Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender a teoria dos estados físicos da matéria: Os alunos devem ser capazes de explicar, em suas próprias palavras, o que são os estados físicos da matéria e como eles são determinados. Isso inclui a compreensão de que a matéria pode existir como sólido, líquido ou gás, dependendo das condições de temperatura e pressão.

2. Identificar e diferenciar os estados físicos da matéria: Os alunos devem ser capazes de identificar os diferentes estados físicos da matéria em exemplos cotidianos. Por exemplo, eles devem ser capazes de identificar a água como sólida (gelo), líquida (água) ou gasosa (vapor) em diferentes temperaturas.

3. Relacionar as mudanças de estado físico com a teoria cinético-molecular: Os alunos devem ser capazes de explicar como as partículas se comportam em cada um dos estados físicos da matéria, utilizando a teoria cinético-molecular. Eles também devem ser capazes de relacionar as mudanças de estado físico, como a fusão e a ebulição, com as mudanças no movimento das partículas.

Objetivos secundários:

• Promover a discussão e o pensamento crítico: Além de adquirir conhecimento sobre os estados físicos da matéria, os alunos devem ser incentivados a discutir e questionar o que aprendem. Isso inclui a discussão sobre por que certas substâncias mudam de estado físico a diferentes temperaturas e pressões.

• Desenvolver habilidades de pesquisa e apresentação: Para a preparação da aula invertida, os alunos serão encorajados a realizar pesquisas independentes sobre o tópico. Isso irá desenvolver suas habilidades de pesquisa e apresentação, já que eles serão responsáveis por compartilhar suas descobertas com a turma.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão de conceitos anteriores: O professor deve iniciar a aula revisando brevemente os conceitos de matéria e partículas (átomos, moléculas e íons). Os alunos devem ser relembrados das definições e características desses conceitos, pois eles serão fundamentais para a compreensão dos estados físicos da matéria. (3 - 5 minutos)

2. Situações-problema: Duas situações-problema podem ser propostas para despertar o interesse dos alunos:

   • Situação 1: "Por que a água em um copo de vidro evapora, mas o vidro permanece sólido?" Essa situação visa provocar a reflexão sobre as diferenças entre os estados físicos da água e do vidro, e por que apenas a água muda de estado físico.
   • Situação 2: "Você já observou que a neve seca no inverno, mesmo com temperaturas abaixo de zero? Como isso acontece?" Nesta situação, os alunos devem pensar sobre como a neve, mesmo em temperaturas baixíssimas, pode passar de sólida para gasosa sem se tornar líquida. (5 - 7 minutos)

3. Contextualização: O professor deve então contextualizar a importância dos estados físicos da matéria. Pode-se mencionar a aplicação desses conceitos em diversas áreas, como na fabricação de alimentos, na medicina (por exemplo, na esterilização de instrumentos) e na meteorologia. O professor pode compartilhar exemplos reais de como a mudança de estado físico da matéria é utilizada em diferentes situações do cotidiano. (3 - 5 minutos)

4. Ganhar a atenção dos alunos: Para despertar a curiosidade dos alunos, o professor pode compartilhar algumas curiosidades relacionadas ao tema. Por exemplo:

   • Curiosidade 1: "Você sabia que a água pode existir em outros estados físicos além dos três mais conhecidos (sólido, líquido e gasoso)? Em condições extremas, como em altas pressões, a água pode existir como um estado exótico chamado 'água superdensa' ou 'água amorfa'."
   • Curiosidade 2: "Você sabia que a matéria escura, que compõe a maior parte do universo e ainda é um mistério para os cientistas, é um exemplo de matéria que não se enquadra nos três estados físicos tradicionais?" (3 - 5 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade 1 - "Aventura no Reino da Matéria": (10 - 12 minutos)

   • Cenário: O professor irá apresentar um cenário fictício onde os alunos são cientistas que acabaram de descobrir um novo planeta. Neste planeta, a matéria se comporta de maneira diferente, apresentando novos estados físicos. Os alunos terão a missão de classificar esses estados físicos e entender o que ocorre com as partículas em cada um deles.

   • Preparação: O professor irá preparar antecipadamente diferentes materiais para representar os novos estados físicos, como bolas de algodão (para representar um estado "nuvem"), pedras (para representar um estado "rocha") e garrafas de água (para representar um estado "oceano").

   • Desenvolvimento: Os alunos, divididos em grupos, receberão um conjunto desses materiais e terão que observar, tocar e sentir cada um deles. Eles devem discutir em seus grupos como classificariam esses materiais, como seriam suas partículas e o que aconteceria com elas em diferentes situações. Cada grupo irá apresentar suas conclusões para a turma, promovendo uma discussão sobre os novos estados físicos descobertos.

2. Atividade 2 - "Fábrica de Mudanças de Estado": (10 - 12 minutos)

   • Cenário: O professor irá propor um novo cenário onde os alunos trabalham em uma fábrica de mudanças de estado. Nesta fábrica, eles têm que produzir diferentes produtos (representando diferentes estados físicos) para atender às demandas do mercado.

   • Preparação: O professor irá preparar diferentes "máquinas" (representando diferentes condições de temperatura e pressão) e "ingredientes" (representando diferentes substâncias) que os alunos irão utilizar na fábrica.

   • Desenvolvimento: Os alunos, ainda divididos em grupos, receberão um conjunto dessas "máquinas" e "ingredientes". Eles terão que pensar em quais "ingredientes" usar e em quais "máquinas" colocá-los para produzir o produto desejado (por exemplo, produzir gelo, água ou vapor). Cada grupo irá apresentar suas estratégias para a turma, promovendo uma discussão sobre as mudanças de estado físico e as condições necessárias para que elas ocorram.

