Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de Sistema Internacional (SI): O professor deve orientar os alunos a entender o que é o Sistema Internacional (SI) e sua importância na padronização das unidades de medida usadas na ciência e na engenharia. Isso inclui a discussão sobre a origem e a evolução do SI, bem como a razão por trás da necessidade de um sistema de medida globalmente aceito.

2. Identificar as grandezas fundamentais do SI: Os alunos devem ser capazes de identificar as grandezas fundamentais do SI, que são a base para todas as outras grandezas derivadas. Essas grandezas fundamentais são: comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa.

3. Diferenciar grandezas escalares e vetoriais: Os alunos devem ser capazes de diferenciar entre grandezas escalares e vetoriais. Isso inclui a compreensão de que grandezas escalares são representadas apenas por um número e uma unidade, enquanto grandezas vetoriais têm também uma direção e um sentido.

   Objetivos secundários:

   • Desenvolver habilidades de pensamento crítico: Ao longo da aula, os alunos devem ser incentivados a fazer conexões entre o conteúdo aprendido e suas aplicações práticas. Isso ajudará a desenvolver suas habilidades de pensamento crítico.

   • Incentivar a participação ativa: O professor deve encorajar a participação ativa dos alunos, seja por meio de discussões em sala de aula, perguntas e respostas, ou atividades práticas. Isso ajudará a manter os alunos engajados e aprimorará sua compreensão do material.

Introdução (10 - 12 minutos)

1. Revisão de conteúdos anteriores: O professor inicia a aula relembrando os conceitos de física já estudados que são essenciais para a compreensão do tópico atual. Isso pode incluir uma revisão sobre unidades de medida, grandezas físicas e a importância da padronização. O professor pode fazer isso por meio de uma rápida discussão em sala de aula ou através de um questionário para avaliar o nível de conhecimento dos alunos.

2. Situação-problema: O professor apresenta aos alunos duas situações-problema que irão despertar o interesse deles no tópico. A primeira situação pode ser a de um cientista que está realizando um experimento em colaboração com outros pesquisadores de diferentes partes do mundo e precisa garantir que todos estejam utilizando o mesmo sistema de medida. A segunda situação pode ser a de um engenheiro que está projetando um novo dispositivo e precisa escolher as unidades adequadas para garantir a precisão e a segurança do produto.

3. Contextualização: O professor contextualiza a importância do Sistema Internacional (SI) no dia a dia dos alunos. Ele pode mencionar exemplos de como o SI é utilizado em diversas áreas, como na engenharia, na medicina, na meteorologia, entre outros. Também pode discutir como a padronização das unidades de medida ajuda a facilitar a comunicação e a compreensão entre cientistas e engenheiros de diferentes países.

4. Ganhar a atenção dos alunos: Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode compartilhar duas curiosidades relacionadas ao tema. A primeira é a origem do SI, que remonta à Revolução Francesa, quando a necessidade de um sistema de medida uniforme se tornou evidente. A segunda curiosidade é sobre a grandeza física mais recente a ser incluída no SI: a quantidade de matéria, que foi adicionada em 2019.

   • Curiosidade 1: O professor pode perguntar aos alunos se eles sabem como as unidades de medida eram definidas antes do SI. Ele pode então explicar que, por exemplo, o metro costumava ser definido como a distância entre duas marcas em uma barra de platina-irídio mantida na sede do Bureau Internacional de Pesos e Medidas em Sèvres, na França.

   • Curiosidade 2: O professor pode perguntar aos alunos se eles sabem por que a quantidade de matéria é uma grandeza fundamental. Ele pode então explicar que, embora a quantidade de matéria possa parecer uma grandeza derivada (já que é medida pelo número de átomos ou moléculas), ela é considerada fundamental porque é uma base para a definição de outras grandezas, como a pressão e a energia.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade "Corrida do SI" (10 - 12 minutos):

