Objetivos (5 - 7 minutos)
Objetivos Principais
- Compreender o conceito de matéria e sua importância para a química.
- Identificar e diferenciar os estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso.
- Desenvolver a habilidade de reconhecer exemplos de cada estado físico da matéria no cotidiano.
Objetivos Secundários
- Fomentar o pensamento crítico e analítico dos alunos ao explorar a matéria e seus diferentes estados físicos.
- Estimular a participação ativa dos alunos através de discussões em sala de aula sobre a presença da matéria no dia a dia.
- Incentivar a pesquisa independente dos alunos para aprofundar o entendimento sobre o assunto.
Pode ser útil dividir o tempo entre os Objetivos principais e secundários de acordo com a necessidade e o ritmo da turma. Além disso, o professor deve estar preparado para adaptar o plano de aula se necessário para garantir que os Objetivos de aprendizado sejam alcançados.
Introdução (10 - 15 minutos)
Revisão de Conteúdos Anteriores
- O professor deve começar relembrando os alunos sobre os conceitos de química básica, como átomos, moléculas e elementos. Essa revisão é essencial para que os alunos possam entender a composição da matéria e como ela se organiza nos diferentes estados físicos.
- Além disso, é importante reforçar o conceito de propriedades da matéria, como massa, volume e densidade, que serão relevantes para o entendimento dos diferentes estados físicos.
Situações Problema
- Apresentar aos alunos a situação problema de um copo de água sendo deixado em um freezer. O que acontece com a água? Por que ela muda de estado ao ser resfriada?
- Outra situação problema pode envolver uma vela acesa. Por que a cera da vela derrete ao ser aquecida e depois solidifica quando a vela é apagada e esfria?
Contextualização
- O professor deve explicar que a compreensão dos diferentes estados físicos da matéria é fundamental para explicar fenômenos do cotidiano, como a mudança de água para gelo ou vapor, a solidificação e derretimento de substâncias, entre outros.
- Além disso, pode-se destacar a importância do estudo da matéria para diversas áreas, como a engenharia de materiais, a medicina, a produção de alimentos, entre outras.
Ganho de Atenção
- Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode contar a história do físico James Dewar, que em 1892, conseguiu produzir o primeiro estado de matéria não gasoso, o sólido, ao resfriar hélio a uma temperatura extremamente baixa. Esse experimento, conhecido como "o experimento da solidificação do hélio" foi um marco na história da física e da química.
- Outra curiosidade que pode ser compartilhada é o fato de que a água é a única substância na Terra que pode existir naturalmente em três estados físicos: sólido (gelo), líquido (água) e gasoso (vapor).
Desenvolvimento (20 - 25 minutos)
Teoria - Conceito de Matéria (7 - 10 minutos)
- O professor deve iniciar a parte teórica explicando que a matéria é tudo o que ocupa lugar no espaço e possui massa. Pode-se fazer uma analogia com o mundo ao nosso redor, destacando que tudo o que vemos, tocamos, cheiramos, temos contato, é formado por matéria.
- Em seguida, o professor deve reforçar que a matéria é constituída por átomos, que são as unidades básicas de toda a matéria. Pode-se apresentar um modelo atômico, como o de Bohr, para ilustrar a estrutura dos átomos.
- O professor deve enfatizar que a matéria pode passar por transformações, mas a quantidade total de matéria sempre permanece a mesma, de acordo com a Lei da Conservação da Matéria.
Teoria - Estados Físicos da Matéria (7 - 10 minutos)
- Após a Introdução do conceito de matéria, o professor deve explicar que a matéria pode existir em diferentes estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Pode-se usar imagens ou exemplos do cotidiano para ilustrar cada estado.
- Para cada estado físico, o professor deve descrever as características principais:
- Sólido: a matéria tem forma e volume definidos, as partículas estão próximas e organizadas.
- Líquido: a matéria tem volume definido, mas não forma, as partículas estão próximas, mas não tão organizadas como no sólido.
- Gasoso: a matéria não tem forma nem volume definidos, as partículas estão afastadas e em constante movimento.
- O professor deve ressaltar que as mudanças de estado físico da matéria ocorrem devido a alterações na energia das partículas que a compõem. Por exemplo, ao aquecer um sólido, suas partículas ganham energia e passam para o estado líquido.
- Além disso, o professor deve explicar que existem outros estados da matéria, como o plasma e o condensado de Bose-Einstein, que são encontrados em condições extremas e não são visíveis no nosso dia a dia.
