Atividades sobre Programação usando grafos e árvores com gabarito — 9º ano (EF09CO03)

Quando recebo a EF09CO03 no planejamento do 9º ano, minha primeira preocupação é não transformar a aula em uma coleção de nomes difíceis. “Autômato”, “estado” e “transição” podem assustar a turma se aparecem soltos no quadro. Eu começo procurando situações que eles reconhecem: semáforo, trava de bicicleta, máquina de reciclagem, alarme, jogo digital.

O desafio seguinte é avaliar de um jeito coerente. Não basta pedir que o estudante decore definições: ele precisa ler uma situação, identificar eventos, prever mudanças de estado e explicar por que uma regra de programação funciona ou falha. Abaixo organizei ideias e questões que ajudam a levar essa habilidade para uma aula possível, mesmo sem laboratório sofisticado.

O que a habilidade EF09CO03 pede, de verdade?

A EF09CO03 pede que o estudante do 9º ano use autômatos, isto é, modelos com estados e transições, para representar o funcionamento de sistemas do cotidiano e depois pense em como automatizar esse comportamento com programação orientada a eventos. Na prática, eu traduzo assim: a turma precisa perceber em que “situação” um sistema está, qual acontecimento pode mudá-la e qual será a próxima situação. Um botão pressionado, um sensor ativado, um tempo encerrado ou a validação de um código são eventos; espera, alerta, travessia e manutenção podem ser estados. Como o objeto de conhecimento é Programação usando grafos e árvores, vale desenhar os estados como nós e as setas como transições, sempre nomeadas pelos eventos. O ponto principal não é escrever código complexo, mas raciocinar com precisão: uma regra mal colocada pode reiniciar um temporizador, ignorar uma solicitação importante ou desligar uma sirene antes da hora.

“Usar autômatos para descrever comportamentos de forma abstrata automatizando-os através de uma linguagem de programação baseada em eventos.”

Essa é uma habilidade da unidade temática Pensamento Computacional, no componente de Computação. Para consultar a redação oficial, o recorte curricular e mais itens do acervo, eu recomendo a consulta completa do código EF09CO03.

Como trabalhar EF09CO03 em sala?

1. Semáforo encenado. Eu separo cartões com os estados Espera, Alerta e Travessia e cartões de eventos, como “botão pressionado” e “fim de 20 segundos”. Alguns estudantes representam o controlador; outros, os eventos. Quando surge uma situação inesperada, como apertar o botão durante a travessia, a turma discute a transição mais segura.
2. Diagrama no caderno. A partir de um objeto conhecido — bebedouro, portão eletrônico ou máquina de lanche — peço que desenhem círculos para os estados e setas para as mudanças. Cada seta precisa ter uma etiqueta: não aceito apenas “vai para aberto”; pergunto “vai quando acontecer o quê?”.
3. Caça ao erro. Entrego um diagrama propositalmente incompleto, por exemplo uma trava que abre com cartão, mas nunca volta a aguardar. A tarefa é localizar a transição faltante e justificar seu efeito. É uma atividade simples e muito produtiva para mostrar que programar também é prever exceções.
4. Pseudocódigo por eventos. Depois do desenho, escrevemos regras curtas: “quando receber cartao_aprovado, se estiver em Aguardando, mudar para Destravada”. Assim, a turma percebe a ponte entre o grafo e a programação, sem depender de uma linguagem específica.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão de EF09CO03 apresenta um sistema e cobra raciocínio sobre estados, eventos, temporizadores e transições. Ela pode pedir para completar uma regra, acompanhar uma sequência de acontecimentos ou comparar soluções possíveis. O estudante deve usar as informações do enunciado, não adivinhar como um dispositivo “costuma” funcionar.

Eu evito avaliações que só perguntam “o que é um autômato?” ou que exigem decorar comandos de uma plataforma. Outro erro comum é chamar cada segundo de um novo estado: tempo geralmente é um evento do temporizador, enquanto estados representam situações relevantes do sistema. Também observo se a alternativa correta preserva a ordem dos eventos e se não descarta pedidos, confirmações ou condições de segurança necessárias.

Questões prontas de EF09CO03 (com gabarito comentado)

1. Controle de nível de água em um viveiro marinho

Um sistema identifica nível baixo, adequado, alto e espera. Após 10 minutos estável no nível adequado, entra em espera; ao haver variação, retoma as verificações. Qual descrição abstrata está correta?

