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EJA

Ciências 9Coleção | APRENDER FAZENDO

9º ano EFII

Rafael Cunha

EJA | Ciências 9º ano

2

EJA-CIÊNCIAS APRENDER FAZENDO

(O ensino de ciências na prática)

9º ano – Ensino Fundamental II

COLEÇÃO EJA-CIÊNCIAS APRENDER FAZENDO

(Ciências – Ensino Fundamental II – EJA) www.omnibiociencia.com

RAFAEL BARBOSA DA CUNHA (Professor de Ciências e Biologia)

1ª edição

Rio de Janeiro 2017

Coleção | APRENDER FAZENDO

Profº Rafael Cunha

3Profº Rafael Barbosa da Cunha Rafael Barbosa da Cunha

Rafael Barbosa da Cunha

Rafael Barbosa da Cunha

Profº Química. Maria Bernadete Pinto dos Santos Doutora Geociências-Geoquímica Ambiental (UFF) Profº Química . Rose Mary Latini Doutora Geociências-Geoquímica Ambiental (UFF) Profº Química . Felipe Rodrigues Martins Mestre em Diversidade e Inclusão (UFF) Graduado em Química (UFRJ) Profº Física . Álvaro Siguiné Jadel LemosMestre em Ensino de Ciências da Natureza (UFF)Graduado em Licenciatura em Física (UFF)

Autor: Editor:

Diagramação:

Projeto gráfico:

Revisão (português):

Orientação:

Revisão (técnica):

Arte gráfica: * Capa (criação): Rafael Barbosa da Cunha * Iconografia: Rafael Barbosa da Cunha * Elementos gráficos (créditos) Aleksandr Bryliaev/Shutterstock.com; Designua/Shutterstock.com* Crédito (foto/ilustração): Shutterstock ; Freedigitalphotos ; Rafael B. Cunha. Imagem(ns) usada(s)/usado(s) sob

licença da Shutterstock.com

Impressão: versão não impressa - disponível apenas on-line.

Índices para Catálogo sistemático:

1. Ciências : Ensino fundamental 372.35

1ª edição, 2017 www.omnibiociencia.com

Niterói – RJ - Brasil Sugestões, notificações de correção e elogios (e-mail): [email protected]

Reprodução proibida sem autorização. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Profº Me. Rafael Barbosa da CunhaMestre em Ensino de Ciências da Natureza (UFF)

Pós-graduado em Perícia e Auditoria Ambiental (UGF)Licenciado em Ciências Biológicas (UERJ)

Atua na rede particular e pública de ensino (EFII e EM)Revisor de conteúdos – Ciências (EF I/II) e Biologia (EM) – rede particular de ensino

Ex-coord. de Área de Ciências (EF I/II) e Biologia (EM) – rede particular de ensinoCapacitado em Auditor Líder em Sistemas de Gestão Integrada (SGI)

Ex-perito Judicial (CONPEJ)Diretor de Comunicação Social SINPRO (Niterói e regiões)

Associado SBEnBio Palestrante FLIP2016 - Casa do Clube de Autores

Autor de mais de 10 obras na área de ciências e biologia Pioneiro na autopublicação de livros didáticos de ciências e biologia

Ex-sócio de curso preparatório para o vestibular

C9724a Cunha, Rafael Barbosa da

APRENDER FAZENDO - O ensino de ciências na prática/ Rafael Barbosa da Cunha. – 1. ed. – Rio de Janeiro: Edição do Autor, 2017.

103 p.

ISBN 978-85-918600-2-9 1. Ciências (Ensino fundamental). 2. Ciências EJA.

I. Título. II. Série.

CDD 372.35

mailto:[email protected]


4Nota do autor

A coleção Aprender Fazendo é uma obra concebida a partir dos estudos orientados no Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências da Natureza da Universidade Federal Fluminense (UFF) que culminou em um material feito especificamente para atender a demanda de alunos da Educação de Jovens e Adultos.

Notadamente é difícil encontrar materiais que se adequem à realidade desta modalidade de ensino, visto a heterogeneidade e especificidade dos que a procuram. Mais difícil seria ainda montar um material que fosse único para o ensino de ciências, visto as diferentes realidades e variações curriculares encontradas nos municípios. De fato, a oportunidade foi desenvolver um material que permitisse o aluno explorá-lo, oportunizando atividades que permitam aos discentes realizar algo, antes apenas do que estudar algo. Esse diferencial consiste em uma tentativa de construir o conhecimento para a realidade do aluno adulto. A sua metodologia visa acima de tudo torná-lo participante, seja em grupo ou auxiliando as atividades do professor. Por isso, não é resultado de uma adaptação ou recorte de livros utilizados em classes regulares. Também não é uma obra finalizada em sua essência; mais do que isso, é um primeiro passo em direção a uma perspectiva educacional interativa e participativa, em que sua experiência deve ser valorizada e utilizada como forma de alcançar a superação de suas dificuldades.

A fórmula pronta não existe, mas na infinidade de interações, entre tentativas e erros, encontra-se a solução para algo, seja na vida ou na educação, não há como separá-las. Tomando emprestada as ideias de Dewey, a experiência sempre muda a percepção daquele que se propõe a mudar; nada será como antes.

Atenciosamente, Prof. Rafael B Cunha

Agradecimentos especiais

Agradeço em especial todos aqueles que auxiliaram direta e indiretamente a realização dessa obra. Em particular os mestres e colegas do curso de mestrado da UFF, a orientadora Maria Bernadete dos Santos pelo apoio na condução de toda a pesquisa que levou a construção desse livro.

Não poderia deixar de agradecer minha família, em especial, esposa e filho, que na tenra idade ainda não entende os momentos em que a figura paterna dedicou parte de sua vida profissional à construção de um futuro melhor para a família. Difícil equação: dedicação familiar, pessoal e profissional.


Profº Rafael Cunha

5 Coleção APRENDER FAZENDOO aprender fazendo nas ciências da EJA

Sumário

Capítulo 1. Ciência e tecnologia

Aula 1: Metodologia científica ................................................................................................... 7

Aula 2: A ciência e a tecnologia ............................................................................................... 11

Aula 3: Itaboraí – desenvolvimento sustentável e cidadania .................................................... 17

Capítulo 2. Matéria e energia

Aula 4: Os fenômenos físicos e químicos ................................................................................. 23

Aula 5: Os estados da matéria e suas mudanças ...................................................................... 28

Aula 6: Propriedades da matéria (gerais e específicas) ............................................................ 31

Capítulo 3. Substâncias e misturas

Aula 7: Substância pura e misturas .......................................................................................... 40

Aula 8: Separação de substâncias ............................................................................................ 44

Capítulo 4. Os átomos e a tabela periódica

Aula 9: O átomo e suas partes ................................................................................................ 51

Aula 10: Introdução à tabela periódica .................................................................................... 57

Capítulo 5. Sistema solar

Aula 11: O Sistema Solar ......................................................................................................... 73

Aula 12: A Terra e os seus movimentos ................................................................................... 75

Capítulo 6. Noções básicas de física

Aula 13: Em movimento .......................................................................................................... 81

Aula 14: “Fazendo” força ........................................................................................................ 84


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CIÊNCIA E TECNOLOGIA 1


Profº Rafael Cunha

7Diagnóstico situacional

Preencha o questionário a seguir antes da aula começar.

Perguntas Opções

(marque um X somente um item)

Ciência é tudo que pode ser testado? sim não não sei responder

Tecnologia e técnica são termos com relação entre si? sim não não sei responder

A ciência é baseada em fatos científicos? sim não não sei responder

A ciência pode ser baseada em dogmas? sim não não sei responder

O experimento deve ser controlado ou deve ter um grupo controle? sim não não sei responder

Você sabe o que é uma hipótese para explicar um fenômeno

científico? sim não não sei

responder

No seu trabalho há a aplicação de algum tipo de técnica? Obs:

deixe em branco caso não trabalhe. sim não não sei

responder

No seu trabalho você já teve que analisar uma questão de ordem

científica? Obs: deixe em branco caso não trabalhe. sim não não sei

responder

A ciência pode substituir uma religião? sim não não sei responder

Ciência e religião são a mesma coisa? sim não não sei responder

Legenda: • Grupo teste: é aquele que será utilizado na verificação do teste.• Grupo controle: é aquele que será utilizado para comparar os resultados obtidos no grupo

teste.Comentários adicionais:

Agora professor você pode verificar a quantidade e acertos da turma.

Vamos discutir os resultados?


8Aula 1: Metodologia científica

Um dia tentei fazer algo que não sabia. Na verdade, era para fazer uma massa de pizza. Lembro que há muitos anos atrás eu já tinha feito, mas não lembrava mais da receita. Fui na internet e comecei a buscar várias receitas. Fui selecionando as melhores, de acordo com meu paladar. Imprimi a receita, separei os ingredientes e segui todos os passos. Enfim, depois de um certo tempo a pizza estava pronta. Veja que foi utilizada uma forma, ou podemos dizer, um método para fazer a pizza.

Que tal aprendermos mais sobre esses métodos?

Situação-problema

• Como adequar uma informação lida em

jornal ao método científico?

Separe o título da reportagem. Busque um problema relacionado a ela. Veja se consegue montar propostas de

solução. Elabore uma forma de teste para a

situação que você selecionou. Pense nos possíveis resultados e

conclusões.

Aprender fazendo

Atividade 01

Caro professor, apresente jornais e revistas e peça para selecionarem reportagens que julguem

se tratar de fatos científicos. Os alunos devem, então, justificar porque eles acharam que determinadas

notícias são caracterizadas como fatos científicos. Na próxima aula devem trazer jornais,

preferencialmente, locais e destacar aquelas que se encaixam na proposta apresentada na aula.

Atividade 02

Proponha um teste prático para os seus alunos. A turma deve ser dividida em grupos de 3 a 5

alunos. Peça para imaginarem uma situação real que possa ser testada e elaborem uma pequena análise

que leve em consideração a observação do fato, o problema, o levantamento de uma hipótese, a aplicação

de um possível experimento, os resultados e a conclusão.

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Profº Rafael Cunha

9Introdução

Prezados alunos. Estão

preparados para encararmos o desafio

de retomada aos estudos? É certo que

terão um duro caminho pela frente

com muitos erros e acertos.

Aliás, vocês sabiam que as

ciências só existem por causa dos

erros que direcionam aos acertos

futuros? A ciência não é feita de verdades absolutas, todos os fenômenos

observados na natureza devem ser estudados, analisados e devem passar

por experiências controladas em laboratório, para verificar se os resultados

obtidos realmente são válidos. Caso não seja possível acertar pela primeira

vez, deve-se tentar outros testes e ter muita paciência. Assim é a vida,

quando pretendemos chegar a um objetivo, temos que planejar a nossa

vida, como ocorre na ciência, deve-se planejar para obter resultados

futuros.

Estudar ciências, então, é ter conhecimento sobre os conceitos e

definições que são mais utilizadas para entender o que os cientistas e os

Foto do termômetro de Galileu Galilei (1564-1642).

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10livros querem nos informar. O começo parece bem difícil, mas depois

gradativamente você vai se apropriando das ferramentas necessárias para

aprender e entender essa disciplina.

