Prototipagem por um Mundo Mais Sustentável

Desenvolvida por: Luis S… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências da Natureza

Temática: Sustentabilidade e Termodinâmica

A atividade ‘Prototipagem por um Mundo Mais Sustentável’ visa introduzir aos alunos do 1º ano do Ensino Médio conceitos da termodinâmica dentro do contexto de sustentabilidade. Através da prototipagem de soluções ecoeficientes para o aquecimento de água em residências, os estudantes aplicarão conhecimentos sobre as variáveis termodinâmicas em projetos práticos que consideram aspectos de sustentabilidade, viabilidade econômica e impacto ambiental. Em equipes, os alunos passarão pela fase de brainstorming, design e construção de protótipos, culminando em uma apresentação em roda de debate onde cada grupo defenderá suas escolhas projetuais baseadas em princípios científicos, analisará a viabilidade e discutirá o potencial de implementação de suas soluções no mundo real.

Objetivos de Aprendizagem

Este projeto pedagógico tem como objetivo fomentar o entendimento e a aplicação dos princípios da termodinâmica em contextos reais e sustentáveis, desenvolver habilidades de trabalho em equipe, fomentar a criatividade na resolução de problemas do cotidiano e promover a conscientização sobre a importância do desenvolvimento sustentável. Pretende-se que os alunos sejam capazes de identificar e aplicar variáveis termodinâmicas na solução de problemas, construir protótipos considerando aspectos técnicos e sustentáveis, e discutir de maneira crítica a viabilidade e impacto ambiental de suas propostas.

Entender e aplicar os princípios da termodinâmica em soluções para problemas cotidianos.
Desenvolver habilidades de trabalho em equipe e resolução de problemas.
Fomentar o pensamento crítico sobre sustentabilidade e impacto ambiental.
Projetar, construir e testar protótipos de soluções térmicas ecoeficientes.
Defender e discutir a viabilidade de soluções propostas em contexto acadêmico e real.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático para esta atividade incluirá fundamentos da termodinâmica, com ênfase em suas variáveis e leis, e conceitos de sustentabilidade aplicados à solução de problemas práticos do dia a dia, como o aquecimento de água. Também abordaremos técnicas de prototipagem e ferramentas para o desenvolvimento de projetos sustentáveis, além de oferecer uma introdução ao debate crítico sobre tecnologias sustentáveis, seus custos e impactos ambientais.

Introdução à termodinâmica e suas variáveis.
Conceitos e importância da sustentabilidade.
Metodologias de prototipagem e desenvolvimento de projetos.
Debate sobre custo, viabilidade e impacto ambiental de tecnologias sustentáveis.

Metodologia

A metodologia desta atividade pedagógica será centrada na aprendizagem ativa através de aulas interativas, trabalhos em equipe e debates. Inicialmente, haverá uma explicação teórica introdutória sobre termodinâmica e sustentabilidade. Em seguida, as equipes de alunos serão formadas e orientadas a iniciar o processo de brainstorming e projeto de seus protótipos. A construção dos protótipos será acompanhada de oficinas práticas. Por fim, organizar-se-á uma roda de debate onde cada equipe apresentará seu projeto, defendendo sua abordagem e discutindo sobre a viabilidade e impacto ambiental de suas soluções.

Aulas teóricas sobre termodinâmica e sustentabilidade.
Formação de equipes e brainstorming para desenvolvimento de ideias.
Oficinas práticas para construção dos protótipos.
Roda de debate para apresentação e defesa dos projetos.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será desenvolvida ao longo de três encontros de 50 minutos, distribuídos ao longo de uma semana. Na primeira aula, será abordada a introdução teórica. A segunda aula focará no desenvolvimento do projeto e início da prototipagem. A terceira e última aula será dedicada à finalização dos protótipos e à realização da roda de debate.

Aula 1: Introdução à Termodinâmica e Sustentabilidade.
Aula 2: Desenvolvimento e início da prototipagem.
Aula 3: Finalização e apresentação dos protótipos em roda de debate.

Avaliação

A avaliação dos alunos será realizada com base em critérios como entendimento e aplicação dos conceitos de termodinâmica, originalidade e viabilidade da solução proposta, trabalho em equipe, qualidade e funcionalidade do protótipo e capacidade de argumentação e debate. Serão atribuídas notas individuais e em grupo, e haverá uma autoavaliação para que os estudantes reflitam sobre seu desempenho e aprendizado durante o projeto.

Materiais e ferramentas:

Serão necessários recursos como materiais para a construção dos protótipos (papéis, canetas, materiais recicláveis, sensores de temperatura, pequenos painéis solares, etc.), acesso a laboratório (se disponível), data show para as apresentações, e acesso a recursos digitais para pesquisa e desenvolvimento dos projetos. Materiais de apoio didático, como artigos, vídeos e tutoriais sobre termodinâmica e sustentabilidade, também serão disponibilizados.

Materiais para prototipagem (recicláveis, sensores de temperatura, painéis solares).
Acesso a laboratórios e equipamentos (se disponíveis).
Data show para apresentações.
Recursos digitais para pesquisa e desenvolvimento dos projetos.
Material de apoio didático sobre termodinâmica e sustentabilidade.

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