Desenvolvida por:
Rodrig…
(com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas:
Ciências da Natureza
Temática:
Sustentabilidade e Inovação
Nesta atividade, estudantes do 1º ano do Ensino Médio serão desafiados a aplicar conceitos de sistemas térmicos e termodinâmica de uma forma inovadora e prática. Ao utilizar princípios científicos, eles irão projetar e construir protótipos que promovam a sustentabilidade, como sistemas de compostagem caseiros ou dispositivos de geração de energia limpa. A atividade começará com os alunos realizando pesquisas sobre tecnologias sustentáveis e os fundamentos científicos que as sustentam. Em seguida, em grupos, eles compartilharão suas descobertas, discutirão suas ideias e começarão a desenvolver seus protótipos, empregando materiais recicláveis e outros recursos disponíveis. Esse processo não apenas encoraja a inovação, mas também fortalece a consciência ambiental entre os jovens. Assim, esta atividade não só se alinha com os objetivos educacionais, mas também contribui para a formação de cidadãos conscientes e responsáveis em relação ao meio ambiente.
Objetivos de Aprendizagem
A intenção desta atividade não se restringe apenas à aplicação de conceitos científicos em projetos práticos; vai além, visando desenvolver no estudante uma conscientização sobre a importância da sustentabilidade e a viabilidade de suas ações no mundo. Ao término da atividade, espera-se que os alunos sejam capazes de integrar teoria e prática para criar soluções inovadoras que abordem problemas reais de sustentabilidade, demonstrem habilidade em trabalhar em equipe, e sejam capazes de comunicar suas ideias de forma clara e eficaz. Este processo de aprendizagem mão-na-massa fortalece a compreensão dos alunos sobre como os conceitos científicos são aplicáveis em contextos reais e o papel vital que a ciência possui na resolução de desafios ligados à sustentabilidade.
- Integrar conhecimentos teóricos de sistemas térmicos e termodinâmica com aplicações práticas voltadas para a sustentabilidade.
- Desenvolver habilidades de pesquisa, trabalho em equipe e comunicação eficaz.
- Demonstrar a aplicabilidade dos conceitos científicos em solucionar problemas reais relacionados à sustentabilidade.
- Fomentar a consciência e responsabilidade ambiental através da experimentação e inovação.
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
Neste módulo, exploraremos os fundamentos de sistemas térmicos e termodinâmica, focando em sua aplicação no âmbito da sustentabilidade. Os alunos investigarão como a energia é transferida, transformada e conservada nos sistemas físicos, e como esse conhecimento pode ser utilizado para criar soluções sustentáveis. Discutirão também as implicações éticas e ambientais de diferentes tecnologias e inovações, incentivando uma postura crítica e consciente em relação ao uso de recursos naturais e à preservação ambiental.
- Princípios básicos da termodinâmica e sistemas térmicos.
- Aplicações da termodinâmica na sustentabilidade.
- Construção e análise de protótipos sustentáveis.
- Debate sobre ética, inovação e impacto ambiental das tecnologias.
Metodologia
Esta atividade será realizada através de metodologias ativas, especificamente Atividade Mão-na-massa e Sala de Aula Invertida. Primeiramente, os alunos farão pesquisas em casa sobre tecnologias sustentáveis, promovendo assim uma preparação prévia e independente. Em sala, ocorrerão discussões em grupo, onde os alunos poderão compartilhar suas descobertas e iniciar o planejamento dos protótipos. A etapa de construção dos protótipos será fortemente prática, encorajando os estudantes a aplicarem seus conhecimentos teóricos na resolução de problemas reais. Por fim, teremos apresentações dos projetos, momento em que cada grupo exporá sua solução inovadora, destacando seus benefícios ambientais. Esta abordagem promove o engajamento ativo dos estudantes com o conteúdo e com o processo de aprendizado.
- Pesquisa individual prévia sobre tecnologias sustentáveis.
- Discussão em grupo para troca de ideias e planejamento dos protótipos.
- Construção dos protótipos utilizando materiais recicláveis.
- Apresentação e avaliação dos protótipos desenvolvidos pelos grupos.
Aulas e Sequências Didáticas
A atividade será dividida em duas sessões de 50 minutos. Na primeira sessão, os alunos discutirão em grupos suas pesquisas e iniciarão o planejamento dos protótipos. A segunda sessão será dedicada à construção e à apresentação dos protótipos. Esta estrutura permite um equilíbrio entre teoria e prática, promovendo uma aprendizagem significativa e ativa.
- Aula 1: Discussão em grupo e planejamento dos protótipos.
- Aula 2: Construção e apresentação dos protótipos.
Avaliação
A avaliação será baseada na participação ativa dos alunos durante todo o processo, na qualidade e inovação do protótipo desenvolvido, bem como na apresentação final. Será avaliado se o grupo conseguiu aplicar os conceitos de sistemas térmicos e termodinâmica no projeto, a eficácia da solução proposta para o problema de sustentabilidade escolhido, a capacidade de trabalho em equipe e a clareza na comunicação de suas ideias. Comentários construtivos serão fornecidos, buscando não apenas quantificar o aprendizado, mas também incentivar a reflexão sobre o processo de criação e os conhecimentos adquiridos.
Materiais e ferramentas:
Para realizar a atividade, serão necessários materiais recicláveis para a construção dos protótipos, acesso à internet para pesquisa, ferramentas básicas de montagem (colas, tesouras, fitas adesivas, etc.), além de espaços de trabalho adequados para a montagem dos projetos. A diversidade dos materiais e o apoio tecnológico são essenciais para permitir uma exploração ampla de possibilidades pelos alunos na criação de suas soluções sustentáveis.
- Materiais recicláveis variados (plástico, papel, metal, etc.).
- Ferramentas básicas de montagem e construção.
- Acesso à internet para pesquisa.
- Espaços adequados para trabalho em grupo.
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