Expedição Cinética: De zero a cem!

Desenvolvida por: Hugo G… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Física

Temática: Cinemática e Dinâmica

A atividade 'Expedição Cinética: De zero a cem!' é uma proposta prática e dinâmica que convida os alunos do 1º ano do Ensino Médio a explorarem conceitos de física no contexto de um parque de diversões. Equipados com smartphones e aplicativos de medição de velocidade e aceleração, os estudantes terão a oportunidade de coletar dados em tempo real sobre o movimento dos brinquedos, como montanhas-russas e carrosséis. Essa experiência de campo não apenas facilita a compreensão dos conceitos de cinemática e dinâmica, mas também estimula o pensamento crítico ao confrontar ideias pré-concebidas com dados experimentais. De volta à sala de aula, os dados coletados serão utilizados para criar gráficos de movimento, permitindo uma análise mais aprofundada das leis de Newton e da cinemática vetorial. Esta atividade pedagógica promove uma aprendizagem ativa, por meio da qual os alunos podem ver a aplicação direta dos conceitos teóricos em situações do cotidiano, reforçando assim a conexão entre a teoria e a prática.

Objetivos de Aprendizagem

A atividade 'Expedição Cinética: De zero a cem!' tem como principais objetivos facilitar a compreensão dos alunos sobre conceitos fundamentais da física, como velocidade, aceleração, e as leis de Newton, por meio de uma abordagem prática e envolvente. Esta experiência pretende promover o pensamento crítico, ao desafiar os estudantes a analisarem e interpretarem dados coletados por eles mesmos, confrontando suas premissas iniciais com as observações e cálculos realizados. Além disso, visa estimular a aplicação de conhecimentos teóricos em situações práticas, demonstrando a relevância da física no nosso dia a dia. Por fim, almeja cultivar habilidades de trabalho em equipe e de comunicação, indispensáveis no processo de aprendizagem colaborativa.

Compreender e aplicar conceitos básicos de cinemática e dinâmica em situações reais.
Desenvolver habilidades de observação e análise crítica de dados experimentais.
Utilizar tecnologias digitais, como smartphones e aplicativos, como ferramentas de aprendizado.
Construir e interpretar gráficos de movimento a partir de dados coletados.
Refinar a compreensão sobre as leis de Newton e o princípio da inércia através de exemplos práticos.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT101: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
EM13CNT204: Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
EM13CNT205: Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da 'Expedição Cinética: De zero a cem!' cobre aspectos fundamentais da cinemática e da dinâmica, incorporando a coleta e análise de dados em tempo real para a construção de conceitos. Discutir-se-ão velocidade média e instantânea, aceleração, as três leis de Newton, e a cinemática vetorial. A correlação entre a teoria e a prática será enfatizada, com objetivo de fortalecer a compreensão dos conceitos físicos e seu impacto cotidiano. Os alunos também serão introduzidos ao princípio da inércia e à análise de forças em movimentos curvilíneos.

Conceitos básicos de cinemática: velocidade e aceleração.
As leis de Newton e suas aplicações.
Cinemática vetorial: análise de movimentos em duas dimensões.
Uso de tecnologias digitais na coleta e análise de dados.
Princípios de dinâmica e movimentos variados.

Metodologia

Esta atividade emprega uma combinação de metodologias ativas, incluindo saída de campo, atividade mão-na-massa e aprendizagem baseada em jogos. A saída para o parque de diversões oferece uma experiência de aprendizagem imersiva, permitindo aos alunos observarem e medirem fenômenos físicos em um ambiente real. Após a coleta de dados, a fase em sala de aula envolverá análises, criação de gráficos e discussões, promovendo assim o entendimento crítico dos conceitos. A convergência destas estratégias metodológicas visa engajar os alunos ativamente no processo de aprendizagem, favorecendo a assimilação dos conceitos de física de maneira significativa.

Saída de campo para observação e coleta de dados.
Atividade prática mão-na-massa para análise de dados.
Uso de aplicativos para medição de velocidade e aceleração.
Criação de gráficos e interpretação de resultados em sala de aula.
Aprendizagem baseada em jogos para consolidação dos conceitos.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será dividida em duas sessões de aula de 50 minutos cada, totalizando 2 horas. Na primeira sessão, ocorrerá a saída de campo para coleta de dados no parque de diversões. A segunda sessão, em sala de aula, será dedicada à análise dos dados coletados, criação de gráficos de movimento e discussão sobre as forças envolvidas.

Aula 1: Saída de campo para coleta de dados no parque de diversões.
Aula 2: Análise de dados, criação de gráficos e discussão em sala de aula.

Avaliação

A avaliação da atividade 'Expedição Cinética: De zero a cem!' será baseada na participação e engajamento dos alunos durante a saída de campo, bem como na precisão e profundidade da análise de dados realizada em sala de aula. Os critérios incluirão a qualidade e precisão dos gráficos de movimento criados, a relevância e a acurácia das observações e conclusões tiradas a partir dos dados coletados, além da capacidade de aplicar os conceitos de cinemática e dinâmica aos fenômenos observados. Será valorizado o esforço colaborativo, a criatividade na apresentação dos resultados e a habilidade de comunicação ao expor as conclusões. O processo de avaliação pretende ser formativo, visando o desenvolvimento de competências científicas e analíticas.

Materiais e ferramentas:

Para a realização desta atividade, serão necessários smartphones ou outros dispositivos móveis com aplicativos capazes de medir velocidade e aceleração, materiais de anotação para registro de observações em campo, e acesso a um parque de diversões ou espaço similar. Em sala de aula, recursos como computadores com softwares de planilhas para criação de gráficos, projetor para apresentações e materiais didáticos complementares serão utilizados para facilitar a análise dos dados coletados e a discussão dos conceitos.

Smartphones ou dispositivos móveis com aplicativos de medição.
Materiais de anotação para coleta de dados.
Computadores com softwares de planilhas.
Projetor para apresentações em sala.
Materiais didáticos complementares para suporte teórico.

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