Atividades de análise de situações contemporâneas para a 1ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho Computação na 1ª série, procuro aproximar os conceitos de situações que os estudantes conseguem reconhecer: recomendações em plataformas, imagens produzidas por inteligência artificial, dados armazenados e caminhos representados em mapas. O desafio não é apenas nomear uma tecnologia, mas compreender o problema, identificar quais informações importam e analisar que técnica computacional ajuda a representá-lo ou resolvê-lo.

Para esta sequência, reuni questões sobre inteligência artificial, grafos, componentes e armazenamento de computadores e lógica proposicional. Uso os itens como diagnóstico, atividade de discussão ou parte de uma avaliação. As explicações ajudam a retomar o raciocínio de cada alternativa, em vez de deixar o gabarito restrito a uma letra.

O que o aluno de 1ª série precisa saber sobre analisar situações do mundo contemporâneo, selecionando técnicas computacionais apropriadas para a solução de problemas

Na 1ª série, o estudante precisa aprender a transformar uma situação em um problema que possa ser analisado computacionalmente. Isso envolve reconhecer quais elementos e relações são relevantes, escolher uma representação adequada e interpretar seus limites. Em um mapa, por exemplo, cruzamentos podem ser vértices e ruas de ligação direta, arestas; se a circulação ocorre nos dois sentidos, não se deve impor direção ao grafo. Ao analisar inteligência artificial, é importante distinguir aprendizagem baseada em dados de neutralidade ou certeza: modelos podem reproduzir vieses, errar em contextos diferentes dos dados de treinamento e adaptar recomendações sem conhecer completamente uma pessoa. Também faz parte do tema compreender noções de hardware, armazenamento e lógica, para não confundir a função do processador com a de outros componentes nem aceitar automaticamente uma mensagem digital como verdadeira. O objetivo é justificar a escolha da técnica, relacionar dados e resultados e reconhecer consequências éticas e limitações, em vez de tratar tecnologia como solução infalível.

O que ele precisa saber antes

As questões pressupõem conhecimentos introdutórios, que podem ser retomados brevemente antes da atividade. Para a representação de mapas, vale assegurar que a turma reconheça vértices como pontos ou elementos e arestas como ligações entre eles. Para as questões de hardware e armazenamento, é útil diferenciar componentes básicos do computador, dados digitais, armazenamento local e armazenamento em nuvem.

Nos itens sobre inteligência artificial, os pré-requisitos incluem uma noção básica de IA generativa e de treinamento de modelos com dados. A turma também precisa compreender que dados podem conter vieses e que exemplos variados ajudam a avaliar o desempenho em contextos novos, sem garantir acerto absoluto. Por fim, para a questão de lógica, basta trabalhar afirmação, negação e comparação entre uma proposição e a situação descrita. Não é necessário antecipar uma ferramenta específica: o foco está em selecionar e compreender a representação adequada ao problema.

Onde os alunos mais erram

Um erro recorrente indicado nas questões de IA é supor que sistemas são neutros ou que uma base grande garante fatos verdadeiros. Essa conclusão parece plausível porque a tecnologia processa muitos dados, mas quantidade não equivale a representatividade, verificação ou imparcialidade. Quando os dados de treinamento carregam vieses, o sistema pode reproduzi-los; por isso, é preciso analisar tanto a origem dos dados quanto os efeitos do resultado.

Na questão do mapa, o distrator mais provável é ligar todos os cruzamentos. Isso simplifica demais o desenho e ignora a informação central: só existe conexão quando há uma rua direta entre dois pontos. Também pode haver confusão entre ruas e cruzamentos ou entre uma via de mão dupla e uma ligação orientada. Peço que os alunos indiquem, para cada elemento do enunciado, se ele é ponto ou relação.

Outro tropeço é interpretar diversidade de dados como simples aumento de arquivos ou imaginar que mais exemplos eliminam todos os erros. A variedade serve para representar condições diferentes e favorecer a generalização, mas não dispensa testes. Nas recomendações, o exagero aparece quando se atribui ao sistema conhecimento completo sobre os gostos ou capacidade de prever qualquer escolha. Nas questões mais básicas, a confusão costuma ser de função: armazenamento não é tarefa principal do processador, e dados digitais podem ficar localmente ou na nuvem. Em lógica, o aluno pode julgar uma frase pela presença da palavra “não”, sem compará-la com os fatos apresentados.

