Plano de Aula | Metodologia Ativa | Isomeria: Geométrica

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 direcionar o foco dos alunos e do professor durante a aula. Ela serve para esclarecer as metas de aprendizado que os alunos devem alcançar, garantindo que tanto a preparação pré-aula quanto as atividades em sala sejam alinhadas para atingir estas competências. Ao estabelecer claramente o que se espera do aprendizado, os alunos podem melhor orientar seus esforços e os professores podem ajustar as atividades para atender a essas necessidades.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a reconhecer e diferenciar isômeros geométricos, especificamente os tipos cis e trans.

2. Habilitar os alunos a aplicar o conhecimento sobre isomeria geométrica na resolução de problemas práticos e teóricos.

Introdução

Duração: (10 - 15 minutos)

A etapa de Introdução é projetada para engajar os alunos logo no início, utilizando situações-problema para ativar o conhecimento prévio e contextualizar a importância prática e teórica da isomeria geométrica. Esta abordagem visa estimular o pensamento crítico e a curiosidade, preparando os alunos para uma aplicação mais profunda do conhecimento durante as atividades práticas.

Situações Problema

1. Imagine uma situação onde dois compostos químicos possuem a mesma fórmula molecular, mas diferentes propriedades físicas e químicas. Como você poderia explicar estas diferenças com base no seu conhecimento prévio sobre isomeria?

2. Considere dois perfumes que utilizam a mesma concentração de componentes químicos, mas um deles tem um aroma significativamente mais agradável que o outro. Discuta como a isomeria geométrica pode estar influenciando essa diferença de percepção olfativa.

Contextualização

A isomeria geométrica não apenas influencia pequenos detalhes no laboratório, mas também tem aplicações significativas na vida cotidiana e na indústria, como na fabricação de medicamentos e perfumes, onde a estrutura molecular pode alterar completamente a eficácia de um medicamento ou a fragrância de um perfume. Além disso, entender a isomeria geométrica é crucial para avançar nos estudos de química orgânica e inorgânica, desempenhando um papel essencial na síntese de novos materiais e compostos.

Desenvolvimento

Duração: (75 - 85 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é crucial para a aplicação prática do conhecimento prévio dos alunos sobre isomeria geométrica. Ao escolher uma das atividades detalhadamente planejadas, o professor permite que os alunos explorem o tema de maneira prática e interativa, facilitando a assimilação do conteúdo de forma lúdica e contextualizada. Esta abordagem incentiva a colaboração entre os alunos, o pensamento crítico e a aplicação do conhecimento em cenários do mundo real.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Mistério Molecular: O Caso dos Perfumes Enigmáticos

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar o conhecimento sobre isomeria geométrica para explicar diferenças perceptíveis em produtos do cotidiano.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos serão divididos em grupos de até 5 pessoas e cada grupo receberá a descrição de dois perfumes que utilizam os mesmos componentes químicos, mas que possuem aromas significativamente diferentes. Eles deverão usar seus conhecimentos sobre isomeria geométrica para determinar qual isômero (cis ou trans) poderia ser responsável pelas diferenças olfativas.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Distribua as descrições dos perfumes para cada grupo, assegurando que os detalhes sobre os componentes químicos sejam claros.

• Peça que os alunos discutam e analisem as possíveis estruturas dos isômeros para cada perfume.

• Os grupos devem criar um esquema ou desenho que represente sua hipótese sobre a configuração cis ou trans dos isômeros.

• Cada grupo apresenta suas conclusões e justificativas para toda a classe.

Atividade 2 - Construtores de Moléculas: Desafiando a Isomeria

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Visualizar e entender concretamente as diferenças estruturais e suas implicações entre isômeros geométricos.

- Descrição: Os alunos devem construir modelos moleculares que representem isômeros geométricos. Utilizando kits de modelagem molecular, os grupos vão construir modelos de moléculas com a mesma fórmula molecular, mas com diferentes configurações geométricas, identificando seus efeitos nas propriedades físicas e químicas.