O método científico pode ser dividido em etapas, como observação,

problema (pergunta ou interrogação), hipótese, experimentação,

resultados, conclusão e apresentação.

Na observação verifica-se um fato ou fenômeno, ou seja, como

ocorre aquilo que se observa ou se registra. Lembre-se que diferentes

percepções podem ser utilizadas como registro.

Depois deve-se elaborar um problema a ser

respondido em função do fato ou fenômeno observado.

Como qualquer cientista, deve-se tentar

responder o problema gerado, para isso, chamamos de

levantamento de hipótese(s).

Para comprovar que uma das hipóteses é viável, utilizamos um

experimento controlado para verificar tal veracidade.

Depois deve-se registrar os resultados e tirar uma conclusão acerca

do que foi feito, comprovando ou não a sua hipótese.


Profº Rafael Cunha

11Aula 2: A ciência e a tecnologia

A ciência não é absoluta, nem mito, nem ilusão. É racional, real, repetidamente estudada, testada até que um dia, quem sabe, possa ser comprovada. Ela não é senso comum nem religião; não salva, não acha, não é superstição. Ao mesmo tempo, é temporal e atemporal. Não tudo sabe, mas tudo que sabe tem uma razão. Quem sabe o que é a ciência então?

Situação-problema

• Considere a situação hipotética em que você é um

cientista e descobriu uma nova substância que cura uma

doença rara, mas serve também como uma bomba

devastadora. Você anunciaria sua descoberta?

Aprender fazendo

Atividade 01

Em grupo, leiam os textos e analisem a situação problema, expondo

a opinião do grupo em relação à pergunta e ao tema.

Levem em consideração aspectos políticos, econômicos, sociais, etc.

Ilustração de um balão volumétrico com tampa, contendo um líquido vermelho no seu interior.

Símbolo de perigo radioativo.

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12Introdução

A ciência é tudo aquilo que pode ser comprovado através do método

científico. Você deve estar se perguntando o que é o método científico. Na

verdade, ele nada mais é que um conjunto de procedimentos que procuram

resolver um dado problema. Quando uma solução é alcançada ela fica

válida até que outro pesquisador ache uma explicação melhor ou mais

próximo da realidade do problema.

As civilizações humanas ao longo da história foram procurando achar

soluções para os mais diferentes problemas e adversidades. Quando as

descobertas não eram feitas imediatamente, surgiam através da figura dos

pesquisadores ou também, muitas vezes, intitulados cientistas. Uma única

pessoa era capaz de achar soluções para muitos problemas que envolviam

diferentes ramos da ciência. Você conhece Leonardo da Vinci? Não. Ele foi

capaz de elaborar projetos que envolviam artefatos engenhosos, como

máquinas voadoras e os primórdios dos tanques de guerra, mas também

tinha capacidade de realizar pinturas tão complexas como a Monalisa. Não

só isso, era capaz de discorrer sobre assuntos relacionados à astronomia e

anatomia. Ele, realmente, foi um dos gênios da ciência.


Profº Rafael Cunha

13Conforme nossa espécie foi se desenvolvendo e utilizando mais

tecnologia passou a gerar problemas cada vez mais específicos, o que

determinou soluções mais específicas. Hoje podemos observar cientistas

com muitas titulações para assuntos bem específicos.

A tecnologia, por sua vez, pode ser definida, segundo o dicionário

Michaelis, como um conjunto de processos especiais relativos a uma

determinada arte ou indústria. Pode-se entender que ela envolve um

conjunto de técnicas. Desde os nossos mais remotos antepassados, como,

por exemplo, o Homo erectus, descobridor

do fogo, até hoje procuramos desenvolver

técnicas que facilitem a nossa sobrevivência

e o nosso modo de vida. Quanta tecnologia

desenvolvemos a partir do momento que

aprendemos a fabricar e lidar como fogo? E

na atualidade, quantos objetos desenvolvemos a partir da descoberta do

vidro? Observação: escreva nas linhas abaixo.

Ilustração de um exemplar de Homo erectus. Viveu aproximadamente 1,8 milhões de anos atrás.

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14O passo a passo da ciência

Assim como num manual de instruções, os cientistas também devem

possuir o seu. Imagine que você quer resolver o problema do vazamento

em uma descarga. Você deve trocar uma peça ou o sistema inteiro, o

encanamento ou vaso sanitário? Eis a questão. Se você anotar, concorda

que vai saber passo a passo o que deve fazer nessa situação? Ou imagine

que você tenha um ajudante em início de carreira, caso ele esteja sozinho

não terá que saber quais as providências tomar em determinada situação?

Então, os cientistas também devem ter uma espécie de manual de

instruções. Cada um deve ter o seu com as suas especificações, mas todos

devem obedecer a seguinte sequência:

Primeiro eles devem observar o fenômeno a ser analisado.

Em segundo lugar devem gerar um problema relacionado ao

fenômeno anteriormente observado.

Em terceiro lugar devem elaborar uma hipótese.

Em quarto lugar devem propor um experimento controlado1 para

testar a hipótese. Também pode-se dizer que se trata de uma

1 É todo o experimento que apresenta o controle das suas variáveis. Deve-se adotar sempre um grupo controle para procurar validar os resultados do grupo teste.


Profº Rafael Cunha

15experimentação ou testagem. Por que o(s) experimento(s) deve(m) ser

controlado(s)? 2

Em seguida devem anotar os resultados, e tirar as conclusões.

Por último, podem apresentar a sua pesquisa para outras pessoas do

ramo e verificar se concordam ou não com seus levantamentos.

Aprender fazendo

Atividade 01

Agora você vai analisar um fenômeno observado e vai propor uma

adequação dentro da metodologia científica.

Situação: A parede está caindo ou está tendo um vazamento de água

em uma casa. Você pode criar uma nova situação.

Elaborem uma hipótese para o problema, em equipe, em seguida um

possível teste, o seu respectivo resultado e conclusão.

2 Gabarito: Porque se os dados não forem obtidos através de um experimento controlado, não terão validade.

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16Por que a ciência não pode ser uma religião?

Muitos colegas falam que a ciência tenta

substituir a religião. Isso é verdade? Você

acredita nisso?

Então, devemos estabelecer uma

separação entre ciências e religião. A ciência,

como já vimos é baseada no método científico.

Nada mais é do que observações que podem

ser testadas e comprovadas.

Já a religião é baseada nos dogmas religiosos, que variam de uma

crença para a outra. Dessa forma você não precisa comprovar para

acreditar, basta ter fé e crença naquilo que é pregado pela sua religião. Não

importa a sua religião, o fato é que deve acreditar no que ela defende.

O ideal é que você tente sempre levar em consideração pontos de

vista diferentes, mas a escolha em acreditar em algo sempre será sua.

Assim, podemos estabelecer uma separação entre o discurso científico e o

discurso religioso. De fato, nós cientistas e professores somos formados

para discutir a ciência enquanto explicação do que está ao nosso redor, mas

não somos habilitados a discutir as religiões ou os seus porquês.

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Foto de vela acesa.


Profº Rafael Cunha

17Aula 3: Itaboraí – desenvolvimento sustentável e cidadania

O município de Itaboraí conta com uma população de 230.786 (segundo IBGE 2016) habitantes. Quando se iniciaram as obras do COMPERJ muitos sonhos foram construídos em conjunto. Empregos foram gerados, o comércio e a expansão do mercado imobiliário pegaram carona no que seria um dos grandes avanços para o município. Porém, tudo terminou tão rápido, quanto começou, e o resto vocês já sabem.

Situação-problema

• O Comperj trouxe algum impacto social, econômico ouambiental para sua vida e a do seu município?

• Discutam em grupos menores cada tipo de impacto emseparado, depois façam uma discussão mais ampla.

Aprender fazendo

Atividade 01

Leia a Análise de texto sobre o Comperj e juntamente com a pesquisa feita pelo seu grupo

desenvolva uma apresentação oral para ser realizada em sala.

Lembre-se que essa atividade pode fazer parte da nossa avaliação da aprendizagem.

Ilustração de barril de petróleo. Observação: “oil” em inglês significa óleo; que no caso representa o petróleo.

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18

Complexo Petroquímico

do

Rio de Janeiro (Comperj)

Informações gerais

O Comperj está localizado no município de Itaboraí, no Leste Fluminense, ocupando uma

área de 45 km², e terá como objetivo estratégico expandir a capacidade de refino da Petrobras

para atender ao crescimento da demanda de derivados no Brasil, como óleo diesel, nafta

petroquímica, querosene de aviação, coque e GLP (gás de cozinha). A previsão de entrada em

operação da primeira refinaria é agosto de 2016, com capacidade para refino de 165 mil barris

de petróleo por dia.

Características técnicas

Área: 45 km²

Capacidade de processamento do 1º trem de refino: 165 mil barris de petróleo por dia.

Principais produtos da refinaria: óleo diesel, nafta petroquímica, querosene de aviação

(QAV), coque, GLP (gás de cozinha) e óleo combustível.

Infraestrutura logística externa: inclui vias de acesso, emissário de efluentes, adutora,

infraestrutura dutoviária, linhas de transmissão etc.

Status da obra

Seguimos o cronograma estabelecido pelo nosso Plano de Negócios e Gestão 2014-

2018, tendo alcançado cerca de 82% de avanço físico nas obras em fevereiro de 2015.

Fonte:http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/principais-operacoes/refinarias/complexo-

petroquimico-do-rio-de-janeiro.htm

Observações: GLP = gás liquefeito de petróleo

Análise de texto

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Profº Rafael Cunha

19Exercícios

1) Quais são as etapas que envolvem o método científico? Descreva cada uma delas.2) Qual é o objetivo em adaptar uma matéria jornalística sob a ótica da metodologia

científica?3) Explique como a ciência interfere sobre as civilizações humanas. O caso inverso também

pode ocorrer? Explique.4) Cite os valores éticos que um cientista deve ter em sua prática. Além disso, registre

valores éticos observados no seu trabalho. Observação: a turma também pode discutiro tema aproximando da realidade profissional dos seus integrantes.

5) Durante as atividades desenvolvidas na pesquisa, uma turma apresentou o seguinteresultado depois a discussão temática.

A partir da análise do esquema, escolha um tema e desenvolva uma redação com no mínimo cinco linhas, porém você pode se esforçar para alcançar umas dez linhas.

6) Caso a turma da EJA fosse localizada na região de Serra Pelada – PA, a temática domunicípio seria mesma abordada no nosso livro? Justifique.