Como trabalhar em sala

• Mapeie conexões próximas: proponha que a turma represente no papel alguns cruzamentos conhecidos, ou pontos de um trajeto fictício. Cada grupo define vértices e desenha apenas as ruas que ligam diretamente os pontos. Depois, discutam se as conexões são direcionadas ou não.
• Compare exemplos de treinamento: apresente um conjunto imaginário de imagens muito uniforme e outro com condições variadas. Peça que os estudantes prevejam onde cada modelo pode falhar e expliquem por quê. A atividade não exige executar uma IA; a análise dos exemplos já permite discutir generalização e viés.
• Faça uma auditoria de recomendações: conversem sobre como interações com filmes, músicas ou outros conteúdos podem influenciar sugestões. Separem o que o sistema pode inferir do que não pode saber com certeza. Essa distinção ajuda a evitar tanto a ideia de inteligência mágica quanto a de simples regra fixa.
• Classifique funções de componentes: escreva ações como executar instruções, armazenar dados, receber informações e exibir resultados. Em duplas, os alunos relacionam cada ação ao componente correspondente e justificam as escolhas, incluindo exemplos de armazenamento local e em nuvem.
• Teste proposições com situações: use afirmações curtas, como a mensagem sobre notificações, e altere a situação descrita. A turma decide se a frase é verdadeira ou falsa em cada caso. O procedimento deixa claro que o valor lógico depende da relação entre afirmação e realidade descrita.

Questões prontas de análise de situações do mundo contemporâneo para a 1ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

Os itens a seguir permitem observar diferentes formas de selecionar e interpretar técnicas computacionais. Sugiro pedir que os estudantes justifiquem a escolha antes de consultar o comentário. Assim, fica mais fácil identificar se a resposta veio da leitura do enunciado ou de uma associação superficial com palavras conhecidas.

Questão 1 — IA generativa em campanhas políticas

Analise o trecho: “Uma IA generativa cria posts políticos que parecem escritos por pessoas reais. Se o sistema aprende com dados históricos que contêm preconceitos, pode reproduzi-los.” Com base nisso, qual é a principal consequência ética desse uso em campanhas políticas?

• ❌ A) Aumenta a diversidade de opiniões sem riscos éticos, pois máquinas são neutras. Incorreta: sistemas aprendem com dados humanos e podem reproduzir vieses; não são necessariamente neutros.
• ✅ B) Pode amplificar vieses e desinformação, prejudicando a equidade do debate político. Correta: resume a consequência ética indicada no trecho, relacionando dados enviesados ao impacto informacional.
• ❌ C) Garante que apenas fatos verificados sejam divulgados, pois usa grandes bases de dados. Incorreta: uma IA generativa não verifica automaticamente os fatos e pode produzir conteúdo falso com aparência convincente.
• ❌ D) Resolve o problema da polarização automaticamente ao produzir textos neutros. Incorreta: neutralidade não é garantida; o resultado depende dos dados, do desenvolvimento e da regulação.
• ❌ E) Substitui a necessidade de leis sobre campanhas políticas porque é transparente por natureza. Incorreta: transparência não é inerente à IA, e a tecnologia não elimina a necessidade de regras.

Gabarito comentado: B. O ponto central é avaliar efeitos sociais dos dados e do conteúdo gerado, sem pressupor que a ferramenta seja imparcial ou que confira a veracidade das publicações.

Questão 2 — representação de cruzamentos e ruas em um grafo

Uma prefeitura está desenvolvendo um aplicativo para orientar ciclistas entre cinco cruzamentos de uma cidade. Para simplificar o mapa, cada cruzamento será representado por um ponto, e cada rua de ligação direta entre dois cruzamentos será representada por uma conexão. O aplicativo deverá identificar se existe um caminho entre dois cruzamentos, considerando que as ruas podem ser percorridas nos dois sentidos. Nesse modelo, não serão representadas casas, lojas ou trechos de rua que não liguem diretamente dois cruzamentos. Qual representação por meio de um grafo é adequada?

• ❌ A) Representar os cruzamentos como vértices e as ruas como arestas orientadas. Incorreta: arestas orientadas imporiam um sentido, embora o enunciado diga que as ruas podem ser percorridas nos dois sentidos.
• ❌ B) Representar os cruzamentos como vértices e as ruas sem ligação direta como arestas. Incorreta: uma aresta precisa representar uma conexão existente, não uma rua que não liga diretamente os pontos do modelo.
• ✅ C) Representar os cruzamentos como vértices e as ruas de ligação direta como arestas. Correta: os vértices indicam os cruzamentos e as arestas indicam suas ligações diretas; como há circulação nos dois sentidos, a ligação não precisa indicar direção.
• ❌ D) Representar os cruzamentos como vértices e ligar todos os pares de cruzamentos. Incorreta: isso criaria conexões e caminhos que podem não existir na rede viária descrita.
• ❌ E) Representar as ruas como vértices e os cruzamentos como arestas. Incorreta: inverte as funções dos elementos; cruzamentos são pontos e ruas são as conexões entre eles.

