Atividades de algoritmos e soluções computacionais para a 2ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho Computação na 2ª série, procuro aproximar os conceitos das decisões que aparecem em sistemas reais: que parte pode ser reaproveitada, que regra ainda está vaga e quais limites precisam ser respeitados. Ensinar a construir soluções com algoritmos não é apenas pedir que a turma escreva código. Também envolve analisar alternativas, observar recursos como tempo, memória e bateria e decidir como melhorar uma solução sem perder de vista o problema que ela deve resolver.

Reuni aqui questões que permitem discutir essas escolhas com situações concretas. Elas abordam reutilização de módulos e funções, acesso sequencial, critérios de seleção, comparação de desempenho e consumo de memória. Posso usá-las como diagnóstico, atividade de revisão ou parte de uma avaliação, pedindo que os estudantes expliquem não só qual alternativa escolheram, mas também por que as demais não atendem às condições apresentadas.

O que o aluno de 2ª série precisa saber sobre construir soluções com algoritmos e conceitos da Computação

Para construir soluções computacionais, o estudante precisa compreender o problema antes de escolher ou implementar um algoritmo. Isso significa identificar os dados disponíveis, os resultados esperados e as restrições que a solução deve respeitar. Também é importante reconhecer que programas podem ser organizados em módulos e funções reutilizáveis, e que uma funcionalidade existente pode atender a uma necessidade nova quando recebe os parâmetros adequados. Ao comparar estratégias, a turma deve observar mais de um critério: tempo de execução, memória, energia, conectividade e condições de uso podem alterar qual opção é apropriada. Especificações como “pessoas próximas” precisam ser transformadas em regras verificáveis, sem ignorar disponibilidade ou autorização. Por fim, avaliar uma solução inclui reconhecer compromissos: reduzir memória pode aumentar o tempo; acelerar um processamento pode elevar o consumo de energia. O objetivo não é escolher a alternativa mais rápida em qualquer situação, mas justificar uma solução que atenda ao problema e aos limites descritos, identificando possibilidades de melhoria.

O que ele precisa saber antes

As questões pressupõem noções de software modular, funções e ordenação de listas. É útil que os estudantes distingam acesso sequencial de acesso aleatório e reconheçam funções básicas de dispositivos computacionais. Para comparar estratégias, precisam interpretar dados técnicos, fazer cálculos simples de tempo e porcentagem e raciocinar sobre limites de armazenamento, memória e bateria. Também ajudam conhecimentos introdutórios sobre repetição, recursão, arrays e seleção de dados. Antes da atividade, posso retomar esses conceitos com exemplos curtos no quadro; não é necessário começar por uma linguagem de programação específica.

Onde os alunos mais erram

Um erro recorrente é tratar criação manual como se fosse reaproveitamento. Nas questões sobre módulos e funções, a pista é verificar se a solução já existe e pode ser aplicada à necessidade atual. Outro engano é confundir “sequência” em sentidos diferentes: o processador executar instruções em ordem não significa que ele seja o dispositivo que percorre dados linha a linha no exemplo. Em problemas com várias restrições, alguns estudantes podem considerar apenas o tempo ou a memória e deixar de verificar bateria, conectividade ou autorização. A comparação de aplicativos também exige aplicar o índice definido no enunciado, em vez de escolher isoladamente o menor tempo ou o menor consumo. Por fim, tabelas e bibliotecas podem parecer automaticamente econômicas por serem soluções prontas; porém, seus dados ocupam memória. Vale pedir que a turma localize a evidência textual que sustenta cada decisão.

Como trabalhar em sala

• Faça uma leitura das restrições: antes de responder, peça que os estudantes circulem limites e condições, como prazo, memória disponível, bateria e conexão. Depois, podem montar uma tabela simples para comparar as estratégias.
• Discuta reutilização com exemplos: apresente uma função que ordena uma lista por um campo e proponha mudar o critério. A conversa pode mostrar a diferença entre reaproveitar uma função e reescrevê-la do zero.
• Transforme frases vagas em regras: em pequenos grupos, peça que convertam “avisar pessoas próximas” em critérios verificáveis. Incluam distância, disponibilidade e autorização, sem expor dados pessoais.
• Compare tempo e memória: use papel e lápis para calcular índices ou organizar as opções em colunas. Peça que cada grupo justifique qual indicador está considerando e qual troca entre recursos aparece.
• Use os distratores para revisar: após a correção, investiguem por que uma alternativa parece plausível e que informação do enunciado a elimina. Isso ajuda a avaliar o raciocínio, além da resposta marcada.

Questões prontas de algoritmos e soluções computacionais para a 2ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

As questões abaixo cobrem reutilização, tipos de acesso, especificação e avaliação de estratégias. Sugiro pedir justificativas curtas junto às respostas. Assim, fica mais fácil identificar se a dificuldade está na leitura das condições, no cálculo ou na compreensão do conceito computacional.