Comperj

Oportunidades

Início• Positivo

Estágio final• Negativo

Projeto social

Questões ambientais

destruição do cenário

aumento do desmatamento

aumento da terraplanagem

migração dos animais

perspectiva futura -dúvidas

Petrobras

crise empresarial

crise política

mercado nacional

mercado internacional


20

MATÉRIA E ENERGIA 2


Profº Rafael Cunha



Perguntas Opções

(marque um X somente um item) Ao riscar um fósforo ele produz a chama, que é considerada

um tipo de ... matéria energia

não sei responder

Matéria é tudo aquilo que ocupa lugar no(a) ...

espaço energia

não sei responder

A matéria pode estar no estado físico sólido, líquido e gasoso? sim não não sei responder

A matéria pode mudar de estado físico? sim não não sei responder

A mudança de estado físico ocorre com uso ou liberação de

energia? sim não não sei

responder

O ar é uma mistura? sim não não sei responder

A água do mar contém moléculas? sim não não sei responder

Existe matéria no solo? sim não não sei responder

Existe matéria no ar? sim não não sei responder

Existe matéria na água? sim não não sei responder

Comentários adicionais:




22Introdução

A matéria e energia são duas

palavras utilizadas em diversas

situações cotidianas, como preciso

daquela matéria para realizar uma

determinada prova ou sem energia

meu celular não funciona. A matéria e

a energia, utilizados no exemplo

anterior, têm o mesmo significado dos

conceitos adotados neste capítulo?

Mas, afinal de contas, o que são esses

conceitos e o que eles definem? Pode-se dizer que eles envolvem tudo que

nos rodeia ou que permite a nossa existência ou mesmo dos objetos

classificados como matéria bruta. Sendo vivo ou não, todos os integrantes

da natureza têm íntima relação com a matéria e a energia.

Como realizar trabalho sem gastar energia? Ao acordarmos,

precisamos de energia e disposição para encarar uma jornada de trabalho,

pois sabemos que a gastaremos ao longo do dia. E precisamos comer para

obter essa energia; de preferência um café da manhã bem farto com leite,

café, pão e fruta.

Torre de transmissão de energia. Através dela a energia chega a nossas casas.

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Profº Rafael Cunha

23Aula 4: Os fenômenos físicos e químicos

A palavra fenômeno pode ser aplicada em uma série de situações, como por exemplo, em questões climáticas, em fatos, surpresas, ciência entre outros. Considerando a química e a física como matérias diferentes, cometemos o erro de descartar os assuntos que são indissociáveis em relação às duas. A ciência é uma só, porém a dividimos para facilitar a compreensão dos fatos ou podemos dizer fenômenos.

Situação-problema

• Qual é a relação entre os objetos dispostos na mesa com o conceito de matéria eenergia?

Aprender fazendo

Atividade 01

Prezado professor distribua alguns

elementos, como fósforo, isqueiro, motor (por

exemplo, de impressora), pilha, pederneira, bexiga

(de aniversário) cheia, copo com água e uma pedra

pequena; sugestivos para ensinar matéria e energia.

Dessa forma os alunos podem relacionar os objetos

de acordo com a significação deles em relação aos conceitos apresentados. Separe grupos de três a cinco

alunos e peça para relacionarem em duas colunas o que está relacionado à matéria ou à energia. Comente

os resultados e valorize os erros como um estágio para a superação.

Atividade 02

Agora vocês irão ler dois textos e adivinhar quem são essas pessoas e qual é a relação entre elas

e o assunto tratado no capítulo. Dando uma pequena ajudinha, vamos citar alguns cientistas como: Isaac

Newton, Albert Einstein, Dimitri Mendeleyev, Louis Pasteur, Niels Bohr, Charles Darwin e Stephen

Hawking.

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24TEXTO 01

PRIMEIROS ANOS

__________________________ nasceu em 1834, em Tobolsk, no extremo oeste da Sibéria, na Rússia. Ele era o mais novo de 14

irmãos. Seu pai, Ivan, era diretor de uma escola local, mas ficou cego pouco tempo depois do nascimento de __________ e foi forçado

a se aposentar. A mãe, Maria Komileva, não teve escolha senão deixar a casa para ir trabalhar. Sua família era dona de uma vidraria

em Aremziansk, e ela começou a administrá-Ia em troca de um salário modesto. __________ frequentou a escola local, mas recebeu

também formação prática na fábrica de vidros de sua mãe, onde ele passava horas escutando o químico e o vidreiro debaterem os

segredos da fabricação de vidro.

Em 1847, seu pai faleceu e, no ano seguinte, a vidraria foi consumida por um incêndio. A família ficou à míngua. Contudo, a

notável Maria não abriria mão dos sonhos que tinha para o filho. Em 1849, ela pegou carona com __________ e com sua outra filha

ainda pequena, Elizabeth, até Moscou - uma jornada de 2 mil quilômetros - na esperança de assegurar um lugar para ele na

universidade. Enquanto siberiano, porém, __________ foi impedido de entrar na Universidade de Moscou. Irrefreável, Maria seguiu

com o filho e a filha por mais 600 quilômetros, até São Petersburgo. Ali, novamente, foi negado ao garoto acesso à universidade.

Finalmente, em 1850, ofereceram-lhe uma vaga no Instituto Pedagógico. Apenas dez semanas se passaram até que Maria morresse,

exaurida de tanto esforço. Pouco tempo depois, a irmã de __________ sucumbiu à tuberculose.

Adaptado de A História da Ciência por seus grandes nomes. História Viva. Ediouro publicações. RJ, 2015.

TEXTO 02

PRIMEIROS ANOS

__________________________ nasceu em Ulm, na Alemanha, em 14 de março de 1879, e cresceu em Munique. Muito pouco

dos primeiros anos de __________ poderia sugerir que ele estivesse destinado à grandeza. Afirma-se que ele não aprendeu a falar

até os 3 anos. O jovem __________ odiava a dura disciplina e os rígidos métodos de ensino da escola. Seus únicos prazeres eram o

violino, que ele tocaria pela vida toda, e a matemática. Deixou a escola aos .15 anos, sem um diploma.

Para evitar o exército, __________ desistiu de sua cidadania alemã e mudou-se para a Suíça. Em Zurique, conseguiu obter um

lugar (na segunda tentativa) na Politécnica, para estudar física e matemática. Após a formatura, em 1900, começou a trabalhar como

professor substituto de matemática, mas esperava chegar à universidade para prosseguir os estudos. Em 1900 e 1901, inscreveu-se

para concorrer a vagas em diversas instituições, sem que nenhuma das tentativas fosse bem-sucedida.

Em 1902, __________ arranjou um emprego de examinador técnico de terceira classe num escritório de patentes em Berna.

O trabalho lhe deu segurança financeira suficiente para se casar com sua noiva húngara, Mileva Marié.

Deixou-lhe também algum tempo livre, que ele empregava no exercício do que descrevia como sua "disposição para o

pensamento abstrato e matemático': O jovem começou, então, a contribuir com artigos para um periódico científico alemão, os

Anais de Física.

Adaptado de A História da Ciência por seus grandes nomes. História Viva. Ediouro publicações. RJ, 2015.


Profº Rafael Cunha

25Os fenômenos físicos e químicos

Quando se fala em estudar química deve-se ter em mente dois

conceitos principais, a matéria e a energia. A matéria pode ser definida

como tudo que ocupa lugar no espaço e a energia como tudo capaz em

transformar o estado físico da matéria. Outra definição para energia,

segundo Brady (2012), “é algo que um objeto tem se for capaz de realizar

trabalho3”. As manifestações da energia podem ser divididas em elétrica,

térmica, sonora, luminosa, cinética ou nuclear. Cada uma das

manifestações energética pode ser percebida de forma diferenciada pelos

seres humanos, bem como podem ser utilizadas de forma diferente nas

sociedades atuais.

Na verdade, a matéria e a energia estão intimamente relacionadas.

Ao falar em matéria pode-se classificá-la em três estados físicos primordiais

como sólido, líquido e gasoso. Ao falar da matéria pode-se abordá-la como

um corpo, no qual possui natureza quantitativa, porém ao se tratar da

natureza qualitativa deve-se utilizar o termo substância. A energia pode ser

definida como a capacidade de realizar trabalho ou capacidade de permitir

a ocorrência de uma transformação. Pode-se pensar no exemplo citado no

3 Trabalho: para a física, é a resultante de uma força que promove o deslocamento de um corpo.


26início do capítulo. Também vale lembrar outros casos como o

funcionamento de um motor à combustão em que a energia química é

transformada em energia mecânica, térmica e sonora, pois afinal de contas

o carro não só se movimenta, mas também gera barulho e aquece seus

compartimentos internos, desprendendo parte da energia que é perdida

para o ambiente de outra forma além da motora, responsável pelo

automóvel se deslocar.

Os fenômenos químicos estão relacionados à transformação da

matéria com consequente alteração de sua composição química, já os

fenômenos físicos são aqueles que alteram o estado físico da matéria sem

afetar a sua composição. Cabe ressaltar que o estudo da química também

pode abordar conceitos físicos no desenrolar dos conteúdos.


Profº Rafael Cunha



Perguntas Opções


Quem pesa mais? Um punhado de ... serragem pó de ferro

Quem tem maior densidade? água azeite

Quem é atraído pelo ímã? serragem pó de ferro

A água pode sofrer mudança de estado físico?

sim não não sei

responder

Quem tem maior massa? 100 kg de

serragem

100 kg de

ferro

Um litro de água tem o mesmo volume

que 1000ml de óleo? sim não não sei

responder




28Aula 5: Os estados da matéria e suas mudanças

Tuda muda, nós mudamos e a matéria muda. Basta o tempo passar que o presente vira passado e o futuro vira presente. Mesmo numa árvore, que aparentemente fica parada, milhões de processos celulares ocorrem no seu interior, mudando diversos detalhes do seu funcionamento interno. Mudar faz parte da vida. Assim como os seres vivos mudam, a matéria também muda. Tudo que a forma são unidades tão pequenas que não percebemos que mudam, mas mudam. O seu estado um dia pode ser assim, outro dia de outro. Apesar de sermos muito diferentes dessas partículas, também mudamos, de um dia estamos de um jeito, outro dia de outro jeito. Seja muito pequeno ou muito grande, inconsciente ou consciente, só resta mudar.

Situação-problema

Analise duas situações que envolvem a transformação física da água:

• Como há o aumento do volume do líquido em um copo contendo gelo em fusão?• E como ocorre a formação de gotículas em uma superfície mais fria (tampa) sobre

uma panela quente contendo água?

Aprender fazendo

Atividade 01

Analise duas condições práticas do dia a dia e explique o que está ocorrendo com suas palavras.

Em equipe, formule as respostas para cada uma das situações-problema.

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Foto de panela com água em ebulição quando colocada sobre a boca acesa do fogão.


Profº Rafael Cunha

292.b.1. Os estados físicos da matéria

Imagine pegar uma fração de qualquer matéria e analisá-la em

temperatura ambiente. Você consegue observar se ela é sólida, líquida ou

gasosa?

Então, quando você vê um copo de água na temperatura ambiente,

o estado físico será líquido, porém se levarmos o mesmo copo ao

congelador, ela estará na forma sólida e, quando levamos ao fogo, veremos

a formação de vapor d’água. Qualquer dona de casa, facilmente, identifica

esses estados físicos.

Logo, temos três estados físicos da matéria. Vamos ver como ocorre

essa troca no próximo tópico?

Aprender fazendo

Atividade 02

Agora, assista um filme4 sobre a temática e relacione com os estados físicos da matéria.

4 Química – volume 1 – A história da química e seus conceitos básicos – SBJ produções.

Ilustração dos três estados físicos da água: sólido, líquido e gasoso.

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302.b.2. Mudanças de estado físico

Agora, veja as mudanças de estado físico ocorrendo entre os estados físicos da matéria apresentados anteriormente.