Gabarito comentado: C. Para conferir a escolha, peça que a turma descreva o que cada elemento representa antes de desenhar o grafo. Essa correspondência evita adicionar caminhos inexistentes.

Questão 3 — função principal do processador

Qual é a função principal do processador em um computador?

• ❌ A) Armazenar dados. Incorreta: o armazenamento é realizado por dispositivos como HD e SSD.
• ✅ B) Executar instruções. Correta: a função principal do processador é executar as instruções dos programas.
• ❌ C) Exibir informações. Incorreta: a exibição é função de dispositivos de saída, como o monitor.
• ❌ D) Receber dados. Incorreta: dispositivos de entrada, como o teclado, recebem dados do usuário.
• ❌ E) Conectar à internet. Incorreta: a conexão depende de componentes de rede, como modem ou placa de rede.

Gabarito comentado: B. A questão verifica se o estudante diferencia funções básicas de hardware. Vale pedir um exemplo de entrada, processamento, armazenamento e saída para consolidar as distinções.

Questão 4 — onde os dados podem ser armazenados

Identifique onde os dados podem ser armazenados em um computador.

• ❌ A) Somente em dispositivos locais. Incorreta: dados também podem ser armazenados remotamente, por exemplo, na nuvem.
• ❌ B) Somente na nuvem. Incorreta: o armazenamento pode ocorrer em dispositivos locais, como HD ou SSD.
• ✅ C) Em dispositivos locais e na nuvem. Correta: ambas são formas válidas de armazenamento digital.
• ❌ D) Só em papel. Incorreta: papel pode registrar informações, mas não é armazenamento digital em computador.
• ❌ E) Em caixas de papel. Incorreta: uma caixa física não armazena dados digitais como um dispositivo eletrônico.

Gabarito comentado: C. A alternativa correta não obriga a escolher entre local e nuvem. O essencial é reconhecer que são possibilidades distintas de armazenamento de dados digitais.

Questão 5 — diversidade de dados no treinamento de IA

Em um projeto escolar de Computação, estudantes desenvolveram um modelo para identificar espécies marinhas em fotografias. Inicialmente, o conjunto de treinamento continha apenas imagens feitas em águas rasas, claras e com boa iluminação. Quando o modelo foi usado em fotografias de águas profundas, turvas e com diferentes ângulos, seus erros aumentaram. Após incluírem imagens variadas, os estudantes observaram resultados mais consistentes em situações que não apareciam no treinamento inicial. Qual é a principal razão computacional para utilizar dados variados no treinamento de um modelo de inteligência artificial?

• ❌ A) A diversidade do conjunto de treinamento aumenta somente o espaço ocupado pelos arquivos armazenados. Incorreta: confunde o volume físico dos arquivos com a importância de representar condições diferentes.
• ❌ B) A diversidade do conjunto de treinamento permite dispensar a identificação das categorias presentes nas imagens. Incorreta: exemplos variados não substituem categorias adequadas nem a preparação coerente dos dados.
• ❌ C) A diversidade do conjunto de treinamento elimina a necessidade de testar o modelo em situações diferentes. Incorreta: testes continuam necessários para verificar o desempenho e identificar falhas.
• ✅ D) A diversidade do conjunto de treinamento reduz vieses e melhora a generalização do modelo para novos contextos. Correta: os exemplos variados ajudam o modelo a reconhecer padrões relevantes, em vez de depender apenas das condições específicas do conjunto inicial.
• ❌ E) A diversidade do conjunto de treinamento garante que o modelo nunca cometerá erros durante seu uso. Incorreta: dados variados podem melhorar o desempenho, mas não eliminam incertezas ou erros.

Gabarito comentado: D. A situação contrasta os exemplos de treinamento com os novos contextos. A diversidade favorece a generalização, mas não é uma garantia de acerto absoluto nem substitui a avaliação do modelo.

Questão 6 — representação de gênero em imagens de IA

Uma tabela de gerações de um gerador de imagens por IA para o pedido “cientista” mostrou 92% de representações masculinas e 8% femininas. Ao analisar esses dados sobre uma IA generativa, qual conclusão ética e técnica é mais adequada?