1. Reutilização de soluções em um aplicativo

Estudantes criaram um aplicativo leitor para apoiar colegas com baixa visão. Integraram um módulo de conversão de texto em fala de código aberto, escreveram do zero o sistema de destaque, implementaram manualmente anotações e definiram ícones. Qual prática exemplifica reutilizar partes de soluções existentes?

• ✅ A) Integrar um módulo de conversão de texto em fala de código aberto. Correta: o módulo já existe e é incorporado ao aplicativo.
• ❌ B) Realizar estudo de usabilidade para posicionar elementos na tela. Errada: analisar a interface não é reutilizar código ou módulos.
• ❌ C) Definir manualmente os ícones da interface. Errada: criar ícones não reaproveita uma solução de software existente.
• ❌ D) Implementar à mão o recurso de anotações. Errada: a funcionalidade está sendo construída manualmente, não reaproveitada.
• ❌ E) Escrever do zero o sistema de destaque. Errada: desenvolver do zero não caracteriza reutilização.

Gabarito comentado: A alternativa A é a única que descreve a integração de um módulo já disponível. A ideia central é distinguir incorporar uma solução existente de criar uma funcionalidade nova.

2. Acesso sequencial em dispositivos

Em uma atividade sobre o Apple II, o texto informa que as unidades Disk II acessam setores em diferentes ordens, enquanto o monitor CRT atualiza a imagem percorrendo a tela linha a linha. Qual dispositivo exemplifica o padrão sequencial descrito?

• ❌ A) As unidades Disk II. Errada: o enunciado caracteriza o acesso aos setores como aleatório.
• ✅ B) O monitor CRT. Correta: a atualização linha a linha segue uma ordem determinada.
• ❌ C) O teclado. Errada: enviar sinais de entrada não é o padrão sequencial descrito.
• ❌ D) O processador. Errada: executar instruções em sequência não é o critério apresentado para o acesso à memória de vídeo.
• ❌ E) O alto-falante. Errada: produzir sons a partir de sinais elétricos não caracteriza o padrão de acesso indicado.

Gabarito comentado: B. A pista está na leitura ou atualização ordenada dos dados. Não basta que um componente execute ações em alguma sequência; é preciso identificar o tipo de acesso indicado no texto.

3. Escolha de estratégia com limites de recursos

Uma equipe faz quatro coletas e dispõe de 900 MB e 40% de bateria. Cada resultado deve ficar pronto em até 20 minutos, sem conexão estável. A estratégia I leva 12 minutos, reserva 1,1 GB e consome 11% por coleta. A II leva 18 minutos, usa 180 MB e consome 9% por coleta. A III leva 7 minutos, usa 70 MB e consome 6%, mas só funciona com conexão contínua. Qual atende integralmente à necessidade?

• ❌ A) I e II. Errada: I excede a memória disponível e consome 44% de bateria nas quatro coletas.
• ❌ B) Somente I. Errada: apesar do tempo, I ultrapassa os limites de memória e bateria.
• ❌ C) Somente III. Errada: depende de conexão contínua, indisponível no cenário.
• ✅ D) Somente II. Correta: leva 18 minutos, usa 180 MB e consome 36% de bateria no total, sem depender de conexão.
• ❌ E) II e III. Errada: III não cumpre a condição operacional de funcionar sem conexão contínua.

Gabarito comentado: D. É preciso checar todas as restrições, não apenas escolher a estratégia mais rápida. Quatro vezes 9% correspondem a 36%, dentro dos 40% disponíveis.

4. Reutilizar uma função com outro critério

Um sistema municipal já possui uma função que ordena uma lista de registros pelo campo informado. Ela ordenava atividades por horário; agora, a equipe quer listar ruas da mais arriscada à menos arriscada. O mapa e os avisos continuarão funcionando. Qual encaminhamento atende à necessidade sem refazer uma função disponível?

• ❌ A) Usar o disparo de avisos para comparar registros. Errada: avisar moradores não é a responsabilidade da função de organização.
• ✅ B) Usar a função de organização e informar o campo “risco”. Correta: a função existente pode ser reutilizada com outro critério.
• ❌ C) Substituir cada alerta por uma posição na lista. Errada: a tela de avisos apresenta mensagens, mas não organiza os registros.
• ❌ D) Apagar trechos do programa que não exibem o mapa. Errada: remover partes não resolve a ordenação e pode comprometer recursos úteis.
• ❌ E) Ordenar pelos nomes das ruas. Errada: ordem alfabética não coloca necessariamente as ruas de maior risco primeiro.

Gabarito comentado: B. O parâmetro muda, mas a função continua realizando a mesma tarefa geral: ordenar registros. É um exemplo de reaproveitamento de uma solução modular.

5. Refinar uma especificação de seleção

Uma plataforma deve avisar possíveis colaboradores próximos a um relato de árvore caída. Há voluntários em distâncias diferentes, alguns indisponíveis e outros sem autorização para compartilhar localização. Antes de programar, qual regra transforma a ideia geral em critérios verificáveis?

