13ª SD 7º Ciências 2021

 

SEQUÊNCIA DIDÁTICA - CIÊNCIAS
Tema Inter curricular: Pluralismo Cultural e Multiculturalismo na formação do ser: Espaço para discussões étnicas e culturais.
Subtema: Como os navios eram movidos? .	Unidade Temática: Matéria e Energia
Objetos de Conhecimento: Formas de propagação do calor (condução, convecção e irradiação); Condução de calor, materiais condutores e isolantes.
Ano: 7º                                          Período: 22/11 a 03/12                    Nº de Aulas: 06
HABILIDADES
(EF07CI03) Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento. (EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analisar e relacionar os processos de transmissão de calor nos sólidos, líquidos e gases associando tais processos ao funcionamento de equipamentos do cotidiano dos alunos. Reconhecer as diferenças entro os materiais e suas capacidades de conduzir, propagar o calor. Entender a termodinâmica dos elementos e matérias em contato com diferentes temperaturas. Avaliar avanços questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas. Compreender o funcionamento dos navios negreiros, tendo o calor proporcionando essa movimentação e algumas máquinas surgidas no século XIX.
ETAPAS DA AULA / METODOLOGIA
AULA 01   TEMA:  Formas de Propagação de Calor   Etapa 01: Levantamento de conhecimentos prévios. Inicie a aula solicitando que cada estudante escolha uma das questões problematizadoras descritas a seguir, reflita sobre ela e proponha uma hipótese para explicá-la (as questões problematizadoras poderão ser postadas no chat do meet, no classroom ou nos grupos de whatsApp); assim será possível analisar os conhecimentos prévios da turma. ·         QUESTÃO 1 - Se pisarmos descalços em um piso cerâmico e depois em um tapete, a sensação é a de que o piso está mais frio que o tapete. A mesma sensação pode ser sentida se tocamos com uma das mãos o tampo de madeira da mesa escolar e com a outra uma de suas partes metálicas. No entanto, nas duas situações descritas os objetos se encontram em equilíbrio térmico (mesma temperatura), como podemos explicar a diferença de sensação térmica? ·         QUESTÃO 2 - Normalmente, as panelas utilizadas para preparar alimentos possuem uma base de metal e cabos de silicone, baquelita ou madeira. Explique por que são utilizados materiais diferentes nas partes que compõem esse utensílio doméstico. ·         QUESTÃO 3 - Você já notou que em dias frios os pássaros ficam com as penas eriçadas (arrepiadas). Por que esse comportamento traz conforto térmico para as aves? (Reserve um tempo para que os estudantes formulem suas hipóteses).   Etapa 02: Solucionando o problema Inicie este momento ouvindo alguns estudantes sobre as questões problematizadoras escolhidas e as hipóteses formuladas por eles para explicar cada uma. A seguir, finalize a discussão sistematizando os principais conceitos das situações descritas, considerando as hipóteses dos estudantes. Explique que o fato de termos sensações térmicas diferentes quando tocamos materiais diferentes, mesmo que estejam em equilíbrio térmico com o ambiente, se deve à diferença de condutibilidade térmica entre eles. Assim, ao tocar o metal da carteira escolar sentimos a mão ser resfriada, pois a alta condutibilidade térmica desse material faz com que ele retire calor do nosso corpo mais rápido. Ao contrário da madeira presente na mesma carteira, que tem baixa condutibilidade térmica e, portanto, a transferência de calor é mais lenta.   Os princípios de transmissão de calor explicam por que diferentes materiais são utilizados na fabricação de panelas. A parte que ficará em contato com o fogo é fabricada com materiais que são bons condutores térmicos, para aquecer rapidamente e assim cozer os alimentos. Já as partes externas, como cabos e pegadores, são feitas de material isolante para evitar que as mãos das pessoas que as manuseiam se queimem. Explique que as aves ao eriçarem as penas, o que permite que o ar fique alojado entre elas e crie uma “barreira térmica”, diminuindo a perda de calor do corpo para o ambiente.   