Plano de Aula | Metodologia Ativa | Propriedades Físicas dos Materiais

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de definição dos objetivos serve para estabelecer claramente o que se espera que os alunos aprendam e desenvolvam ao longo da aula. Ao focar em reconhecer e aplicar as propriedades físicas dos materiais, os estudantes terão a oportunidade de conectar teoria e prática, enriquecendo sua compreensão do mundo material que os cerca. Esta abordagem não apenas fortalece o aprendizado conceitual, mas também estimula a curiosidade e o engajamento dos alunos por meio de exemplos práticos e relevantes.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a reconhecer e descrever as propriedades físicas dos materiais, incluindo densidade, condutividade térmica e elétrica e respostas a forças magnéticas.

2. Fomentar a habilidade de observação e aplicação prática dessas propriedades em situações do cotidiano, promovendo uma compreensão mais profunda dos conceitos.

Objetivos secundários:

1. Incentivar o trabalho em equipe e a discussão entre os alunos para aprofundar o entendimento mútuo dos conceitos abordados.

Introdução

Duração: (20 - 25 minutos)

A introdução tem como finalidade engajar os alunos e revisar os conceitos previamente estudados sobre as propriedades físicas dos materiais. As situações problema propostas incentivam os alunos a pensar criticamente e a aplicar seu conhecimento de forma prática e teórica, preparando-os para as atividades em sala. A contextualização busca mostrar a relevância dos temas estudados no cotidiano, aumentando o interesse e a percepção da importância do estudo dos materiais.

Situações Problema

1. Imagine que você tem que escolher entre dois cobertores para levar em uma viagem. Um deles é mais grosso e pesado, o outro é mais fino e leve. Qual dos dois você escolheria para uma viagem a uma cidade muito fria? Por quê?

2. Pense em uma situação onde você precisa decidir entre usar um garfo de metal ou um de plástico para mexer um alimento no fogo. Qual dos dois materiais você acha que conduzirá menos calor para a sua mão? Por quê?

Contextualização

As propriedades físicas dos materiais estão presentes em todos os objetos que utilizamos no nosso dia a dia. Saber como essas características afetam o uso dos materiais pode nos ajudar a tomar decisões mais eficientes e seguras. Por exemplo, entender que diferentes materiais conduzem calor de maneiras diversas pode influenciar na escolha de utensílios de cozinha ou na seleção de roupas para climas específicos. Curiosamente, esses princípios também são fundamentais para o desenvolvimento de tecnologias como supercondutores e materiais de isolamento térmico.

Desenvolvimento

Duração: (75 - 85 minutos)

A etapa de desenvolvimento é projetada para colocar os alunos em situações práticas onde eles possam aplicar os conceitos de propriedades físicas dos materiais que estudaram previamente. Através de atividades lúdicas e contextualizadas, eles terão a chance de explorar e solidificar seu aprendizado de maneira interativa e colaborativa. Esta abordagem não apenas reforça o entendimento teórico, mas também desenvolve habilidades de trabalho em equipe, pensamento crítico e criatividade.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - O Desafio dos Materiais Estranhos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Identificar e aplicar as propriedades físicas dos materiais em situações práticas e cotidianas.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos e receberão uma caixa misteriosa contendo diversos objetos feitos de materiais com propriedades físicas diferentes. A missão dos grupos será identificar, através de testes simples, qual material é mais adequado para diferentes funções, como isolamento térmico, condutividade elétrica e resistência magnética.

- Instruções:

• Forme grupos de até 5 alunos.

• Cada grupo receberá uma caixa contendo vários objetos desconhecidos feitos de diferentes materiais.

• Os alunos deverão descrever as propriedades visíveis de cada objeto.

• Realize testes simples para determinar a condutividade térmica, elétrica e a resposta a um ímã de cada material.

• Anote as observações e resultados de cada teste.

• Debate em grupo: discuta qual material seria mais adequado para diferentes usos, como uma panela que não queima as mãos ou um objeto que precisa conduzir eletricidade.

Atividade 2 - Construtores de Mundo

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades de planejamento e aplicação de conhecimentos sobre propriedades físicas dos materiais.

- Descrição: Os alunos, em grupos, terão a tarefa de projetar e construir um pequeno modelo de cidade usando diversos materiais, considerando suas propriedades físicas. Eles devem pensar em como os materiais podem ser usados para garantir o conforto e a segurança dos habitantes, em termos de isolamento térmico, condutividade elétrica e resistência a forças magnéticas.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Forneça a cada grupo uma caixa de materiais diversos: plásticos, metais, tecidos, etc.

