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Material Digital do Professor

Ciências – 7º ano

4º bimestre – Plano de desenvolvimento

O Plano de desenvolvimento apresentado neste bimestre tem o objetivo de explicitar os

objetos de conhecimento e as habilidades a serem trabalhados no bimestre e sua disposição no Livro

do Estudante, bem como sugerir práticas de sala de aula que contribuam na aplicação da metodologia

adotada.

1. Objetos de conhecimento e habilidades

No quadro a seguir, dispomos os objetos de conhecimento e as habilidades trabalhadas em

cada capítulo indicado para o estudo do 4º bimestre. No campo “Habilidades”, inserimos habilidades

da BNCC e habilidades complementares que foram contempladas no Livro do Estudante. As

habilidades destacadas em negrito são aquelas consideradas essenciais para a continuidade das

aprendizagens dos estudantes ao longo dos bimestres.

Referência no material didático

Objetos de conhecimento Habilidades

Capítulo 13 Um mundo movido a força

Força

Grandeza vetorial

Relacionar a ação de uma força à alteração do estado de repouso/movimento de um corpo.

Entender a necessidade de representação da força a partir do elemento geométrico vetor.

Resolver questões utilizando vetores (soma/subtração vetorial).

Compreender o significado físico do conceito de trabalho.

Capítulo 14 Máquinas simples

Máquinas simples

(EF07CI01) Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.

Relacionar o desenvolvimento do ser humano com o desenvolvimento científico e tecnológico.

Reconhecer as máquinas como equipamentos ou dispositivos de transformação de energia com a finalidade de diminuir o esforço físico.

Capítulo 15 Calor e suas manifestações

Formas de propagação do calor

Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra

(EF07CI02) Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.

(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.

(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.




Referência no material didático

Objetos de conhecimento Habilidades

Capítulo 16 A utilização da energia térmica pelo ser humano

Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra

História dos combustíveis e das máquinas térmicas


(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.

(EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.

(EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização).

2. Atividades recorrentes na sala de aula

Neste 4º bimestre, mais uma vez, sugerimos algumas atividades alinhadas com a nossa

proposta metodológica, para que sejam realizadas de forma recorrente neste bimestre, assim como

ocorrido nos bimestre anteriores. Essas atividades visam retomar, aprofundar e ampliar conteúdos

gerais e específicos da área das Ciências da Natureza, propondo situações que propiciem a participação

constante e efetiva dos estudantes.

Assim, neste bimestre, daremos ênfase a algumas dessas atividades, indicando os capítulos em

que são sugeridas, tanto no Livro do Estudante como no Manual do Professor.

Problematização e levantamento de conhecimentos prévios

Neste bimestre, continuamos considerando importante que o professor apresente os

conteúdos abordados nos capítulos de forma contextualizada, problematizando seus diferentes

aspectos e estimulando os estudantes a expor seus conhecimentos e concepções prévias por meio de

perguntas instigantes, para que a partir delas possam construir os novos conhecimentos.

Nesse sentido, iniciamos os capítulos deste bimestre com imagens de situações relativamente

comuns e que podem ser associadas a outras, mais próximas da realidade dos estudantes. Por

exemplo, no capítulo 13, apresentamos a imagem de um jogador paralímpico em um partida de tênis

durante uma Paralimpíada, porém, é possível extrapolar esse exemplo para outras situações

recorrentes em outros esportes, que podem ser mais conhecidas dos estudantes, como uma partida

de futebol ou um campeonato de atletismo. Optamos por apresentar uma atividade esportiva porque,




nessas condições, os movimentos são marcantes e evidentes. Porém, se o professor considerar

pertinente, ele pode incluir outros exemplos de ações mais rotineiras, como se deslocar até a escola

ou levar o garfo até a boca durante a refeição.

Outra forma de problematizar e realizar um levantamento dos conhecimentos prévios é pedir

aos próprios estudantes que identifiquem diferentes situações que também possam servir de exemplo

para cada um dos contextos apresentados nos capítulos. Uma opção que também pode envolver mais

os estudante é levá-los para algum espaço aberto, como o pátio da escola, e propor que realizem

determinados movimentos, sincronizados ou não, para identificar a ação de forças (tema abordado no

capítulo 13) ou identificar alavancas do corpo humano (tema abordado no capítulo 14).

Enfim, o importante é que o professor desperte o interesse dos estudantes para o tema a ser

abordado em cada um dos capítulos e identifique os conhecimentos e concepções que já possuem

sobre ele.

Discussões e correção das questões propostas no Livro do Estudante

Neste bimestre, também apresentamos atividades no final de cada um dos capítulos. As

questões sugeridas procuram trazer diferentes situações para que os estudantes possam aplicar os

conteúdos abordados nos capítulos de forma contextualizada. Em muitas questões, será necessário

que os estudantes realizem cálculos e precisem analisar a ação de forças, que é uma grandeza vetorial.

Nesses casos, o acompanhamento do professor durante a resolução das questões é muito importante

para que ele possa identificar as dificuldades dos estudantes e intervir sempre que necessário.

Caso o professor opte por permitir que os estudantes realizem as questões em suas respectivas

residências, esse acompanhamento pode ser feito em sala de aula, corrigindo as questões de forma

coletiva, de preferência, com registros no quadro.

Neste momento do ano letivo, por ser o 4º bimestre, é provável que o professor já tenha criado

um rotina com os estudantes e já conheça a melhor estratégia para propor a resolução, a discussão e

a correção das questões propostas. Seja qual for a estratégia escolhida, o professor deve promover a

interação dos estudantes, sempre buscando criar um ambiente acolhedor e de respeito.

Leitura e compreensão de texto

O Livro do Estudante propõe uma diversidade de práticas visando não só desenvolver e

aprofundar conteúdos e informações, mas, principalmente, com foco no desenvolvimento de

habilidades e de competências. Entre elas, a leitura e a compreensão de texto é recorrente em todos

os bimestres, uma vez que o estudante estará constantemente em contato com diversos textos

apresentados ao longo dos capítulos com diferentes propósitos.

As atividades de leitura e interpretação de textos, gráficos, esquemas, ilustrações, fotografias,

imagens, entre outros, devem enriquecer ainda mais o repertório dos estudantes, preparando-os para

enfrentarem diversas situações fora do contexto escolar. Nesse sentido, nos capítulos 13 e 15,




trazemos a seção “Leitura complementar”, que propõe a leitura e a compreensão de textos

relacionados aos conteúdos do capítulo por meio de questões que procuram problematizar os

diferentes aspectos do tema.

Nos capítulos 13 e 16, também indicamos artigos disponíveis on-line, que podem ser utilizados

para aprofundamento dos conteúdos. Nesses casos, cabe ao professor escolher a melhor forma de

propor a leitura e a compreensão dos artigos.

Filmes, vídeos e simulações experimentais

Os filmes e os vídeos têm um grande potencial pedagógico quando utilizados com objetivos

educacionais claros. Nesse sentido, assim como nos outros bimestre, sugerimos que o professor

considere utilizar esses recursos em seu planejamento. Eles podem ser propostos como introdução e

problematização de algum conteúdo, ou para a demonstração de algum procedimento ou

funcionamento de uma máquina, como é o caso do vídeo que indicamos no capítulo 16, que apresenta

o princípio de funcionamento da máquina a vapor ou máquina de Heron.

Além da sugestão no Livro do Estudante, para abordar os conteúdos do mesmo capítulo,

indicamos os seguintes filmes:

• Trilogia De volta para o futuro. Direção de Robert Zemeckis. Estados Unidos, 1985, 1989 e 1990. Duração: 116 minutos, 108 minutos, 119 minutos.