Etapa 3: MÃO NA MASSA (ATIVIDADE PARA CASA) Solicite aos estudantes que pesquisem o que é condutibilidade térmica AULA 02 TEMA: Formas de Propagação de Calor – Condução, Convecção e Irradiação   Etapa 04: Socialização Socialize o conteúdo da pesquisa solicitada aos estudantes na etapa anterior.   Etapa 05: Sistematização do Conteúdo ·         Exposição do objeto de conhecimento sobre Condução Térmica, Convecção e Irradiação descrito nas páginas 221 a 224 do livro didático “Inspire Ciências”, momento apropriado para o professor explicar e tirar dúvidas dos estudantes. ·         Ilustrar tudo o que foi apresentado a partir da visualização do vídeo disponível no link a seguir: https://www.youtube.com/watch?v=ecYI7GUVKPM&t=108s   Etapa 06: Verificação da Aprendizagem   Resolver as atividades 1 e 2 da página 229 do livro didático “Inspire Ciências”   AULA 03   TEMA: Aplicações da propagação de Calor   Etapa 07: Aprofundando no tema Analisar e relacionar os processos de transmissão de calor nos sólidos, líquidos e gases associando tais processos ao funcionamento de equipamentos do cotidiano dos alunos. Para isso, relembre-os das formas de propagação; Peça para darem exemplos de objetos e utensílios do cotidiano que nos auxiliam a potencializar, manter ou dissipar temperaturas.   Etapa 08: Aula dialogada Continue a conversa anterior com os estudantes sobre aplicações da propagação do calor, porém, deverá dar maiores esclarecimentos sobre o tema, afim de solucionar dúvidas levantadas, utilize como suporte as páginas 225 a 227 do livro Inspire Ciências do 7º ano para ilustrar e aprofundar os conhecimentos sobre itens de propagação do calor faca a leitura compartilhada quando achar oportuno.   Etapa 09: Mão na massa: Construção de uma garrafa térmica. Manual de Construção da Garrafa Térmica Caseira Que tipos de materiais você usaria para construir a sua garrafa? Dicas:  ● Lembre que a garrafa térmica deve manter a temperatura (isolar o calor); ● Pense em materiais que estejam em sua casa; ● Que possam ser encontrados em uma papelaria; ● Em supermercados; ● Bancas de jornais. Orientações: 1º Passo - Comece a elaborar o seu projeto, listando (organizadamente) em uma folha, os materiais que irá utilizar na construção de sua garrafa térmica, analisando se os materiais são de baixo custo, e principalmente, isolantes térmicos. 2º Passo - Após listar os materiais, desenhe um esboço de sua garrafa térmica, indicando, com detalhes onde cada material será inserido no processo de construção do projeto. 3º Passo - Descreva, com detalhes, como será feita a montagem da sua garrafa térmica, ou seja, como será feito o passo a passo (metodologia). 4º Passo - A partir dos passos anteriores, inicie o processo de construção de sua garrafa. Vídeo auxiliador:  https://www.youtube.com/watch?v=JqJcKtNS1zM&ab_channel=ManualdoMundo Questões para auxiliar no desenvolvimento do trabalho: 1. Que tipo de garrafa você irá usar? Os grupos deverão decidir se usarão garrafas de plástico e/ou vidro (preferencialmente plástico para evitar acidentes) 2. Qual material irá refletir o calor para a garrafa? Lembrem-se do processo de construção do forno solar caseiro, onde foram utilizadas folhas de alumínio para refletir o calor. Que outro material poderia ser utilizado?  3. Quais materiais serão utilizados para o revestimento externo? Utilizem dos conhecimentos construídos na aula anterior, sobre materiais condutores e isolantes, reveja a tabela mostrando os principais materiais isolantes térmicos (plástico, isopor, papelão, lã, algodão, cerâmica, penugem etc.)   