Vamos começar com a solidificação, que consiste na transformação

do estado líquido para o sólido. A fusão é o processo inverso, observado no

derretimento do gelo. A vaporização é a passagem do estado líquido para o

estado gasoso. Lembre-se que a vaporização pode também ser denominada

evaporação, entretanto denominamos vaporização quando ocorre

naturalmente, e ebulição, quando é fornecido energia, acelerando a

mudança de estado físico. A condensação é o inverso, onde há a passagem

da forma gasosa para a líquida. Já a passagem direta da forma sólida para a

gasosa é chamada sublimação. O processo inverso é denominado

ressublimação, passagem da forma gasosa para a sólida.

Ilustração da mudança de estado físico da matéria, como representado no exemplo com a água.

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Profº Rafael Cunha

31Aula 6: Propriedades da matéria (gerais e específicas)

Tudo ocupa lugar no espaço. Que tal falarmos em matéria? Considere que tudo seja formado por matéria, logo cada tipo deve ter propriedades diferentes. Vamos pegar, por exemplo, o cimento, concreto, areia e água. Cada um deles tem propriedades diferentes. Quando misturados suas propriedades também mudam? Vale a pena pensar e trocar com os demais.

Situação-problema

• Como medir o volume da esfera metálica utilizando os

materiais disponibilizados no início da aula?

Aprender fazendo

Atividade 01

O professor irá realizar uma apresentação oral das palavras-chave e objetos disponibilizados na

aula, como balança de bancada (portátil), esponja, óleo, sal, pedras, béquer ou garrafa plástica cortada

ou copo de vidro, rolha, proveta, ímã, fio de cobre, pedaços de metal, esferas metálicas e maçã. Pode ser

que não seja possível arranjar todos os objetos.

Agora cada grupo irá recortar os cartões com as propriedades da matéria: gerais e específicas.

Conforme o professor for apresentando os materiais, cada grupo irá selecionar um cartão que

tenha relação com o objeto apresentado.

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Foto de duas esferas metálicas, como as utilizadas em rolamentos.


32

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Profº Rafael Cunha

33

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34A matéria possui propriedades gerais e específicas. As propriedades

gerais são referentes a todo tipo de matéria, sem levar em consideração a

natureza da substância. Elas são conceituadas como impenetrabilidade,

massa, divisibilidade, volume, compressibilidade e elasticidade.

Visualize os rascunhos esquematizados e relacione com os conceitos

apresentados.

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Profº Rafael Cunha

35A impenetrabilidade consiste na impossibilidade de dois corpos

ocuparem ao mesmo tempo o mesmo lugar no espaço.

A massa de um corpo é a medida dele em quilogramas (kg) no SI

(Sistema Internacional). A massa de um corpo é única, porém o seu peso

pode mudar. Logo a balança dá o resultado da sua massa e não do seu peso.

Todo corpo ocupa determinado volume (extensão) no espaço. Na

matemática, quando se calcula o volume de um paralelepípedo utiliza-se os

valores do largura, altura e profundidade.

Todo corpo pode sofrer sucessivas divisões até chegar ao seu menor

tamanho, que conserva as propriedades de determinada substância que

forma um corpo.

A compressibilidade é quanto a matéria pode ser comprimida, como

observado ao encher o pneu de um carro.

E a elasticidade é a capacidade que um corpo tem de retornar ao seu

estado inicial, após sofrer alguma deformação provocada por uma força

externa.

Atividade 02

O professor realizará o procedimento em que coloca objetos sólidos, como esferas de metal dentro da proveta que contém uma quantidade conhecida de líquido (preferencialmente água).

Também deve-se ter uma balança pequena para aferir a massa das esferas ou objetos sólidos colocados dentro da proveta.

Utilize a fórmula:

Densidade absoluta = massa do corpo volume do corpo

Para resolver a questão, considere o grama (g) como unidade de massa e centímetro cúbico (cm3) para volume. Lembre-se que 1 mL é igual a 1 cm3. Para converter g/cm3 deve-se multiplicar por 103, e o contrário deve-se dividir por 103.

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36

As propriedades específicas são conceituadas como densidade, ponto de

fusão, ponto de ebulição, dureza, maleabilidade, ductibilidade e propriedade

magnética.

A densidade (absoluta) consiste na relação entre a massa e o volume de

um corpo. Pode-se dizer que é a quantidade de massa de um corpo em

determinado volume. Objetos aparentemente do mesmo tamanho podem ter

densidade completamente diferentes, sob as mesmas condições de temperatura

e pressão. A unidade utilizada no SI para massa é o quilograma (kg) e para volume

o metro cúbico (m3).

O ponto de fusão é a temperatura, numa dada pressão, no qual

determinada substância passa do estado sólido para o líquido. Ela é específica

para cada tipo de substância. O ponto de fusão da água é de 0°C, já o álcool etílico

é -117°C.

Já o ponto de ebulição é a temperatura no qual determinada substância

passa do estado líquido para o gasoso. Ela é específica para cada tipo de

substância. O ponto de ebulição da água é de 100°C e do álcool etílico é 78°C na

pressão de 1 atm (que pode variar de acordo com a pressão).

A dureza é a propriedade relacionada à capacidade da superfície de

material ser riscado por outro, ou seja, sempre o material de maior dureza risca

o de menor dureza. Na geologia é muito conhecida a escala de Mohs, que

classifica os materiais de acordo com a sua dureza.

A maleabilidade consiste na capacidade de transformar um material em

lâminas, enquanto a ductibilidade, por sua vez, é a capacidade de transformar um

material em fios.

A última propriedade é a magnética, pertinente à materiais específicos que

conseguem ter poder de atração a materiais como o ferro. A magnetita e os ímãs

são materiais que manifestam esta propriedade.


Profº Rafael Cunha

37Exercícios

1) Por que existem os acidentes de carro? Agora relacione com uma das propriedades

gerais da matéria.

2) Uma cozinheira, ao preparar refeições todos os dias, aplica uma das propriedades gerais

da matéria. Qual delas podemos destacar? Justifique.

3) Um estoquista deve ter uma boa noção de organização de espaços. Sabendo que seu

trabalho depende do entendimento da propriedade de volume, explique a sua

conceituação.

4) Quando vamos ao médico, algumas vezes, nos pedem para subir na balança. Qual é o

resultado que ela nos fornece?

5) Quando enchemos os pneus de uma

bicicleta estamos verificando qual

propriedade geral matéria? Você

consegue relacionar essa propriedade

a outra situação vivenciada no dia a

dia? Qual?

6) Explique o que é a densidade. Na atividade prática, caso tenha realizado, o que pôde

comprovar?

7) Descreva a atividade prática (02) ou outra que o professor tenha feito para demonstrar

um dos conceitos.

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38

SUBSTÂNCIAS E MISTURAS 3


Profº Rafael Cunha



Agora professor você pode verificar a quantidade de acertos da turma.


Perguntas Opções


É possível afirmar que o leite é uma mistura?

sim não não sei responder

Uma substância pura sempre

deve ter somente um elemento

químico? sim não não sei responder

A mistura de água com azeite

gera duas fases? sim não não sei responder

A serragem pode ser separada do pó de ferro através do uso

de um ímã? sim não não sei responder

A areia pode ser separada da

serragem com água? sim não não sei responder

A água pode ser separada do

óleo com um funil de

decantação? sim não não sei responder

Ao colocar água em um copo

com azeite a água fica embaixo

e o óleo em cima? sim não não sei responder

As misturas podem ser separadas?




40Aula 7: Substâncias puras e misturas

Misturar é o verbo que exprime uma ação muito praticada desde a mais tenra idade. Seja uma criança ou um pintor, as tintas são misturadas para gerar novas cores. A química também utiliza a mistura enquanto conceito. Agora, será que nos dois casos, o verbo e o conceito, serão encontradas semelhanças?

Situação-problema

• Quais substâncias utilizadas na cozinha e/ou residência

podem ser classificadas como substâncias puras e misturas?

Aprender fazendo

Atividade 01

Atividade prática com

experimento. Materiais utilizados:

grafite, leite, detergente, água, óleo de

cozinha, óleo lubrificante para casa,

açúcar, sal, corante alimentício (duas

cores de preferência), placa de petri,

lâmina para microscopia, espátula,

luva de borracha, palito de dente,

béquer, tubos de ensaio com plugs de borracha, estrutura de apoio para tubos de ensaio

(preferencialmente, estante para tubos de ensaio) vidros (5 ou 10 ml) para armazenamento,

proveta (100 ml), microscópio óptico, copos descartáveis (5 unidades) e papel (toalha ou

higiênico). Cartões ou pedaços de folha com os conceitos de substância pura, mistura, simples,

composta, homogênea e heterogênea.

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Foto de substâncias comumente encontrados na cozinha, como: azeite, vinagre, óleo, limão e sal.


Profº Rafael Cunha

41

Introdução às substâncias puras e misturas

Ao estudarmos as diferentes substâncias sabemos que elas são

diferentes por uma série de características que podem ser visualizadas sem

equipamentos microscópicos, como a densidade, viscosidade ou cor,

porém as diferenças são mais profundas. Nesses casos, sem o estudo da

química não seria possível entender as diferenças estruturais dos

compostos químicos.

Imagine os diferentes tipos de prédios e arranjos estruturais. Agora,

microscopicamente, temos os diferentes arranjos moleculares. Se pedir

para citar qual é a unidade estrutural do prédio, você poderia citar o tijolo.

Agora, se peço para mencionar qual é a estrutura fundamental do arranjo

molecular o que você me responderia?5

O átomo constitui a menor parte que forma um elemento químico.

Quando os átomos se ligam formam moléculas entre si, mesmo que seja de

5 Gabarito: Átomo.

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42igual elemento químico, como é o caso o gás oxigênio formado por dois

átomos iguais.

Ao abordar uma substância química, estamos nos referindo a um

conjunto de moléculas ligadas entre si e que são encontradas na natureza,

como a água, substância química formada por moléculas constituídas de

dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Neste exemplo, temos uma

substância classificada como composta, porque apresenta dois tipos de

elementos químicos na sua estrutura. Já o gás oxigênio, citando

anteriormente, e o grafite utilizado na escrita constituem casos de

substâncias simples. Observe que ambos são formados por apenas um

único tipo de elemento químico.

Alguns alunos devem se perguntar se água com areia constitui uma

substância. Veja que são duas substâncias completamente diferentes, não

apresentando uma fórmula química que o defina. Nesse caso se trata de

uma mistura. A água é uma substância, mas não uma mistura, assim como

a areia. Agora, se você citar a água do mar, ela constitui uma mistura, pois

existem diversas substâncias químicas, em diferentes proporções, em

diversos tipos de ambientes. As misturas podem ser classificadas como

homogêneas ou heterogêneas. No primeiro caso, as substâncias não

conseguem ser identificadas separadamente, o contrário ocorre no


Profº Rafael Cunha

43segundo caso, onde verificam-se duas ou mais fases. Nas duas fotos abaixo

você pode verificar casos de misturas.

A imagem da esquerda faz referência a uma mistura de óleo, água e detergente, vista ao microscópio ótico com aumento de 40x.