3. Atividade 3 - "Debate sobre o Estado da Matéria": (5 - 7 minutos)

   • Cenário: Finalmente, o professor irá propor um debate entre os alunos sobre a existência de outros estados físicos da matéria além dos tradicionais (sólido, líquido e gasoso). Os alunos terão que pesquisar e apresentar argumentos para defender suas posições.

   • Preparação: O professor irá fornecer recursos para os alunos realizarem suas pesquisas (como livros, revistas, internet, etc.) e orientará como eles devem estruturar suas apresentações.

   • Desenvolvimento: Os alunos, ainda divididos em grupos, terão um tempo para pesquisar e preparar suas apresentações. Em seguida, cada grupo irá apresentar seus argumentos para a turma. O professor irá mediá-los, garantindo que todos tenham a oportunidade de falar e que o debate seja respeitoso e construtivo.

Essas atividades lúdicas e contextualizadas permitirão que os alunos explorem o tema de maneira mais significativa, relacionando-o com situações do cotidiano e desenvolvendo habilidades de pensamento crítico, pesquisa e apresentação.

Retorno (10 - 12 minutos)

1. Discussão em Grupo (3 - 4 minutos): Após a Conclusão das atividades, o professor deve organizar uma discussão em grupo. Cada grupo terá até 3 minutos para compartilhar suas conclusões e soluções das atividades realizadas. Durante essa discussão, o professor deve incentivar os alunos a fazerem perguntas e a apresentarem argumentos para suas respostas. Isso irá promover a troca de ideias e o Desenvolvimento de habilidades de argumentação e pensamento crítico.

2. Conexão com a Teoria (3 - 4 minutos): O professor deve então conectar as conclusões dos grupos com a teoria apresentada no início da aula. O professor pode, por exemplo, perguntar como as atividades realizadas se relacionam com a teoria dos estados físicos da matéria e a teoria cinético-molecular. O objetivo é ajudar os alunos a visualizar a aplicação prática da teoria e a entender como as atividades realizadas exemplificam os conceitos teóricos.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos): Em seguida, o professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que aprenderam na aula. O professor pode fazer perguntas, como: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?" e "Quais questões você ainda tem sobre os estados físicos da matéria?". Os alunos devem anotar suas respostas em um pedaço de papel ou em um caderno. Essa reflexão individual irá ajudar os alunos a consolidar o que aprenderam e a identificar quaisquer lacunas em seu entendimento.

4. Compartilhamento das Reflexões (2 - 3 minutos): Finalmente, o professor deve pedir que alguns alunos compartilhem suas reflexões com a turma. O professor pode selecionar alguns alunos aleatoriamente ou pedir voluntários. Essa atividade promove a aprendizagem colaborativa e permite que os alunos aprendam uns com os outros. Além disso, permite ao professor identificar quaisquer problemas de entendimento que ainda possam existir e planejar futuras aulas para abordar essas questões.

Essa etapa de Retorno é crucial para garantir que os Objetivos de aprendizagem da aula tenham sido alcançados. Além disso, ela permite que o professor avalie o progresso dos alunos e identifique quaisquer áreas que possam necessitar de revisão em aulas futuras.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo (2 - 3 minutos): O professor deve iniciar a Conclusão da aula resumindo os principais pontos abordados. Isso inclui a definição dos estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso), a identificação e diferenciação desses estados, a teoria cinético-molecular e como ela se relaciona com os estados físicos, e as mudanças de estado físico e suas condições. O professor pode usar o quadro-negro ou slides para destacar esses pontos e garantir que os alunos tenham uma compreensão clara.

2. Conexão entre Teoria, Prática e Aplicações (1 - 2 minutos): O professor deve então enfatizar como a aula conectou a teoria com a prática e as aplicações. Por exemplo, o professor pode relembrar as atividades "Aventura no Reino da Matéria" e "Fábrica de Mudanças de Estado", e como elas permitiram aos alunos explorar os conceitos de estados físicos da matéria de maneira prática e contextualizada. O professor também pode mencionar como a compreensão desses conceitos pode ser aplicada em situações do cotidiano e em diversas áreas, como na indústria alimentícia, na medicina e na meteorologia.

3. Materiais Extras (1 - 2 minutos): O professor deve então sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seu entendimento sobre o tema. Isso pode incluir livros, artigos, vídeos e sites confiáveis. O professor pode, por exemplo, sugerir o livro "Química: A Ciência Central" de Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, e Bruce E. Bursten, que contém uma seção abrangente sobre os estados físicos da matéria. Além disso, o professor pode sugerir alguns vídeos educativos do YouTube, como os produzidos pelo canal "Khan Academy" ou pelo "Crash Course Chemistry".

4. Importância do Assunto (1 minuto): Por fim, o professor deve reforçar a importância do conhecimento adquirido na aula. O professor pode, por exemplo, destacar como a compreensão dos estados físicos da matéria é essencial para entender muitos fenômenos naturais e processos industriais. O professor também pode mencionar que a habilidade de analisar e compreender as mudanças de estado físico pode ser útil em diversas situações do cotidiano, desde cozinhar até prever o tempo.

A Conclusão da aula é uma oportunidade para o professor consolidar o que foi aprendido, reforçar a relevância do tema e incentivar os alunos a continuar aprendendo sobre o assunto. Além disso, ao fornecer materiais extras, o professor promove a aprendizagem independente e o autodidatismo, habilidades essenciais para os alunos no mundo atual.