Os filmes abordam a questão do desenvolvimento tecnológico, acompanhando a utilização e

a busca de novas fontes de energia.

• Tempos Modernos. Direção de Charles Chaplin. Estados Unidos, 1936. Duração: 87 minutos.

O filme aborda de forma irreverente os processos de produção em série.

Outro recurso que também pode enriquecer as aulas de Ciências é o uso de simulações

experimentais, principalmente no que se refere aos conteúdos abordados neste bimestre. Há uma

gama de simulações interativas sobre esses conteúdos no site do projeto PhET – Simulações

Interativas, da Universidade de Colorado Boulder (Disponível em:

<https://phet.colorado.edu/pt_BR/>. Acesso em: 19 out. 2018.). Entre as inúmeras apresentações, os

estudantes poderão experimentar simulações sobre máquinas simples e complexas.

Mapas conceituais

No 1º bimestre, também sugerimos os mapas conceituais como estratégia para sistematizar

os principais conceitos abordados nos capítulos e apresentamos alguns subsídios para que o professor

possa orientar a turma nesse processo.

Neste bimestre, como há muitos conceitos novos, a elaboração coletiva com os estudantes de

mapas conceituais no quadro também pode ser uma alternativa para fazer uma síntese desses




conceitos. Outra opção é dividir a turma em grupos para que cada um elabore um mapa conceitual.

Esses mapas conceituais podem ser socializados com os demais e discutidos coletivamente para a

elaboração de um mapa conceitual único da turma, considerando a contribuição de cada grupo.

Os mapas conceituais produzidos pela turma podem ser registrados de forma individual pelos

estudantes no caderno ou em cartolinas e expostos na sala de aula. Assim, esses mapas poderão ser

retomados sempre que necessário. Vale destacar que, se o registro for individual, os estudantes

poderão consultá-los fora do espaço escolar; por outro lado, se forem expostos na sala de aula, isso

poderá facilitar a consulta coletiva durante as discussões. Portanto, é importante que o professor

avalie qual a melhor alternativa para sistematizar e organizar os mapas conceituais produzidos pela

turma.

Além disso, o professor pode optar por, a cada capítulo, ir adicionando novos conceitos ao

mapa conceitual inicial, de forma que, ao final do bimestre, os principais conceitos abordados estejam

contemplados em um único mapa conceitual e suas relações estejam evidenciadas.

Atividades práticas

Por considerarmos a atividade prática como um procedimento didático essencial para o

desenvolvimento de habilidades e competências específicas da área de Ciências da Natureza,

sugerimos quatro atividades práticas neste bimestre, elencadas a seguir.

• Capítulo 13 – A proposta da atividade prática é a criação de um dinamômetro para que seja possível medir forças com base na observação da deformação de um corpo elástico de acordo com a força aplicada nele. Como envolve o manuseio de materiais perfurantes, é imprescindível o acompanhamento de um adulto durante a atividade.

• Capítulo 14 – A atividade prática O princípio da alavanca deve ser realizada em três etapas e visa verificar a relação matemática do princípio da alavanca, que servirá para calcular o equilíbrio entre as forças potente e resistente em qualquer tipo de alavanca. Considerando os materiais e o tempo de execução desta atividade, é prefererível que ela seja realizada em duplas ou trios.

• Capítulo 15 – Ao longo do capítulo, há uma atividade que visa auxiliar na compreensão de como funciona a condução de calor. Nesse caso, sugerimos que, se possível, o professor realize-a como uma demonstração, uma vez que pode trazer riscos de queimaduras. Embora a proposta não seja que os estudantes manuseiem os materiais utilizados no experimento, eles ainda podem ser envolvidos por meio de perguntas antes, durante e depois da atividade. Portanto, cabe ao professor incentivar o envolvimento dos estudantes, questionando-os sobre diferentes aspectos do experimento, como os critérios para a escolha dos materiais, o resultado esperado, o papel do fio de cobre, etc.

• Capítulo 16 – A atividade prática sugerida propõe que os estudantes confeccionem uma estrutura que permite que uma garrafa PET funcione como lâmpada. Para esta atividade, sugerimos que o professor organize os estudantes em grupos de quatro a cinco integrantes.




Além dessas atividades práticas propostas no Livro do Estudante, o professor pode propor

diversas outras atividades indicadas no Manual do Professor. No capítulo 15, por exemplo, sugerimos

uma atividade que aborda o tema do calor específico sensível. A proposta é que o professor demonstre

que diferentes substâncias, quando recebem a mesma quantidade de calor, podem ter diferentes

variações de temperatura. Aquelas que possuem maior calor específico sensível tenderão a apresentar

menor variação de sua temperatura, ou seja, são mais difíceis de serem aquecidas, por outro lado, as

substâncias que apresentam baixo calor específico sensível tenderão a ter uma maior variação de sua

temperatura por aquecerem de forma mais fácil.

Outras duas sugestões procuram evidenciar o processo de transmissão de calor por condução

térmica e por convecção térmica. Como ambas envolvem o manuseio de velas acesas que podem

causar queimaduras, é importante que o professor avalie se é viável que os próprios estudantes

realizem a atividade ou se é melhor que ela seja apenas demonstrada e realizada por ele.

3. Relação entre a prática didático-pedagógica e o

desenvolvimento de habilidades

Neste último bimestre, iniciamos a unidade temática Matéria e Energia e ampliamos a

discussão sobre as mudanças sociais, econômicas e ambientais de nossa sociedade, mas agora

voltados para o impacto do desenvolvimento tecnológico envolvendo o uso de ferramentas e

máquinas em diferentes âmbitos da vida humana.

Por isso, abrimos a unidade com uma imagem que retrata uma situação real em que diferentes

tecnologias criadas pelo ser humano são utilizadas. Com base na imagem, é possível refletir sobre as

diversas finalidades do uso dessas tecnologias, principalmente no que se refere à capacidade das

tecnologias permitirem melhor aproveitamento da energia disponível.

Para fundamentar essa reflexão, dedicamos o capítulo 13 à introdução de conceitos

importantes ─ como movimento, força, grandeza vetorial, grandeza escalar, trabalho, entre outros ─

para a compreensão de alguns avanços tecnológicos que permitiram o surgimento da sociedade

moderna.

Dessa forma, propomos no início do capítulo algumas questões disparadoras que, associadas

à imagem de abertura, permitem que os estudantes exponham e justifiquem suas concepções prévias

sobre o que entendem por movimento e como ele pode ser produzido. Esse levantamento inicial pelo

professor também pode ocorrer de outras formas, uma vez que há diversas outras situações que

podem ser utilizadas para representar um corpo em movimento. Se o professor considerar pertinente,

ele pode solicitar que os próprios estudantes produzam determinados movimentos, o que pode ser o

ponto de partida para a discussão dos conteúdos do capítulo. Para que as concepções e conhecimentos

prévios dos estudantes possam ser retomados, é importante que eles sejam registrados pelos




estudantes em seus respectivos cadernos. Assim, tanto o professor quanto o estudante poderá

acompanhar os progressos na aprendizagem.

Ao abordar esses conceitos, apresentamos algumas situações que permitem constatar

evidências de forças atuando em determinados corpos e provocando movimento ou deformação.

Nesse sentido, sugerimos que o professor explore essas situações, questionando os estudantes sobre

os fatores que podem estar envolvidos nelas e conduzindo a discussão de forma a introduzir os

conceitos. Como são muitos, o professor pode orientar e acompanhar os estudantes na elaboração,

no próprio caderno, de um glossário e/ou na construção de mapas conceituais, facilitando a

sistematização dos conteúdos e favorecendo a aprendizagem, além de ser uma forma de acompanhar

o deslocamento dos estudantes na compreensão dos conteúdos trabalhados.