A imagem da direita verifica-se de cima para baixo a mistura de óleo de máquina, óleo de cozinha e água com corante culinário.

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44Aula 8: Separação de substâncias

Separar misturas, em muitos casos, constituem exemplos bem práticos que qualquer

jovem ou adulto que trabalha na construção civil já se deparou. O método de peneiração, por

exemplo, é utilizado para separar os grãos de areia para a fazer o concreto.

Situação-problema

• O que há dentro de uma pilha?

• Como são separados os materiais utilizados na construção civil?

• Como ocorre a separação de substâncias em um filtro de água?

Aprender fazendo

Atividade 01

Poderíamos trabalhar separando

diversos tipos de substâncias, entretanto

vamos fazer algo mais interessante. O que

acha de separarmos os componentes de

uma pilha? Mãos à obra!

Vamos precisar de pelos menos

um béquer, funil, pisseta, alicate, água destilada (100 ml), papel toalha ou higiênico (para limpeza), luvas

de borracha, cinco potes plásticos (reaproveitáveis), chave de fenda pequena, espátula de laboratório,

filtro de papel pequeno (utilizado para fazer café), saco plástico para coleta do lixo, pilhas, multímetro e

refil usado de filtro de água.

Primeiro irá extrair o revestimento plástico da pilha. Retire o metal que a recobre, composto de

zinco, guarde-o em recipiente. Irá observar uma pasta, no qual deverá adicionar um pouco de água

(aproximadamente 5 ml) para dissolver o cloreto de amônio. Passe a mistura pelo filtro de papel,

separando o cloreto de amônio que, está dissolvido na água, do dióxido de manganês, retido na superfície

do papel. Em seguida, deixe-o secar e armazene-o. Também guarde o cloreto de amônio. No final

observará que restou um bastão escuro, feito de grafite. Armazene-o também, depois de limpá-lo com

papel toalha.

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Profº Rafael Cunha

45Atividade 02

Agora vamos relacionar as palavras-chave as suas respectivas imagens. Vejamos

se você já sabe relacionar algum dos conceitos utilizados na química, como a peneiração,

separação magnética, levigação, ventilação, catação, flotação, sedimentação,

centrifugação, decantação, filtração e evaporação. Pode começar!

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ha.


46A turma dividida em grupos deverá explicar cada conceito por

extenso. Vejamos qual grupo se destaca.

Peneiração:

Separação magnética:

Levigação:

Ventilação:

Catação:

Flotação:

Sedimentação:

Centrifugação:

Decantação:

Filtração:

Evaporação:

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Profº Rafael Cunha

47

Casos de misturas homogêneas podem envolver procedimentos

técnicos mais complexos como a destilação simples e fracionada, que serve

para separar as diferentes substâncias componentes da mistura de acordo

com o ponto de ebulição. Também pode-se aplicar o procedimento da

fusão fracionada, caso queira derreter as diferentes substâncias de uma liga

metálica. Agora, para os casos de misturas heterogêneas temos a

peneiração, separação magnética, levigação, ventilação, catação, flotação,

sedimentação, centrifugação, decantação, filtração e evaporação.

a) Peneiração: consiste em separar substâncias sólidas misturas com

outros sólidos ou líquidos.

b) Separação magnética: é a separação de sólido composto por ferro de

outro não formado por tal elemento.

c) Levigação: separação de substâncias baseada na diferença de

densidade. Essa técnica é utilizada por garimpeiros na extração do

ouro.

d) Ventilação: utilização do deslocamento de ar para separar as

substâncias.

e) Catação: técnica simples de separação pela observação visual da

pessoa que separa os componentes de uma mistura. A catação do


48feijão é utilizada para eliminar possíveis grãos de pedras presentes

no alimento.

f) Flotação: utilização da água como agente que separar duas

substâncias de acordo com a densidade, sendo uma das substâncias

menos densa que a água, logo ficando na superfície.

g) Sedimentação: separação da fração sólida que, em função do tempo,

se deposita, por exemplo, no fundo de um recipiente.

h) Centrifugação: é a sedimentação quando ocorre de forma acelerada,

para isso se utilizando uma centrífuga.

i) Decantação: quando se derrama um líquido que estava misturado a

um sólido, separando-os. Lembre-se que também podem ser

separados dois líquidos imiscíveis.

j) Filtração: utiliza-se uma membrana com diferentes tipos de

permeabilidade, permitindo a retenção de partículas sólidas de

diferentes diâmetros, separando-as do líquido.

k) Evaporação: método que ocorre graças à mudança de estado físico

das substâncias, como por exemplo ocorre nas salinas. A separação

do sal ocorre devido à evaporação da água do mar.


Profº Rafael Cunha

49

Exercícios

1) Uma cozinheira recebeu do fornecedor alguns sacos de feijão. Qual o procedimento que

ela deverá realizar que está relacionado a matéria de separação de substância?

2) Em uma obra, o mestre de obras reclamou da presença de pedras na areia. O que

provavelmente aconteceu?

3) Em uma estação de tratamento de água, uma das etapas consiste em separar

substâncias sólidas que ficam depositadas no fundo do sistema. Qual procedimento de

separação está sendo abordado?

4) Uma das formas de separação das substâncias é denominada evaporação. Porém

quando se adiciona calor ao processo utiliza-se outro nome. Qual é a denominação?

5) Todos os dias grande parte do povo brasileiro cultiva o hábito de ingerir café pelas

manhãs e ao longo do dia. Cite as formas de separação de substância intimamente

relacionada à confecção do café.

6) Na minissérie exibida pela Rede Globo, intitulada Serra Pelada – A Saga do Ouro,

abordou a questão da extração do ouro ocorrida no Brasil na região de Serra Pelada,

Pará. Você consegue relacionar algum procedimento de separação de substâncias com

a extração do ouro realizada na época? Qual técnica foi empregada?

7) Na atividade Aprender Fazendo 1, foi realizada a abertura de uma pilha. Uma das

substâncias extraídas é o dióxido de manganês. Qual é a consequência dessa substância

para o organismo? E para o ambiente?

8) Com relação a questão anterior explique por que deve-se utilizar EPIs (equipamentos de

proteção individual) para atividades como essa, bem como adotar medidas de descarte.


50

OS ÁTOMOS E A TABELA PERIÓDICA 4


Profº Rafael Cunha

51Aula 9: O átomo e suas partes

Chegamos na menor fração da matéria? Uma rima em inglês de Jonathan Swift, traduzida, dizia o seguinte: “O pulgão tem suas

costas picadas pelo pulguito; neste há pulgas menores, e assim ao infinito”. Tanto do ponto de vista biológico, físico (2ª lei da termodinâmica) e químico a rima não poderia terminar com a palavra infinito, e sim finito. Atualmente, sabemos que o destino final dessa história se concentra nos estudos da física de partículas e disciplinas afins. Preparado para desvendar o segredo de tudo?

Situações-problema

• Qual é a unidade fundamental de tudo

que nos rodeia?

• Formulação de perguntas secundárias: O

que é tudo?

• O que é unidade fundamental?

Aprender fazendo

Atividade 01

Separe uma folha e peça para cada aluno responder à situação-problema

proposta, de forma que a folha seja passada por todos os alunos. Ao término das

respostas, o professor irá analisar as respostas mais distantes do esperado até chegar

ao resultado mais próximo. Durante a construção do conceito, todos devem participar

da discussão.

Ilustração artística de um átomo.

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52Minha peça fundamental: o átomo

Lembra quando falamos sobre o tijolo em relação à um prédio?

Então, o átomo pode ser, analogamente, a peça fundamental da matéria. É

importante que saiba da existência de outras partículas ainda menores do

que o átomo.

O átomo é composto por um núcleo e uma eletrosfera, onde estão

distribuídas as partículas conhecidas como prótons, nêutrons e elétrons. Os

dois primeiros são encontrados no núcleo do átomo e os elétrons na

eletrosfera. O esquema ao lado mostra um modelo ilustrado de átomo.

Agora responda a pergunta, você sabe o que é um modelo? Alguém

já viu o átomo? Qual é o tamanho dele?

Modelo esquemático de um átomo (hipotético), mostrando os prótons, nêutrons e elétrons, bem como a região do núcleo do átomo e a eletrosfera. Imagem fora de escala.

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Profº Rafael Cunha

53Primeiro, o modelo é uma representação de algo que justamente não pode

ser visto, mas pode ser explicado. Segundo, ninguém ainda viu um átomo

como representado no modelo, justamente por sua estrutura tão diminuta.

Porém, existem técnicas como o uso do microscópio de tunelamento por

varredura que permite identificar informações sobre os átomos. Terceiro,

seu tamanho está na escala do Angström (Å), ou seja, 10-10 m. Seria

equivalente a dividirmos um metro por 10.000.000.000 (dez bilhões) de

vezes.

Voltando as partículas fundamentais do átomo, temos que os

prótons e os nêutron são partículas 1836 vezes mais pesadas do que os

elétrons, por isso, muitas vezes, dizemos que a massa do elétron é

desprezível. Para efeito de natureza quantitativa, diz-se que a massa do

átomo ou do nêutron vale 1 (uma) unidade, ou seja, 1 u. Logo, a massa do

elétron equivale a 1 unidade dividida por 1836 vezes. Em relação à natureza

elétrica, os nêutrons são definidos como partículas não detentoras de carga

elétrica, os prótons com carga positiva e os elétrons com carga negativa.

Assim, podemos dizer que, no núcleo, encontramos as partículas com carga

positiva e na eletrosfera com a carga negativa. No estado fundamental, os

átomos equilibram as cargas positivas e negativas, não apresentando carga

elétrica excedente.


54

Se quiser saber a massa de uma partícula, e se pudesse desmembrar

o núcleo da eletrosfera, qual delas seria mais representativa na

quantificação da massa?

A eletrosfera é composta por elétrons, como representados nos

esquemas, mas suas trajetórias são definidas pela energia que permite

orbitar o núcleo do átomo. Assim, a eletrosfera foi dividida em níveis de

energia, de acordo com a energia que comportam. Quanto mais próximo

do núcleo menor é a energia, e mais distante maior energia. Um elétron

pode se deslocar de um orbital para o outro ganhando ou perdendo

energia. Os níveis de energia foram divididos e classificados como K (1), L

(2), M (3), N (4), O (5), P (6) e Q (7). Cada nível comporta uma determinada

quantidade de elétrons, respectivamente, 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98.


Profº Rafael Cunha

55

O átomo e um pouco de história

O estudo e a compreensão do átomo ocorreu graças a muitos

cientistas que contribuíram para a construção desse conhecimento.

Demócrito, também conhecido como “o risonho”, nasceu em 460

a.C. A sua contribuição para esse campo do conhecimento ocorreu quando,

a partir da percepção do cheiro do pão que se espalhava pelo ar, concluiu

que essas tais partículas se deslocavam pelo ar. Então, concebeu um

experimento mental partindo-se do princípio

de que se cortasse um pedaço de queijo em

pedaços menores chegaria a menor parte da

matéria, o que denominou átomo. Essa

palavra decomposta significa a = sem; tomos

= parte, logo, sugere-se que se algo não tem

parte, então não é divisível, ideia defendida

por Dalton muitos séculos depois.

