Desvendando o Mistério das Flutuantes

Desenvolvida por: Diego … (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências Naturais
Temática: Princípios de Arquimedes: Empuxo e Densidade

Nesta atividade, os alunos do 3º ano do Ensino Médio explorarão os princípios de Arquimedes ao criar protótipos de embarcações usando materiais recicláveis, como garrafas PET e isopor. Divididos em equipes, os estudantes projetarão barcos capazes de flutuar e suportar o máximo de peso possível, promovendo a aprendizagem colaborativa e prática dos conceitos de empuxo e densidade. A atividade proporcionará uma competição para testar quais embarcações conseguem sustentar mais carga sem afundar, incentivando o desenvolvimento de habilidades de pensamento crítico e criativo, além de promover a sustentabilidade por meio da reutilização de materiais.

Objetivos de Aprendizagem

Os alunos irão compreender e aplicar os conceitos de empuxo e densidade, analisando como diferentes materiais e estruturas afetam a flutuabilidade. A atividade visa promover o trabalho em equipe e o desenvolvimento do raciocínio lógico, permitindo que os estudantes façam previsões e ajustes nos protótipos com base em observações práticas. Esta abordagem prática e integrada auxilia na consolidação do conhecimento teórico por meio da experiência empírica, estimulando a curiosidade científica e a inovação.

  • Compreender os princípios de Arquimedes e aplicá-los na construção de barcos.
  • Promover a colaboração e o trabalho em equipe.
  • Desenvolver habilidades de resolução de problemas 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.
  • EM13CNT102: Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
  • EM13CNT103: Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático inclui uma investigação dos conceitos de empuxo e densidade, aplicados no contexto da construção de embarcações. Os alunos deverão relacionar essas ideias científicas a observações práticas durante a criação dos protótipos, entendendo como as propriedades físicas dos materiais interferem na capacidade de flutuação. Discussões sobre sustentabilidade e a importância da reutilização inteligente de recursos estarão presentes, estabelecendo conexões entre o conhecimento científico e a prática responsável.

  • Princípio de Arquimedes
  • Empuxo e Densidade
  • Sustentabilidade e Reutilização de Materiais

Metodologia

A metodologia adotada privilegia a aprendizagem ativa e colaborativa, com ênfase em atividades práticas. Os alunos deverão trabalhar em equipes para projetar, construir e testar seus protótipos de embarcações. Essa abordagem é enriquecida por momentos de discussão coletiva das ideias e resultados, incentivando o compartilhamento de conhecimentos e a reflexão crítica. Os educadores atuarão como facilitadores, orientando os experimentos e promovendo um ambiente de exploração e descoberta.

  • Trabalho em equipe na construção de protótipos
  • Discussão e análise de resultados
  • Experimentação prática dos conceitos teóricos

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade está estruturado em duas aulas de 60 minutos, permitindo que os alunos desenvolvam suas habilidades práticas e teóricas de maneira integrada. Na primeira aula, os estudantes irão planejar e iniciar a construção dos protótipos, enquanto a segunda aula será dedicada à finalização dos barcos e à competição. Este formato promove um equilíbrio entre a teoria e a prática, encorajando a análise contínua e a correção dos projetos com base em observações empíricas.

  • Aula 1: Introdução ao Princípio de Arquimedes e início da construção dos protótipos.
  • Aula 2: Finalização dos protótipos e competição para testar flutuabilidade e capacidade de carga.

Avaliação

A avaliação será baseada em critérios objetivos e subjetivos, incluindo a capacidade do protótipo de flutuar e suportar carga, originalidade do design e o uso eficaz dos materiais recicláveis. Os alunos também serão avaliados por sua participação, colaboração em equipe, criatividade nas soluções apresentadas e compreensão dos conceitos teóricos através de discussões e reflexões que acompanham a atividade. Exemplos de critérios avaliados incluem: se o barco suporta pelo menos uma determinada quantidade de peso sem afundar, a colaboração e comunicação demonstrada pela equipe durante o processo de construção e as soluções inovadoras apresentadas para superar desafios experimentais encontrados durante a construção e teste dos protótipos.

Materiais e ferramentas:

Os recursos para a realização da atividade incluem uma variedade de materiais recicláveis que serão usados para a construção das embarcações, fornecendo um contexto realista e concreto para a aprendizagem dos conceitos envolvidos. A escolha de materiais também terá um papel importante na promoção da sustentabilidade, enquanto ferramentas básicas garantirão a segurança e eficácia durante a construção e competição.

  • Garrafas PET
  • Isopor
  • Fita adesiva e cola quente
  • Ferramentas básicas de corte e medição (tesouras, estiletes, réguas)

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