Por se tratar de uma grandeza vetorial, pode ser que os estudantes apresentem dificuldades

para compreender a diferença entre a direção, o sentido e a intensidade de uma força. Por isso, mais

uma vez, apresentamos exemplos no Livro do Estudante que buscam representar diferentes situações

em que a orientação e a intensidade variam. Um exemplo presente no capítulo e que pode ser

reproduzido pelo professor com os estudantes é o da partida de vôlei. Nesse caso, uma possibilidade

é levar os estudantes para o pátio ou para a quadra da escola, por exemplo, e pedir a eles que

manuseiem uma bola, aplicando forças de diferentes intensidades e orientações. Dessa forma, os

estudantes poderão observar o comportamento da bola e associar às características vetoriais da força

aplicada por eles. Diferenciar essas características é importante para que o estudante compreenda o

conceito de resultante de forças e possa determiná-la, dependendo da direção e do sentido de suas

aplicações, por meio de cálculos entre os vetores que representam essas forças.

Uma abordagem que pode favorecer a aprendizagem dos estudantes e que também trazemos

como exemplo no capítulo é a brincadeira de cabo de guerra. Além de ser uma atividade lúdica, os

estudantes poderão observar na prática a interação de duas forças de mesma direção e sentidos

opostos. Nessa atividade, o professor também pode propor uma demonstração de uma situação de

equilíbrio, ou seja, quando a resultante de forças é nula (R = 0) e, dessa forma, não deve haver

alteração de seu estado de movimento. Para isso, é preciso que as forças aplicadas pelas crianças em

uma ponta da corda tenham a mesma intensidade das forças aplicadas por outras crianças na outra

ponta da corda. Assim as forças “se equilibram” e a resultante será nula, portanto, o professor precisa

garantir um número de crianças proporcional em cada lado da corda e que a força aplicada por elas

não provoque o deslocamento de nenhum dos lados.

O capítulo 13 também retoma o conceito de energia abordado no 6º ano e o amplia ao

relacioná-lo com a ação de uma força, introduzindo o conceito de trabalho de uma força. Nesse

sentido, as situações propostas permitem ao estudante reconhecer que “trabalho”, sob a ótica da

Física, é medido por meio da energia transferida de um corpo a outro pela força (ou sistema de forças)

aplicada ao longo de seu deslocamento. Como o trabalho também pode ser determinado por meio de

cáculos, apresentamos alguns casos que, além de demonstrar como o trabalho de uma força pode ser

calculado, permitem perceber a proporcionalidade do trabalho de uma força em relação ao

deslocamento e à intensidade da força aplicada na direção do movimento.




Como neste capítulo há situações em que os estudantes precisarão realizar alguns cálculos,

mesmo que alguns sejam relativamente simples, o professor precisar estar atento às dificuldades deles

e propor novas situações ou abordagens de acordo com as demandas da turma. Além disso, é

importante que o professor explique as unidades de medida atribuídas às grandezas físicas abordadas.

Para isso, torna-se necessário também discutir sobre a importância do Sistema Internacional de

Unidades (SI) na padronização dessas unidades medidas.

O capítulo 14 dá sequência a nossa narrativa ao abordar como as máquinas realizam trabalho

por meio de uma força. Assim, com base nos princípios de funcionamento das máquinas simples,

aplicamos e ampliamos os conceitos envolvidos na utilização de máquinas associadas às mais diversas

atividades cotidianas, desde sua aplicação nos serviços domésticos, na agricultura, na pecuária, na

construção das cidades, na ampliação do comércio, etc.

Por terem provocado gradativamente grandes mudanças sociais, culturais e econômicas em

nossa sociedade desde a Antiguidade, sugerimos que o professor aborde os conteúdos a partir de uma

perspectiva histórica, e, na medida do possível, estabeleça diálogo com o componente curricular de

História, como forma de enriquecer a experiência de aprendizagem dos estudantes. Nesse sentido, é

importante que o professor discuta com os estudantes os diversos fatores que impulsionaram o

desenvolvimento e o aprimoramento das máquinas simples, principalmente no que se refere às

limitações e as demandas sociais de cada época.

Dessa forma, com base no princípio do funcionamento das máquinas simples descritas no

capítulo, como a alavanca, a roda, a roldana, a cunha, o parafuso, entre outras, o estudante poderá

constatar o processo de aperfeiçoamento ocorrido ao longo do tempo em muitos instrumentos

utilizados por ele no seu dia a dia, como: tesoura, grampeador, alicate, martelo, pinça, serrote, chave

de fenda, roldanas e tantas outras. Nesse sentido, sugerimos que o professor, se possível, permita que

os estudantes manipulem alguns desses materiais, de preferência aqueles que não ofereçam riscos

para a integridade física deles, de forma que possam perceber suas funcionalidades. No final do

capítulo, apresentamos uma sugestão de atividade prática que favorece essa abordagem com base no

exemplo da alavanca.

Além disso, o professor pode pedir aos estudantes que sistematizem em uma tabela ou

esquema quais foram as máquinas simples estudadas, seus respectivos princípios de funcionamento e

em que situações elas podem ser aplicadas. Outra abordagem é o professor apresentar diferentes

situações-problema para os estudantes com o intuito de que eles, de forma individual ou coletiva,

proponham soluções coerentes e factíveis, utilizando tais ferramentas. Esse tipo de abordagem ganha

uma importância ainda maior se considerarmos a proposta pedagógica desta coleção, que se

fundamenta na construção dos conhecimentos pelos estudantes de forma ativa e propositiva.

O contato com as máquinas simples e a compreensão de seu princípio de funcionamento serão

imprescindíveis para que, no capítulo sobre máquinas complexas, os estudantes possam constatar que

o trabalho realizado por muitas máquinas complexas depende da associação de diversas e diferentes

máquinas simples.




Porém, antes de avançar para o princípio de funcionamento de algumas máquinas complexas,

precisamos tratar de conceitos importantes, referentes ao calor e suas manifestações, pois eles dão

subsídios para a compreensão dos conteúdos do capítulo seguinte. Assim, no capítulo 15, discorremos

sobre o calor, a temperatura, a sensação térmica e o processo de aquecimento e o de resfriamento de

um corpo.

A imagem na abertura do capítulo poderá servir, junto com algumas questões disparadoras,

como um ponto de partida para retomar e iniciar reflexões sobre conceitos que, embora sejam

diferentes, se complementam, como é o caso do calor e da temperatura. Para essa apresentação inicial

e levantamento dos conhecimentos prévios dos estudantes, sugerimos que o professor peça a eles

que indiquem outras situações do cotidiano em que ocorra a transferência de energia térmica.

Para introduzir os primeiros conceitos, apresentamos um exemplo comparativo da água em

duas situações diferentes. Com base nas imagens, ou, se for possível, por meio de uma demonstração

em um laboratório de Química, sugerimos que o professor discuta com os estudantes sobre a

constante agitação térmica apresentada pelas partículas que compõem a matéria, no caso do exemplo,

a água. Durante a discussão, é importante que o professor questione os estudantes no sentido de

ajudá-los a relacionar a agitação com o estado físico em que a matéria se encontra.