Joseph J. Thomson ao estudar os raios

produzidos em seu experimento com a

ampola de Crookes, chegou à conclusão que

estes eram menores do que os átomos,

descobrindo uma das partículas que

compõem o átomo, o elétron.

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Joseph John Thomson (1856 - 1940).

John Dalton (1766 - 1844).

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56

No início do século XX, o neozelandês

Ernest Rutherford, chega à conclusão de que o

átomo é grande parte formado por espaço vazio,

e o núcleo sendo responsável pela maior parte de

sua massa. Associa-se sua hipótese ao modelo do

Sistema Solar.

Assim, como muitos modelos, o de

Rutherford também necessitava de melhorias,

então, outro cientista completa as ideias

anteriormente desenvolvidas, Niels Bohr, famoso

por aperfeiçoá-lo. Ele define que os elétrons

seguem órbitas definidas ao redor do núcleo e

que o deslocamento entre os diferentes níveis,

leva a perda ou ganho de energia.

Niels Henrik David Bohr (1885 - 1962).

Ampola de Crookes.

Niels Henrik David Bohr (1871 - 1937).

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Profº Rafael Cunha

57

Aula 10: Introdução à tabela periódica

Organizar qualquer tema ou descoberta científica requer uma sucessão de tentativas e

erros que vão sendo delineados com o tempo. Às vezes os cientistas conseguem acertar nas

primeiras tentativas, porém, na maioria das vezes, se apoiam em ideias pregressas, testam

novas hipóteses até chegarem a um acerto. Não foi diferente com a tabela periódica.

Situações-problema

• O que você gosta de organizar ou já teve muito trabalho em

organizar na sua casa?

• A ciência também se ocupa de organizar as coisas e/ou

fenômenos?

• Para que serve uma tabela periódica?

Aprender fazendo

Atividade 01

Recorte o modelo de tabela periódica disposto a seguir. A turma

dividida em grupos deve organizar os recortes da tabela periódica.

Lembrem de citar os critérios que provavelmente utilizaram para montar os

seus modelos. Ao término da atividade podem tirar uma foto para registrar.

A atividade dura aproximadamente 10 minutos. Vamos discutir os erros?

Esquema mostrando a disposição do elemento químico hidrogênio como representado na tabela periódica.

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58

Por Periodic_table.svg: Cepheusderivative work: OTAVIO1981 - Este ficheiro foi derivado de Periodic table.svg:tjokh´fgkh´hfgokhfyiujujfgjjjhiuud[, Domínio público,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25816392


Profº Rafael Cunha

59

PÁGINA EM BRANCO

ÁREA DESTINADA AO

RECORTE DA ATIVIDADE


60

A história da tabela periódica

O surgimento de um sistema de

organização dos químicos permitiu arranjar de

forma lógica os diferentes elementos.

O grande avanço na organização dos

elementos químicos ocorreu a partir do século XIX,

através dos estudos de Döbereiner sobre a massa

atômica de alguns elementos químicos. Algumas

décadas depois, o geólogo francês Chancourtois

também utiliza a massa atômica na sua estrutura de

organização dos elementos químicos na forma de parafuso, logo conhecido como

parafuso telúrico de Chancourtois.

E alguns anos depois, em 1864, John A. R.

Newlands apresentou um modelo em que separava

os elementos químicos em grupos de oito unidades

de massa atômica, tomando como base as

semelhanças nas propriedades físicas desses John Alexander Reina Newlands (1837 - 1898).

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Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois (1819 - 1886).

Johann Wolfgang Döbereiner (1780 - 1849).

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Profº Rafael Cunha

61

elementos. Essa forma de organização ficou conhecida como Lei das Oitavas de

Newlands. Cabe ressaltar que suas ideias não foram aceitas pela comunidade

científica da época, por utilizar um método baseado em escalas musicais. Veja

que nem sempre um bom método pode ser aceito em determinada época.

Dimitri Mendeleyev, trabalhando com

fichas para cada elemento e se baseando

em jogo de carta de baralho, propôs

organizar os elementos químicos em ordem

crescente de massa, e de forma semelhante

a Newlands observou uma periodicidade

entre alguns elementos. Foi em 1869 que o

cientista apresentou o modelo de tabela organizado de forma a ter os elementos

com mesmas propriedades na mesma coluna.

Posteriormente, no início do século XX, em 1913

e 1914, Henry Moseley descobriu o número atômico

associado a cada elemento químico, conceito

relacionado ao número de prótons. E através da soma

desses estudos é que temos a tabela periódica como a

conhecemos na atualidade.

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Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834 -1907).

Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887 -1915).

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62

A divisão da tabela periódica

Você já reconhece os elementos químicos organizados na forma de

tabela? Ainda não? Vamos começar a entender essa questão.

A tabela periódica é organizada estruturalmente em linhas e colunas.

As linhas são chamadas de períodos e as colunas podem também ser

conhecidas como grupos ou famílias.

Os períodos (linhas)

A tabela possui 7 períodos, formando 7 pilhas de linhas. Essa

organização ajuda a entender a distribuição dos elétrons em cada átomo,

porém não vamos nos concentrar nesse aspecto. Existem dois períodos

destacados na tabela periódica que são os lantanídeos e os actinídeos.

Os grupos ou famílias (colunas)

Ela possui dezoito grupos, ou seja, dezoito colunas numeradas

da esquerda para a direita. Uma classificação mais antiga propunha a

divisão dos grupos em 1A até 7A, 1B até 8B e 0. Os grupos possuem

uma grande importância sendo também denominados de outras

formas, como:

• Grupo 1: alcalinos. • Grupo 2: alcalino-terrosos.


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63

• Grupo 16: calcogênios. • Grupo 17: halogênios. • Grupo 18: gases nobres.

Os elementos químicos

O hidrogênio

É o elemento químico encontrado

na natureza no estado gasoso e possui

características específicas que o fazem

constituir um grupo em separado dos

demais.

Os metais

Os metais são caracterizados por

apresentarem brilho, além de serem

bons condutores de calor e

eletricidade. Também podem ser

modelados em placas (maleabilidade) ou

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Ferro antigo de passar roupa. Observe que já está com a aparência de objeto enferrujado.

Foto do Sol, estrela que aquece o nosso planeta. Aproximadamente, ainda há metade do estoque de hidrogênio para a atividade solar. Foto superior – em colocação real. Foto inferior – com inversão de cores.

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64

fios (ductibilidade). Também possuem facilidade em perder elétrons,

formando cátions.

Os não metais (ametais)

Os não metais são caracterizados por apresentarem características

praticamente antagônicas aos metais, como falta de brilho, não serem bons

condutores de calor, nem de eletricidade nem serem capazes de formarem

placas e fios. Ao estabelecerem uma ligação iônica, ganham elétrons

quando se ligam6 com os metais. É bom lembrar que muitos desses

elementos químicos estão na forma gasosa em temperatura ambiente.

Os não metais são o

carbono, nitrogênio, oxigênio,

flúor, fósforo, enxofre, cloro,

selênio, bromo, iodo e astato.

Agora, você pode escrever um pouco sobre a diferença dos metais e

não metais?

6 Quando se ligam com outros não metais, realizam ligações covalentes.

Pilha de carvão mineral.

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65

Gases nobres

Os gases nobres constituem um grupo formado, justamente, por

gases que possuem a característica de dificilmente se combinarem com

outros elementos. São representados pelo hélio, neônio, argônio, criptônio,

xenônio e radônio, somando seis elementos químicos.


66

Arrumando os elementos químicos na tabela periódica

Os átomos podem ser identificados pelo número atômico definido

pela letra Z (corresponde ao número de prótons) e pelo número de massa

definida pela letra A. Já o número de nêutron é dado pela letra n. Quando

queremos saber o número de massa de um átomo, pode-se quantificar pela

fórmula: A = Z + n

Ao identificar a tabela periódica pode-se verificar que todos os

elementos químicos representados apresentam a mesma identificação,

como disposta no esquema abaixo:

Cada um deles segue o seu número atômico, símbolo, nome e massa

atômica.

Ora, existem hoje 118 elementos químicos conhecidos e dispostos na

tabela periódica. Você deve estar se perguntando se há um critério para

organizar esses átomos, dessa forma facilitando os estudos. Existe sim.

Vamos começar com um desafio.

Esquema mostrando a disposição do elemento químico hidrogênio como representado na tabela periódica.

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Profº Rafael Cunha

67

Aprender fazendo

Atividade 02

Agora que você já sabe como é a tabela periódica, vamos relacionar

os assuntos vistos até agora. Para isso, vamos montar um recurso didático

que será utilizado para compreender as informações da tabela.

Vamos precisar de uma pasta plástica polionda (transparente),

caneta para projetor, fio de lã, um furador ou a ponta do compasso, palito

de dente e tampinhas de refrigerante ou objeto análogo.

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Foto mostrando os materiais utilizados na atividade prática.


68

Exercícios

1) Qual foi o critério adotado na classificação dos elementos químicos da tabela periódica? 2) Observe a imagem da tabela periódica em branco e faça o que se pede.

a. Numere todos os grupos e períodos. b. Nomeie sobre a tabela grupos ou períodos característicos. c. Hachure os quadrados que representam os elementos químicos classificados

como não metais. d. Numere os dez primeiros números atômicos referentes aos seus respectivos

elementos químicos. e. Quantos elementos químicos existem nessa representação da tabela periódica? f. Qual é o grupo formado por elementos químicos em que todos se encontram

no estado gasosos?

3) De acordo com a sua vivência, como você pode diferenciar claramente um metal de um não metal.

4) Que elementos químicos você pode encontrar em substâncias ou utensílios domésticos utilizados na cozinha? E em uma obra?

5) Antigamente os fios utilizados nas fiações residenciais podiam ser feitos como interior de alumínio. Na atualidade são fabricados fios com interior de cobre. Quais são as vantagens em relação ao novo material? E por que ele deve ser revestido?

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69

SISTEMA SOLAR 5


70

Diagnóstico situacional


Perguntas Opções (marque um X somente um item)

Os planetas são formados por matéria energia não sei responder

Todos os planetas são rochosos? sim não não sei responder

O Sol emite energia? sim não não sei responder

A Via Láctea é a nossa galáxia? sim não não sei responder

No espaço tem oxigênio? sim não não sei responder

Planetas e estrelas são corpos celestes? sim não não sei responder

O homem já pisou na Lua e Marte? sim não não sei responder

Existem outros sistemas planetários? sim não não sei responder

Só existe uma galáxia no universo? sim não não sei responder

O Universo sempre existiu? sim não não sei responder





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71

Aula 11: O Universo e o Sistema Solar

De onde viemos e para onde vamos? Nós somos os únicos seres vivos no universo? Crer ou saber? As dúvidas são maiores do que as respostas. De fato, você vai aprender que quanto mais estudar, maiores serão as dúvidas, ou pode-se dizer que elas vão ficando mais complexas. Talvez seja o maior segredo da vida, microscopicamente ou macroscopicamente, tendemos à complexidade.

Situação-problema • Qual é o tamanho do universo? • Há quanto tempo existe? • Quantos planetas existem no universo? • É correto afirmar que o Sistema Solar é o

único Sistema Planetário existente?

