Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreender o que é a intensidade sonora: Os alunos devem ser capazes de definir a intensidade sonora como a quantidade de energia transportada pela onda sonora por unidade de área perpendicular à direção de propagação da onda.
2. Aprender a calcular a intensidade sonora: Os alunos devem ser capazes de aplicar a fórmula da intensidade sonora, I = P/A, onde P é a potência sonora e A é a área, para calcular a intensidade sonora em diferentes situações.
3. Reconhecer a importância da intensidade sonora na percepção do som: Os alunos devem entender que a intensidade sonora está diretamente relacionada à percepção do som, ou seja, a intensidade do som que ouvimos depende da intensidade sonora da onda sonora que chega aos nossos ouvidos.

Objetivos secundários:

• Desenvolver habilidades de resolução de problemas: Através do cálculo da intensidade sonora em diferentes situações, os alunos terão a oportunidade de desenvolver suas habilidades de resolução de problemas.
• Promover a aprendizagem ativa: Ao utilizar a metodologia de sala de aula invertida, os alunos serão instigados a assumir um papel ativo em seu próprio processo de aprendizagem.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos anteriores: O professor inicia a aula relembrando os conceitos de ondas, amplitude e frequência, que foram previamente estudados. É importante que os alunos estejam familiarizados com esses conceitos antes de avançar para o tópico da intensidade sonora. O professor pode fazer perguntas breves para verificar o nível de compreensão dos alunos sobre esses conceitos.

2. Situação-problema 1: O professor propõe a seguinte situação: "Imagine que você está em um concerto de rock. A música está alta e você sente a vibração do som no ar. Por que você consegue ouvir a música tão claramente, apesar de haver muitas outras pessoas conversando ao seu redor?"

3. Situação-problema 2: Em seguida, o professor apresenta outra situação: "Agora, imagine que você está em uma sala de aula silenciosa. Você consegue ouvir o som de uma mosca voando perto de você. Por que você consegue ouvir esse som tão claramente, mesmo sendo muito fraco?"

4. Contextualização: O professor explica que a intensidade sonora é a grandeza que mede a quantidade de energia que uma onda sonora transporta por unidade de área perpendicular à direção de propagação da onda. A intensidade sonora está diretamente relacionada à percepção do som, ou seja, a intensidade do som que ouvimos depende da intensidade sonora da onda sonora que chega aos nossos ouvidos.

5. Ganhar a atenção dos alunos: Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode compartilhar curiosidades sobre a intensidade sonora. Por exemplo, pode mencionar que o som mais alto já registrado na Terra foi a erupção do vulcão Krakatoa em 1883, que foi ouvido a 4.800 quilômetros de distância, e que o som mais fraco audível pelo ouvido humano é o som de uma folha caindo de uma árvore a cerca de 20 pés de distância.

6. Introdução do tópico: Finalmente, o professor introduz formalmente o tópico da aula - a intensidade sonora - explicando que os alunos aprenderão a calcular a intensidade sonora e a entender a importância dessa grandeza na percepção do som.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade de Laboratório Virtual: "Explorando a Intensidade Sonora" (10 - 15 minutos)

   • Descrição da Atividade: Os alunos serão divididos em grupos de até cinco integrantes. Cada grupo receberá um tablet ou laptop com acesso à internet. Eles serão orientados a abrir um site de simulação de ondas sonoras em um laboratório virtual. A simulação mostrará diferentes fontes sonoras e as ondas sonoras que elas produzem. Os alunos poderão ajustar a potência (volume) das fontes sonoras e observar como isso afeta a amplitude e a intensidade das ondas sonoras.

   • Passo a Passo: O professor explicará brevemente como usar a ferramenta e os alunos terão a oportunidade de fazer perguntas. Em seguida, eles serão instruídos a realizar as seguintes tarefas:

     1. Selecione uma fonte sonora (por exemplo, uma buzina, um sino, uma voz humana, etc.) e ajuste sua potência para um valor específico.
     2. Observe a amplitude e a intensidade da onda sonora na simulação.
     3. Anote os valores de potência, amplitude e intensidade.
     4. Repita o procedimento para diferentes valores de potência.
     5. Discuta em grupo como a potência da fonte sonora afeta a amplitude e a intensidade da onda sonora.

   • Resultado Esperado: Os alunos deverão entender que a potência da fonte sonora afeta a amplitude e a intensidade da onda sonora. Eles também deverão ter uma ideia de como a intensidade sonora é calculada.

2. Atividade Prática: "Calculando a Intensidade Sonora" (10 - 15 minutos)

   • Descrição da Atividade: O professor distribuirá folhas de atividades com problemas de cálculo de intensidade sonora. Os alunos, em seus grupos, serão instruídos a resolver os problemas. As questões variarão em dificuldade e incluirão situações do dia a dia, como calcular a intensidade sonora de um concerto de rock ou o som de uma mosca voando em uma sala silenciosa.

   • Passo a Passo: Os alunos deverão:

     1. Ler cuidadosamente o problema.
     2. Identificar as informações relevantes (por exemplo, a potência da fonte sonora, a área de propagação do som, etc.).
     3. Aplicar a fórmula da intensidade sonora (I = P/A) para calcular a intensidade sonora.
     4. Resolver o problema e registrar a resposta.
     5. Verificar a resposta usando a calculadora.
     6. Discutir as soluções em grupo e apresentar as respostas para a turma.