No capítulo 13, definimos a temperatura como uma grandeza física que indica o estado de

agitação das partículas que constituem um corpo. O professor pode retomar a definição desse conceito

com a turma e conduzir a discussão de forma que infiram que quanto maior for o estado de agitação

das partículas de um corpo, mais elevada será sua temperatura, e quanto menor for o estado de

agitação, mais baixa será sua temperatura. Uma vez compreendida essa relação, é importante que os

estudantes entendam que a elevação da temperatura durante o aquecimento e a sua diminuição

durante o resfriamento podem ser explicadas pela transferência de energia térmica, conceito que

também foi abordado no 6º ano.

Essa transferência térmica pode ser evidenciada com algumas situações reais, como o uso de

bolsas térmicas usadas em compressas, o derretimento de um sorvete quando retirado do refrigerador

ou do gelo quando colocado em uma bebida. Como algumas dessas situações são relativamente

simples de serem demonstradas em sala de aula, sugerimos que o professor procure, sempre que

possível, exemplificar essa transferência de energia térmica com base em situações do cotidiano dos

estudantes. Se não for possível replicá-las em sala de aula, outra alternativa é exibir alguns vídeos que

representem essas situações para que os estudantes possam associar com a ocorrência de

transferência térmica. Com base nesses exemplos, o professor pode promover discussões a respeito

desse fenômeno de forma que os estudantes sejam levados a concluir que essa energia térmica em

trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura é o que chamamos de

calor. Além disso, é importante que os estudantes compreendam que, quando corpos com

temperaturas diferentes entram em contato, o corpo com temperatura mais elevada transfere calor

(energia térmica) para o corpo de menor temperatura e que, ao final desse processo, quando esses

corpos passam a apresentar a mesma temperatura, eles estarão em equilíbrio térmico.




Os fenômenos de dilatação e de contração térmicas também são abordados no capítulo e

podem ser discutidos com base em situações reais. Um exemplo que trazemos no Livro do Estudante

são os termômetros. Dentre as substâncias utilizadas nos termômetros, citamos o mercúrio metálico

e o álcool. Embora os termômetros que utilizam mercúrio não sejam mais comercializados devido à

proibição do uso de mercúrio em alguns produtos e instrumentos utilizados em serviço de saúde, ainda

é comum o uso de álcool colorido em termômetro clínico. O princípio básico que fundamenta a

utilização de substâncias termométricas é que dentro de um limite máximo e mínimo de temperatura,

elas sofrem expansões volumétricas regulares, indicando, em uma escala, a variação da temperatura.

Esses exemplos, abrem espaço para discutir as escalas termométricas. Neste capítulo,

apresentamos as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Como no Brasil utilizamos a escala Celsius, é

possível que os estudantes desconheçam as demais escalas. Por isso, trazemos exemplos de outros

locais do mundo onde a escala Fahrenheit, por exemplo, é utilizada. Nesse sentido, também é

importante que o estudantes conheçam as relações entre elas e como é possível convertê-las.

Como os termômetros permitem medir a temperatura, também é possível determinar a

quantidade de calor recebida ou liberada por um corpo utlizando instrumentos denominados

calorímetros. Apesar da unidade oficial de energia ser o J (joule), uma unidade de medida usual, ou

seja, não oficial, muito praticada, indicando a quantidade de calor, é conhecida como “caloria”, que

equivale à quantidade de energia térmica (calor) para elevar em 1 grau Celsius a temperatura de 1

grama de água. Nesse contexto, o professor pode explorar o poder calórico dos alimentos que

usualmente são representados em quilocalorias (kcal). Uma alternativa é solicitar que os estudantes

recolham as embalagens dos alimentos que ingerem ao longo do dia para que possam calcular o valor

energético obtido com a ingestão deles. Esse tipo de abordagem também permite discutir aspectos

sociais sobre a obesidade em crianças e a importância da alimentação saudável.

Encerramos o capítulo discutindo os processos de transmissão da energia na forma de calor,

que ocorre no ambiente e entre os materiais. Para abordar esses fenômenos, sugerimos que o

professor realize algumas demonstrações de como ocorrem na prática. Uma demonstração que pode

enriquecer o desenvolvimento deste conteúdo está descrita no próprio capítulo e é representada com

uma imagem. No caso da radiação solar que atinge nosso planeta, é possível relacioná-la com a ação

importante e necessária do efeito estufa para manter a temperatura da Terra dentro de padrões que

permitem o desenvolvimento e a manutenção da vida. É importante diferenciá-lo do fenômeno de

aquecimento global que, por sua vez, ocorre com a intensificação do efeito estufa, provocado por

ações humanas, como uso de combustíveis fosséis, desmatamento, queimadas, etc. Ao abordar esse

conteúdo, sugerimos que o professor procure exemplos reais e, de preferência, próximos à realidade

dos estudantes, para fomentar as discussões sobre os impactos, principalmente os ambientais, desse

fenômeno, no âmbito regional e mundial.

O último capítulo do bimestre e do ano letivo escolar aprofunda as discussões ao trazer os

aspectos históricos, sociais, culturais, econômicos e ambientais que cercam o uso da energia térmica

pelo ser humano. Neste capítulo, muitos dos conceitos abordados ao longo do bimestre são

retomados, inclusive um breve resgate histórico de como o ser humano desenvolveu diversas




ferramentas a partir de metais forjados no fogo, das máquinas simples que potencializaram as várias

maneiras de realizar trabalho multiplicando forças potentes, até o desenvolvimento das máquinas

mais complexas. Além de apresentar um infográfico que procura sistematizar os principais eventos

dessa estreita relação entre o ser humano e as ferramentas e as máquinas simples, o professor pode

solicitar aos alunos que realizem uma pesquisa sobre outros eventos importantes desde a Pré-História

até os dias atuais (ou até o que se espera para os próximos anos), que podem complementar esse

infográfico. Os resultados da pesquisa podem ser utilizados para que a turma construa coletivamente

seu próprio infográfico a partir de fotografias, esquemas e ilustrações, que podem ser obtidas na

internet ou em revistas e jornais, por exemplo.

Como muitos desses eventos promoveram mudanças significativas na sociedade causando

verdadeiras revoluções, é importante que o professor promova espaços de diálogo para que os

estudantes possam refletir e debater sobre os impactos que esses avanços tecnológicos

proporcionaram para a sociedade como um todo e para o estilo de vida que eles usufruem. Um aspecto

que trazemos no capítulo, e que pode contribuir nesse sentido, é como a máquina a vapor, ao permitir

a transformação da energia térmica em cinética, multiplicando ainda mais a “força do trabalho”,

causou uma revolução dos meios de produção e marcou a era da industrialização.

Devido a essa primeira Revolução Industrial, mostramos que ocorreram enormes mudanças

nas relações de trabalho, migração de camponeses para as cidades, criação das linhas de produção,

precárias instalações das fábricas e das condições de moradia, em contraponto ao surgimento das

vacinas e antibióticos e outras fontes de energia (gasolina, diesel, querosene e eletricidade) e o

surgimento de telefone, rádio, cinema e telégrafo, caracterizando a segunda Revolução Industrial.

A terceira Revolução Industrial é por nós caracterizada como o avanço da tecnologia (como a

eletrônica, a informática, a robótica e a engenharia genética), responsável por estruturar melhorias na

qualidade de vida das pessoas. Apesar disso, buscamos a reflexão dos estudantes ao elencar alguns

dos impactos ambientais provocados por todas essas revoluções e indicar rumos do desenvolvimento

sustentável, na procura e uso de fontes alternativas de energia, como a energia solar, a energia eólica,

a energia das marés, a energia proveniente dos produtos da biomassa, etc. Nesse sentido, é

importante que o professor procure promover debates sobre os diferentes aspectos que envolvem o

desenvolvimento tecnológico e da sociedade, de forma que os estudantes possam desenvolver o

pensamento crítico e se posicionar, propondo soluções, inclusive tecnológicas, para os problemas

enfrentados pela sociedade contemporânea. Além disso, por ser um tema complexo e com interface

com outros componentes curriculares, sugerimos que o professor proponha uma abordagem mais

integradora com Geografia e História, ou outro componente curricular que considere pertinente de

acordo com as suas estratégias didáticas.