• ✅ A) Estados NB=Baixo, NA=Adequado, NL=Alto, ME=Espera; transições NB→NA se baixo; NL→NA se alto; NA→ME se 10 min; ME→NA se variação. Representa a reposição, o retorno ao nível adequado e a espera prevista.
• ❌ B) NB e NL vão diretamente para ME. Isso pula o estado adequado, que deve ocorrer antes da espera.
• ❌ C) Omite ME. Assim, ignora a condição essencial de espera após estabilidade.
• ❌ D) Inverte o tempo e a espera: os 10 minutos levam de NA para ME, e não o contrário.
• ❌ E) Inclui uma transição inadequada de NA para NL como se a bomba provocasse nível alto.

2. Semáforo com solicitação de travessia

O botão registra um pedido; depois do tempo mínimo de veículos liberados, ocorre luz amarela, travessia sonora e retorno. Qual regra representa corretamente o autômato orientado a eventos?

• ❌ A) O botão não libera travessia imediatamente: há tempo mínimo e etapa amarela.
• ❌ B) A cor é resultado do estado, não decide sozinha a próxima mudança.
• ❌ C) Cada segundo não precisa ser um estado novo; o temporizador dispara eventos relevantes.
• ❌ D) O fim do primeiro temporizador não reinicia tudo: ele inicia a sequência de mudança.
• ✅ E) O botão leva à espera com pedido pendente, e os temporizadores conduzem travessia e retorno. É a sequência descrita.

3. Novos pedidos durante a travessia

Em Travessia, novos apertos no botão não podem reiniciar os 20 segundos, mas devem ser atendidos depois. Qual regra resolve o problema?

• ❌ A) Ir para Alerta interrompe a travessia em andamento.
• ❌ B) Voltar a Espera antes do término reduz o tempo de segurança.
• ❌ C) Ignorar o botão evita reinício, mas perde pedidos novos.
• ❌ D) Reiniciar o temporizador repete exatamente o defeito relatado.
• ✅ E) O botão mantém Travessia com pedido pendente; no término, o sistema segue para Alerta. Registra o pedido sem alterar os 20 segundos.

4. Trava eletrônica de bicicletas

Após abrir a trava, se ninguém retirar a bicicleta em 15 segundos, o equipamento precisa voltar a aceitar cartões. Qual transição falta?

• ✅ A) Destravada → Aguardando no evento tempo_15s. A tentativa termina e o sistema fica disponível para outro cartão.
• ❌ B) cartao_aprovado deve iniciar a destrava, não cancelar uma retirada.
• ❌ C) O fim do tempo indica ausência de retirada, não empréstimo confirmado.
• ❌ D) Esse temporizador pertence à tentativa de retirada, não ao estado EmUso.
• ❌ E) Em Aguardando não há uma contagem de 15 segundos iniciada.

5. Sirene comunitária e vistoria

Após nível alto, a sirene só pode desligar depois de nível seguro e vistoria confirmada. Qual sequência automatiza isso?

• ✅ A) ALERTA → AGUARDA_CONFIRMAÇÃO com “nível seguro” e, depois, → MONITORAMENTO com “vistoria confirmada”. Mantém as duas etapas de segurança.
• ❌ B) Inverte a ordem: a confirmação não deve anteceder o sinal seguro.
• ❌ C) Descarta o evento do sensor, que é necessário para iniciar o procedimento.
• ❌ D) Nível alto deve disparar ALERTA, não aguardar confirmação.
• ❌ E) Desliga com base apenas no sensor e ignora a vistoria humana.

6. Máquina de coleta seletiva

A máquina lê um QR válido, registra a embalagem, volta a Pronta, lê outro QR e confirma que ele é inválido. Em qual estado termina?

• ❌ A) Registrada foi o estado do primeiro QR válido, mas a embalagem depositada faz retornar a Pronta.
• ❌ B) Pronta ocorre antes da leitura e da validação do segundo QR.
• ❌ C) Manutenção exige compartimento obstruído, evento ausente na sequência.
• ✅ D) Termina em Alerta, pois o segundo QR inválido leva de Conferindo para esse estado.
• ❌ E) Conferindo é intermediário; a confirmação de invalidez provoca a mudança para Alerta.

Próximos passos

Eu usaria uma ou duas dessas questões como diagnóstico, retomaria os erros com um diagrama coletivo e só então montaria a avaliação. Para variar enunciados, níveis de dificuldade e formatos, dá para usar o gerador de provas do GeraProva. Quem ainda não utiliza a plataforma pode fazer o cadastro grátis e organizar atividades alinhadas à BNCC com mais rapidez.

As questões ajudam a observar o raciocínio da turma, mas eu sempre combino o resultado com produções de diagramas e discussões em sala. Adapte os exemplos à realidade dos seus estudantes e conte com o GeraProva para ganhar tempo no planejamento.