Plano de Aula | Metodologia Ativa | Densidade de um Corpo

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 - 7 minutos)

A etapa de Objetivos é crucial para estabelecer as metas de aprendizagem claras e direcionadas para os alunos. Ao definir objetivos específicos, o professor orienta os estudantes sobre o que é esperado que eles aprendam e demonstrem ao final da aula. Esta etapa também serve para alinhar as expectativas e garantir que todos os envolvidos no processo de ensino-aprendizagem tenham uma compreensão clara do que será abordado e dos resultados esperados.

Objetivos principais:

1. Compreender e ser capaz de explicar que a densidade de um corpo é a relação entre a sua massa e volume, sabendo calcular esse valor.

2. Aplicar o conceito de densidade para determinar se um objeto irá boiar ou afundar em um fluido.

Objetivos secundários:

1. Desenvolver habilidades analíticas ao interpretar resultados de experimentos com diferentes materiais e proporções.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A Introdução serve para engajar os alunos e fazer uma conexão entre o conhecimento prévio e o novo conteúdo que será explorado. Utilizando situações problema, os alunos são estimulados a pensar criticamente e a aplicar o conhecimento de densidade de maneira prática. A contextualização ajuda a mostrar a relevância do tema no mundo real, aumentando o interesse e a curiosidade dos estudantes. Esta etapa prepara o terreno para as atividades práticas, onde os alunos poderão aplicar e testar os conceitos aprendidos.

Situações Problema

1. Imagine que você tem dois objetos do mesmo tamanho, porém feitos de materiais diferentes, como uma bola de isopor e uma bola de aço. Como você determinaria qual deles é mais denso?

2. Se você colocar uma fatia de limão e uma fatia de laranja na água, ambas do mesmo tamanho, a laranja afunda e o limão flutua. Por quê? Como a densidade explica esse fenômeno?

Contextualização

A densidade é um conceito fundamental não apenas na química, mas também em diversas situações do cotidiano, como na flutuação de navios, no funcionamento de balões de ar quente e até na preparação de alimentos. Compreender a densidade ajuda a entender por que alguns objetos afundam na água enquanto outros flutuam, e como isso é aplicado em tecnologias que utilizam princípios de flutuação e afundamento. Além disso, curiosidades sobre a determinação da pureza de metais preciosos através da densidade podem intrigar os alunos e despertar o interesse pelo tema.

Desenvolvimento

Duração: (70-75 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem e aprofundem seu entendimento sobre a densidade em contextos práticos e lúdicos. Ao trabalhar em grupos, os alunos não apenas reforçam o aprendizado colaborativo, mas também desenvolvem habilidades de resolução de problemas e pensamento crítico. Cada atividade proposta visa solidificar o conceito de densidade através de experimentação e observação direta, garantindo assim uma compreensão mais robusta e duradoura do tema.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Naufrágio de Lego: Descubra a Densidade

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar o conceito de densidade na prática, construindo e testando um barco de Lego e explorando o equilíbrio entre massa e volume para flutuação.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos irão construir pequenos barcos de Lego e testar quais materiais adicionados farão o barco afundar ou flutuar. Cada grupo receberá uma quantidade limitada de peças de Lego, papel alumínio, palitos de sorvete e outros materiais leves e pesados. O desafio é construir um barco que flutue na água, utilizando apenas um número específico de peças, e depois adicionar peças de chumbo (fornecidas pelo professor) para verificar a densidade necessária para afundar o barco.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua um kit de peças de Lego, papel alumínio, palitos de sorvete e peças de chumbo para cada grupo.

• Os alunos devem construir um barco de Lego que flutue e possa carregar o maior número possível de peças de Lego, simulando carga.

• Após o teste inicial, os alunos devem adicionar peças de chumbo uma a uma, observando em qual momento o barco afunda.

• Cada grupo registra a quantidade total de peças de Lego e de chumbo que seu barco suporta antes de afundar.

• Concluam a atividade discutindo as razões pelas quais o barco afundou ou flutuou, relacionando com a densidade dos materiais.

Atividade 2 - O Mistério do Hidrogel

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Utilizar a densidade para prever o comportamento de um material em diferentes líquidos e reforçar o entendimento sobre a relação entre massa e volume.

- Descrição: Os alunos irão investigar as propriedades de um polímero superabsorvente conhecido como hidrogel. Eles receberão hidrogel em pequenas esferas e deverão determinar a densidade do material. O desafio é prever se o hidrogel irá afundar ou flutuar em diferentes líquidos, como água, óleo e álcool, com base no conhecimento teórico sobre densidade.