Aprender fazendo

Atividade 01

Agora os grupos devem separar uma cartolina e em grupo devem construir

a visão atual que têm do Sistema Solar (localizando seu lugar na galáxia). Façam

todas as anotações necessárias sobre o desenho. A atividade não é com consulta.

Depois entreguem ao professor. Ao término da aula ou em outra oportunidade o

professor retornará os trabalhos aos grupos para verificarem os seus resultados.

Galáxia de Andrômeda.

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72

O universo é uma grande malha, como um tecido tridimensional,

capaz de reter planetas, estrelas e todos os outros astros. Os estudos, até o

momento, nos dão indicativos de que ele é infinito. A sua existência, já

sabemos, que é da ordem de 13,8 bilhões de anos. O número de planetas

no universo pode ser obtido multiplicando o número de galáxias, pelo

número estimado de planetas em cada uma delas.

Algumas conclusões também podem ser tiradas. Ao olhar para o céu

noturno, constatamos que sua maior parte é formada por ausência de

estruturas luminosas. Justamente um dos critérios utilizados para classificar

os astros é a capacidade de emitir ou refletir a luz. Os que liberam luz e calor

são conhecidos como astros luminosos e os que refletem são os iluminados.

Cada galáxia é composta por inúmeros sistemas planetários, uns

conhecidos e outros ainda a serem descobertos.


Profº Rafael Cunha

73

Aula 11: O Sistema Solar

Crédito: m

odificado de LSkywalker / Shutterstock.com


74

O sistema solar, atualmente, é formado por oito planetas, sendo os

quatro primeiros mais próximos ao sol, classificados como rochosos, devido

à sua composição e os quatro últimos como gasosos, também possuidores

de anéis, mesmo que aparentemente não vistos.

Ainda temos os planetas anões que são formados por Ceres, Plutão

(anteriormente classificado como planeta), Haumea, Makemake e Éris. São

assim denominados, pois são pequenos em relação aos planetas e não

apresentam uma órbita limpa ao redor do Sol.

Cada planeta descreve uma órbita elíptica ao redor da estrela, que no

caso é o Sol. Assim são formados os sistemas planetários, com estrelas e

planetas interagindo entre si, sempre em movimento.

A maioria dos planetas do Sistema Solar possui satélites naturais que

orbitam ao seu redor, como é a caso da Lua ao redor da Terra. Marte por

exemplo possui duas luas: Fobos e Deimos.


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75

Aula 12: A Terra e os seus movimentos

A Terra já foi considerada o centro do Sistema Solar, defendido por Cláudio Ptolomeu. Demorou até considerarem os modelos heliocêntricos. Agradecemos a Galileu e Copérnico por essas descobertas. Assim como achamos que a Terra era o centro de tudo, continuamos achando que somos a única forma de vida no universo. É uma tendência humana, enquanto não descobrirmos um OVNI ou ET.

Situação-problema

• Por que os corpos giram ao redor de outros, no espaço?

Aprender fazendo

Atividade 01

Professor utilize um pedaço de pano, relativamente grande, como um lençol, diferentes frutas (com tamanhos variados) e bolinhas de gude.

Alterne as frutas que irão ficar no meio do tecido, enquanto alguns alunos seguram o tecido de forma a ficar esticado.

Depois peça para lançarem as bolinhas de gude que se desloquem ao redor das frutas. Se quiser peça aos alunos para tirarem fotos do deslocamento das bolinhas sobre o tecido.

Agora, cada aluno, deverá associar a atividade com uma situação real. Registre o número de voltas que a bolinha realizará no tecido e o tempo que leva para realizar o seu deslocamento.

Discuta as variações observadas com as alterações dos parâmetros.

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76

A Terra, aparentemente esférica, tem formato geoide7. Apresenta uma

inclinação em sua órbita e descreve dois tipos de movimentos: a rotação e a

translação.

A rotação consiste no movimento que a Terra faz ao redor do seu próprio

eixo e que dura 23 horas, 56 minutos e 4 segundos. Através desse movimento é

que identificamos os dias e as noites.

7 Forma geométrica esferoide associada a Terra.

Esquema do movimento de rotação e translação da Terra. Fora de escala.

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77

O movimento de translação é o que a Terra descreve ao redor do Sol. Ele

dura 365 dias e 6 horas. Está relacionado as manifestações das estações do ano,

equinócios (outono e primavera) e solstícios (inverno e verão).

A cada 4 anos há os anos bissextos, formados pela soma das 6 horas

restantes de quatro anos seguidos, formando 24 horas. Logo, acrescentasse mais

um dia, resultando na soma de 365 dias mais 1, equivalendo a um ano de 366

dias.


78

Exercícios

1) Considere a Terra e o Sol, qual deles ocupa o centro do Sistema Solar?

2) Cite quais os planetas são rochosos e quais são gasosos.

3) É correto afirmar que os planetas gasosos são possuidores de anéis?

4) Qual dos planetas é o mais próximo ao Sol? Pode-se dizer que é o mais quente?

Justifique.

5) Quais são as diferenças entre os satélites naturais e os planetas?

6) Diferencie os planeta-anões dos outros planetas?

7) Quais são os planetas anões?

8) Diferencie os movimentos de rotação em relação aos de translação.

9) O que são as estações do ano?

10) Qual é a finalidade dos anos bissextos?

11) O uso de relógios de pulso é muito comum entre as pessoas, porém muitas delas não

atentam ao fato de estar relacionado ao movimento da Terra. Qual dos movimentos

está relacionado ao uso dos relógios?

12) Você acredita na hipótese de vida fora da Terra? Defenda sua opinião.

13) Você lembra de alguma reportagem sobre o envio de algum robô para Marte? Qual?

Observação: como atividade

a ser realizada fora do

horário escolar, procure

alguma notícia sobre o

assunto.

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Imagem do Mars rover em Marte.


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79

NOÇÕES BÁSICAS DE FÍSICA 6


80

Diagnóstico situacional


Perguntas Opções


A física é uma ciência muita parecida com a química?


Uma pessoa pode estar

parada e em movimento ao mesmo tempo?


Os corpos exercem forças

entre si? sim não não sei responder

Ao empurra uma parede, ela também exerce uma força

sobre você?


Um carro ao frear bruscamente, pode ejetar uma pessoa para fora do

veículo?


Velocidade e aceleração são a mesma coisa?


Para um corpo manter-se em movimento, é preciso que uma força atue sobre ele?


Peso e massa são a mesma coisa?






Profº Rafael Cunha

81

Aula 13: Em movimento

Na verdade, a física você já conhece, tudo que fazemos no dia a dia é interpretado sob o olhar desta ciência. Criaram formas de quantificar o todo, seja a distância, tempo, velocidade, força, som, luz, ou seja, tudo!

Situação-problema • Todos os alunos sentados na sala estão parados ou em movimento? • Você estava no ponto de ônibus e alguém passa sentado dentro do veículo.

A pessoa estava parada ou em movimento? E alguém que tivesse ao lado dessa pessoa sentada no ônibus, estaria parado ou em movimento?

Aprender fazendo

Atividade 01

Professor separe a turma em dois grupos, um grupo analisará o deslocamento de uma

bolinha de gude a cada um metro. O outro grupo analisará o deslocamento do ponteiro do

relógio. Os grupos devem registrar os dados obtidos e registrar nos gráficos a seguir.

Para isso, você irá necessitar de bolinhas de gude, relógio com ponteiros, régua e

cronômetro (ou celular com função análoga).

Compare os dados e verifique em qual deles se verifica um movimento uniforme, ou

seja, quando um móvel8 desloca-se com velocidade constante. E qual é o indicativo no gráfico

que permite se chegar a tal conclusão?

8 Corpo em movimento.


82

Já vimos como ocorrem os fenômenos químicos, agora vamos

estudar os fenômenos físicos, que estudam os princípios que regem as leis

da natureza e que, na verdade, não resultam na alteração química da

matéria analisada.

A física trata dos estudos do movimento, ondas, magnetismo,

eletricidade, calor etc.

Quando estudamos os planetas vimos que estão sempre em

movimento. Na física é a mecânica que se ocupa desse estudo. Nada está

parado, basta refletirmos sobre a velocidade da Terra. Ela gira a uma

velocidade de 1666 km/h, e você acha que está realmente parado. A Terra

gira ao redor do Sol, a lua ao redor da Terra, o sistema solar ao redor da

galáxia e assim por diante.

Então, tudo vai depender do referencial, ou seja, posso estar parado

ou em movimento de acordo com o referencial que estou utilizando como

parâmetro. Dentro de um ônibus você estará em movimento em relação a

uma pessoa que está no ponto de ônibus, mas estará parado em relação ao

passageiro que está ao seu lado. Viu como é interessante?

O corpo que está em movimento é denominado de móvel. Ao analisar

o deslocamento do móvel, verifica-se a trajetória do movimento. O espaço

percorrido é medido através do metro, e que demanda uma fração de


Profº Rafael Cunha

83

tempo para a sua ocorrência, que é medida em segundos. Assim temos a

unidade metros por segundo (m/s). Essa unidade pode ser convertida para

km/h, veja:

Concluindo, para sabermos a velocidade de um móvel, basta

dividirmos o espaço percorrido (d) pelo tempo gasto (t).

Dessa forma, pode-se conhecer a velocidade de um automóvel, caso

tenha o valor do espaço percorrido e do tempo. Caso tenha o valor da

velocidade e do tempo, pode descobrir qual foi o espaço percorrido. Agora,

se tiver o valor do espaço percorrido e da velocidade, poderá descobrir o

tempo que levou para realizar o deslocamento.

m/s x3,6 km/h

km/h ÷3,6 m/s

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84

Aula 14: “Fazendo” força

Nada pior do que uma mudança de casa. Fazemos uma força danada para carregar muita coisa ou podemos dizer muita tralha. Quanto mais coisa temos, maior o “peso” a carregar. Independente de estudar física, sabemos que alguns fatores aumentam muito a força que realizamos para fazer uma mudança. Por exemplo, uma casa no fundo do terreno sem garagem, uma casa localizada em uma ladeira ou morro, um apartamento sem elevador. Ufa, fica tudo mais difícil. A única coisa que não poderia esquecer de te dizer é que carregamos a massa de um objeto e não peso.

Situação-problema • Um penhasco possui três pontos de salto. Um mergulhador pouco experiente

resolveu saltar na segunda tentativa do ponto mais alto, mesmo sendo alertado pelos seus companheiros em relação ao perigo existente na ação. Um mergulhador mais experiente resolveu não arriscar um salto do ponto mais alto. Quais as consequências para cada mergulhador?

Aprender fazendo

Atividade 01

Utilizando um skate (ou prancha com rodinhas), peça a um aluno para

subir no skate e em seguida empurrar a parede. Agora, faça a pergunta aos

alunos: A parede o empurrou ou ele a empurrou?

Comente as possíveis causas do resultado.


