Plano de Aula | Metodologia Ativa | Calor e Temperatura

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Objetivos é crucial para estabelecer uma base sólida e clara para o que os alunos irão aprender e aplicar durante a aula. Ao definir objetivos específicos, o professor orienta tanto sua preparação quanto a dos alunos, garantindo que todos estejam alinhados sobre o foco das atividades e discussões. Esta etapa também serve para motivar os alunos, mostrando como o conceito de calor e temperatura pode ser aplicado em situações reais e cotidianas, aumentando o engajamento e a relevância do aprendizado.

Objetivos principais:

1. Descrever e diferenciar os conceitos de calor e temperatura, enfatizando suas aplicações práticas e teóricas.

2. Analisar e discutir como a sensação térmica difere da temperatura medida, particularmente em contextos do dia a dia.

Objetivos secundários:

1. Incentivar a participação ativa dos alunos através de discussões em grupo e experimentos práticos.
2. Fomentar a capacidade de observação e raciocínio crítico dos alunos ao analisar fenômenos naturais relacionados ao calor e à temperatura.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A Introdução tem o propósito de engajar os alunos e revisar conceitos previamente estudados, utilizando situações problema que estimulem o pensamento crítico e a aplicação do conhecimento. Além disso, a contextualização busca conectar o tema com situações reais do cotidiano dos alunos, aumentando a relevância percebida do estudo de calor e temperatura. Esta abordagem inicial visa preparar o terreno para uma compreensão mais profunda e aplicada dos conceitos, incentivando a curiosidade e o interesse dos estudantes.

Situações Problema

1. Imagine que você vai à praia em um dia de sol, mas o vento está forte e faz a sensação de calor ser muito menor do que a temperatura real indicada por um termômetro. Por que isso acontece?

2. Em uma cafeteria, você pede um café e um cappuccino, ambos servidos a 70°C. Por que, apesar de terem a mesma temperatura, o cappuccino parece mais quente?

Contextualização

Calor e temperatura são conceitos que experimentamos diariamente, mas entender as diferenças entre eles pode ser desafiador. Por exemplo, no verão, uma lata de refrigerante deixada ao sol pode atingir uma temperatura muito alta, mas se estiver gelada por dentro, a sensação térmica ao tocar a lata pode ser bem diferente. Essa discrepância entre a temperatura real e a sensação térmica é o que torna o estudo desses fenômenos tão interessante e relevante para nossa compreensão do mundo ao nosso redor.

Desenvolvimento

Duração: (75 - 80 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem e aprofundem o conhecimento prévio sobre calor e temperatura em contextos práticos e lúdicos. Trabalhando em grupos, os estudantes terão a oportunidade de experimentar e observar fenômenos térmicos em situações do mundo real, melhorando sua compreensão dos conceitos e incentivando a colaboração e o pensamento crítico. Cada atividade proposta visa explorar um aspecto específico do tema, desde a troca de calor até a percepção térmica, garantindo uma abordagem holística e engajadora do assunto.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Mistério do Sorvete que Não Derrete

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Compreender o conceito de trocas de calor e como diferentes materiais podem afetá-las.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão desafiados a investigar por que um sorvete, deixado ao sol por um longo período, não derrete completamente, apesar do aumento da temperatura ambiente. Eles deverão aplicar o conceito de calor e temperatura para explicar o fenômeno observado.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Forneça a cada grupo um sorvete de casquinha e um termômetro.

• Peça que os alunos coloquem o sorvete em um local ensolarado por 30 minutos.

• Durante esse tempo, os grupos devem medir a temperatura ambiente e a temperatura do sorvete a cada 5 minutos.

• Após 30 minutos, eles devem registrar suas observações e tentar explicar por que o sorvete não derreteu completamente.

Atividade 2 - Desafio do Cappuccino Perfeito

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Entender como a composição de materiais pode afetar a percepção de temperatura.

- Descrição: Os alunos irão investigar por que, apesar de dois cappuccinos terem a mesma temperatura, um parece mais quente que o outro. Eles usarão termômetros e conhecimentos sobre condutividade térmica para resolver esse mistério.

- Instruções:

• Organize os alunos em grupos de até 5 pessoas.

• Dê a cada grupo dois copos de cappuccino a 70°C, mas um feito com diferentes proporções de leite e café.

