Termômetro DIY: Explorando Temperatura e Calor

Desenvolvida por: Cássia… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências
Temática: Termodinâmica

Nesta atividade prática, os estudantes do 7º ano do Ensino Fundamental irão aprender sobre os conceitos fundamentais de temperatura e calor, por meio da construção de seus próprios termômetros utilizando materiais simples como garrafas de plástico, álcool colorido (ou água tingida) e canudos. Através desta experiência, os alunos observarão como a mistura dentro do termômetro se expande ou contrai com as mudanças de temperatura, proporcionando uma compreensão direta e palpável dos princípios físicos em ação. A atividade visa não apenas introduzir os conceitos científicos de calor e temperatura de maneira dinâmica, mas também promover a compreensão da importância dos termômetros na vida cotidiana, ao mesmo tempo em que demonstra como diferentes materiais respondem a variações de temperatura. Esta experiência prática será um ponto de partida para discussões mais aprofundadas sobre equilíbrio termodinâmico e a diferenciação entre calor, temperatura e sensação térmica, conectando esses conceitos fundamentais com exemplos e situações do dia a dia dos alunos.

Objetivos de Aprendizagem

Através desta atividade, os alunos irão desenvolver uma compreensão prática e teórica dos conceitos de temperatura e calor, diferenciando essas noções da sensação térmica. Eles serão capacitados a explicar e demonstrar como a matéria se expande ou contrai em resposta às mudanças de temperatura, e como isso se relaciona com o funcionamento dos termômetros. Além disso, esta atividade prática servirá como uma porta de entrada para a discussão sobre a importância da medição precisa da temperatura em diversos contextos, desde a previsão do tempo até o controle de qualidade na industria alimentícia. Espera-se que, ao final desta experiência, os alunos sejam capazes de aplicar os conhecimentos adquiridos a situações cotidianas, identificando exemplos de equilíbrio termodinâmico em seu entorno.

  • Compreender os conceitos de calor e temperatura.
  • Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica.
  • Observar e explicar a expansão e contração de materiais com mudanças de temperatura.
  • Entender o funcionamento e a importância dos termômetros.
  • Relacionar conceitos termodinâmicos com o cotidiano.

Habilidades Específicas BNCC

  • EF07CI01: Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.
  • EF07CI02: Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade é planejado para introduzir os alunos aos fundamentos da termodinâmica de maneira interativa. Discutiremos os conceitos de calor e temperatura, diferenciando-os da sensação térmica, e exploraremos o papel vital que os termômetros desempenham em nossa compreensão e manipulação desses fenômenos. Além disso, a atividade proporcionará uma abordagem prática sobre como as mudanças de temperatura afetam a matéria, permitindo aos alunos observar a expansão e contração dos materiais. Este conteúdo preparará o terreno para estudos mais avançados em ciências e engenharia, oferecendo aos alunos uma base sólida sobre a qual construir.

  • Conceitos básicos de termodinâmica: calor, temperatura e sensação térmica.
  • Funcionamento e história dos termômetros.
  • Expansão e contração de materiais com variações de temperatura.
  • Aplicações práticas do estudo de temperatura e calor no dia a dia.
  • Discussão sobre a importância da medição exata da temperatura.

Metodologia

Esta atividade pede a aplicação de uma metodologia ativa de aprendizagem, onde os alunos serão os protagonistas de sua própria educação. A construção de um termômetro caseiro servirá como um ponto de partida para a exploração dos conceitos de temperatura e calor de maneira dinâmica e interativa. Trabalhando em pequenos grupos, os alunos serão encorajados a discutir e compartilhar suas observações e conclusões, fomentando um ambiente de aprendizagem colaborativa. Esta abordagem prática não apenas facilitará a compreensão dos princípios científicos, mas também desenvolverá habilidades importantes como trabalho em equipe, pensamento crítico e resolução de problemas.

  • Atividade prática: Construção de um termômetro caseiro.
  • Trabalho em grupo para fomentar a aprendizagem colaborativa.
  • Discussões guiadas para aprofundar a compreensão teórica.
  • Aplicação de conceitos em exemplos do cotidiano.
  • Uso de questionamentos para promover o pensamento crítico.

Aulas e Sequências Didáticas

Esta atividade será realizada em uma única sessão de 50 minutos. Ela começará com uma breve introdução teórica dos conceitos de calor e temperatura, seguida pela atividade prática de construção do termômetro. O restante do tempo será dedicado às observações, discussões em grupo e uma recapitulação dos conceitos aprendidos.

  • Aula 1: Introdução aos conceitos de calor e temperatura, construção do termômetro DIY, observações e discussões.

Avaliação

A avaliação desta atividade será formativa, centrada nas observações dos alunos durante a construção e teste do termômetro, bem como sua participação nas discussões em grupo. Será dada especial atenção à capacidade dos alunos de explicar os conceitos de temperatura e calor, a diferença entre estes e a sensação térmica, e como eles conseguiram aplicar estes conceitos para entender o funcionamento do termômetro. Exemplos do cotidiano fornecidos pelos alunos na discussão sobre a importância dos termômetros e como diferentes materiais reagem a variações de temperatura também serão considerados um indicativo de compreensão profunda do tema.

Materiais e ferramentas:

Para a execução desta atividade, serão necessários materiais simples que facilitem a construção do termômetro caseiro e a exploração dos conceitos de calor e temperatura de maneira prática e interativa. A utilização desses recursos permitirá uma aprendizagem significativa, ligando teoria e prática.

  • Garrafas de plástico transparente (uma por grupo de alunos)
  • Álcool colorido ou água tingida
  • Canudos de plástico
  • Massa de modelar
  • Marcadores permanentes
  • Termômetro para comparação
  • Folhas de registro para anotações

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