Plano de Aula | Metodologia Ativa | Leis ponderais: Lavoisier

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 fundamental para estabelecer as metas de aprendizagem da aula, garantindo que tanto o professor quanto os alunos tenham uma clara compreensão do que se espera alcançar. Através dos objetivos delineados, os alunos serão guiados a focar nos conceitos essenciais da conservação de massa e em como aplicá-los em cálculos práticos. Esta seção serve para alinhar as expectativas de todos os envolvidos e assegurar que o tempo em sala seja produtivo e focado.

Objetivos principais:

1. Desenvolver a compreensão sobre a lei de conservação de massa proposta por Antoine Lavoisier e sua importância na química moderna.

2. Capacitar os alunos a aplicar a lei de conservação de massa para calcular a massa de reagentes e produtos em reações químicas.

Objetivos secundários:

1. Estimular o pensamento crítico dos alunos ao relacionar a teoria com exemplos práticos de reações químicas.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A Introdução serve para engajar os alunos com o conteúdo que eles estudaram previamente, usando situações problema para estimular o pensamento crítico e a aplicação prática do conhecimento. Além disso, a contextualização com exemplos históricos reais e aplicações práticas reforça a relevância do tema, aumentando o interesse e a motivação dos alunos.

Situações Problema

1. Imagine que você tem uma balança perfeita e dois frascos. No primeiro frasco, você coloca 50 gramas de ferro e no segundo frasco 100 ml de ácido clorídrico. Se esses dois reagem completamente, o que acontecerá com o peso total dos frascos após a reação?

2. Se um estudante realizou uma reação química na qual 10 gramas de magnésio foram completamente consumidos em uma reação com oxigênio, e após a reação ele mediu a massa do sistema inteiro e encontrou 24 gramas, qual foi a massa de oxigênio consumida?

Contextualização

A importância da conservação de massa na química não reside apenas em uma regra teórica, mas tem aplicações práticas e históricas impressionantes. Antoine Lavoisier, conhecido como o 'pai da química moderna', estabeleceu esta lei após meticulosos experimentos. Um exemplo notável é o 'Experimento da Combustão', no qual Lavoisier demonstrou que a massa dos reagentes é igual à massa dos produtos, mesmo em reações que parecem destruir a matéria. Isso revolucionou o entendimento da química e foi crucial para o desenvolvimento de teorias atômicas posteriores.

Desenvolvimento

Duração: (70 - 80 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem de forma prática e criativa o conhecimento prévio sobre a conservação de massa. Através de atividades lúdicas e contextualizadas, os alunos terão a oportunidade de explorar o conceito em profundidade, reforçando a aprendizagem de maneira significativa. Esta abordagem não só facilita a retenção do conhecimento, como também promove habilidades de colaboração, criatividade e pensamento crítico.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - A Balada de Lavoisier: Uma Reação Musical

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Compreender e aplicar de forma criativa o conceito de conservação de massa em reações químicas.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos de até 5 pessoas para criar uma 'música' que explique e ilustre a lei de conservação de massa de Lavoisier. Os grupos deverão compor a letra de uma canção que descreva uma reação química onde a quantidade de massa dos reagentes é igual à quantidade de massa dos produtos. A melodia pode ser original ou baseada em alguma canção conhecida, mas as letras devem ser totalmente criativas e informativas.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Explique que cada grupo terá que criar uma 'música' que explique a conservação de massa em reações químicas.

• Forneça materiais para escrita, como papel e canetas.

• Permita que os grupos escolham se querem usar uma melodia já existente ou criar uma original.

• Oriente os alunos a focarem nas letras, que devem conter informações claras sobre como a massa é conservada em reações químicas.

• Cada grupo apresentará sua 'música' para a classe, e ao final, haverá uma votação para eleger a mais criativa e informativa.

Atividade 2 - O Mistério da Balança Perdida

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar a lei de conservação de massa para resolver um problema prático e desenvolver habilidades de raciocínio lógico.

- Descrição: Os alunos, em grupos, receberão um 'cenário de crime' onde a balança de Lavoisier foi 'roubada'. Eles precisarão reconstituir o que aconteceu, usando a conservação de massa como guia para resolver o mistério. O cenário incluirá materiais com suas massas e um 'químico' que poderá fornecer dicas adicionais sobre a reação química que supostamente ocorreu.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Apresente o 'cenário de crime', com os materiais e massas envolvidos.

