboratório remoto de Tecidos Vegetais para observar um caule real em 4x e 40x, desenhar o que veem e explicar que as plantas têm muitas células e pequenos tubos que transportam água.

• Abrir o laboratório de Tecidos Vegetais e observar um caule real com o microscópio.
• Comparar uma visão geral do caule em 4x com uma visão aproximada em 40x.

Includes student questions and response prompts.

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• Buoyancy
• 60 min
• Física do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Princípio de Arquimedes: massa aparente

Os estudantes usam o laboratório remoto de Empuxo para relacionar as leituras de uma balança durante a imersão, o líquido deslocado e o princípio de Arquimedes, sem tratar a leitura em gramas como uma força exata.

• Interpretar a leitura dinâmica em gramas do laboratório como uma leitura de massa/carga aparente, e não como uma força direta em newtons.
• Estimar a massa do líquido deslocado a partir da densidade do líquido e do volume do objeto.

Includes student questions and response prompts.

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• Arduino Board (visual)
• 50 min
• 8o/9o ano ou início do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Programação visual com Arduino real (1/4): primeiro programa visual

Os estudantes criam um programa visual para fazer o LED integrado de uma placa Arduino real piscar, verificam, enviam ao dispositivo e registram evidência do comportamento observado.

• Criar um programa visual com uma saída e uma espera.
• Distinguir instrução, ordem de execução e observação.

Includes student questions and response prompts.

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• Arduino Board (visual)
• 55 min
• 8o/9o ano ou início do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Programação visual com Arduino real (2/4): sequências e loops

Os estudantes transformam o piscar do LED integrado em um padrão de luz, primeiro copiando uma sequência e depois usando um loop para repetir só a parte necessária.

• Criar um padrão de luz com uma sequência clara.
• Usar um loop para reduzir repetição.

Includes student questions and response prompts.

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• Arduino Board (visual)
• 55 min
• 8o/9o ano ou início do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Programação visual com Arduino real (3/4): entradas e decisões

Os estudantes leem uma entrada real, conferem se ela muda e usam uma condição com limiar para controlar o LED integrado.

• Ler uma entrada e confirmar que ela muda antes de decidir uma saída.
• Usar uma condição `se / senão` com uma comparação e um limiar.

Includes student questions and response prompts.

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• Arduino Board (visual)
• 60 min
• 8o/9o ano ou início do Ensino Médio
• Português (Brasil)

Programação visual com Arduino real (4/4): mini-controlador

Os estudantes projetam um mini-controlador com entrada, decisão e saída, testam dois casos e explicam uma melhoria com evidência.

• Projetar um mini-controlador com entrada, decisão e saída.
• Testar o programa com dois casos definidos.

Includes student questions and response prompts.

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