• ❌ A) Mostrar o mapa antes de escolher destinatários. Errada: a interface não define quem deve receber o aviso.
• ❌ B) Escolher destinatários pela cor preferida. Errada: essa informação é irrelevante para atender ao relato.
• ❌ C) Escrever o código de localização antes de estabelecer critérios. Errada: programar sem especificar as regras mantém a ambiguidade.
• ✅ D) Estabelecer um raio, consultar disponibilidade e usar localização autorizada. Correta: define critérios verificáveis e considera consentimento e condição dos voluntários.
• ❌ E) Enviar avisos a todos os cadastrados. Errada: ignora distância, disponibilidade e autorização.

Gabarito comentado: D. “Próximo” precisa ganhar um limite operacional, e os dados usados precisam ser pertinentes e autorizados. A especificação deve preceder a implementação.

6. Comparar aplicativos por um índice

Uma equipe define o índice de custo computacional como a soma do tempo médio de resposta, em milissegundos, e do consumo de memória, em megabytes. Quanto menor, melhor. Terra: 150 ms e 120 MB; Mar: 180 ms e 80 MB; Sol: 130 ms e 150 MB. As taxas de erro são semelhantes. Qual tem o menor índice?

• ✅ A) Mar, com índice 260. Correta: 180 + 80 = 260, menor que os demais resultados.
• ❌ B) Sol, com índice 280. Errada: 280 é maior que 260 e, portanto, não é o menor índice.
• ❌ C) Sol, com índice 250. Errada: a soma correta para Sol é 130 + 150 = 280.
• ❌ D) Terra, com índice 270. Errada: o cálculo está certo, mas 270 é maior que o índice de Mar.
• ❌ E) Terra, com índice 300. Errada: a soma dos dados de Terra é 150 + 120 = 270, não 300.

Gabarito comentado: A. O critério do enunciado manda somar os dois indicadores. Mar tem o menor índice, embora não tenha o menor tempo de resposta. A escolha deve seguir a métrica definida.

7. Consumo de memória no cálculo do fatorial

Um microcontrolador tem 1 kB de RAM e precisa calcular o fatorial de n, com n até 20. As opções são recursão, repetição com acumulador, tabela de 21 posições, memoização em array ou biblioteca que mantém uma lista em memória. Considerando o espaço adicional durante o cálculo, sem contar o código, qual abordagem usa menos memória?

• ❌ A) Algoritmo recursivo. Errada: cada chamada fica na pilha até o retorno, aumentando o espaço usado.
• ❌ B) Memoização em array. Errada: guardar resultados exige espaço adicional.
• ❌ C) Biblioteca com lista de fatoriais. Errada: usar uma biblioteca não elimina a memória ocupada pela lista.
• ✅ D) Repetição com um acumulador. Correta: usa um acumulador e variáveis de controle, mantendo consumo adicional constante.
• ❌ E) Tabela pré-calculada com 21 posições. Errada: reserva espaço para vários resultados, mesmo quando se solicita um cálculo.

Gabarito comentado: D. A estratégia iterativa não precisa manter uma pilha de chamadas nem armazenar uma sequência de resultados. A resposta compara espaço adicional, não apenas rapidez ou conveniência.

8. Troca entre memória e tempo de execução

Em um projeto com drones, três estratégias processam imagens. A primeira comprime cada imagem para reduzir seu tamanho em 50%, diminuindo memória e volume transmitido, mas aumenta em 30% o tempo local. A segunda usa uma tabela precomputada, ocupa espaço adicional e reduz em 20% o tempo. A terceira processa em paralelo, reduz o tempo em 40%, aumenta energia em 25% e mantém a memória. Qual reduz memória à custa de mais tempo?

• ❌ A) Processar em paralelo. Errada: reduz o tempo e aumenta energia, mas mantém o uso de memória.
• ✅ B) Aplicar compressão às imagens. Correta: reduz o tamanho e o uso de memória, aumentando o tempo local em 30%.
• ❌ C) Afirmar que as três estratégias fazem essa troca. Errada: os efeitos da segunda e da terceira estratégia são diferentes.
• ❌ D) Usar a tabela precomputada. Errada: ocupa espaço adicional e reduz o tempo de execução.
• ❌ E) Afirmar que nenhuma estratégia faz essa troca. Errada: contradiz a descrição da compressão na primeira estratégia.

Gabarito comentado: B. A compressão ilustra um compromisso entre espaço e tempo: os arquivos menores ocupam menos memória, mas exigem mais processamento local. As outras alternativas alteram recursos de outra forma.

Fechamento: transforme as respostas em próximos passos

Depois da correção, vale retomar as justificativas que dependeram de uma restrição esquecida ou de um cálculo. Posso selecionar questões por habilidade: consulte também questões da habilidade EM13CO01, questões da habilidade EM13CO07, questões da habilidade EM13CO03 e questões da habilidade EM13CO02. Para montar uma avaliação com atividades alinhadas ao que estou ensinando, posso acessar o gerador de provas do GeraProva ou fazer o cadastro grátis.

Use as questões como ponto de partida e adapte a aplicação ao ritmo da sua turma. O GeraProva ajuda a organizar atividades e avaliações; a escolha final do que faz sentido para seus estudantes continua sendo sua.