Quem Trabalha Dentro do Computador? CPU, RAM e Armazenamento

Período: Ensino Fundamental 1 | Ano: 3º Ano

Importante: Este material é meramente uma sugestão. Cabe ao educador adaptar as ideias oferecidas à realidade de sua turma, encontrando a melhor forma de aplicar o conteúdo.

Introdução: Exploração dos principais componentes responsáveis pelo processamento e pelo uso de informações durante uma tarefa. Os alunos diferenciam processador, memória RAM e armazenamento, entendendo que cada componente participa de uma etapa diferente do funcionamento do computador.

Construindo uma Simulação de CPU e Memória no Scratch

Projeto de programação visual em que os alunos criam um modelo simples de computador. O projeto mostra uma tarefa sendo enviada ao processador, passando pela memória de trabalho e depois sendo salva ou transformada em resultado.

Passo a Passo para Execução

  1. Organizar a turma em duplas.
  2. Abrir diretamente o editor de projetos do Scratch.
  3. Criar três personagens ou elementos visuais chamados 'Processador', 'RAM' e 'Armazenamento'.
  4. Criar também um ator chamado 'Tarefa'.
  5. Programar o ator 'Tarefa' para enviar uma mensagem quando a bandeira verde for clicada.
  6. Programar o 'Processador' para reagir à mensagem e apresentar uma operação simples.
  7. Programar a 'RAM' para mostrar que está mantendo a informação enquanto a tarefa acontece.
  8. Criar uma variável chamada 'dados_em_uso' para representar a informação temporariamente disponível.
  9. Criar outra variável chamada 'arquivo_salvo' para representar uma informação armazenada.
  10. Programar o projeto para limpar 'dados_em_uso' quando a tarefa terminar.
  11. Fazer o 'Armazenamento' manter a informação salva mesmo depois da simulação de encerramento da tarefa.
  12. Testar o projeto várias vezes e observar a diferença entre a informação temporária e a informação armazenada.
  13. Incentivar os alunos a trocar a tarefa matemática por uma tarefa relacionada a desenho, jogo ou música.
  14. Cada dupla deve apresentar o percurso de uma informação e explicar por que cada componente possui uma função diferente.

Comentários

Uma instrução é uma ordem que o computador precisa executar. A CPU trabalha seguindo essas instruções, enquanto a RAM ajuda a manter à disposição os dados necessários durante o trabalho. Variável, no Scratch, é um espaço nomeado que pode guardar um valor e mudar durante a execução do programa. Essa ideia representa algo importante da computação: programas precisam guardar informações para tomar decisões e realizar ações. No cotidiano, quando uma pessoa abre um navegador, edita uma fotografia ou joga, diversas informações estão sendo processadas e mantidas disponíveis enquanto a atividade acontece.

A Equipe Invisível do Computador

Os alunos encenam uma equipe de trabalho. Um estudante representa o processador, outro representa a memória RAM e outro representa o armazenamento. A dinâmica mostra o que acontece quando uma informação é usada naquele momento e o que precisa permanecer guardado para depois.

Materiais Necessários

  • Três cartazes grandes identificados como 'CPU', 'RAM' e 'ARMAZENAMENTO'
  • Uma mesa ou carteira para representar a área de trabalho da RAM
  • Cartões com tarefas simples, como calcular, comparar, ordenar, desenhar e responder perguntas
  • Cartões com arquivos permanentes, como 'foto da família', 'trabalho escolar', 'música' e 'jogo salvo'
  • Papel sulfite para representar folhas temporárias de trabalho
  • Uma caixa ou pasta para representar o armazenamento
  • Cronômetro ou ampulheta para criar desafios de tempo
  • Fita adesiva para indicar o caminho das informações
  • Lápis, canetas e borracha
  • Quadro branco e marcadores
  • Cartões de 'ligar' e 'desligar' para representar o estado do computador
  • Folhas de registro para que os grupos desenhem o caminho das informações

Passo a Passo da Execução

  1. Mostrar os três cartazes e perguntar se todas as peças internas do computador fazem a mesma coisa.
  2. Explicar que a CPU é responsável por executar instruções e realizar operações necessárias para as tarefas.
  3. Explicar que a memória RAM mantém temporariamente informações que estão sendo usadas naquele momento.
  4. Explicar que o armazenamento, como SSD ou HD, guarda arquivos para que eles possam ser utilizados novamente depois.
  5. Escolher três alunos para representar CPU, RAM e armazenamento.
  6. Entregar ao 'armazenamento' cartões como foto, música e trabalho escolar.
  7. Entregar ao 'CPU' uma tarefa, como calcular 7 + 5 ou organizar uma sequência.
  8. O aluno que representa a RAM recebe os dados necessários para que a tarefa seja realizada naquele momento.
  9. Simular a conclusão da tarefa e pedir que a resposta retorne ao usuário.
  10. Criar uma segunda situação em que a tarefa é encerrada e perguntar qual informação precisa permanecer guardada.
  11. Simular o desligamento do computador e explicar que a RAM não deve ser comparada a um local permanente para guardar arquivos.
  12. Refazer o exemplo com um arquivo salvo anteriormente sendo aberto novamente e mostrar que ele veio do armazenamento.
  13. Dividir a turma em grupos e entregar cartões misturados para que classifiquem cada situação entre CPU, RAM e armazenamento.
  14. Fazer a correção coletivamente e pedir que os estudantes expliquem o motivo de cada escolha.

Conexão Computacional

CPU, também chamada de processador, executa instruções: ela pode realizar cálculos, comparar valores e participar de várias tarefas do computador. A RAM é uma memória de uso temporário: ela ajuda a manter disponíveis os dados que estão sendo utilizados naquele momento. Já o armazenamento guarda arquivos por mais tempo. Uma comparação simples é imaginar uma cozinha: o processador é quem realiza o preparo, a RAM é a bancada onde os ingredientes usados naquele instante ficam à mão e o armazenamento é a despensa onde os alimentos ficam guardados para outro momento. Na vida real, abrir vários programas ao mesmo tempo pode exigir bastante RAM, enquanto salvar fotografias e documentos depende do espaço de armazenamento.