Catapulta Medieval: Construindo para Aprender

Desenvolvida por: Robert… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Física

Temática: Energia mecânica

A atividade prática oferece aos alunos a oportunidade de explorar os conceitos de energia potencial elástica e cinética de maneira interativa, ao construir pequenas catapultas. Antes da aula, os alunos devem estudar as leis do movimento e energia, incentivando a metodologia de sala de aula invertida, o que ajuda a consolidar o conhecimento teórico em casa. Durante a atividade em sala, os estudantes trabalharão em equipes para utilizar materiais simples, como colheres e elásticos, na montagem de suas catapultas. A proposta é promover um desafio em que cada equipe compete para ver qual catapulta projeta objetos a maiores distâncias. Após a competição, ocorrerá uma análise dos fatores que influenciam no desempenho das catapultas, discutindo variáveis físicas envolvidas na conversão e conservação de energia. Dessa forma, espera-se que os alunos desenvolvam habilidades de pensamento crítico, resolução de problemas, comunicação e colaboração.

Objetivos de Aprendizagem

O principal objetivo de aprendizagem desta atividade é proporcionar aos alunos uma compreensão sólida dos conceitos de energia potencial elástica e cinética, aplicando-os em um contexto prático. A atividade visa fomentar o desenvolvimento do pensamento crítico ao analisar como diferentes variáveis físicas afetam o desempenho das catapultas. Além disso, busca-se estimular a habilidade de trabalho em equipe e comunicação, promovendo discussões construtivas sobre os resultados obtidos e incentivando a abordagem colaborativa na resolução de problemas físicos complexos.

Compreender os conceitos de energia potencial elástica e cinética.
Aplicar conceitos teóricos em um experimento prático.
Analisar o impacto de variáveis físicas no movimento de objetos.
Desenvolver habilidades de cooperação e comunicação em equipe.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT305: Empregar os conceitos de energia cinética, potencial, mecânica e térmica e suas relações de transformação, conservação e degradação nas descrições de fenômenos naturais e tecnológicos, em modelos, protótipos e experimentações.
EM13CNT107: Aplicar os conhecimentos sobre energia, suas transformações e conservação para compreender e debater práticas e tecnologias relacionadas à produção, transformação e uso de energia.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da atividade abrange os princípios da energia potencial elástica e cinética, o que introduz os alunos aos fundamentos das leis do movimento. A prática se centra na construção e análise de catapultas, oferecendo uma abordagem tangível para a compreensão de conceitos teóricos abordados previamente. Além disso, a atividade integra aspectos de projetos colaborativos, fundamentais para o desenvolvimento de competências sociais e de liderança. Desta forma, os alunos são incentivados a investigar e refletir sobre as relações de transformação e conservação de energia.

Princípios de energia potencial elástica.
Princípios de energia cinética.
Leis do movimento.
Construção e análise de catapultas.

Metodologia

Nessa atividade, é adotada a metodologia de sala de aula invertida, permitindo que os alunos estudem o conteúdo teórico em casa previamente, para que possam aplicar e discutir esses conceitos de maneira prática na sala de aula. Durante a construção das catapultas, os alunos trabalham em equipes, estimulando a colaboração e a troca de ideias. A prática competitiva permite que testem suas construções, seguido de um período de reflexão crítica sobre as variáveis físicas e aprimoramento do trabalho em equipe através de feedbacks.

Metodologia de sala de aula invertida.
Trabalho em equipe.
Atividade prática de construção.
Reflexão crítica e feedback.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma dessa atividade está organizado para se realizar em uma única aula de 60 minutos, dividida em etapas claras. Os primeiros minutos são destinados a uma breve introdução e organização das equipes. Em seguida, os grupos iniciam a construção das catapultas, utilizando os materiais fornecidos. Após a construção, acontece uma competição que avalia as catapultas construídas. A aula finaliza com uma discussão em grupo, analisando os resultados e incentivando uma reflexão crítica sobre o aprendizado.

Aula 1: Introdução, Construção das Catapultas, Competição e Discussão

Momento 1: Introdução e Revisão Teórica (Estimativa: 10 minutos)
Inicie a aula revisando os conceitos de energia potencial elástica e cinética, bem como as leis do movimento que os alunos já estudaram previamente em casa. É importante que você reforce a conexão entre a teoria e a prática que será realizada durante a aula. Use fichas explicativas ou apresentações visuais para facilitar a compreensão. Observe se todos os alunos estão engajados e, caso note dúvidas, esclareça antes de prosseguir. A avaliação pode ser feita através de perguntas orais que confirmem o entendimento básico dos conceitos.