- Instruções:

• Organize os alunos em grupos de até 5 pessoas.

• Distribua pequenas quantidades de hidrogel para cada grupo.

• Instrua os alunos a medir a massa e o volume do hidrogel para calcular a densidade.

• Peça que os alunos preencham um quadro comparativo com a densidade do hidrogel e a dos líquidos testados.

• Cada grupo testa o hidrogel em diferentes líquidos e observa se ele afunda ou flutua, comparando com suas previsões.

• Os alunos registram suas observações e conclusões e compartilham com a classe.

Atividade 3 - A Grande Corrida de Balões

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Entender as diferenças de densidade entre gases e como isso afeta o comportamento dos balões, promovendo uma compreensão prática de densidade.

- Descrição: Neste experimento, os alunos irão encher balões com diferentes gases e observar como eles se comportam em relação à flutuação. Os alunos usarão balões de hélio, ar e dióxido de carbono e deverão prever a ordem de flutuação com base nas diferenças de densidade dos gases.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de no máximo 5 alunos.

• Forneça balões de hélio, ar e dióxido de carbono para cada grupo.

• Peça que os alunos encham os balões e amarrem.

• Peçam que os alunos soltem os balões e observem o comportamento de cada um.

• Os alunos devem registrar a ordem em que os balões flutuam e explicar com base nas densidades dos gases utilizados.

• Concluam a atividade com uma discussão sobre por que o hélio flutua e o dióxido de carbono desce.

Retorno

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta etapa é permitir que os alunos articulem o que aprenderam, consolidando seu conhecimento através da explicação e da escuta atenta das experiências dos colegas. A discussão em grupo ajuda a identificar quais conceitos foram bem compreendidos e quais ainda podem ser confusos, permitindo que o professor faça correções ou esclarecimentos necessários. Além disso, essa etapa promove habilidades de comunicação e argumentação, essenciais para o desenvolvimento acadêmico e pessoal dos alunos.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor deve pedir que cada grupo compartilhe suas descobertas e observações, começando com uma breve recapitulação do experimento que realizaram. Sugere-se que o professor utilize frases como 'Poderiam nos contar o que testaram e quais foram os resultados observados?' ou 'Como vocês relacionam os resultados com o conceito de densidade que estudamos?' para guiar a conversa. É importante que os alunos tenham a oportunidade de explicar seus processos de pensamento e ouvir as perspectivas dos colegas.

Perguntas Chave

1. Qual foi o material que vocês usaram que teve a maior densidade e por quê?

2. Como a comparação entre a densidade dos objetos e a densidade do fluido ajuda a prever se um objeto irá boiar ou afundar?

3. Houve alguma surpresa em seus resultados e como isso altera o que vocês pensavam sobre a densidade?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Conclusão serve para consolidar o aprendizado, garantindo que os alunos tenham captado os conceitos chave da aula e consigam relacioná-los com situações reais e teóricas. Além disso, esta etapa reforça a relevância do estudo da densidade, incentivando os alunos a refletirem sobre a aplicabilidade do conhecimento adquirido em contextos práticos e teóricos. Este momento de reflexão ajuda a solidificar o aprendizado e prepara os alunos para futuras aplicações do conceito de densidade.

Resumo

Após a conclusão das atividades práticas, é essencial resumir os principais pontos abordados sobre a densidade. Os alunos puderam aplicar o conceito de densidade de forma prática e observaram como diferentes materiais se comportam em relação à flutuação, tanto em sólidos como em líquidos. A compreensão de que a densidade é a relação entre a massa e o volume de um objeto foi reforçada através das experiências, permitindo uma assimilação mais clara.

Conexão com a Teoria

Durante a aula, os alunos puderam conectar a teoria com a prática através de experimentos que simulavam situações do mundo real, como a flutuação de navios e a determinação da pureza de materiais. Através da manipulação de materiais e do cálculo de densidades, eles puderam ver como a teoria da densidade se aplica em contextos reais e como pode ser utilizada para prever o comportamento de materiais em diferentes ambientes.

Fechamento

A importância do estudo da densidade foi destacada ao longo da aula, mostrando como este conceito é fundamental para entender vários fenômenos naturais e tecnológicos, além de seu impacto em situações do cotidiano. A habilidade de determinar se um objeto irá boiar ou afundar, por exemplo, é crucial para muitas aplicações práticas, desde a fabricação de objetos até a segurança em navegação e engenharia.