4. Gestão da sala de aula

Gestão de conflitos (relações interpessoais)

Sendo o professor o gestor da sala de aula, além de ter programado e efetivado todo o

processo de ensino e aprendizagem dos estudantes, cabe a ele gerir e coordenar as relações

interpessoais que acontecem no âmbito escolar, desde os relacionamentos entre o professor e os

estudantes até os relacionamentos entre os próprios estudantes.

Embora essa gestão de conflitos tenha sido realizada nos demais bimestres, neste último, é

importante que tanto o professor como os estudantes reflitam quanto às ações desenvolvidas ao longo

do ano para criar e manter um ambiente acolhedor e favorável à aprendizagem.

Nesse sentido, alguns questionamentos podem ser realizados pelo e para o professor como

uma autoavaliação das estratégias utilizadas e se elas atenderam às intencionalidades pedagógicas

esperadas. Essa autoavaliação é um momento em que o professor deve fazer uma análise e autocrítica

da sua prática pedagógica, buscando refletir sobre seus aspectos positivos e negativos.

Além disso, sugerimos que, ao final do bimestre, o professor organize uma roda de conversa e

proponha aos estudantes que reflitam e avaliem a qualidade das relações interpessoais que

estabeleceram com os colegas de turma, o professor e as demais pessoas da comunidade escolar. O

professor pode ajudar nesse processo, retomando algumas atividades realizadas em classe ao longo

do ano, com destaque para aquelas que podem ter culminado em algum conflito relevante para a

turma. Durante a conversa, é importante que todos possam ser ouvidos e que explicitem como

trabalharam para superar esses conflitos. Caso ainda haja conflitos que não tenham sido superados,

cabe ao professor avaliar a melhor maneira de lidar com a situação de forma a promover o respeito e

a valorização da diversidade.

Portanto, as relações na sala de aula são dinâmicas e, por isso, precisam ser avaliadas e

reavaliadas sempre que for necessário ou surgirem conflitos, para que se baseiem no respeito ao

próximo e na tolerância, de forma a criar um espaço favorável ao convívio e à aprendizagem.

Gestão do tempo

Na gestão do tempo, é imprescindível que o professor organize e planeje a duração de cada

uma das atividades e das etapas previstas no seu plano de trabalho. Sendo assim, é necessário que

estimar quanto tempo será dispendido para a realização dessas atividades. Por se tratar do úlitmo

bimestre e porque o professor já conhece a dinâmica da turma, é provável que o seu planejmento em

relação ao tempo seja cada vez mais assertivo. Portanto, esperamos que o professor não encontre

muitos problemas no que se refere a essa previsão, porém, é sempre importante considerar a

possibilidade de imprevistos e de replanejamento das atividades e do cronograma.




Uma vez definido o tempo necessário para cada atividade ou etapa, também é importante

envolver os estudantes na gestão desse tempo, compartilhando a previsão para as atividades ou

etapas e permitindo que se organizem para cumprirem-nas dentro do tempo esperado. Dessa forma,

o professor também permite que eles tenham mais autonomia para gerir seu tempo e possam tomar

decisões baseadas nos prazos que estão submetidos. Essa abordagem pode ser uma estratégia muito

importante para o desenvolvimento de atividades práticas ou em grupos, por exemplo.

No caso das atividades que envolvam a exibição de filmes ou demonstrações, há outros fatores

que determinam a sua execução, como a duração do filme ou o ritmo do professor e o envolvimento

dos estudantes, respectivamente. Nessas situações, a intervenção do professor é determinante para

o cumprimento e a gestão do tempo.

Gestão do espaço

Para este bimestre, sugerimos algumas atividades que podem ser realizadas tanto na sala de

aula quanto fora dela. Nas atividades a serem realizadas no pátio ou na quadra da escola, é importante

que o professor verifique a disponibilidade desses espaços e planeje como irá organizar os estudantes

neles. Afinal, se esses espaços forem grandes, eles podem permitir que os estudantes se dispersem ou

não consigam ouvir as instruções do professor.

Para as atividades práticas, o ideal é que o professor as realize em um local apropriado como

um laboratório, porém, caso a escola não tenha esse recurso, isso não deve ser um impeditivo para a

execução dessas atividades, pois é possível que o professor as realize também em sala de aula. Nesse

último caso, o professor precisa planejar como vai dispor as carteiras na sala e organizar os estudantes,

bem como preparar e disponibilizar todo o material necessário para as atividades. Isso tudo pode levar

algum tempo a mais para que a atividade se inicie, portanto, a gestão do tempo também não pode ser

desconsiderada.

Caso o professor pretenda exibir vídeos ou filmes em sala de aula, se não houver um espaço

específico na escola para a realização desse tipo de atividade, além de verificar a sua viabilidade, ele

precisa decidir sobre qual a melhor forma de organizar os estudantes na sala de aula, considerando

onde o vídeo ou filme será exibido.

Portanto, seja qual for a atividade proposta pelo professor, é importante que planeje suas

aulas, considerando os diversos fatores que podem influenciar na sua realização. Além disso, é preciso

estar preparado para o caso de imprevistos e repensar na organização do espaço sempre que

necessário.

5. Acompanhamento da aprendizagem dos estudantes

O último bimestre do 7º ano é crucial quanto à avaliação, uma vez que será a etapa final do

ano letivo, em que os estudantes terão a oportunidade de demonstrar se houve (ou não) evolução no




desempenho de cada um, concretizada neste bimestre. O professor deve fazer o balanço adequado

entre o oferecimento de diversas oportunidades de avaliação, permitindo que o estudante seja

avaliado de maneira global, em vez de inserir um peso maior para o último bimestre. A seguir,

recomendamos algumas práticas de avaliação que podem contribuir para alcançar esse equilíbrio.

Produção de texto

Ao longo do bimestre, sugerimos várias atividades em que os estudantes podem produzir

diversos textos que podem ser utilizados no processo de avaliação.

Nas atividades práticas, por exemplo, o professor pode solicitar aos estudantes que relatem as

etapas da prática próximo aos moldes científicos. Além disso, o professor pode propor que os

estudantes escrevam sínteses ou resenhas dos filmes exibidos.

Outra opção é a produção de textos baseadas nos mapas conceituais, que sistematizem os

conteúdos abordados ao longo do bimestre. Essa abordagem tambéma auxilia na retomada de

conceitos abordados nos capítulos e permite ao professor identificar possíveis erros conceituais

apresentados pelos estudantes.

De qualquer forma, é importante que o professor acompanhe as aprendizagens dos

estudantes para que possa intervir de forma a promover avanços em suas aprendizagens.

Resolução de questões na classe e na residência do estudante

A resolução das questões apresentadas no final do capítulo, ou de outras que o professor

considerar pertinente, não só auxilia os estudantes a desenvolverem as habilidades propostas, como

também permite que o professor acompanhe a aprendizagem deles e identifique suas dificuldades.

Dessa forma, ele poderá retomar, sempre que considerar necessário, os conteúdos associados às

habilidades que ainda não estão consolidadas.