- Instruções:

• Organize os alunos em grupos e distribua os kits de modelagem molecular.

• Selecione algumas moléculas para que os alunos construam os isômeros cis e trans.

• Oriente os alunos a anotarem as diferenças nas propriedades que cada configuração poderia influenciar.

• Cada grupo deve discutir e registrar as implicações práticas das diferenças entre os isômeros.

• Ao final, cada grupo apresentará seus modelos e as conclusões para a classe.

Atividade 3 - Duelo de Isômeros: O Quiz Interativo

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Reforçar o conhecimento sobre isomeria geométrica de maneira competitiva e interativa.

- Descrição: Esta atividade transforma o aprendizado sobre isomeria geométrica em um jogo de perguntas e respostas. Cada grupo de alunos receberá um conjunto de perguntas relacionadas a isomeria geométrica. Eles devem discutir e responder às perguntas, competindo com os outros grupos para ver quem consegue acertar mais respostas.

- Instruções:

• Prepare um conjunto de perguntas sobre isomeria geométrica.

• Divida a turma em grupos e explique as regras do quiz.

• Realize o quiz, lançando perguntas para os grupos responderem.

• Pontue cada resposta correta e mantenha um placar visível para todos.

• O grupo com mais pontos ao final será declarado vencedor.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

Esta etapa do plano de aula é essencial para consolidar o aprendizado, permitindo que os alunos articulem e compartilhem o conhecimento adquirido através das atividades práticas. A discussão em grupo ajuda a reforçar o entendimento dos conceitos de isomeria geométrica, além de promover habilidades de comunicação e argumentação. Além disso, ao responder às perguntas chave, os alunos têm a oportunidade de refletir criticamente sobre o conteúdo aprendido, o que é crucial para a internalização do conhecimento.

Discussão em Grupo

Inicie a discussão com uma breve revisão do que foi aprendido nas atividades práticas. Oriente os alunos a refletirem sobre as implicações e os resultados observados. Estimule cada grupo a compartilhar suas descobertas e as razões pelas quais chegaram a essas conclusões, promovendo uma troca de ideias entre os grupos. Encoraje os alunos a usar termos técnicos aprendidos durante a aula para explicar seus pontos de vista.

Perguntas Chave

1. Quais foram as principais diferenças entre os isômeros cis e trans que vocês observaram durante as atividades?

2. Como a configuração dos isômeros influencia suas propriedades físicas e químicas?

3. Há alguma situação do cotidiano em que você acredita que a isomeria geométrica pode desempenhar um papel fundamental? Explique.

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Conclusão é vital para reforçar e sintetizar os conhecimentos adquiridos durante a aula. Ela proporciona uma oportunidade para os alunos revisarem os conceitos chave, entenderem a conexão entre teoria e prática e reconhecerem a importância da isomeria geométrica em diversas aplicações práticas. Além disso, essa recapitulação ajuda a consolidar o aprendizado e a preparar os alunos para futuras aplicações dos conceitos estudados.

Resumo

Resuma os conceitos chave aprendidos sobre isomeria geométrica, destacando a diferenciação entre isômeros cis e trans e suas implicações nas propriedades físicas e químicas dos compostos. Reforce a habilidade dos alunos em identificar esses isômeros e discutir suas aplicações práticas.

Conexão com a Teoria

Explique como as atividades práticas reforçaram e aplicaram os conceitos teóricos estudados previamente, facilitando a compreensão dos alunos sobre como pequenas diferenças estruturais podem influenciar de maneira significativa as propriedades e aplicações dos compostos químicos no mundo real.

Fechamento

Destaque a relevância da isomeria geométrica, não apenas em contextos acadêmicos, mas também em suas aplicações no cotidiano, como na indústria de perfumes e medicamentos, onde a escolha entre isômeros pode definir a eficácia de um produto.