   • Descrição da atividade: O professor divide a turma em grupos de até 5 alunos. Cada grupo recebe uma lista de 10 situações-problema que envolvem diferentes grandezas físicas. O objetivo da atividade é que os alunos identifiquem a grandeza envolvida em cada situação e a unidade de medida adequada do Sistema Internacional (SI) para essa grandeza. Eles terão um tempo determinado para resolver as situações-problema e anotar suas respostas.
   • Materiais necessários: O professor deve preparar previamente as listas de situações-problema.
   • Passo a passo: O professor entrega as listas para cada grupo e inicia o cronômetro. Os alunos, em seus grupos, discutem e anotam suas respostas. Quando o tempo acabar, o professor solicita que um aluno de cada grupo compartilhe suas respostas com a turma. O professor então fornece as respostas corretas e esclarece quaisquer dúvidas que possam surgir.

2. Atividade "Montando o SI" (10 - 12 minutos):

   • Descrição da atividade: Ainda em seus grupos, os alunos recebem uma série de cartões. Cada cartão possui o nome de uma grandeza física, sua definição, um exemplo de onde é utilizada e a unidade de medida correspondente no Sistema Internacional. O objetivo é que os alunos associem corretamente cada cartão, formando um "quebra-cabeça" do Sistema Internacional.
   • Materiais necessários: O professor deve preparar previamente os cartões.
   • Passo a passo: O professor entrega os cartões para cada grupo e orienta os alunos a começarem a montagem. Eles devem discutir em seus grupos para encontrar as associações corretas. Quando todos os grupos terminarem, um representante de cada grupo apresenta seu "quebra-cabeça" para a turma. O professor verifica se as associações estão corretas e esclarece quaisquer dúvidas que possam surgir.

3. Atividade "Medindo o Mundo" (5 - 8 minutos):

   • Descrição da atividade: O professor apresenta aos alunos uma lista com as dimensões de diversos objetos do cotidiano (por exemplo, o comprimento de uma caneta, a massa de uma maçã, o tempo que leva para uma vela queimar, etc.). Os alunos, em seus grupos, devem escolher uma dessas dimensões, medir o objeto correspondente (se possível) e apresentar em sala de aula a dimensão medida, a unidade de medida utilizada e como eles fizeram a medição.
   • Materiais necessários: O professor deve preparar previamente a lista de dimensões.
   • Passo a passo: O professor entrega a lista para cada grupo e orienta os alunos a escolherem uma dimensão. Eles devem então medir o objeto correspondente (se possível) e preparar uma breve apresentação. Um representante de cada grupo apresenta suas medições para a turma. O professor fornece feedback e esclarece quaisquer dúvidas que possam surgir.

Essas atividades permitem que os alunos trabalhem em equipe, desenvolvam habilidades de resolução de problemas e apliquem o conhecimento adquirido de forma prática e significativa. Além disso, elas são projetadas para serem divertidas e envolventes, incentivando a participação ativa e o interesse dos alunos.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Compartilhamento de Soluções (3 - 4 minutos):

   • Descrição: O professor deve pedir a cada grupo que compartilhe suas soluções ou conclusões das atividades realizadas. Cada grupo terá um máximo de 3 minutos para fazer sua apresentação para a turma. Durante as apresentações, o professor deve incentivar os alunos a fazerem perguntas e comentários.
   • Benefícios: Esta etapa permite que os alunos vejam como seus colegas abordaram as atividades e solucionaram os problemas. Isso pode ajudar a reforçar a compreensão dos conceitos e a promover a troca de ideias e o aprendizado colaborativo.

2. Conexão com a Teoria (2 - 3 minutos):

   • Descrição: Após as apresentações, o professor deve retomar os conceitos teóricos abordados na aula e fazer a conexão com as atividades práticas realizadas. Ele pode, por exemplo, perguntar aos alunos como eles aplicaram o conceito de Sistema Internacional (SI) para resolver as situações-problema ou para montar o "quebra-cabeça".
   • Benefícios: Esta etapa ajuda a consolidar o aprendizado, mostrando aos alunos a aplicação prática dos conceitos teóricos. Além disso, ela permite que o professor avalie o nível de compreensão dos alunos e identifique quaisquer áreas que possam precisar de reforço.