Momento 2: Construção das Catapultas (Estimativa: 20 minutos)
Divida a turma em pequenos grupos e distribua os materiais necessários (colheres, elásticos e objetos pequenos para lançamento). Instrua cada grupo a planejar e montar sua catapulta, incentivando o uso da criatividade na escolha do design. Permita que os alunos explorem diferentes ideias e intervenham apenas para orientar ou se notar que algum grupo está enfrentando dificuldades significativas. Avalie a colaboração e a divisão de tarefas dentro dos grupos.

Momento 3: Competição de Lançamento (Estimativa: 15 minutos)
Organize a competição em que cada grupo terá a oportunidade de testar suas catapultas. Estabeleça uma linha de lançamento e meça a distância percorrida pelos objetos. É importante que você registre os resultados para discussão posterior. Encoraje os grupos a se observarem e aprenderem uns com os outros. A avaliação se concentra na habilidade dos alunos em aplicar conceitos teóricos nos ajustes das catapultas para melhor desempenho.

Momento 4: Discussão e Reflexão Crítica (Estimativa: 15 minutos)
Conduza uma discussão aberta sobre o desempenho das catapultas, focando nos fatores que influenciaram nos resultados, como ângulo e tensão do elástico. Peça aos grupos que compartilhem suas estratégias e as dificuldades encontradas. Incentive a reflexão sobre o que poderiam ter feito de diferente e como isso afetaria o resultado. É essencial que o feedback seja construtivo. A avaliação pode incluir autoavaliação e feedback dos pares, para fortalecer o aprendizado cooperativo.

Estratégias de inclusão e acessibilidade:
Para garantir que todos os alunos estejam incluídos e tenham acesso à atividade, ofereça a possibilidade de apresentar a explicação teórica em diferentes formatos, como áudio ou vídeo, para atender diferentes estilos de aprendizagem. Incentive a participação de todos os membros do grupo na construção e operação das catapultas, garantindo que as tarefas sejam distribuídas equitativamente. Use ferramentas digitais de acessibilidade, como texto eletrônico em tablets, para apoiar alunos que possam ter dificuldades de leitura com as fichas impressas. Para alunos que possam ter desafios motoros, permita que contribuam com o planejamento e estratégia, e contem com o apoio dos colegas na montagem física da catapulta. Mantenha um ambiente encorajador e inclusivo, onde a diversidade de habilidades é vista como uma oportunidade de enriquecimento mútuo.

Avaliação

A avaliação é diversificada, permitindo que todos os alunos demonstrem seus aprendizados de diferentes maneiras. Uma das estratégias é a observação do envolvimento e colaboração entre os alunos durante a construção e competição, analisando sua capacidade de aplicar conceitos teóricos na prática. Além disso, serão realizadas autoavaliações e avaliações por pares para garantir um feedback abrangente. As competências desenvolvidas, como a capacidade de refletir criticamente e o trabalho em equipe, são avaliadas conforme critérios de aplicação de conceitos teóricos, participação no grupo e habilidade de comunicação.

Observação do envolvimento e colaboração entre os alunos.
Autoavaliação e avaliação por pares.
Avaliação da aplicação de conceitos teóricos na prática.

Materiais e ferramentas:

Os recursos utilizados para esta atividade são simples e acessíveis, minimizando custos e facilitando a implementação. Serão necessários materiais como colheres, elásticos, e objetos pequenos para lançamento, que auxiliarão na construção das catapultas. Além disso, materiais de apoio, como fichas explicativas sobre energia cinética e potencial, serão oferecidos para apoiar os alunos a revisitar os conceitos estudados previamente. As ferramentas digitais também serão utilizadas para coletar e analisar dados, promovendo uma abordagem integrada da tecnologia no aprendizado.

Colheres e elásticos para construção de catapultas.
Objetos pequenos para lançamento.
Fichas explicativas sobre energia.
Ferramentas digitais para análise de dados.

Inclusão e acessibilidade

Sabemos que, como professores, há um constante desafio em equilibrar diversas tarefas e garantir a inclusão. É importante que os alunos se sintam representantes e incluídos, independente de qualquer condição ou deficiência não listada. Para essa atividade, estratégias como a utilização de materiais táteis e coloridos permitem que alunos com diferentes estilos de aprendizado participem efetivamente. Além disso, promover a interação entre os alunos propicia um ambiente inclusivo, onde todos se sintam confortáveis e respeitados. Incentivar o uso de tecnologias acessíveis pode auxiliar na participação plena de todos os alunos.

Uso de materiais táteis e coloridos.
Promoção da interação e colaboração.
Incentivo ao uso de tecnologias acessíveis.

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