Corrida de Submarinos Caseiros

Desenvolvida por: Suely … (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências
Temática: Dinâmica de Fluidos e Princípio de Arquimedes

Nesta aula, os alunos do 1º ano do Ensino Médio serão desafiados a projetar e construir submarinos modelo utilizando materiais simples como garrafas plásticas, pesos e balões. O objetivo é aplicar o Princípio de Arquimedes para entender conceitos de flutuabilidade e estabilidade em fluidos. Os alunos deverão formular hipóteses sobre a estabilização e controle da flutuação de seus submarinos. Após a construção, os protótipos serão testados em bacias d'água, permitindo que os estudantes façam observações, promovam ajustes e apresentem suas descobertas. O culminar da atividade será uma corrida de submarinos, proporcionando uma análise dos resultados obtidos e uma compreensão mais profunda da hidrostática. Este projeto interdisciplinar visa fortalecer o pensamento crítico e a habilidade de resolução de problemas.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem estão centrados no desenvolvimento de competências científicas e técnicas, permitindo que os alunos compreendam e apliquem o Princípio de Arquimedes na prática. A atividade visa também fomentar a capacidade de investigação científica, onde os estudantes constroem e testam hipóteses, além de interpretar dados experimentais. Ao final, espera-se que os alunos adquiram uma melhor compreensão das forças atuantes em objetos submersos e desenvolvam habilidades práticas de engenharia e trabalho em equipe.

  • Compreender e aplicar o Princípio de Arquimedes.
  • Desenvolver habilidades de pesquisa e formulação de hipóteses.
  • Trabalhar de forma colaborativa em equipes para resolver problemas práticos.
  • Interpretar e analisar dados experimentais.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT301: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático abrange conceitos fundamentais da física relacionados à hidrostática e ao Princípio de Arquimedes. Através desta atividade, os estudantes irão explorar a aplicação desses conceitos em um contexto prático, utilizando métodos experimentais para testar e ajustar seus modelos de submarino. Além disso, o conteúdo aborda a importância da observação e análise crítica de dados, promovendo um entendimento integrado das ciências naturais.

  • Princípio de Arquimedes.
  • Flutuabilidade de objetos em fluidos.
  • Conceitos básicos de hidrostática.
  • Métodos de experimentação científica.

Metodologia

A metodologia proposta se baseia em uma abordagem prática e experimental, incentivando os alunos a trabalharem de forma colaborativa e investigativa. Os estudantes devem utilizar o método científico para formular hipóteses, realizar experimentos e analisar os resultados. A interação prática com materiais cotidianos e a liberdade investigativa nas etapas de construção e ajuste dos modelos estimulam descobertas autênticas e significativas.

  • Aprendizagem baseada em projetos.
  • Trabalho em grupo colaborativo.
  • Método científico aplicado.
  • Aprendizagem prática e experimental.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade está distribuído em duas sessões de 60 minutos cada, permitindo uma abordagem estruturada e eficiente da construção e avaliação dos submarinos. Na primeira sessão, os alunos dedicarão o tempo ao planejamento e construção dos modelos, enquanto na segunda, focarão nos testes, ajustes finais e na emocionante corrida de submarinos.

  • Aula 1: Introdução teórica e construção do submarino.
  • Aula 2: Testes de flutuabilidade, ajustes e corrida final.

Avaliação

A avaliação será contínua e formativa, baseando-se no envolvimento dos alunos durante a atividade, a qualidade das hipóteses formuladas e a capacidade de realizar ajustes nos modelos baseados nos dados coletados. Critérios específicos incluirão a eficácia do submarino em manter estabilidade e controle de flutuabilidade, a compreensão demonstrada do Princípio de Arquimedes e a colaboração dentro do grupo. Exemplos de avaliação podem envolver uma rubrica que considera a inovação e criatividade do projeto do submarino, a clareza na apresentação das ideias e soluções propostas e a capacidade de responder a perguntas relacionadas aos princípios científicos envolvidos na atividade.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para a atividade incluem materiais acessíveis e de fácil obtenção, garantindo a aplicabilidade do projeto em diferentes contextos. Materiais como garrafas plásticas, balões e pesos serão usados para a construção dos submarinos. Além disso, bacias d'água serão essenciais para os testes. Esses recursos foram escolhidos pela possibilidade de reutilização e adaptação a diferentes propostas de observação e análise, proporcionando um ambiente rico para aprendizado prático.

  • Garraf

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