Plano de Aula | Metodologia Ativa | Ligações Químicas: Covalente

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)

Esta etapa do plano de aula é crucial para estabelecer as metas de aprendizado claras para os alunos. Ao definir objetivos específicos, os alunos terão uma compreensão precisa do que é esperado que aprendam e como aplicarão esse conhecimento. Esta seção também serve para alinhar as expectativas entre o professor e os alunos, garantindo que ambos trabalhem em direção aos mesmos resultados de aprendizagem durante a aula.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a identificar e diferenciar compostos covalentes de outros tipos de compostos químicos através de suas propriedades características.

2. Desenvolver a habilidade de determinar a fórmula molecular de compostos covalentes a partir da análise de sua composição e estrutura eletrônica.

Objetivos secundários:

1. Incentivar o pensamento crítico e a análise detalhada na diferenciação entre ligações químicas a partir de exemplos práticos e teóricos.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

Esta etapa da introdução é projetada para engajar os alunos relembrando o conteúdo estudado previamente e conectando-o com aplicações práticas e reais. Ao utilizar situações problema, estimula-se a aplicação direta do conhecimento prévio em novos contextos, facilitando a transição para os conceitos mais complexos que serão abordados na aula. A contextualização ajuda a ilustrar a relevância das ligações covalentes no cotidiano e na ciência, aumentando o interesse e a motivação dos alunos.

Situações Problema

1. Considere uma situação em que você tem que determinar se o composto formado entre dois elementos é covalente ou não, baseando-se apenas na sua posição na tabela periódica. Como você procederia?

2. Imagine que você é um cientista tentando criar um novo material com propriedades específicas de isolamento térmico. Você decide que compostos covalentes podem ser a chave devido à sua baixa condução de calor. Quais elementos escolheria para formar esses compostos e por quê?

Contextualização

As ligações covalentes são essenciais para a vida como a conhecemos, desde a estrutura do DNA até as moléculas de água. Por exemplo, a molécula de água, H₂O, é formada por ligações covalentes entre hidrogênio e oxigênio. Essas ligações não só mantêm os átomos unidos, mas também conferem propriedades como a capacidade da água de dissolver muitas substâncias, o que é crucial para processos biológicos e industriais.

Desenvolvimento

Duração: (65 - 75 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem de maneira prática e interativa os conceitos estudados sobre ligações covalentes. Trabalhando em grupos, eles poderão explorar diferentes aspectos das ligações covalentes, desde a identificação até a construção de modelos moleculares, passando por um formato de quiz para reforçar o aprendizado. Esta etapa é crucial para consolidar o conhecimento através da experiência direta e do trabalho em equipe, preparando os alunos para lidar com situações reais e teóricas relacionadas à química de ligações.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Mistério Molecular: O Caso dos Compostos Desconhecidos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades analíticas e de dedução para identificar compostos covalentes e suas estruturas a partir de propriedades dadas.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos e receberão uma série de 'evidências' químicas em forma de cartas que descrevem propriedades de compostos misteriosos. Eles deverão usar seu conhecimento sobre ligações covalentes para determinar a fórmula e a estrutura molecular dos compostos. Cada carta trará informações como eletronegatividade, número de ligações, tipo de átomos envolvidos e propriedades físicas.

- Instruções:

• Divida a turma em grupos de até 5 alunos.

• Distribua um kit de cartas para cada grupo. Cada carta contém diferentes pistas sobre um composto.

• Peça aos alunos para analisar as pistas e discutir dentro do grupo para tentar identificar a fórmula e a estrutura do composto.

• Cada grupo deve apresentar suas conclusões e o raciocínio utilizado para chegar nelas.

• Realize uma discussão em classe para comparar as diferentes soluções propostas por cada grupo.

Atividade 2 - Construtores de Moléculas

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Entender a estrutura tridimensional das moléculas covalentes e como as propriedades das moléculas derivam de suas estruturas.

- Descrição: Os alunos usarão kits de modelagem molecular para construir modelos de várias moléculas. Eles trabalharão em grupos para criar moléculas com base em fórmulas químicas fornecidas e depois tentarão identificar moléculas desconhecidas com base em descrições de suas propriedades e usos.

- Instruções:

• Prepare kits de modelagem molecular com diversos tipos de átomos e ligações.

