Plano de Aula | Metodologia Técnica | Propriedades Físicas dos Materiais

Objetivos

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta etapa do plano de aula é garantir que os alunos compreendam as propriedades físicas dos materiais e possam aplicá-las em situações práticas. Isso é fundamental para o desenvolvimento de habilidades que são diretamente relevantes para o mercado de trabalho, onde a compreensão e a manipulação de materiais são essenciais. Além disso, incentivar o aprendizado prático ajuda a fixar o conhecimento de maneira mais eficaz e engajante para os alunos.

Objetivos principais:

1. Reconhecer e descrever as propriedades físicas dos materiais, como densidade, condutibilidade térmica e elétrica e resposta a forças magnéticas.

2. Aplicar o conhecimento das propriedades físicas dos materiais em atividades práticas e experimentais.

Objetivos secundários:

1. Desenvolver habilidades de observação e análise crítica no contexto das propriedades dos materiais.

2. Promover a curiosidade científica e a capacidade de formular perguntas investigativas.

Introdução

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta etapa do plano de aula é despertar o interesse dos alunos pelo tema, contextualizando a importância das propriedades físicas dos materiais em situações reais e no mercado de trabalho. Isso ajuda a estabelecer uma conexão prática e relevante que facilitará o aprendizado e a aplicação dos conceitos ao longo da aula.

Contextualização

Imagine viver em um mundo onde as pontes desabam, os edifícios colapsam e os carros não funcionam corretamente. Tudo isso pode ocorrer se não compreendermos bem as propriedades físicas dos materiais que usamos diariamente. A densidade, a condutibilidade térmica e elétrica, e a resposta a forças magnéticas são fundamentais para garantir a segurança e a eficácia dos objetos e estruturas ao nosso redor.

Curiosidades e Conexão com o Mercado

• Densidade: Sabia que os barcos flutuam devido à baixa densidade comparada à água? Isso é essencial para a construção naval e o transporte marítimo.
• Condutibilidade Térmica e Elétrica: Materiais como cobre e alumínio são usados em cabos elétricos porque conduzem eletricidade de forma eficiente. Já os materiais com boa condutibilidade térmica são essenciais em sistemas de refrigeração e aquecimento.
• Forças Magnéticas: Imãs são usados em motores elétricos, dispositivos de armazenamento de dados e em equipamentos médicos, como os aparelhos de ressonância magnética. A compreensão dessas propriedades é crucial para carreiras em engenharia, física e tecnologia.

Atividade Inicial

• Pergunta Provocadora: O que faz um barco flutuar e um avião voar?
• Vídeo Curto: Apresente um vídeo de 2 minutos mostrando diferentes materiais sendo testados em situações práticas (exemplo: um objeto flutuando na água, um fio elétrico conduzindo eletricidade e um imã atraindo clipes de papel).

Desenvolvimento

Duração: (45 - 50 minutos)

A finalidade desta etapa do plano de aula é permitir que os alunos explorem ativamente as propriedades dos materiais através de atividades práticas. Isso não só reforça o conhecimento teórico, mas também promove habilidades de resolução de problemas, trabalho em equipe e aplicação prática dos conceitos aprendidos. As atividades e exercícios de fixação ajudam a consolidar o entendimento e a preparar os alunos para aplicações futuras no mercado de trabalho.

Tópicos a Serem Abordados

1. Densidade dos materiais 2. Condutibilidade térmica 3. Condutibilidade elétrica 4. Resposta a forças magnéticas

Reflexão sobre o Tema

Incentive os alunos a refletirem sobre como as propriedades dos materiais influenciam a vida cotidiana e a segurança. Questione como seria o mundo se não soubéssemos quais materiais utilizar para construir pontes seguras, fabricar aparelhos eletrônicos eficientes ou criar sistemas de transporte confiáveis.

Mini Desafio

Desafio Maker: Construindo um Barco Flutuante

Os alunos devem utilizar materiais diversos para construir um pequeno barco que consiga flutuar em uma bacia de água e suportar o peso de pequenos objetos, como moedas.

Instruções:

• Divida os alunos em pequenos grupos de 3 a 4 integrantes.
• Distribua os materiais disponíveis, como pedaços de isopor, palitos de picolé, papel alumínio, copos plásticos e fita adesiva.
• Explique que o objetivo é criar um barco que flutue e suporte o peso de moedas.
• Permita que os alunos discutam e planejem a construção do barco.
• Oriente os alunos a testar seus barcos na bacia de água, adicionando moedas uma a uma até que o barco comece a afundar.
• Peça aos grupos que anotem quantas moedas o barco conseguiu suportar antes de afundar.
• Após os testes, conduza uma discussão sobre quais materiais e designs foram mais eficazes e por quê.

Objetivo: Aplicar o conhecimento sobre densidade para criar um objeto funcional e entender a importância da escolha de materiais na engenharia e construção.

Duração: (25 - 30 minutos)

Exercícios de Fixação e Avaliação

1. Explique com suas próprias palavras o que é densidade e como ela afeta a flutuação dos materiais. 2. Liste alguns materiais que são bons condutores térmicos e elétricos e explique suas aplicações no dia a dia. 3. Descreva uma situação em que a resposta a forças magnéticas é crucial para o funcionamento de um dispositivo. 4. Crie um diagrama que mostre como a densidade, a condutibilidade térmica e elétrica, e a resposta a forças magnéticas são usadas em diferentes indústrias.

Conclusão

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta etapa do plano de aula é consolidar o conhecimento adquirido pelos alunos, promovendo uma reflexão sobre as atividades práticas realizadas e suas aplicações no mundo real. Esta etapa ajuda a fixar os conceitos aprendidos, garantindo que os alunos compreendam a importância das propriedades físicas dos materiais não apenas teoricamente, mas também em contextos práticos e profissionais.

Discussão

Promova uma discussão entre os alunos sobre as experiências práticas que realizaram durante a aula. Questione-os sobre os desafios enfrentados ao construir o barco flutuante, como escolheram os materiais e o que aprenderam sobre densidade, condutibilidade térmica e elétrica, e forças magnéticas. Incentive-os a refletirem sobre como esses conceitos são aplicados no dia a dia e em diferentes indústrias.

Resumo

Recapitule os principais pontos abordados durante a aula: densidade, condutibilidade térmica e elétrica e resposta a forças magnéticas. Destaque como cada propriedade afeta o comportamento dos materiais e suas aplicações práticas, como em construções, eletrônicos e transporte.

Fechamento

Explique como a aula conectou a teoria com a prática através de atividades experimentais e desafios maker. Reforce a importância das propriedades físicas dos materiais no cotidiano e em diversas profissões, como engenharia, física e tecnologia. Encerre destacando a relevância do assunto para o mercado de trabalho e para a segurança e eficiência das estruturas e dispositivos que utilizamos diariamente.