Atenção: deve-se fazer também o registro da temperatura do líquido nas duas garrafas assim que iniciar a atividade prática, em que a temperatura aferida deve ser a mesma ou muito próxima dela. O registro deve ser feito em uma tabela como a mostrada a seguir os estudantes devem, com base nos dados registrados na tabela, responder às questões indicadas a seguir.    a) A partir de qual horário foi possível notar variação entre a temperatura da água na garrafa térmica em comparação com a temperatura da água na garrafa PET comum?  b) Quanto tempo demorou para a temperatura na água da garrafa térmica se igualar à temperatura da água na garrafa PET comum?   AULA 04   TEMA: Materiais condutores térmicos   Etapa 10: Para início de conversa: Leia o título da aula para os alunos e faça as seguintes perguntas: Vocês entenderam o título da aula? O que significa a palavra “térmico”? Auxilie os alunos a relacionarem a palavra “térmico” com calor. Comente sobre sua etimologia: do grego “ thérme”, que significa “calor”. Esclareça que o significado da palavra “térmico” não está diretamente relacionada ao termômetro (esta é uma possível resposta que os alunos podem dar). Apesar de o significado da palavra “termômetro” estar se referindo à “medida do calor”, ressalte que o termômetro tem por função medir a temperatura dos corpos (grau de agitação das partículas), enquanto o calor é a transferência de energia entre corpos em diferentes temperaturas, como foi estudado na unidade anterior. Em seguida, finalize com as seguintes perguntas: Você sabe o que são materiais condutores térmicos? Saberia dar exemplos deles? E materiais isolantes térmicos? Essa será a forma de você analisar qual é o nível de conhecimento prévio que os alunos possuem sobre o tema e o que assimilaram com a experiência proposta na aula anterior.   Etapa 11: Estudo de Caso inicie uma história na qual cada aluno é um participante do Masterchef. Faça a narrativa da seguinte maneira: Sejam bem vindos todos os integrantes ao programa internacional (e universal) do colégio estadual João Paulo Trindade (exemplo). Na prova de hoje, vocês terão a responsabilidade de ser auxiliares de cozinha. Para isso, primeiramente, vocês deverão responder algumas perguntas básicas sobre condutores e isolantes térmicos, além de realizar algumas atividades. Por isso, prestem bastante atenção na questão! O chefe pede para que você prepare um delicioso macarrão instantâneo em uma panela de alumínio. Após dois minutos, é preciso mexer o macarrão com uma colher, para deixá-lo soltinho na água fervente. Em sua gaveta existem três tipos de colheres (aço inox, plástico e madeira). Você acaba escolhendo a colher mais bonita entre as três, com o intuito de impressionar o Chefe. No entanto, após servir o macarrão no prato, você acaba deixando a colher na panela quente por alguns minutos. Ao pegar a colher, você acaba ganhando uma pequena queimadura, pois a colher estava muito quente. Dessa forma, você ficou incapacitado de realizar as outras provas e foi desqualificado. Pergunte qual colher cada aluno escolheria para evitar a queimadura e continuar no programa Masterchef. Os mesmos devem mencionar que durante a realização das experiências foi constatado que os materiais compostos por metais (ferro, alumínio e aço inox) possuem maior condutibilidade térmica em relação à madeira e ao plástico (ou silicone). Ou seja, a transferência de calor entre esses materiais e outros corpos ocorrem com maior facilidade, rapidez e eficiência, devido à sua alta condutibilidade térmica. Esta é uma das principais características dos metais, que são utilizados em equipamentos eletrônicos, processadores, microchips, celulares etc. Dessa forma, para evitar a queimadura, os alunos devem escolher a colher de madeira ou a de plástico (ou silicone) para cozinhar.   