A Corrida dos Termômetros

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

Área do Conhecimento/Disciplinas: Física

Temática: Dilatação térmica e escalas termométricas

A atividade 'A Corrida dos Termômetros' visa proporcionar aos alunos do 3º ano do Ensino Médio uma experiência prática e colaborativa sobre a construção e calibração de termômetros. Participando de uma competição saudável, os alunos serão divididos em equipes e instruídos a construir termômetros caseiros utilizando materiais simples, como tubos de vidro, álcool e corante. A atividade desafia os alunos a aplicar conceitos de dilatação térmica e escalas termométricas, instigando-os a pesquisar sobre o funcionamento de termômetros e deduzir os princípios por trás de sua operação. Após a construção dos termômetros, será realizada uma série de testes comparativos com um termômetro padrão para que a turma possa calibrar os instrumentos construídos e identificar a precisão de suas medições. Em seguida, ocorrerá uma discussão em sala de aula para analisar as variáveis que influenciam a precisão dos termômetros e propor ajustes que poderiam aprimorar o desempenho dos instrumentos. Esta atividade permite que os alunos desenvolvam habilidades críticas, como trabalho em equipe, resolução de problemas e aplicação prática de conceitos físicos.

Objetivos de Aprendizagem

A atividade busca desenvolver nos alunos a habilidade de compreender e aplicar conceitos físicos de dilatação térmica e escalas termométricas na construção de um termômetro. Em seu processo de pesquisa, execução prática e posterior análise crítica, os alunos ampliarão seu conhecimento sobre a importância das escalas na medição de temperaturas, além de adquirir experiência em calibração de instrumentos de medição. Esses objetivos favorecem o entendimento aprofundado dos princípios físicos envolvidos e estimulam a formação de uma base sólida para o estudo de outras áreas da Termodinâmica.

Compreender os conceitos de dilatação térmica e escalas termométricas.
Desenvolver habilidades práticas na construção e calibração de um termômetro.
Fomentar o trabalho em equipe e o pensamento crítico para solução de problemas.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT302: Analisar, interpretar e aplicar, na resolução de problemas ou no reconhecimento de fenômenos naturais e processos tecnológicos, os conceitos de calor e temperatura, compreendendo suas relações na transferência de energia em processos térmicos.
EM13CNT303: Pesquisar, compreender e propor soluções para problemas do cotidiano envolvendo energia térmica e suas transformações, reconhecendo a importância da medição de temperatura em distintas escalas para a eficiência dos processos.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da atividade inclui o estudo da dilatação térmica dos materiais e as diferentes escalas usadas para medir a temperatura. Tais conhecimentos são essenciais para que os estudantes possam construir termômetros caseiros e entender suas variações e precisões. Além disso, a atividade aborda a metodologia de calibração dos instrumentos, fundamental para garantir a precisão e a confiabilidade das medições.

Dilatação térmica de líquidos.
Escalas termométricas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
Processos de calibração de instrumentos de medição.

Metodologia

A metodologia utilizada na atividade combina pesquisa teórica, experiência prática e análise crítica. Inicialmente, os alunos realizam pesquisas sobre o funcionamento e os conceitos por trás dos termômetros, consolidando uma base teórica para a construção. A atividade prática ocorre em grupo, promovendo a colaboração para alcançar objetivos comuns. Posteriormente, os alunos são guiados a realizar uma análise crítica dos resultados obtidos, discutindo fatores que influenciaram o desempenho e precisões dos termômetros.

Pesquisa teórica sobre termômetros e dilatação térmica.
Construção prática de termômetros em equipe.
Teste comparativo e calibração dos termômetros construídos.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade é distribuído em duas aulas distintas. Na primeira aula, os alunos serão divididos em equipes, realizarão pesquisas e iniciarão a construção dos termômetros. Na aula seguinte, os alunos concluirão os projetos, realizarão testes comparativos e participarão de discussões para avaliar e entender os resultados obtidos.

Aula 1: Divisão das equipes, pesquisa teórica e início da construção dos termômetros.
Aula 2: Conclusão da construção, testes comparativos e discussão dos resultados.

Avaliação

Os alunos serão avaliados com base em múltiplos critérios, que incluem a precisão dos termômetros construídos, a capacidade de trabalhar em equipe e a qualidade da análise crítica apresentada durante a discussão final. Será observado se o termômetro construído pela equipe possui medidas que se alinham razoavelmente com as do termômetro padrão durante os testes comparativos. Os alunos também serão avaliados pela participação na atividade, capacidade de resolver problemas práticos e criatividade nas soluções propostas. A clareza e a profundidade das observações feitas durante as discussões de grupo complementarão a avaliação.

Materiais e ferramentas:

Para a realização da atividade, será necessária a disponibilização de materiais de construção para os termômetros, além de recursos para a execução das medições e testes. Os alunos também terão acesso a recursos bibliográficos e digitais que apoiarão a pesquisa teórica. Estes recursos são essenciais para que os alunos possam conduzir a atividade de forma eficaz e obter resultados precisos e significativos.

Tubo de vidro, álcool e corante.
Termômetro padrão para testes comparativos.
Acesso a recursos digitais e materiais de pesquisa.

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