Prática - Exemplos Cotidianos (6 - 8 minutos)
- O professor deve então propor um momento de reflexão, onde os alunos serão incentivados a pensar em exemplos do cotidiano que ilustrem cada estado físico da matéria. Pode-se dar alguns exemplos para iniciar a discussão:
- Sólido: gelo, uma pedra.
- Líquido: água, suco, óleo.
- Gasoso: ar, vapor de água.
- Os alunos devem compartilhar suas ideias e o professor deve orientá-los a justificar por que consideram aquele exemplo como um sólido, líquido ou gasoso.
- O professor deve corrigir possíveis equívocos e reforçar os conceitos discutidos, garantindo que os alunos compreendam as características de cada estado físico e consigam identificá-los no cotidiano.
Retorno (8 - 10 minutos)
Revisão dos Conceitos (3 - 5 minutos)
- O professor deve iniciar a revisão perguntando aos alunos o que eles entenderam por matéria e quais são os estados físicos da matéria.
- Após as respostas dos alunos, o professor deve reforçar os pontos principais, ressaltando que a matéria é tudo o que ocupa lugar no espaço e possui massa, e que ela pode existir em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
- O professor deve perguntar novamente sobre as características de cada estado físico, garantindo que os alunos compreenderam que no sólido a matéria tem forma e volume definidos, no líquido tem volume definido mas não forma, e no gasoso não tem forma nem volume definidos.
- O professor deve também lembrar aos alunos que a mudança de estado físico da matéria ocorre devido a alterações na energia das partículas que a compõem.
Conexão com a Teoria (2 - 3 minutos)
- O professor deve então pedir para os alunos conectarem a teoria com a prática. Eles devem explicar como os exemplos do cotidiano que eles trouxeram durante a discussão se relacionam com os conceitos teóricos discutidos.
- O professor deve reforçar a importância de compreender os diferentes estados físicos da matéria para explicar fenômenos do cotidiano, como a mudança de água para gelo ou vapor, a solidificação e derretimento de substâncias, entre outros.
Reflexão Final (3 - 5 minutos)
- O professor deve propor que os alunos reflitam sobre o que aprenderam durante a aula. Eles devem pensar sobre as respostas para as seguintes perguntas:
- Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?
- Quais questões ainda não foram respondidas?
- Os alunos devem anotar suas reflexões e, se tiverem dúvidas, devem anotá-las também para perguntar na próxima aula. O professor deve encorajá-los a buscar respostas para suas dúvidas, seja perguntando ao professor, pesquisando na internet ou nos livros didáticos.
Conclusão (5 - 7 minutos)
Recapitulação (2 - 3 minutos)
- O professor deve começar a Conclusão recapitulando os conceitos principais abordados na aula. Ele deve relembrar os alunos sobre o conceito de matéria, sua composição por átomos e sua capacidade de existir em diferentes estados físicos: sólido, líquido e gasoso.
- Em seguida, o professor deve revisar as características de cada estado físico da matéria e como ocorrem as mudanças de estado.
- O professor deve encorajar os alunos a fazerem conexões entre os conceitos aprendidos, como a relação entre a energia das partículas e as mudanças de estado físico, e a importância do estudo da matéria para entender fenômenos do cotidiano.
Conexão da Teoria com a Prática (1 - 2 minutos)
- O professor deve destacar como a aula conectou a teoria, a prática e a aplicação, pois os alunos foram capazes de identificar e discutir exemplos do cotidiano que ilustram os diferentes estados físicos da matéria.
- O professor deve enfatizar que entender a teoria é fundamental para poder aplicá-la na prática e para compreender melhor o mundo ao nosso redor.
Materiais Extras (1 - 2 minutos)
- O professor deve sugerir alguns materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre o tema. Esses materiais podem incluir vídeos educativos, sites de ciências, livros didáticos, entre outros.
- Alguns exemplos de materiais extras podem ser: o vídeo "A Ciência das Coisas: Estados Físicos da Matéria", o site da Khan Academy com materiais sobre a matéria e seus estados físicos, e o livro didático da disciplina com exercícios e explicações adicionais.
Importância do Assunto (1 minuto)
- Por fim, o professor deve ressaltar a importância do estudo da matéria e de seus estados físicos para a vida cotidiana, reforçando que esses conceitos são fundamentais para entender diversos fenômenos e processos que ocorrem ao nosso redor.
- O professor deve encorajar os alunos a aplicar o que aprenderam na aula para analisar e explicar outros fenômenos do cotidiano, desenvolvendo assim a habilidade de pensamento crítico e analítico.