Contextualização

As propriedades físicas dos materiais são características intrínsecas que determinam como eles reagem a diferentes situações e ambientes. São elas que permitem que tenhamos prédios resistentes, roupas confortáveis, carros seguros, computadores velozes e muitos outros produtos que usamos no dia a dia.

Piaget, em sua teoria do desenvolvimento cognitivo infantil, descreve que os alunos desta faixa etária estão na fase de operações concretas. Nesta fase, as crianças começam a desenvolver a capacidade de pensar de maneira lógica sobre objetos e eventos. Logo, conhecer e compreender as propriedades físicas dos materiais é essencial para que possam interagir de maneira segura e eficaz com o mundo a sua volta.

Ainda nesta fase, as experiências concretas, que envolvem manipulação e observação de materiais, são as que mais favorecem a aprendizagem. Portanto, o contato direto com diferentes materiais, suas propriedades e comportamentos oferecerá aos alunos a oportunidade de identificar, compreender e, consequentemente, manipular melhor o ambiente que os cerca.

Todos os objetos em nosso entorno são feitos de algum tipo de material, cada um com suas propriedades físicas específicas. Para entender melhor a relevância dessas propriedades, vamos considerar alguns exemplos: os metais, por exemplo, são utilizados em cabos de panela graças à sua alta conductibilidade térmica. Já os plásticos, que têm baixa conductibilidade térmica, são usados para fazer o isolante dos fios elétricos. Os materiais à base de cerâmica, que são duros e resistentes ao calor, são utilizados em pratos, tijolos e azulejos.

Em termos de recursos para aprofundamento do tema, sugiro o uso do livro "Material World: A Global Family Portrait" (Mundo Material: Um Retrato da Família Global), de Peter Menzel, que explora como as pessoas ao redor do mundo utilizam os materiais em diferentes culturas e contextos.

O site "Ciência em Casa", mantido pelo Museu de Ciências da Universidade de Cambridge, oferece uma série de experimentos simples e seguros que podem ser realizados em casa ou na escola para explorar as propriedades físicas dos materiais (https://www.scienceathome.uk/properties-of-materials).

Atividade Prática "Descobrindo as Propriedades Físicas dos Materiais"

Objetivo do projeto

O objetivo desse projeto é permitir que os alunos descubram na prática como funcionam algumas das principais propriedades físicas dos materiais que nos cercam no dia a dia.

Descrição do Projeto

Os alunos irão realizar uma série de experimentos práticos simples para explorar e entender as propriedades físicas de diferentes materiais. Eles irão realizar essas experiências em grupos de 3 a 5 estudantes e em seguida, discutir os resultados obtidos e preparar um relatório para apresentar suas descobertas.

Materiais Necessários

• Recipientes transparentes de vidro ou plástico
• Diferentes materiais para experimentos, como: madeira, metal, plástico, borracha, papel, pedra, algodão, etc.
• Regra
• Balança para pesar os materiais
• Um imã
• Fonte de calor (pode ser o sol)
• Água
• Blocos de gelo

Passo a Passo

1. Os grupos de alunos devem se reunir e selecionar quatro materiais diferentes para investigar.

2. Uma das propriedades a serem investigadas será a densidade. Para isso, os alunos devem pegar um pedaço de cada material, medir suas dimensões com a régua e calcular seu volume(eles aprenderam a calcular o volume em aulas anteriores). Depois, devem pesar cada pedaço de material na balança e anotar seu peso. A densidade é calculada dividindo o peso pelo volume.

3. A segunda propriedade a ser investigada é a condutibilidade térmica. Para isso, os alunos devem colocar um pedaço de cada material ao sol e depois de algum tempo, podem verificar qual deles esquenta mais.

4. A terceira propriedade a ser investigada é a resposta a forças magnéticas. Usando um ímã, os estudantes devem verificar quais dos materiais são atraídos pelo ímã.

5. A quarta propriedade a ser investigada é a solubilidade. Para isso, os estudantes devem colocar um pedaço de cada material em um recipiente com água e observar se algum deles se dissolve na água.

6. Para concluir o projeto, cada grupo deve analisar as propriedades investigadas e preparar um relatório sobre as descobertas.

Relatório

O relatório, a ser escrito em conjunto pelo grupo, deve conter:

1. Introdução – Nessa seção, os alunos devem falar brevemente sobre o tema "Propriedades Físicas dos Materiais", sua relevância, aplicações e o objetivo do projeto.

2. Desenvolvimento – Ainda nesta seção, deve constar a teoria sobre as propriedades físicas investigadas, uma descrição detalhada das atividades práticas realizadas, os procedimentos utilizados e os resultados obtidos. A discussão desses resultados, comparando-os com o que era esperado com base na teoria, também deve ser incluída nesta parte.

3. Conclusão – Aqui, os alunos vão retomar os pontos principais, falar sobre os aprendizados que tiveram com a atividade e as conclusões que chegaram a partir dos resultados do experimento.

4. Bibliografia – Por fim, os estudantes devem listar todos os recursos utilizados para realizar o projeto, incluindo livros, sites, vídeos e outros.

O relatório final deve ser entregue uma semana após a realização dos experimentos.