• ✅ A) Os resultados mostram claramente um problema de viés; é provável que o conjunto de treino não seja representativo, e ações como revisar os dados e ajustar o modelo são necessárias. Correta: relaciona a distribuição observada a um possível desbalanceamento e propõe medidas de correção.
• ❌ B) A diferença nas representações é normal e não precisa de atenção, pois modelos de IA só reproduzem o que existe na sociedade. Incorreta: refletir dados não torna o resultado aceitável; é importante analisar e corrigir vieses que reforçam desigualdades.
• ❌ C) A solução é remover todas as imagens geradas por IA, pois qualquer uso de IA é antiético. Incorreta: é uma resposta extrema que não identifica nem corrige a causa específica do problema.
• ❌ D) A melhor ação é aumentar a taxa de geração para tentar obter mais imagens femininas aleatoriamente. Incorreta: gerar mais amostras sem revisar o viés dos dados provavelmente não resolve o desbalanceamento.
• ❌ E) Apenas alterar o prompt para “cientista mulher” não tem nenhum efeito sobre o viés do modelo. Incorreta: o prompt pode alterar a saída, mas isso não substitui a revisão dos dados e do modelo.

Gabarito comentado: A. A resposta adequada combina leitura dos dados, reconhecimento do impacto ético e uma ação técnica proporcional. A questão não propõe abandonar toda IA, mas investigar e corrigir o viés.

Questão 7 — valor lógico de uma mensagem sobre notificações

Um aplicativo mostra: “Não há notificações novas”. Se existem notificações novas, qual é o valor lógico dessa mensagem?

• ❌ A) É falsa, porque qualquer frase com negação sempre tem valor lógico falso. Incorreta: generaliza a partir da palavra “não”; o valor depende da situação descrita.
• ❌ B) É verdadeira, porque a presença de notificações novas confirma o aviso mostrado pelo aplicativo. Incorreta: troca a afirmação pela situação contrária; as notificações contrariam a mensagem.
• ❌ C) É falsa, porque a situação apresentada torna a mensagem apenas uma opinião do usuário. Incorreta: não se trata de opinião, mas de uma proposição que pode ser avaliada como verdadeira ou falsa.
• ❌ D) É verdadeira, porque toda mensagem exibida por um aplicativo deve ser aceita como correta. Incorreta: uma mensagem pode aparecer na tela e ainda assim ser falsa em relação aos fatos.
• ✅ E) É falsa, porque afirma que não há notificações novas, embora existam notificações novas. Correta: a situação apresentada contradiz diretamente o conteúdo da mensagem.

Gabarito comentado: E. O raciocínio depende de comparar a proposição com o dado do enunciado. A negação, por si só, não torna uma frase falsa; neste caso, ela é falsa porque a realidade descrita é oposta.

Questão 8 — recomendações que mudam com as interações

Em uma plataforma de filmes e séries, o sistema passa a sugerir produções parecidas com as que a pessoa já assistiu. Quanto mais ela interage, mais as recomendações mudam. A situação evidencia qual característica da inteligência homem-máquina?

• ❌ A) O sistema passa a conhecer completamente os gostos da pessoa e consegue prever qualquer escolha futura, tornando as recomendações sempre corretas. Incorreta: a adaptação não significa conhecimento total do usuário nem previsão infalível.
• ❌ B) O sistema apenas registra os filmes e séries já assistidos para repetir sugestões semelhantes, sem adaptar de fato suas recomendações a novas interações. Incorreta: o enunciado informa que as recomendações mudam conforme novas interações.
• ❌ C) O sistema demonstra automação programada, pois segue regras fixas definidas previamente para sugerir conteúdos, sem necessidade de aprender com os dados do usuário. Incorreta: regras fixas não explicam a adaptação descrita com base nas interações.
• ✅ D) O sistema utiliza os dados das interações do usuário para ajustar recomendações personalizadas, embora dependa das escolhas e do comportamento humano para aprender. Correta: descreve a adaptação a partir dos dados fornecidos pelas interações e reconhece a participação humana.
• ❌ E) O comportamento do usuário muda porque o sistema já sabe antecipadamente quais produções recomendar, fazendo as interações surgirem das sugestões prontas. Incorreta: inverte a relação apresentada; são as interações que fornecem dados para influenciar as recomendações.

Gabarito comentado: D. O sistema adapta sugestões com base nos dados de interação, mas isso não equivale a conhecer completamente a pessoa. É uma boa questão para diferenciar aprendizado adaptativo de automação fixa.

Próximos passos

Depois da correção, retomo os itens em que a justificativa não correspondeu aos dados do enunciado. Você também pode ampliar a sequência com questões da habilidade EM13CO10, questões da habilidade EM13CO11 e questões da habilidade EM13CO09. Para organizar uma avaliação com itens adequados à sua turma, experimente o gerador de provas do GeraProva e faça seu cadastro grátis.

Use as questões como ponto de partida e adapte a aplicação ao ritmo e aos objetivos da sua turma. O GeraProva ajuda a preparar atividades, mas a escolha final do que faz sentido para seus alunos é sempre sua.