Construtores de Termostatos Caseiros

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

Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências da Natureza

Temática: Termodinâmica e Propriedades dos Líquidos

Esta atividade pedagógica prática visa introduzir aos alunos do 2º ano do Ensino Médio o conceito de expansão térmica dos líquidos e o princípio de funcionamento de um termostato. Utilizando materiais simples como garrafas de plástico, água com corante, palitos e canudos, os estudantes terão a oportunidade de construir modelos de termostatos caseiros. O objetivo é que os alunos possam visualizar e entender como a variação de temperatura afeta a expansão dos líquidos, e assim, compreender a mecânica por trás do funcionamento de termostatos em situações reais. Ao longo da atividade, os estudantes testarão seus modelos em diversas condições de temperatura, promovendo uma aprendizagem baseada na metodologia mão-na-massa e fomentando discussões que relacionam a prática à teoria.

Objetivos de Aprendizagem

O principal objetivo desta atividade é facilitar o entendimento dos conceitos de expansão térmica dos líquidos e o funcionamento dos termostatos de uma maneira prática e engajadora. Espera-se que os estudantes possam desenvolver habilidades de observação e análise, ao testarem seus modelos em diferentes condições e realizarem ajustes conforme necessário. Além disso, a atividade visa estimular o pensamento crítico e o debate entre os alunos sobre a aplicabilidade dos princípios termodinâmicos em tecnologias do dia a dia, promovendo assim uma conexão entre o conteúdo teórico e prático.

Compreender o conceito de expansão térmica dos líquidos.
Entender o princípio de funcionamento de termostatos reais.
Desenvolver habilidades práticas e de observação científica.
Estimular o pensamento crítico e a capacidade de argumentação.
Relacionar conhecimentos teóricos com práticas cotidianas.

Conteúdo Programático

Neste plano de aula, abordaremos conceitos fundamentais da termodinâmica, com foco especial na expansão térmica dos líquidos. Além de introduzir o princípio de funcionamento dos termostatos, discutiremos também as implicações práticas desses conceitos em nosso cotidiano, como o controle de temperatura em ambientes e dispositivos. A metodologia ativa adotada permitirá que os alunos se envolvam ativamente na construção do conhecimento.

Expansão térmica dos líquidos
Princípio de funcionamento dos termostatos
Metodologia ativa: Atividade Mão-na-massa
Análise de resultados e discussão

Metodologia

Adotaremos a metodologia ativa 'Mão-na-Massa', incentivando os alunos a construírem seus próprios modelos de termostatos. Esta abordagem promove uma aprendizagem experiencial, onde os alunos são encorajados a explorar, experimentar e aprender através da prática. A atividade será dividida em etapas, incluindo a construção dos modelos, testes em diferentes condições de temperatura, análise dos resultados e debates em grupo. Este método permite uma participação ativa dos alunos no processo de aprendizagem, estimulando a curiosidade, criatividade e pensamento crítico.

Construção de modelos de termostatos
Testes em diferentes condições de temperatura
Análise e discussão dos resultados
Debates em grupo

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será desenvolvida ao longo de duas aulas de 50 minutos cada, totalizando 2 horas de carga horária. A primeira aula será dedicada à construção dos modelos de termostatos e ao início dos testes. Na segunda aula, os alunos continuarão realizando testes em diferentes condições de temperatura e, em seguida, realizarão análises e debates sobre os resultados obtidos.

Aula 1: Construção dos modelos de termostatos e início dos testes
Aula 2: Continuação dos testes, análise dos resultados e debates

Avaliação

A avaliação da atividade será baseada na participação ativa dos alunos, na qualidade dos modelos de termostatos construídos, na aplicação dos conceitos teóricos na análise dos resultados dos testes e na capacidade de argumentação durante os debates. Será incentivada a observação e reflexão crítica sobre os resultados obtidos, avaliando a capacidade de relacionar a teoria com a prática. Exemplos de critérios de avaliação incluem clareza nas explicações, criatividade na solução de problemas e contribuições significativas para os debates em grupo.

Materiais e ferramentas:

Para a realização desta atividade, serão necessários materiais simples e acessíveis. O uso de garrafas de plástico, água com corante, palitos e canudos permite uma execução prática e de baixo custo, tornando a experiência acessível a todos os alunos. Além dos materiais para a construção dos modelos de termostatos, será útil ter acesso a um ambiente que permita a variação e controle de temperatura para testes.

Garrafas de plástico
Água com corante
Palitos
Canudos
Ambiente com controle de temperatura (opcional)

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