Neste bimestre, em especial nos dois primeiros capítulos, há questões envolvendo cálculos e

esquemas envolvendo grandezas vetoriais. Por isso, sugerimos que o professor esteja atento ao

desempenho de seus estudantes e avalie se é importante que a resolução dessas questões seja

realizada de forma coletiva com registro no quadro. Sempre que constatar que os estudantes estão

com dificuldades, mesmo que não envolva cálculos, o professor pode propor novas questões ou

reformulá-las no intuito de favorecer a aprendizagem dos estudantes.

Observações de classe

Neste último bimestre, a observação do comportamento e da participação de cada um dos

estudantes continua sendo uma forma importante de acompanhar a aprendizagem dos estudantes e

identificar suas dificuldades. Afinal, este tipo de abordagem pode fornecer ao professor informações

sobre os estudantes e sobre suas aprendizagens, que podem não ser evidentes em outras formas de

avaliação, principalmente no que se refere aos aspectos socioemocionais.




Além disso, por ser o último bimestre do ano letivo, sugerimos que o professor faça um balanço

dos principais aspectos que conseguiu identificar nos estudantes durante suas observações da classe

e de como seu trabalho pedagógico contribuiu para que todos avançassem em suas aprendizagens em

função do desenvolvimento das habilidades previstas.

Avaliação síntese anual

Mais uma vez, assim como no 6º ano, sugerimos que o professor realize uma avaliação final

em relação à evolução do estudante no decorrer do ano letivo. Essa avaliação pode ser feita também

com o envolvimento dos estudantes para que também possam discutir e expor as suas percepções

sobre os seus percursos de aprendizagem ao longo do ano. Além disso, o professor pode retomar com

a classe aspectos que considera importantes, que podem envolver, por exemplo, conteúdos

conceituais, relações interpessoais e, até mesmo, sobre sua prática docente.

6. Fontes de pesquisa para uso em sala de aula ou para

apresentar aos estudantes

Há diversas fontes de pesquisa confiáveis que podem ser utilizadas para trabalhar conteúdos

de Ciências com os estudantes de Ensino Fundamental – Anos Finais. Veja a seguir algumas indicações.

• Ciência Hoje das Crianças: <http://chc.org.br/> (acesso em: 10 out. 2018).

Este site apresenta inúmeras matérias relacionadas ao tema Ciências em linguagem apropriada

para crianças. Indicado para produzir atividades de investigação, leitura e pesquisa.

• IBciência – Canal de Divulgação Científica da Biblioteca do Instituto de Biociências da USP: <www.sibi.usp.br/noticias/ibciencia-canal-divulgacao-cientifica-biblioteca-ibusp/> (acesso em: 10 out. 2018).

O site traz diversos vídeos para divulgar atividades científicas e acadêmicas do Instituto de

Biociências da Universidade de São Paulo (USP).

• Simulações Interativas em Ciências e Matemática: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/> (acesso em: 10 out. 2018).

Este site possui diversas simulações interativas que, em um ambiente intuitivo, envolvem os

estudantes na procura por informações por meio da exploração e da descoberta.




7. Projeto integrador

Da máquina a vapor ao computador: como manipulamos o calor?

Tema Uso da energia térmica ao longo da história da humanidade.

Problema central enfrentado

Identificar e compreender o aproveitamento da energia térmica e de suas diferentes formas de transmissão – condução, convecção e radiação – na história da humanidade.

Produto final Exposição: “Do presente ao passado: a energia térmica sempre ao nosso lado”.

Justificativa

Desde o início da evolução humana, o desenvolvimento de tecnologias para aproveitamento

da energia térmica garantiu melhores condições de vida e mudanças nas relações entre sociedade e

natureza. O uso de roupas feitas de pele de animais e o controle do fogo por nossos ancestrais

exemplificam tais transformações, assim como o motor a vapor – invento aperfeiçoado por James Watt

e considerado uma das mais importantes tecnologias, responsável por acelerar o progresso no uso da

energia térmica durante o período histórico denominado Revolução Industrial. Tornar evidente aos

estudantes a importância desses conhecimentos historicamente construídos e mostrar como eles se

articulam em uma perspectiva que vai além da estrutura dos componentes curriculares são o pano de

fundo deste projeto integrador “Da máquina a vapor ao computador: como manipulamos o calor?”.

Sendo assim, a abordagem de ensino conhecida como “Ciência, Tecnologia e Sociedade” (CTS)

também permeia o presente projeto, buscando mostrar aos estudantes a Ciência como uma atividade

humana, cuja produção é influenciada pelo contexto social e histórico no qual se desenvolve.

Ressaltamos, assim, a não neutralidade da Ciência, já que valores sociais e visões de mundo dos

cientistas atuam de maneira decisiva na produção do conhecimento científico, conforme espera-se

que os estudantes entendam a partir das atividades que farão até chegarem à elaboração da linha do

tempo, em que vão mostrar as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica e suas

formas de transmissão. Além disso, seguindo ainda a perspectiva CTS, o projeto também deve

trabalhar com conteúdos socialmente relevantes ligados à realidade dos estudantes.

Competências gerais desenvolvidas

• 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.

• 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.

• 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística,




matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo.

• 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.

• 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza.

• 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.

Objetivos

• Responder a um questionário de sondagem de conhecimentos prévios sobre fenômenos cotidianos relacionados ao uso de energia térmica.

• Pesquisar a respeito de fenômenos cotidianos de transmissão de energia térmica.

• Pesquisar como a energia térmica foi sendo aproveitada e manipulada pela humanidade ao longo de sua história, desde a Pré-História até os dias atuais.

• Elaborar uma linha do tempo que ilustra e descreve as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica, bem como as formas de transmissão dessa energia por essas invenções.

• Observar a construção da eolípila, máquina térmica criada por Heron.

• Organizar uma exposição de todos os materiais desenvolvidos no projeto para a comunidade escolar e de entorno da escola.

Habilidades em foco

Componente curricular

Objeto de conhecimento Habilidade

Ciências Formas de propagação do calor


Ciências História dos combustíveis e das máquinas térmicas

(EF07CI05) Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.




Habilidades em foco

Componente curricular

Objeto de conhecimento Habilidade

Ciências História dos combustíveis e das máquinas térmicas

(EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização).

Língua Portuguesa Curadoria de informação (EF67LP20) Realizar pesquisa, a partir de recortes e questões definidos previamente, usando fontes indicadas e abertas.

Língua Portuguesa Estratégias de escrita: textualização, revisão e edição

(EF67LP21) Divulgar resultados de pesquisas por meio de apresentações orais, painéis, artigos de divulgação científica, verbetes de enciclopédia, podcasts científicos etc.

Duração

O projeto tem duração prevista de dois meses, durante os quais serão desenvolvidas as

atividades individuais e em grupo nas aulas dos dois componentes curriculares envolvidos e o trabalho

individual fora do horário escolar.

Material necessário

• Cartolina

• Lápis de cor

• Canetas hidrográficas

• Revistas e jornais

• Folhas de papel sulfite tamanho A4

• Equipamentos para registros fotográficos e audiovisuais (se disponível)

• Latas de alumínio

• Tesouras de pontas arredondadas

• Seringa descartável sem agulha

• Barbante

• Velas e palitos de fósforo

• Cataventos com haste

• Pedaços de madeira

• Parafusos grandes

• Latas de sardinha ou atum

• Giz para quadro

• Álcool líquido




Perfil do professor coordenador do projeto

O professor coordenador do projeto deve compreender as articulações entre os conceitos

relativos à energia térmica e suas diferentes formas de transmissão, bem como os contextos históricos

em que descobertas e invenções tecnológicas sobre elas foram feitas. Ao mesmo tempo, deve ser

receptivo a aprofundar seus conhecimentos dialogando com os outros professores integrantes do

projeto. O caráter colaborativo entre professores e estudantes também deve ser incentivado pelo

professor coordenador. Seu papel junto aos estudantes deve ser o de um tutor, orientando e

estimulando a autonomia e autogestão dos grupos a serem formados. Deve manter diálogo constante

e aberto com os colegas e a direção da escola, especialmente durante o planejamento e a organização

da exposição que será feita ao final do projeto.