• Explique que eles devem usar a conservação de massa para descobrir o que aconteceu com a balança.

• Permita que os alunos conversem com o 'químico' para obter dicas sobre a reação química.

• Os grupos deverão apresentar suas conclusões e como chegaram nelas, utilizando os princípios de conservação de massa.

• Avalie as respostas dos grupos baseando-se na lógica da aplicação da conservação de massa.

Atividade 3 - Chef Químico: A Receita da Conservação

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Praticar o cálculo de massa em reações químicas e reforçar o entendimento da conservação de massa.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos, organizados em grupos, receberão ingredientes com massas diferentes e deverão criar uma 'receita' que respeite a conservação de massa. Eles escolherão um 'prato' químico a ser preparado (representando uma reação), e deverão calcular as massas necessárias para os reagentes e produtos de forma que a massa total se conserve.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua os 'ingredientes' (substâncias com suas massas) para cada grupo.

• Cada grupo escolherá um 'prato' químico (reação) a ser preparado.

• Os alunos deverão calcular as massas necessárias de cada ingrediente para que a massa total se conserve na reação escolhida.

• Cada grupo apresentará sua 'receita' e os cálculos realizados para a classe.

• Discuta as diferentes abordagens e soluções dos grupos.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa é consolidar o aprendizado, permitindo que os alunos articulem o que aprenderam e troquem experiências. Através da discussão em grupo, os alunos têm a oportunidade de refletir sobre os conceitos de conservação de massa, compartilhar suas perspectivas e aprender com as abordagens dos colegas. Esta etapa também serve para que o professor avalie a compreensão dos alunos e identifique quaisquer pontos que necessitem de revisão adicional.

Discussão em Grupo

Para iniciar a discussão em grupo, o professor deverá reunir todos os alunos e pedir que cada grupo compartilhe suas descobertas e experiências das atividades realizadas. É importante que o professor fomente uma atmosfera de troca de ideias e respeito mútuo, para que todos se sintam à vontade para contribuir. Cada grupo pode começar apresentando um breve resumo do cenário ou da atividade que realizaram, seguido das conclusões a que chegaram e dos desafios que enfrentaram. O professor deve moderar a discussão, garantindo que todos os tópicos relevantes sejam abordados e que as conclusões estejam alinhadas com os conceitos de conservação de massa.

Perguntas Chave

1. Quais foram os maiores desafios que seu grupo enfrentou ao aplicar a conservação de massa nas atividades e como vocês os superaram?

2. Houve alguma situação durante as atividades em que a conservação de massa não parecia se aplicar corretamente? Como vocês resolveram isso?

3. Como vocês relacionam o conceito de conservação de massa com a vida cotidiana ou com outras áreas do conhecimento?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade da etapa de Conclusão é solidificar o conhecimento adquirido durante a aula, proporcionando aos alunos um momento para reflexão e integração dos aprendizados. Além disso, visa reforçar a conexão entre teoria e prática, destacando a relevância do tema no dia a dia e em futuros estudos. Esta etapa também serve para garantir que os alunos saiam da aula com uma compreensão clara e consolidada dos conceitos tratados.

Resumo

Neste momento, o professor deve resumir os conceitos chave discutidos durante a aula, recapitulando as leis ponderais de Lavoisier e como a conservação de massa se aplica em reações químicas. Deve-se enfatizar a importância prática deste princípio, demonstrando como ele é usado para calcular massas de reagentes e produtos em reações.

Conexão com a Teoria

A aula de hoje foi especialmente projetada para conectar a teoria com a prática, através de atividades criativas e contextualizadas que permitiram aos alunos explorar a conservação de massa de maneira palpável. Esta abordagem não só facilitou a compreensão dos conceitos teóricos, como também destacou a relevância do tema na vida diária e em aplicações industriais.

Fechamento

Por fim, é crucial enfatizar que a lei de conservação de massa, estabelecida por Lavoisier, é um dos princípios fundamentais da química, e que seu entendimento é essencial para qualquer estudo subsequente na disciplina. Além disso, sua aplicação se estende a diversas áreas, desde a indústria até o cotidiano, demonstrando sua importância universal.