Etapa 12: Mão na Massa II Agora, projete o slide ou compartilhe tela com a tabela no Meet, para que os alunos classifiquem os materiais estudados nesta aula em condutores ou isolantes térmicos. Sendo a ordem a seguinte: Madeira (parte da mesa) - Isolante Ferro (parte da mesa) - Condutor Alumínio ou aço inox (bandeja) - Condutor Plástico (bandeja) - Isolante Aço inox (colher) - Condutor Madeira (colher) - Isolante Plástico ou silicone (colher) – Isolante   Para finalizar, comente outros exemplos de materiais condutores e isolantes térmicos, explicando brevemente sobre as aplicações de alguns deles, como por exemplo:  Alumínio - Em muitos filmes aparece alguém cozinhando algum alimento enlatado por conta da sua boa condutibilidade térmica. Relembrar os alunos sobre a atividade da queima do amendoim (plano sobre calorias dos alimentos), na qual foi utilizada uma lata de refrigerante (alumínio) para aquecer a água. Ferro - Antigamente, era comum o uso das panelas de ferro para a preparação de alimentos, por conta de sua boa condutibilidade térmica. Porém, devido ao peso delas, as panelas de ferro começaram a ser substituídas por materiais a base de alumínio e aço inox (que são mais leves). Prata, cobre, silício - São materiais essenciais para a confecção de circuitos eletrônicos e chips, que fazem aparelhos eletrônicos funcionarem devido à sua boa condutibilidade (térmica e elétrica). Corpo humano - É um excelente condutor de calor. Comente que, em dias de temperatura muito baixa, as pessoas podem se abraçar para trocar calor e aumentar sua temperatura corpórea durante a transferência de energia. Sobre os materiais isolantes térmicos, faça os seguintes comentários:  Papelão e isopor - São materiais que foram utilizados para construir o forno solar caseiro (plano sobre construção de um forno solar), pois são responsáveis por isolar o calor e mantê-lo dentro do recipiente de forma mais eficiente.  Lã e penugem de animais - Comentar que as roupas, em geral, não nos fornecem calor, mas isolam o calor liberado pelo nosso corpo. O calor emitido pelo corpo humano fica retido e isolado pelas roupas, mantendo nossa temperatura constante. Da mesma forma acontece com a penugem e a pelugem de animais, que possuem o mesmo objetivo de mantê-los aquecidos e estáveis termicamente. Madeira e vidro - São materiais utilizados na construção de casas e não são escolhidos ao acaso. Pois, por serem isolantes térmicos, permitem uma melhor retenção do calor dentro da residência, para manter o local agradável e estável termicamente. Utilize o tempo restante da aula para fazer mais comentários e para conversar com os alunos sobre outros tipos.   AULA 05   TEMA: MÁQUINAS TÉRMICAS.   Etapa13: Questão disparadora   Leia os seguintes questionamentos para sondagem de conhecimentos prévios dos estudantes: Vocês sabem como os negros africanos eram trazidos da África para o Brasil? Essas embarcações eram chamadas de navios negreiros. Mas, já pararam pra pensar de como esse meio de transporte se movimentava? A remo não era. Então o que movia essas embarcações? Vocês sabem o que são máquinas térmicas? (Espere as respostas).   Etapa 14:  Aprofundando no Tema Esse momento é para apresentar as informações a cerca da etapa anterior. O navio negreiro – ou “tumbeiro” – foi o tipo de cargueiro usado para trazer mais de 11 milhões de africanos para serem escravizados na América. Em caravelas ou barcos a vapor, europeus, americanos e até mesmo negros se metiam no “infame comércio”. Os traficados eram, na maioria, meninos e jovens de 8 a 25 anos. Isso mudou nos últimos anos do tráfico. “Tudo quanto se podia trazer foi trazido: o  manco, o cego, o surdo, tudo; príncipes, chefes religiosos, mulheres com bebês e mulheres grávidas”, disse o ex-traficante Joseph Cliffer, em