Cabe ao professor coordenador organizar, junto à turma e aos professores participantes do

projeto, as atividades realizadas dentro e fora do espaço escolar, bem como o cronograma de

desenvolvimento de tais atividades, considerando os objetivos estabelecidos.

Desenvolvimento

Etapa 1 – Reconhecendo a presença e o uso da energia térmica no dia a dia

Para que os estudantes entendam a importância do aproveitamento e manipulação da energia

térmica ao longo da história da humanidade, foco deste projeto, é importante que inicialmente

percebam e compreendam como ela está presente em seu cotidiano. A fim de realizar uma avaliação

preliminar dos conhecimentos prévios dos estudantes sobre energia térmica e os processos de

transmissão de energia na forma de calor – condução, convecção e radiação térmicas –, a equipe de

professores integrantes do projeto deve elaborar um questionário de sondagem, em que constem

perguntas tanto para identificar as percepções individuais dos estudantes sobre o tema, quanto suas

hipóteses para explicar situações do dia a dia deles em que estejam presentes fenômenos envolvendo

o uso de energia térmica. Para o primeiro caso, devem ser usadas perguntas que levem a associações

livres, por exemplo: Escreva três palavras que vêm imediatamente a sua mente quando você ouve falar

em calor. E também questionamentos que remetam à definição de conceitos, como: O que você

entende por energia térmica? As questões sobre os fenômenos podem ser elaboradas a partir da

apresentação de situações-problema, como: Por que a água que está em uma panela de metal sobre

a chama do fogão é aquecida, mesmo não estando em contato direto com o fogo?

Com base nas respostas, os professores poderão verificar a compreensão dos objetos de

conhecimento ligados ao projeto pelos estudantes e também identificar suas dificuldades e possíveis

erros conceituais. Sugerimos que as impressões individuais manifestadas no questionário de

sondagem sejam compartilhadas em uma roda de conversa entre os professores e os estudantes, na

qual os primeiros devem reler as perguntas e algumas respostas dadas para incitar o debate, a troca

de ideias e o surgimento de novas questões que podem ser abordadas no projeto. Ao final desta roda

de conversa, os professores devem apresentar aos estudantes as informações gerais sobre como o

projeto será desenvolvido, incluindo objetivos, cronograma, organização dos grupos de trabalho, etc.




O passo seguinte nesta etapa é o levantamento de informações para responder à pergunta:

Como a energia térmica está presente no nosso dia a dia? O objetivo desta atividade é que os

estudantes realizem uma pesquisa bibliográfica individual em que consigam compreender fenômenos

do cotidiano em que ocorre a transmissão de energia térmica. Para a organização das informações, os

professores devem orientar os estudantes a organizar os dados em uma tabela, na qual elenquem os

fenômenos investigados, e, para cada um deles, assinalem o(s) processo(s) de transmissão de energia

térmica envolvido(s) e descrevam como ocorre(m), conforme mostrado no modelo a seguir.

Orientações preliminares sobre buscas de dados e informações em fontes confiáveis e diversas

também devem ser feitas. Caso os estudantes tenham disponibilidade na escola, e/ou em suas

moradias, de utilizar algum equipamento com acesso à internet, o uso consciente de ferramentas de

busca deve ser estimulado pelos professores.

A seguir, indicamos um modelo de como organizar as informações para esta atividade.

Fenômeno Processo(s) de transmissão

de energia térmica Como acontece

[Fenômeno 1] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação

[descrever como ocorre o fenômeno 1]

[Fenômeno 2] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação

[descrever como ocorre o fenômeno 2]

[Fenômeno n] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação

[descrever como ocorre o fenômeno n]

Após o encerramento das atividades individuais de pesquisa bibliográfica e preenchimento da

tabela, cada estudante deve apresentar e explicar sua tabela aos colegas e professores envolvidos no

projeto. Para que esta atividade não se torne cansativa, sugerimos que a apresentação de cada

estudante seja de dois minutos ou sobre um ou dois fenômenos que investigaram. Além do

desenvolvimento de habilidades ligadas à comunicação oral, as apresentações também permitirão a

cada estudante identificar princípios comuns compartilhados por fenômenos distintos que ele e seus

colegas pesquisaram e, ainda, verificar eventuais divergências nas diferentes explicações dadas para o

mesmo fenômeno.

Etapa 2 – Compreendendo o uso da energia térmica ao longo da história da humanidade

Nesta etapa, os estudantes deverão expandir, tanto em termos de escala espacial como

temporal, o entendimento de como a energia térmica foi sendo apropriada pelos seres humanos por

meio do desenvolvimento tecnológico.

Organizados em grupos, os estudantes devem pesquisar como, desde a Pré-História até os dias

atuais, a energia térmica foi sendo aproveitada e manipulada pela humanidade. Para isso, sugerimos

alguns pontos a seguir que servem para direcionar a pesquisa pelos estudantes. No entanto, outros

pontos podem ser indicados ao desenvolver o projeto.




• O uso do fogo na Pré-História.

• Máquinas térmicas na Antiguidade – Heron de Alexandria.

• Motor a vapor de Thomas Newcomen.

• Motor à vapor de James Watt (1736-1819); passo fundamental para a Revolução Industrial.

• Máquinas térmicas da atualidade.

O foco deve ser, não apenas os benefícios trazidos pelas tecnologias associadas a tais usos da

energia térmica, mas também os eventuais impactos e riscos causados. Para deixar claro aos

estudantes esses dois lados, o uso do fogo pode ser usado como exemplo: enquanto o domínio do

fogo pelos nossos ancestrais permitiu grandes avanços em relação a conforto térmico, alimentação e

construção de ferramentas e outros objetos, atualmente as queimadas da vegetação causadas por

incêndios de origem antrópica estão entre as principais causas de perda de diversidade e aumento de

emissão de gases de efeito estufa.

Nesse levamento bibliográfico, deve-se ainda estimular que os estudantes aprofundem a

percepção da presença da energia térmica em seu dia a dia, verificando como, quando e por quem

foram inventados não apenas equipamentos que usam energia térmica para seu funcionamento –

torradeira, secador de cabelo, chuveiro elétrico –, mas também os aparelhos eletrônicos que utilizam

cotidianamente (como os telefones celulares, videogames, notebooks, entre outros) e as mudanças de

materiais e procedimentos ligados ao isolamento térmico e à prevenção de superaquecimento. As

descobertas e invenções ao longo da história de bons condutores térmicos também devem ser

contempladas na pesquisa, como é o caso do grafeno, considerado promissor em aplicações atuais e

futuras.

É igualmente importante que os estudantes sejam incentivados a buscar invenções associadas

ao uso da energia térmica que não tiveram sucesso ou ainda propostas de inventos dessa natureza

que nunca sairam do papel. É o caso da “máquina analítica” a vapor, um computador mecânico

proposto no século XIX por Charles Babbage, que nunca foi implementado. A matemática Ada Lovelace

chegou a propor alguns algoritmos para tal máquina, o que a levou a ser considerada a primeira

programadora de computador da história. Ao tomar contato com essa história e com outras

semelhantes, os estudantes podem perceber que a história não segue uma sequência única e linear.