3. Reflexão Final (2 - 3 minutos):

   • Descrição: O professor deve propor que os alunos reflitam por um minuto sobre o que aprenderam na aula. Ele pode fazer perguntas como: "Qual foi o conceito mais importante que aprendemos hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?". Após o minuto de reflexão, alguns alunos podem ser convidados a compartilhar suas respostas com a turma.
   • Benefícios: Esta etapa ajuda os alunos a consolidar o que aprenderam e a identificar quaisquer áreas de confusão ou dúvida. Além disso, ela permite que o professor avalie o impacto da aula e planeje as próximas etapas do ensino.

4. Feedback e Encerramento (1 minuto):

   • Descrição: Por fim, o professor deve agradecer aos alunos pela participação e pelo esforço. Ele pode também aproveitar este momento para dar um breve feedback sobre a aula e encorajar os alunos a continuarem estudando o tema.
   • Benefícios: Este encerramento dá aos alunos um senso de Conclusão e recompensa, além de reforçar a importância do aprendizado contínuo.

Esta etapa de Retorno é crucial para consolidar o aprendizado, avaliar o progresso dos alunos e planejar as próximas etapas do ensino. Além disso, ela ajuda a promover uma cultura de reflexão e aprendizado contínuo entre os alunos.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos):

   • Descrição: O professor deve recapitular os principais pontos discutidos durante a aula, reforçando os conceitos de Sistema Internacional (SI), grandezas fundamentais, grandezas escalares e vetoriais. Ele pode fazer isso por meio de uma breve apresentação, um resumo escrito na lousa ou um debate em sala de aula.
   • Benefícios: Esta etapa ajuda a reforçar o aprendizado, lembrando aos alunos os conceitos mais importantes que foram abordados. Além disso, permite que o professor verifique se os alunos compreenderam os conteúdos.

2. Conexão entre Teoria, Prática e Aplicações (1 - 2 minutos):

   • Descrição: O professor deve explicar como a aula conectou a teoria (conceitos do SI, grandezas fundamentais, grandezas escalares e vetoriais) com a prática (atividades "Corrida do SI", "Montando o SI" e "Medindo o Mundo") e as aplicações no dia a dia (situações-problema apresentadas na Introdução). Ele pode, por exemplo, mencionar que as atividades práticas permitiram aos alunos aplicar os conceitos teóricos de forma significativa e que as situações-problema demonstraram a importância do SI em diferentes contextos.
   • Benefícios: Esta etapa ajuda a mostrar aos alunos a relevância do que aprenderam, tanto para suas vidas cotidianas quanto para suas futuras carreiras. Além disso, reforça a importância da prática e da aplicação dos conceitos teóricos.

3. Materiais Extras (1 minuto):

   • Descrição: O professor deve sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre o tema. Isso pode incluir livros, sites, vídeos, documentários, entre outros. O professor pode, por exemplo, recomendar que os alunos assistam a um vídeo explicativo sobre o SI, leiam um capítulo de um livro de física sobre grandezas físicas ou explorem um site interativo que permita a manipulação de grandezas no SI.
   • Benefícios: Esta etapa encoraja o aprendizado autônomo, permitindo que os alunos explorem o tema de acordo com seus interesses e ritmos de aprendizado. Além disso, ajuda a consolidar o que foi aprendido na aula.

4. Importância do Assunto (1 - 2 minutos):

   • Descrição: Por fim, o professor deve ressaltar a importância do Sistema Internacional (SI) para o dia a dia dos alunos. Ele pode mencionar exemplos de como o SI é utilizado em diferentes áreas, como na engenharia, na medicina, na meteorologia, entre outras. Além disso, pode enfatizar que a habilidade de trabalhar com grandezas e unidades de medida é essencial para a compreensão e a resolução de problemas em muitas disciplinas e carreiras.
   • Benefícios: Esta etapa ajuda a motivar os alunos, mostrando que o que eles aprenderam é relevante e útil. Além disso, reforça a importância do estudo da física e da compreensão das grandezas físicas para a formação de cidadãos críticos e preparados para o mundo atual.