   • Resultado Esperado: Os alunos deverão ser capazes de calcular a intensidade sonora em diferentes situações. Eles também deverão entender como a intensidade sonora afeta a percepção do som.

3. Discussão em Grupo: (5 - 10 minutos)

   Após a realização das atividades, o professor promoverá uma discussão em grupo com todos os alunos. Os alunos serão convidados a compartilhar suas descobertas e dificuldades durante as atividades. O professor irá esclarecer quaisquer dúvidas restantes e reforçar os conceitos importantes. Esta discussão permitirá que os alunos consolidem seu aprendizado e se preparem para a etapa de Conclusão da aula.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discussão em Grupo: (5 - 7 minutos)

   • Descrição da Atividade: O professor conduzirá uma discussão em grupo com todos os alunos. Cada grupo terá até 3 minutos para compartilhar as soluções ou conclusões que chegaram durante a atividade prática. O professor incentivará os alunos a explicar como chegaram às suas respostas e a discutir as estratégias que usaram para resolver os problemas. O professor aproveitará este momento para corrigir quaisquer erros conceituais e reforçar os principais pontos de aprendizado.

2. Conexão com a Teoria: (3 - 5 minutos)

   • Descrição da Atividade: O professor irá conectar as descobertas dos alunos durante as atividades práticas com a teoria da intensidade sonora. Ele explicará como a fórmula I = P/A representa a definição de intensidade sonora e como ela foi aplicada para resolver os problemas. O professor também irá ressaltar a importância da intensidade sonora na percepção do som, referindo-se às situações-problema apresentadas na Introdução da aula.

3. Reflexão Individual: (2 - 3 minutos)

   • Descrição da Atividade: O professor pedirá aos alunos que reflitam silenciosamente por um minuto sobre as seguintes perguntas:

     1. Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?
     2. Quais questões ainda não foram respondidas?

   • Passo a Passo: Os alunos devem pensar sobre as perguntas e anotar suas respostas. Eles não precisam compartilhar suas respostas com a turma, mas são encorajados a fazê-lo se desejarem. Esta atividade ajudará os alunos a consolidar seu aprendizado e a identificar quaisquer áreas que possam precisar de mais estudo ou esclarecimentos.

4. Feedback e Encerramento: (1 - 2 minutos)

   • Descrição da Atividade: O professor encerrará a aula solicitando feedback dos alunos sobre a aula. Ele pode perguntar: "O que você achou mais útil sobre a aula de hoje?" e "O que poderia ser melhorado na próxima aula?". O professor agradecerá aos alunos pela participação e encorajará todos a revisarem o material de estudo em casa para melhorar a compreensão do tópico. Ele também pode fornecer orientações sobre a leitura ou exercícios de casa para reforçar o conceito de intensidade sonora.

5. Follow-up: O professor pode sugerir que os alunos explorem mais sobre o tema em casa, pesquisando sobre a aplicação da intensidade sonora em diferentes contextos, como na música, na medicina (audiologia) e na engenharia de som. Além disso, os alunos podem ser incentivados a compartilhar exemplos do dia a dia de como a intensidade sonora afeta a percepção do som, enriquecendo assim o entendimento coletivo do tópico.

Conclusão (5 - 10 minutos)

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

   • O professor deve iniciar a Conclusão recapitulando os principais pontos abordados durante a aula. Ele deve relembrar a definição de intensidade sonora como a quantidade de energia transportada pela onda sonora por unidade de área perpendicular à direção de propagação da onda.
   • Deve também ressaltar a fórmula para calcular a intensidade sonora (I = P/A) e a importância da intensidade sonora na percepção do som, como exemplificado nas situações-problema da Introdução.

2. Conexão entre Teoria, Prática e Aplicações: (2 - 3 minutos)

   • O professor deve explicar como a aula conectou a teoria, a prática e as aplicações do conceito de intensidade sonora. Ele pode destacar como a atividade de laboratório virtual permitiu aos alunos explorar a conexão entre a potência da fonte sonora e a intensidade do som, enquanto a atividade prática de cálculo da intensidade sonora forneceu a oportunidade de aplicar a fórmula da intensidade sonora em situações do dia a dia.
   • O professor também deve reforçar as aplicações práticas do conceito de intensidade sonora, lembrando aos alunos de como a intensidade sonora afeta a percepção do som em diferentes contextos, como na música, na medicina e na engenharia de som.

3. Materiais Complementares: (1 - 2 minutos)

   • O professor deve sugerir materiais de estudo adicionais para os alunos que desejam aprofundar seu entendimento do tópico. Isso pode incluir leituras recomendadas, sites interativos, vídeos explicativos ou problemas adicionais de cálculo da intensidade sonora.
   • O professor também pode recomendar atividades práticas que os alunos podem realizar em casa para reforçar seu aprendizado, como medir a intensidade sonora de diferentes fontes sonoras usando um aplicativo de smartphone.

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

   • Para concluir, o professor deve ressaltar a importância do tópico da aula no dia a dia. Ele pode mencionar como a compreensão da intensidade sonora pode ajudar os alunos a apreciar melhor a música, a entender os efeitos do som na saúde auditiva e a trabalhar com eficiência e segurança em ambientes com altos níveis de ruído.
   • O professor também deve encorajar os alunos a permanecerem curiosos sobre o mundo ao seu redor e a continuarem explorando a física do som em seu dia a dia.