A partir da sistematização dos dados e informações levantadas sobre descobertas e inventos

envolvendo energia térmica em fontes confiáveis das mídias impressas e/ou digitais (conforme

orientações dadas pelos professores de como os estudantes devem proceder em suas pesquisas

bibliográficas), cada grupo deve elaborar uma linha do tempo, ilustrando e descrevendo sucintamente

as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica, bem como as formas de transmissão

dessa energia por essas invenções. Se houver disponibilidade de computadores com acesso à internet

na escola e/ou nas residências dos estudantes, a construção dessa linha do tempo pode ser feita

usando programas de edição de imagem e texto, associando a cada descoberta ou invenção pelo

menos um hiperlynk que remeta a um texto, vídeo ou imagem a ela relacionada. A internet também

pode ser usada para os estudantes divulgarem suas linhas do tempo em um blog, site ou página de




rede social. Caso não haja possibilidade de computadores com acesso à internet, a linha do tempo

deve ser feita manualmente em cartolina, com ilustrações e textos feitos pelos estudantes e/ou

recortados de revistas e jornais impressos.

Se houver possibilidade, os professores podem construir e demonstrar aos estudantes um

protótipo daquela que é considerada a máquina térmica mais antiga: a eolípila (também chamada de

máquina de Heron, em homenagem ao seu criador). Para construir e testar o funcionamento da

eolípila, os professores devem providenciar os componentes necessários para a construção da eolípila

(ver lista dos componentes no item “Material necessário”) e os procedimentos a seguir.

• Meça a altura da lata de alumínio e localize o ponto situado exatamente na metade dessa altura.

• Após marcar o ponto, faça um pequeno furo nele usando um prego.

• Através do furo, retire todo o líquido contido na lata.

• No lado oposto e na mesma altura em relação ao furo, deve ser feita outra perfuração.

• Na metade da distância entre os dois furos, faça mais um furo em cada lado da lata.

• Deve-se preencher com água cerca de um terço da lata. Para tanto, pode-se injetar água usando uma seringa ou submergir parte da lata em um recipiente com água.

• Amarre uma das extremidades de um barbante no centro da parte superior da lata. A outra extremidade do barbante deve ser amarrada a uma estrutura fixa e que suporte o peso da lata.

• Coloque duas velas embaixo da lata e acenda-as.

Como esta atividade utiliza objetos perfurantes, cortantes e fogo, é importante que o

professor faça as recomendações de segurança que considerar necessárias antes de iniciar a

demonstração. Nesse momento, deve ser enfatizado que os estudantes não devem reproduzir esses

procedimentos em casa, exceto com a presença de um adulto responsável e apto a realizar os

procedimentos que apresentam risco.

Relatórios sobre a atividade prática devem ser elaborados coletivamente pelo grupo,

descrevendo seus objetivos, material utilizado e procedimentos realizados, interpretando os

resultados observados e sintetizando as conclusões. Caso não haja possibilidade de os professores

construirem o protótipo para demonstrar seu funcionamento aos estudantes, podem selecionar

vídeos da internet sobre eles.

Etapa 3 – Exposição: “Do presente ao passado: a energia térmica sempre ao nosso lado”

A finalização do projeto consiste na realização de uma exposição dos materiais produzidos

pelos estudantes na primeira etapa e a eolípila, caso tenha sido produzida pelos professores. Voltada

tanto à comunidade escolar quanto aos moradores do entorno da escola, a exposição deve ser

organizada pelos estudantes, com o apoio dos professores integrantes do projeto e da direção.




O protagonismo dado a eles nesse processo é uma forma de desenvolver habilidades e

competências ligadas à autonomia e ao planejamento e execução de trabalho colaborativo. Devem

atuar como curadores da exposição, decidindo o que vai ser exposto e como será à disposição do

material e se haverá, por exemplo, espaços para apresentações orais e intervenções artísticas (como

pequenas esquetes, dramatizando eventos das linhas de tempo que produziram).

Os estudantes também devem cuidar da divulgação do evento, elaborando convites e outras

peças publicitárias – por exemplo: fôlder, cartaz, jingle, entre outros – e buscando o apoio da

divulgação do evento em mídias tradicionais e nas redes sociais. No dia da exposição, os estudantes

devem também registrar, tanto por escrito como por fotografias ou gravações audiovisuais (se houver

disponibilidade de equipamento) a participação e as opiniões do público presente.

No planejamento da exposição, os professores devem ajudar os estudantes a ponderar sobre

a viabilidade das propostas em relação ao tempo disponível, à atratividade que podem trazer ao

público e às formas de comunicação mais adequadas para a exposição. Podem sugerir também que os

estudantes se organizem em diferentes comissões e auxiliá-los a definirem a composição, as

atribuições e responsabilidades de cada uma delas. Após a realização da exposição, os professores

devem se reunir com os estudantes para fazerem um balanço de todo o projeto que culminou na

exposição.

Proposta de avaliação das aprendizagens

O processo de avaliação deste projeto integrador deve ser coerente com a perspectiva em que

ele se apoia, ou seja, a de aprendizagem voltada ao desenvolvimento de habilidades e competências.

Portanto, além de processual e de se valer de diferentes instrumentos avaliativos, deve contemplar

também a autoavaliação, pelos estudantes, de seus desempenhos nas diferentes atividades e etapas

do projeto.

Para facilitar a síntese das avaliações sobre o desenvolvimento das habilidades e competências

envolvidas nas atividades, os professores podem criar uma matriz em que cada atividade do projeto

esteja associada às habilidades e às competências específicas envolvidas e aos respectivos indicadores

de desenvolvimento delas.

Quanto aos instrumentos de autoavaliação, os professores devem elaborar questionários

específicos para autoavaliação individual e do grupo, de modo que cada estudante consiga discernir

seu desempenho em diferentes contextos. Revisitar o questionário de sondagem respondido no início

do projeto e constatar se manteriam as respostas dadas inicialmente ou se as mudariam representa

um rico exercício de autoconhecimento que os professores podem sugerir que os estudantes façam

como fechamento do projeto.




Para saber mais – aprofundamento para o professor

DOESCHER, A. M. L. Máquina a vapor: o que é, como surgiu e quais suas contribuições?

Disponível em:

<http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=2033> (acesso

em: 9 out. 2018).

GRAHAN-CUMMING, J. A maior máquina que nunca foi... Disponível em:

<www.ted.com/talks/john_graham_cumming_the_greatest_machine_that_never_w

as?language=pt-br> (acesso em: 9 out. 2018).

HISTÓRIA da informática e da Internet: 1800-1899. Universidade Federal da Pará.

Disponível em: <www.ufpa.br/dicas/net1/int-h180.htm> (acesso em: 9 out. 2018).

HORNES, H.; SILVA, S. de C. R. da; PINHEIRO, N. A. M. Uma atividade histórico-crítica

da evolução científica tecnológica e social no estudo da termodinâmica. Disponível em:

<www.cienciamao.usp.br/dados/snef/_umaatividadehistorico-cr.trabalho.pdf>

(acesso em: 9 out. 2018).

MÁQUINAS térmicas. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul

(IF-UFRGS). Disponível em: <www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/maquinas_termicas.htm>

(acesso em: 9 out. 2018).

NÓBREGA FILHO, R.G. Babbage e Ada: Um Grande Plano e Esperanças Despedaçadas.

Disponível em:

<www.di.ufpb.br/raimundo/Revolucao_dos_Computadores/Histpage4.htm> (acesso

em: 9 out. 2018).

4º bimestre plano de desenvolvimento€¦ · ciências – 7º ano 4º bimestre – plano de...

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