• Os grupos devem planejar e construir uma mini cidade, considerando as propriedades físicas dos materiais.

• Cada grupo deve explicar por que escolheu cada material para diferentes partes de sua cidade, baseando-se em suas propriedades físicas.

• Apresentação: cada grupo apresenta sua cidade, explicando as escolhas dos materiais e como eles aplicam as propriedades físicas.

Atividade 3 - O Laboratório dos Inventores

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Estimular a criatividade e a aplicação prática do conhecimento sobre as propriedades físicas dos materiais.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos atuarão como inventores, projetando um novo objeto que utilize todas as propriedades físicas dos materiais discutidas. Eles precisarão justificar suas escolhas de materiais com base em seus conhecimentos de densidade, condutividade térmica e elétrica e respostas a forças magnéticas.

- Instruções:

• Organize os alunos em grupos de até 5 pessoas.

• Explique que eles são inventores e que precisam projetar um novo objeto que utilize diferentes materiais.

• Cada grupo deve descrever o uso de cada material, justificando com base em suas propriedades físicas.

• Os grupos apresentam seus projetos e justificativas para a classe.

• Simulação: cada grupo simula a utilização do objeto, explicando como as propriedades físicas afetam o funcionamento do mesmo.

Retorno

Duração: (10 - 15 minutos)

Esta etapa do plano de aula é fundamental para consolidar o aprendizado dos alunos, permitindo que compartilhem suas descobertas e compreensões com os colegas, enriquecendo assim o entendimento coletivo do grupo. A discussão ajuda a reforçar os conceitos aprendidos, a identificar lacunas de entendimento e a aplicar o conhecimento de forma prática e reflexiva. Além disso, promove habilidades de comunicação e argumentação, essenciais para o desenvolvimento acadêmico e pessoal dos estudantes.

Discussão em Grupo

Ao final das atividades, promova uma discussão em grupo com todos os alunos. Inicie a discussão com uma breve revisão das atividades realizadas, destacando o propósito de cada uma e como elas se relacionam com o cotidiano e com o estudo das propriedades físicas dos materiais. Encoraje cada grupo a compartilhar suas descobertas e as decisões tomadas durante os experimentos e construções. Sugira que reflitam sobre como os conceitos aprendidos podem ser aplicados em outras áreas de suas vidas.

Perguntas Chave

1. Quais propriedades físicas dos materiais foram mais importantes para as atividades que realizamos e por quê?

2. Como vocês decidiram qual material seria o melhor para cada função durante as atividades de teste e construção?

3. De que maneira vocês podem aplicar o conhecimento sobre propriedades físicas dos materiais em situações do dia a dia ou em futuros projetos?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de conclusão serve para reforçar os principais pontos discutidos durante a aula, garantindo que os alunos tenham uma compreensão clara e consolidada das propriedades físicas dos materiais. Além disso, destaca a relevância dos conceitos aprendidos, não apenas no ambiente acadêmico, mas também em aplicações práticas do dia a dia. Esta reflexão final ajuda os alunos a perceberem a importância do aprendizado contínuo e da aplicação de conhecimentos científicos em suas vidas.

Resumo

Para encerrar, é importante recapitular que as propriedades físicas dos materiais, incluindo densidade, condutividade térmica e elétrica e resposta a forças magnéticas, desempenham papéis fundamentais em nossas vidas diárias. Durante a aula, exploramos como essas propriedades se manifestam em diferentes materiais e como podemos aplicar esse conhecimento para tomadas de decisão mais informadas.

Conexão com a Teoria

Ao longo da aula, foi claramente demonstrado como a teoria sobre as propriedades físicas dos materiais se conecta com práticas do dia a dia e com situações reais, como a escolha de materiais para aplicações específicas. As atividades propostas permitiram aos alunos não apenas entender, mas também aplicar e testar esses conceitos, reforçando o aprendizado.

Fechamento

Por fim, compreender esses conceitos não é apenas acadêmico, mas também vital para a vida cotidiana. O conhecimento sobre as propriedades físicas dos materiais nos ajuda a tomar decisões mais inteligentes e conscientes, seja na escolha de objetos para uso pessoal ou na compreensão de tecnologias que usamos diariamente, como telefones celulares e eletrodomésticos.