depoimento ao Parlamento Britânico, em 1840. Como não havia fabricação de navios apenas para o comércio de escravos, até hoje já foram identificados pelo menos 60 tipos de embarcações adaptadas como tumbeiros. Um barco a vapor é uma embarcação propelida por um motor a vapor que aciona rodas de pás montadas inicialmente a meia nau, nas laterais (bombordo e estibordo) e depois na popa. Os navios negreiros também foram movidos por uma caldeira que os faziam funcionar pelo vapor em uma ou mais rodas de pás, também chamadas de roda de água, que se moviam como mecanismos de propulsão. Pode ser classificado como um dos tipos de Barco a vapor. As rodas de pás em navios, também podem funcionar movidas por motores a diesel, tração humana ou animal, mas, naquela época, essas caldeiras eram alimentadas por lenhas que queimavam para produzir o calor.  Sobre as máquinas térmicas é importante que saibam que são dispositivos capazes de transformar energia térmica em trabalho mecânico. Os motores de combustão interna, como aqueles que movem os automóveis, são exemplos de máquinas térmicas e que veremos os usos de diferentes tipos de Combustível. Aprofundar ainda mais nos esclarecimentos com base nas informações do livro didático Inspire Ciências do 7° ano páginas 230,231,232 e 233. Para entender melhor assistam o vídeo sobre Máquinas térmicas e a revolução industrial.   https://youtu.be/EaFvHyWJ59U   Etapa 15: Mão na Massa III Oriente os alunos a desenharem um navio, do tipo negreiro mostrando o princípio de seu funcionamento, relacionando o calor, desde como era produzido até o funcionamento das pás.   Etapa 16: Verificação da Aprendizagem Fazer atividades 1,2 e 3 do livro didático Inspire Ciências 7° ano página 236.   Etapa 17: Pesquisa e Divulgação Revolução das maquina térmicas. Pesquisa e divulgação na página 239,(atenção professor esta atividade está pedindo para fazer em grupos, se não for possível peça para fazer individual.)   AULA 06   Tema: Combustíveis Etapa 18: Levantamento de conhecimentos prévios. 1-Quais são os tipos de combustíveis? 2-Qual o primeiro combustível a ser usado pelo homem?  3-Qual a origem da relação do ser humano com o fogo?   Professor o uso do fogo tem importância central não apenas no desenvolvimento das sociedades humanas, como na própria história evolutiva da nossa espécie. Pesquisam indicam que o uso do fogo para cozinhar alimentos favoreceu o desenvolvimento da capacidade cognitiva do cérebro humano ao longo do tempo. Peça aos alunos que acompanha o assunto nas páginas 234,235 do livro Inspire Ciências do 7° ano fazendo a leitura compartilhada. Logo depois na página 240 tem um texto sobre O biodiesel e sua história, faça a leitura e interpretação. Etapa 17: Praticando e analisando: Peça para fazer as atividades de Reflexões 1,2,3,4 e 5 da página 241 do livro didático Inspire Ciências 7° ano.   Etapa 19: FIM DE PAPO Aproveita essa sessão para revisar o conteúdo estudado e avaliar a compreensão dos estudantes. Página 243 do livro didático Inspire Ciências 7° ano.   Observação: Professor aproveitem as dicas das Orientações didáticas que aparecem no livro didático, são valiosíssimas para o desenvolvimento das habilidades propostas. Elaboração: Amélia, Izabel e Eric. Direcionamento, colaboração e revisão: Nilsilane.
RECURSOS:  (X) Livro didático; (  ) Data show; (   ) Jornal; (  ) Revista; (X) Vídeo; (  ) Microscópio; (  ) Computador; ( ) Jogos; (X) Material pertinente ao experimento; (X) Informativos; (  )Torso;  (  ) Outros:
AVALIAÇÃO: ( ) Prova; (  ) Trabalho; (X)Resolução de Exercícios/Livro páginas: (228, 229, 236, 239, 240, 241, 242 e 243) (  ) Seminários; (X) Apresentação oral; (X) Observação do desempenho do grupo; (  ) Cartaz; (X) Debate;   (  ) Relatórios; (  ) Avaliação escrita; (X ) Avaliação da participação; Outros: