Falling asleep: Pṛthvīrāja’s dancing horse

O propósito da realização desta actividade prende-se com a necessidade de levar os alunos à compreensão da constituição de uma imagem de satélite. Assim, torna- se necessário introduzir os alunos ao conceito de pixel, bem como o reconhecimento, por parte dos alunos, da constituição de uma imagem digital. Deste modo, com esta actividade, os alunos poderão ser levados a compreender alguns conceitos relativos à

Figura 5.6: Imagem obtida pelo satélite NOAA-17 na região do visível, datada de 21 de Julho de 2005, às 11:14.

Figura 5.7: Imagem de satélite com sobre- posição dos limites fronteiriços e localização da cidade de Aveiro.

natureza das imagens digitais, bem como o processo de obtenção de imagens de satélites de órbita polar.

Como forma de iniciar a actividade, o professor poderá munir-se de uma fotografia, obtida a partir de uma máquina fotográfica digital. Assumindo que a escola possui as condições necessárias para a implementação destas estratégias, seria conveniente a obtenção de uma fotografia na sala de aula, por exemplo, de toda a turma. Após o processo de transferência da imagem para o computador, o professor deverá exibir a fotografia à turma, apelando a uma observação atenta da mesma. Fazendo uso de um programa de manipulação de imagens, o professor deverá proceder à excessiva amplia- ção da fotografia obtida anteriormente, revelando assim que a imagem é composta por pequenos quadrados, que o professor deverá apresentar como pixels, referindo que estes constituem o menor ponto que forma uma imagem digital, sendo que o conjunto de milhares de pixels formam a imagem inteira. As figuras 5.8 e 5.9 ilustram um exemplo de aplicação desta estratégia.

Como exemplo de aplicação dos novos conceitos introduzidos, o professor poderá, por exemplo, questionar os alunos sobre o número de pixels que existem num ponto particular da imagem, ou mesmo a determinação do tamanho da imagem, em pixels.

Continuando a exploração da constituição das imagens digitais, o professor deverá distribuir pelos alunos várias folhas de papel quadriculado, sugerindo aos alunos que escrevam os seus nomes por preenchimento, a negro (por exemplo), das quadrículas do papel. Finda esta tarefa, deverá o professor propor aos alunos uma diferente re- presentação para os seus desenhos: um código que consiste em escrever o algarismo 1 se uma quadrícula tiver que ser pintada de negro e o algarismo 0 se a quadrícula for

Figura 5.8: Fotografia de uma orquídea num soalho de madeira.

Figura 5.9: Ampliação da fotografia ante- rior, evidenciando os pixels que constituem a imagem.

deixada em branco. Assim, o professor deverá incentivar os alunos a transporem, para este novo código, o trabalho anteriormente efectuado. As figuras 5.10 e 5.11 ilustram um possível exemplo de resultado final desta actividade.

Figura 5.10: Escrita do nome a partir do preenchimento, a negro, de quadrículas num papel.

Figura 5.11: Codificação binária da imagem anterior.

Após a realização desta actividade, o professor deverá mencionar aos alunos o facto de os computadores registarem e transferirem informação utilizando um conjunto de zeros e uns, de forma similar ao efectuado na "codificação"realizada anteriormente. Deste modo, os alunos adquirirão algumas noções relativas ao sistema binário. Na sequência desta actividade, o professor proporá a realização de um jogo entre os vários grupos de alunos da turma. Neste jogo, os diferentes grupos deverão recriar imagens "codificadas"em séries de zeros e uns, propostas entre si, sem, todavia, terem contacto visual com a imagem verdadeira. O professor deverá propor a regra de, tal como um computador, a informação ir sendo descodificada sequencialmente, isto é, partindo da primeira linha, até ao final da última coluna, e assim sucessivamente.

Alguns exemplos de exploração adicional podem ser propostos pelo professor, aos diferentes grupos, tendo por base os exemplos expostos nas figuras 5.12 a 5.14.

Uma possibilidade de exploração que o professor não deve descurar será referir que, sendo as imagens digitais registadas e transferidas por pixels, quanto maior for a quantidade de pixels utilizados, melhor e mais nítida é a imagem. Assim, deve o professor abordar o termo resolução, tão em voga nos dias de hoje, salientando o facto de este termo se referir, basicamente, ao número total de pixels utilizados para construir uma imagem. O professor deverá, contudo, salientar que quanto maior for

0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 Figura 5.12: Exemplo 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 Figura 5.13: Exemplo 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Figura 5.14: Exemplo 3

a resolução de uma imagem, maior será a quantidade de memória requerida. Deste modo, e de forma a aplicar estes conceitos, o professor poderá sugerir aos alunos a determinação da resolução das imagens expostas nas figuras 5.12 a 5.14, tendo em conta as dimensões das imagens (em pixels) e o número total de pixels na imagem.

Para finalizar a actividade, o professor deverá referir que os satélites NOAA enviam, através de ondas de rádio, imagens da Terra de uma forma similar à actividade realizada anteriormente. Acontece, porém, que em vez de apenas se utilizarem as cores preta e branca, é utilizada uma escala de cinzentos, desde o branco até ao negro, num total de 256 tonalidades de cinza, conforme se ilustra na figura 5.15.

Figura 5.15: Escala de 256 níveis de cinzento.

Deste modo, o professor deverá referir que as fotografias que os satélites NOAA obtêm da Terra, podem ser obtidas se se conseguirem captar as ondas de rádio que estes emitem. Para isso, é necessário o uso de uma antena, que capta essas ondas aquando da passagem do satélite no horizonte. Da mesma forma, o professor deverá salientar que, tal como para ouvir um programa de rádio é preciso ter um rádio e saber a sintonia da estação emissora, também para receber o sinal de satélite se torna necessário possuir um aparelho similar a um rádio, que recebe as ondas de rádio emitidas pelo satélite. Chegado a este ponto, o professor poderá reproduzir, para a turma, um exemplo de sinal APT transmitido pelos satélites NOAA, levantando à turma o problema de o que fazer com o som ouvido até à obtenção de uma imagem. Após alguma discussão, o professor deverá levar os alunos a concluir que é necessário, de alguma forma, registar o sinal áudio recebido. Assim, o professor deverá apresentar aos alunos o software

wxtoimg, referindo aos alunos que é esse programa o responsável pela gravação do sinal

emitido pelo satélite e posterior descodificação do sinal recebido em imagens da Terra. Os alunos deverão ser encorajados a familiarizar-se com o programa, devendo o

professor debruçar-se por uma análise detalhada das funções básicas do software. Pos- teriormente, deverão ser organizadas algumas sessões de gravação (de acordo com a previsão de órbitas dos satélites NOAA, já efectuada noutra actividade) em que os alunos assistam e colaborem na recepção do sinal.