• Distribua as fórmulas químicas de alguns compostos covalentes conhecidos para cada grupo.

• Instrua os alunos a montarem as moléculas usando os kits de modelagem.

• Após a montagem, entregue descrições de moléculas não identificadas para que eles tentem descobrir qual molécula corresponde a cada descrição.

• Faça uma revisão com a turma, discutindo as estruturas montadas e esclarecendo dúvidas.

Atividade 3 - O Quiz de Ligações

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Reforçar o conhecimento sobre ligações covalentes de maneira dinâmica e interativa, promovendo o aprendizado através da competição saudável.

- Descrição: Esta atividade é um jogo competitivo onde os alunos, divididos em equipes, respondem perguntas sobre ligações covalentes. As perguntas abrangem desde conceitos básicos até aplicações práticas. Será um teste de rapidez e precisão, onde cada resposta certa pontua para a equipe.

- Instruções:

• Organize a sala em um layout que permita competição entre as equipes.

• Prepare um conjunto de perguntas de múltipla escolha sobre ligações covalentes.

• Use um sistema de buzinas ou sinos para que os alunos possam responder.

• Apresente as perguntas e atribua pontos para as respostas corretas.

• Mantenha um placar visível para aumentar o engajamento.

• Conclua com uma discussão sobre as respostas e conceitos abordados.

Retorno

Duração: (10 - 15 minutos)

A finalidade desta etapa é consolidar o aprendizado adquirido durante a aula através da reflexão e do compartilhamento de experiências entre os alunos. Ao discutir em grupo, os alunos têm a oportunidade de verbalizar seu pensamento e ouvir diferentes perspectivas, o que pode reforçar a compreensão e promover um entendimento mais profundo das ligações covalentes e suas implicações práticas. Esta discussão também permite ao professor avaliar a eficácia das atividades e o grau de compreensão alcançado pelos alunos.

Discussão em Grupo

Inicie a discussão convidando cada grupo a compartilhar suas descobertas e reflexões sobre as atividades realizadas. Para orientar a discussão, o professor pode iniciar com uma breve recapitulação dos objetivos da aula, destacando como cada atividade contribuiu para o entendimento das ligações covalentes. Pergunte como eles aplicaram o conhecimento prévio para resolver os problemas e como as atividades ajudaram a esclarecer ou expandir sua compreensão do tema.

Perguntas Chave

1. Quais foram os principais desafios ao tentar determinar as fórmulas dos compostos covalentes nas atividades?

2. Como a estrutura molecular influencia as propriedades físicas e químicas de um composto?

3. Houve algum momento durante as atividades em que a teoria estudada anteriormente ajudou a tomar decisões ou resolver problemas?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade desta etapa de Conclusão é garantir que todos os pontos-chave da aula sejam claramente compreendidos e retidos pelos alunos. Recapitulando o conteúdo, reforçamos o aprendizado e garantimos que as conexões entre teoria, prática e aplicação real sejam bem estabelecidas. Além disso, destacar a importância das ligações covalentes no cotidiano serve para motivar os alunos a continuarem explorando e valorizando o estudo da Química.

Resumo

Resumindo, nesta aula exploramos detalhadamente as ligações covalentes, identificando suas propriedades, diferenciando-as de outros tipos de ligações e aprendendo a determinar fórmulas moleculares de compostos covalentes. Os alunos aplicaram esse conhecimento em atividades práticas, resolvendo mistérios moleculares e construindo modelos de moléculas, que reforçaram a compreensão teórica através de aplicações práticas e interativas.

Conexão com a Teoria

A integração entre teoria e prática foi evidenciada ao longo da aula, onde os alunos puderam ver a aplicação direta dos conceitos teóricos estudados em casa através de atividades em sala. Esta abordagem não só facilitou a compreensão dos conceitos abstratos, mas também mostrou como esses conhecimentos são aplicáveis em situações do dia a dia e em contextos científicos, reforçando a relevância do estudo das ligações covalentes.

Fechamento

Por fim, é essencial destacar a importância das ligações covalentes no nosso cotidiano. Desde a formação de moléculas de água até a estrutura do DNA, essas ligações são fundamentais para diversos processos biológicos, tecnológicos e industriais. Compreender como essas ligações funcionam e como são aplicadas nos ajuda a entender melhor o mundo ao nosso redor e a desenvolver novos materiais e tecnologias.