Plano de Aula | Metodologia Ativa | Polímeros

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 tem o propósito de esclarecer para os alunos o que se espera que eles aprendam e sejam capazes de fazer ao final da aula. Esta seção serve para alinhar as expectativas e direcionar o foco para os aspectos mais importantes do estudo dos polímeros, essenciais para a compreensão tanto teórica quanto prática do tema.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a compreender o conceito de polímeros, identificando suas características e propriedades principais.

2. Desenvolver a habilidade de classificar os polímeros de acordo com sua estrutura e aplicações práticas.

3. Explorar métodos de obtenção de polímeros e explicar sua importância e presença no cotidiano.

Objetivos secundários:

1. Estimular o pensamento crítico e a curiosidade dos alunos sobre o impacto dos polímeros no meio ambiente e em tecnologias sustentáveis.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A introdução serve para engajar os alunos com o conteúdo que eles estudaram previamente em casa, utilizando situações problema que conectam a teoria com aplicações práticas reais. Além disso, a contextualização do tema através de exemplos cotidianos e históricos ajuda a estabelecer a relevância e a curiosidade sobre os polímeros, preparando o terreno para uma aprendizagem mais profunda e significativa.

Situações Problema

1. Imagine uma situação onde uma empresa de embalagens precisa reduzir o uso de plásticos devido a pressões ambientais. Como um químico, como você proporia novos materiais poliméricos que seriam mais sustentáveis e ao mesmo tempo atenderiam às demandas de resistência e flexibilidade das embalagens?

2. Considere um cenário onde um fabricante de tecidos deseja desenvolver um novo polímero para criar roupas esportivas mais resistentes ao suor e que possam ser facilmente recicladas. Quais propriedades e processos de fabricação seriam essenciais nesse desenvolvimento?

Contextualização

Os polímeros são uma das classes de materiais mais versáteis e importantes na nossa sociedade, presentes em praticamente todos os aspectos do nosso dia a dia, desde embalagens de alimentos até componentes de carros e aviões. Curiosamente, os polímeros têm uma história rica e diversificada, com descobertas que vão desde os materiais naturais como a celulose até os sintéticos como o polietileno. Além disso, a crescente preocupação com o impacto ambiental tem impulsionado o estudo de polímeros sustentáveis e biodegradáveis, abrindo novas possibilidades e desafios para a indústria e a pesquisa.

Desenvolvimento

Duração: (65 - 75 minutos)

A etapa de Desenvolvimento tem como finalidade proporcionar aos alunos a oportunidade de aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos sobre polímeros de maneira prática e criativa. Ao trabalhar em grupos, eles não só reforçam a compreensão dos conceitos, como também desenvolvem habilidades de trabalho em equipe, pensamento crítico e resolução de problemas. Cada atividade foi desenhada para ser envolvente e desafiadora, incentivando a participação ativa dos alunos e proporcionando um ambiente de aprendizado dinâmico e colaborativo.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Desafio dos Polímeros Recicláveis

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Explorar de maneira prática e criativa o conceito de reciclagem e produção de materiais sustentáveis através da aplicação de conhecimentos sobre polímeros.

- Descrição: Os alunos serão divididos em grupos de até 5 pessoas e desafiados a criar um novo tipo de plástico reciclável a partir de materiais encontrados em casa, como sacolas plásticas, copos descartáveis de poliestireno, entre outros. Eles deverão pesquisar e escolher um método de reciclagem viável para transformar esses materiais em um polímero que mantenha algumas das propriedades originais, como flexibilidade e resistência.

- Instruções:

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

• Cada grupo deverá selecionar os materiais encontrados em casa que serão utilizados na reciclagem.

• Pesquise métodos de reciclagem que possam ser aplicados aos materiais escolhidos.

• Execute o processo de reciclagem na sala de aula, com supervisão do professor.

• Teste as propriedades do novo polímero, como flexibilidade e resistência.

• Prepare uma apresentação para a classe explicando o processo utilizado e as vantagens do novo polímero.

Atividade 2 - Cientista do Futuro: Desenvolvendo Polímeros para Espaço

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades de pesquisa e aplicação de conhecimentos de polímeros em um contexto de engenharia espacial, estimulando a criatividade e o pensamento crítico.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos irão imaginar que são cientistas trabalhando para a NASA, responsáveis por desenvolver um novo tipo de polímero que possa ser usado em trajes espaciais. Eles precisarão considerar propriedades como resistência a altas e baixas temperaturas, flexibilidade e peso. A tarefa inclui pesquisar polímeros existentes e propor modificações ou novas formulações que atendam às especificações necessárias para uso no espaço.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Apresente as especificações necessárias para o novo polímero, baseando-se em propriedades de polímeros usados atualmente em trajes espaciais.