• Os alunos deverão medir a temperatura dos cappuccinos a cada 5 minutos e registrar suas observações.

• Após uma hora, peça que cada grupo apresente suas descobertas e explique por que um dos cappuccinos pareceu mais quente.

• Discuta em classe as conclusões de cada grupo.

Atividade 3 - Caça ao Tesouro Térmico

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Identificar propriedades térmicas de diferentes materiais e entender como elas influenciam a sensação térmica.

- Descrição: Nesta atividade lúdica, os alunos participarão de uma caça ao tesouro onde terão que identificar materiais em diferentes estações que conservam ou liberam calor de maneiras distintas. Eles usarão termômetros e o tato para coletar dados.

- Instruções:

• Prepare estações de caça ao tesouro em diferentes locais da escola, cada uma com um material diferente (metal, madeira, plástico, etc.).

• Divida a classe em grupos e forneça a cada grupo um termômetro e uma lista de materiais presentes nas estações.

• Cada grupo deve visitar cada estação, medir a temperatura dos materiais e registrar se sentem que o objeto está 'frio', 'quente' ou 'neutro'.

• Os grupos devem anotar suas observações e teorizar sobre por que diferentes materiais mantêm ou liberam calor de maneiras distintas.

• Ao final, cada grupo apresenta suas descobertas e teorias para a classe.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

Esta etapa do plano de aula é essencial para consolidar o aprendizado dos alunos, permitindo que eles articulem o que observaram e aprenderam durante as atividades práticas. A discussão em grupo ajuda a desenvolver habilidades de comunicação e argumentação, além de oferecer uma visão mais ampla dos conceitos através das perspectivas dos colegas. Essa troca de ideias e experiências reforça o entendimento dos alunos sobre calor e temperatura e como esses conceitos se aplicam em diferentes contextos.

Discussão em Grupo

Ao final das atividades, reúna todos os alunos para uma discussão em grupo. Inicie a conversa relembrando os objetivos da aula e pedindo que cada grupo compartilhe suas descobertas e conclusões. Encoraje os alunos a discutir não apenas os resultados, mas também o processo de pensamento que os levou às conclusões. Use perguntas como guia para a discussão e para garantir que todos os aspectos dos conceitos de calor e temperatura tenham sido explorados pelos grupos.

Perguntas Chave

1. Quais foram as maiores surpresas ou desafios que vocês encontraram ao realizar as atividades?

2. Como as propriedades dos diferentes materiais afetam a troca de calor e a sensação térmica?

3. De que maneira o conhecimento adquirido hoje pode ser aplicado em situações reais fora da sala de aula?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A Conclusão tem como finalidade consolidar o conhecimento adquirido durante a aula, reforçando a ligação entre a teoria ensinada e as atividades práticas realizadas. Além disso, destaca a relevância dos conceitos de calor e temperatura no cotidiano, ajudando os alunos a perceberem a aplicabilidade dos aprendizados em diversas situações reais. Esta etapa também serve para reiterar a importância do conteúdo aprendido, incentivando uma reflexão final sobre a integração entre teoria e prática.

Resumo

Para encerrar, recapitulemos o que foi aprendido hoje. Os alunos exploraram a diferença entre calor e temperatura, realizaram experimentos para entender como o calor é transferido entre materiais e como isso afeta a sensação térmica. Discutiram, por meio de exemplos práticos, como a temperatura medida por um termômetro pode ser diferente da sensação térmica percebida, como em um dia frio com vento forte.

Conexão com a Teoria

A aula de hoje conectou teoria e prática de maneira significativa. Os alunos puderam observar e medir diretamente os conceitos abordados em sala, como a condução de calor em diferentes materiais e a influência da composição dos materiais na percepção de temperatura. Essa abordagem prática reforçou a compreensão teórica, permitindo aos alunos aplicar o conhecimento de forma concreta e visual.

Fechamento

Compreender o calor e a temperatura é fundamental não apenas para a ciência, mas para o dia a dia. Esses conceitos são essenciais em muitas situações, desde o preparo de alimentos até o uso de tecnologias que regulam a temperatura ambiental. Além disso, a capacidade de diferenciar a temperatura medida da sensação térmica percebida ajuda a tomar decisões mais informadas em diferentes contextos climáticos.