• Realize pesquisa sobre polímeros existentes e suas propriedades.

• Proponha uma modificação ou nova formulação de polímero que atenda às especificações necessárias.

• Desenvolva um plano de teste para avaliar o novo polímero.

• Apresente o novo polímero e os resultados do teste para a classe.

Atividade 3 - Olimpíadas dos Polímeros

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Promover a colaboração entre os alunos e aplicar conceitos de engenharia e química na prática, através da fabricação e teste de polímeros.

- Descrição: Os alunos, divididos em equipes, participarão de uma competição para criar o polímero mais resistente e leve, utilizando apenas materiais e ferramentas disponíveis na sala de aula. Após a fabricação dos polímeros, cada equipe irá testar suas criações em uma série de desafios que simulem situações reais, como resistência a impacto e a peso, para determinar o vencedor.

- Instruções:

• Divida a classe em equipes de até 5 alunos.

• Forneça materiais comuns de laboratório e de reciclagem para a fabricação dos polímeros.

• Cada equipe deve projetar e fabricar um polímero que atenda aos critérios de resistência e leveza.

• Realize testes de resistência e peso com os polímeros fabricados.

• Registre os resultados e discuta as propriedades observadas em cada material.

• Anuncie o polímero vencedor com base nos resultados dos testes.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa é consolidar o aprendizado prático e teórico, permitindo que os alunos reflitam sobre suas experiências e articulem o conhecimento adquirido. A discussão em grupo ajuda a desenvolver habilidades de comunicação e argumentação, além de proporcionar insights valiosos que podem não ter sido percebidos individualmente. Este momento também serve para o professor avaliar a compreensão dos alunos sobre o tema e esclarecer quaisquer dúvidas remanescentes.

Discussão em Grupo

Após a conclusão das atividades práticas, reúna todos os alunos em um grande círculo para uma discussão em grupo. Inicie a discussão com uma breve introdução, destacando a importância de compartilhar descobertas e lições aprendidas. Pergunte a cada grupo para compartilhar brevemente o que realizaram, focando nos desafios encontrados, nas soluções criativas e nas principais descobertas. Encoraje os alunos a fazerem perguntas uns aos outros e a fornecerem feedback construtivo.

Perguntas Chave

1. Quais foram os maiores desafios que seu grupo enfrentou durante a atividade e como vocês os superaram?

2. Houve alguma propriedade dos polímeros que surpreendeu seu grupo durante os testes? Por quê?

3. Como as lições aprendidas hoje podem ser aplicadas em situações reais ou futuras pesquisas?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A etapa de Conclusão tem como finalidade consolidar o aprendizado, vinculando os conhecimentos teóricos com as atividades práticas realizadas em sala. Além disso, busca reforçar a importância e aplicabilidade dos polímeros, preparando os alunos para refletirem sobre suas implicações no dia a dia e no contexto científico e tecnológico mais amplo. Este momento de reflexão e encerramento é crucial para garantir que os alunos saiam da aula com uma compreensão clara e valorizada do assunto.

Resumo

Na conclusão da aula, o professor deve resumir e recapitular os principais conceitos abordados sobre polímeros, enfatizando a definição, as classificações, os métodos de obtenção e os exemplos práticos de aplicação. Este momento é crucial para assegurar que todos os alunos tenham uma compreensão clara e consolidada do material discutido.

Conexão com a Teoria

É importante destacar como as atividades práticas realizadas na aula se conectam com a teoria estudada em casa. Através de simulações e experimentações, os alunos puderam visualizar e aplicar os conceitos teóricos de maneira direta, reforçando a aprendizagem e a compreensão do tema. Esta abordagem prática não apenas torna o aprendizado mais eficaz, como também mais memorável e aplicável.

Fechamento

Por fim, o professor deve enfatizar a importância dos polímeros no cotidiano e na indústria, bem como os desafios e oportunidades futuras no desenvolvimento de polímeros sustentáveis. É fundamental que os alunos reconheçam a relevância do estudo dos polímeros para a inovação tecnológica e para questões ambientais, preparando-os para pensar criticamente e contribuir de maneira positiva para esses campos no futuro.