Profº Rafael Cunha

85

Alguma vez na vida já precisamos realizar uma mudança de imóvel

ou mesmo transportar um eletrodoméstico em casa, e nas duas situações

foi necessário realizar muita força para executar a ação. No dia a dia

dizemos, muitas vezes, força para isso ou para aquilo, mas você sabe o que

ela significa do ponto de vista científico? A dinâmica é a parte da mecânica

que se ocupa, na física, do estudo das forças. E a força nada mais é do que

um conceito que exprime a alteração do

estado de um corpo, como por exemplo

empurrar um carro que estava parado

ou desenroscar um componente

hidráulico.

Um renomado cientista do campo da

física chamado Isaac Newton enunciou três

leis que ficaram conhecidas como as leis de

Newton e mudaram a forma como

entendemos a relação entre os corpos, as

forças e os movimentos.

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Isaac Newton (1642-1727).

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https://commons.wikimedia.org/wiki/Isaac_Newton


86

1ª lei de Newton: ela diz que um corpo fica em repouso ou

movimento em linha reta uniforme, caso não sofra nenhuma perturbação

externa que altere o seu estado.

2ª lei de Newton: é conhecida como lei da aceleração. Quanto maior

a força aplicada sobre um corpo maior será a sua aceleração. Daí tem-se a

fórmula: F = m. a, em que F é força, m é massa e a é aceleração. As unidades

utilizadas, respectivamente, são N (newton), kg (quilograma) e m/s2 (metro

por segundo ao quadrado). Pode-se dizer que uma força de 1 N sobre um

corpo com 1 kg, gera uma aceleração de 1 𝑚𝑚𝑠𝑠.𝑠𝑠

.

Caramba! Com todo esse trânsito eu não

consigo andar.

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E o que é a inércia?

É a tendência ao equilíbrio. Se um

corpo está parado continua parado. Se

está em movimento, continua em

movimento retilíneo com velocidade

constante.


Profº Rafael Cunha

87

3ª lei de Newton: consiste na lei de ação e reação. Ela nos diz que

qualquer força aplicada sobre um corpo irá gerar outra força em sentido

contrário em igual intensidade e direção.

Agora que já leu sobre as três leis de Newton, você consegue associar

uma situação do seu cotidiano para cada uma delas?

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88

Exercícios

1) Diferencie os fenômenos físicos em relação aos fenômenos químicos. 2) Defina o conceito de móvel exemplificando-o. 3) É correto afirmar que todos os objetos sobre a superfície terrestre estão em

movimento? Justifique. 4) Um ônibus estava lotado e com velocidade de 100 km/h, quando os passageiros

começaram a reclamar e pediram para o motorista diminuir a velocidade. De repente ele necessitou frear e vários passageiros que estavam no corredor do ônibus foram lançados ao chão, com alguns feridos. Explique o fato, cientificamente.

5) Uma moto estava com velocidade de 70 km/h. Caso o motorista quisesse saber o valor em metros por segundo (m/s), qual seria a velocidade?

6) Um ciclista pedala três quilômetros e meio para chegar ao trabalho. Quantos quilômetros esse trabalhador pedala por dia?

7) Um motociclista percorreu 10 quilômetros em 20 minutos. Qual foi a velocidade média do percurso em m/s?

8) Observe a bolinha no esquema abaixo:

Você pode afirmar que a bolinha está aumentando ou diminuindo a velocidade? Justifique.

9) Você sabia que a velocidade da luz é de 300.000 km/s? Não? Então, se uma nave saísse da Terra em direção à lua, quanto tempo demoraria para ela chegar lá? Considere a distância da Terra à lua de 384.000 km.

10) Uma coisa muito comum na atualidade é as pessoas tirarem fotos a todo o momento, porém a qualidade das mesmas deixa muito a desejar. Dê uma explicação, considerando os aspectos estudados e relacionados ao movimento dos objetos.

11) Qual foi a importância de Isaac Newton para a ciência? 12) Diferencie as três leis de Newton e exemplifique cada caso com situações cotidianas. 13) Um carregador de mudança necessitava empurrar um sofá para transportá-lo.

Responda as perguntas a seguir: a. Qual artifício é utilizado pelo carregador para diminuir o atrito do sofá com o

chão, além de preservá-lo durante o transporte? b. Considerando que o sofá pese 50 kg, e com deslocamento de 0,1 m/s2, qual é a

força aplicada pelo carregador?

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Anexos


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Bibliografia

A HISTÓRIA DA CIÊNCIA : POR SEUS GRANDES NOMES. Rio de Janeiro : Ediouro publicações de lazer e cultura Ltda, 2015.

BRADY, James E. et al. Química: a matéria e suas transformações. LTC, 2012.

BRASIL, LDB. Lei 9394/96–Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Disponível http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9394. htm. Acesso em, v. 30, 2013.

CRUZ, Roque; GALHARDO FILHO, Emílio. Experimentos de química - em microescala, com materiais de baixo custo e do cotidiano. Editora Livraria da Física, 2004.

CURY, Carlos Roberto Jamil. Por uma nova educação de jovens e adultos. TV Escola, Salto para o Futuro. Educação de Jovens e Adultos: continuar... e aprender por toda a vida. Net, v. 20, 2008.

CURY, Carlos Roberto Jamil. Parecer do CNE/CEB 11/2000: diretrizes curriculares nacionais para educação de jovens e adultos. 2012.

GOWDAK, Demétrio; MARTINS, Eduardo. Coleção Ciências novo pensar: química e física, 9º ano. São Paulo: FTD, 2012.

PERUZZO, F. M.; CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. Volume 1 – 5 ed. – São Paulo : Moderna, 2009.

PICONEZ, Stela Conceição Bertholo. Educação escolar de jovens e adultos: das competências sociais dos conteúdos aos desafios da cidadania. Papirus Editora, 2012.

TOLA, José. Atlas de astronomia. São Paulo : FTD, 2007.


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GUIA DO PROFESSOR


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Prezado Mestre,

a seguir há a orientação de uso do material, bem como sugestões

metodológicas e de avaliação de aprendizagem. O livro foi criado para

atender o público específico da EJA, originalmente os estudantes do

município de Itaboraí – RJ.

Como utilizar o material didático

Diagnóstico Situacional

Antes de iniciar cada capítulo há a apresentação do diagnóstico

situacional, que vai orientar o professor em relação aos conhecimentos

prévios que os alunos já trazem para a aula. Além disso, incentiva a

participação discente desde o início da aula. A função dessa avaliação

diagnóstica não é quantificar o conteúdo que se pretende abordar, e sim

permitir direcionar um discurso convincente e participativo com a classe.

Orientação Docente

A orientação docente está separada por aula, assim como orientado

no material didático.

Lembre-se que o professor de acordo com os princípios da

metodologia proposta, tem papel orientador. Deve-se tentar afastar a ação

docente centralizadora. Ao invés disso, seja mais direcionador. Aproveite o

que os seus alunos trazem para a aula.


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Situação problema

Toda aula é precedida da apresentação de uma situação problema,

seja ela simples ou complexa. Espera-se que a aula se transforme na busca

por elucidar o problema central apresentado. O mestre tem liberdade de

colocar novas situações ou construir questões secundárias, porém o livro já

apresenta uma problemática para auxiliar a atividade docente.

Aprender Fazendo

Nesses tópicos encontram-se sugestões de atividades para serem

realizadas com os alunos, valorizando a interação, manuseio e

experimentação.

Avaliação de Aprendizagem

As propostas de avaliação de aprendizagem foram divididas em cinco

quesitos:

• Trabalhos individuais.

• Trabalhos coletivos.

• Apresentações.

• Atividades interativas, manuais e experimentos.

• Autoavaliação.

Seguem tabelas sugestivas de avaliação (vide apêndice 01) dos alunos

ao longo do curso, utilizando estratégias diferenciais, que não somente a

prova final.

Lembre-se que avaliar não é uma ação a ser realizada apenas através

das famosas provas escritas.


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Orientação metodológica docente

Aula 1: Metodologia científica Orientação docente • Peça aos alunos para sentarem em grupos. • Leia a situação-problema. • Desenvolva as atividades propostas no tópico Aprender fazendo. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Avaliação diagnóstica realizada pela atividade sugerida Diagnóstico situacional. • Avaliação oral (APS).

Aula 2: A ciência e a tecnologia

Orientação docente • Peça aos alunos para sentarem em grupos. • Leia a situação-problema. • Distribua textos de apoio, como sugestão são indicados dois exemplares “Os fatos

não fazem a Ciência” e “Tempo e conhecimento” 9. • Oriente que os grupos façam uma explanação oral sobre o tema abordado e os

correlatos. • Além disso, você pode aplicar uma das estratégias de avaliação de aprendizagem. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Avaliação diagnóstica realizada pela atividade sugerida Diagnóstico situacional –

contemplada na análise da aula anterior. • Confecção de trabalho coletivo sobre a relação entre ciência e o seu cotidiano. Pode

ser solicitada uma atividade de pesquisa prévia com relação ao COMPERJ. Deve haver liberdade no direcionamento da pesquisa, seja do ponto de vista econômico, social ou ambiental. O material será utilizado na aula posterior.

• Avaliação oral (APS). • Trabalho coletivo (TC).

Aula 3: Itaboraí – desenvolvimento sustentável e cidadania

Orientação docente • Peça aos alunos para sentarem em grupos. • Leia a situação-problema. • Utilize o texto do livro e as pesquisas para que cada equipe faça uma apresentação

oral sobre os tópicos relacionados as questões econômicas e políticas, comunidade, meio ambiente e oportunidades.

• Discussão temática realizada pela turma, com registro em paralelo das palavras-chave mencionadas pelos alunos.

9 Os fatos não fazem a Ciência (Campos, Maria Cristina da Cunha. Teoria e prática em ciências na escola Ed FTD, SP, 2009, 1ª edição – página 19) e Tempo e conhecimento (A história da ciência - por seus grandes nomes. Ed. Ediouro, RJ, 2015 – página 5).


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• Observação: nos colégios que não possuem sistema de representante de classe, a atividade representa um bom momento para que se realize a votação. Incentive os alunos com relação à participação discente nas decisões administrativas ou políticas do colégio.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Pesquisa (prévia), trabalho individual e trabalho coletivo. • Avaliação oral (APS). • Trabalho individual (TI). • Trabalho coletivo (TC).

Aula 4: Os fenômenos físicos e químicos

Orientação docente • Leia a situação-problema. • O professor deve explicar as atividades que serão realizadas no início da aula. • Observação: alguns elementos apresentados necessitam da intervenção do

professor para a explicação do funcionamento prático para a verificação de determinado fenômeno. Cuidado ao manusear os elementos utilizados na aula.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Trabalho coletivo (TC) e análise da participação na atividade prática (AP). • Atividade prática (AP). • Trabalho coletivo (TC).

Aula 5: Os estados da matéria e suas mudanças

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Divida a classe em equipes. • O professor deve explicar as atividades que serão realizadas no início da aula. • Os alunos devem explicar previamente fenômenos cotidianos e devem entregar as

respostas ao professor. • Depois devem assistir a um filme sobre o tema. • O professor devolve as respostas que devem ser completadas com canetas de outra

cor, preferencialmente.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Trabalho coletivo (TC). • Trabalho individual (TI) – a ser realizado juntamente com a apresentação (APS).

Aula 6: Propriedades da matéria (gerais e específicas)

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Os alunos devem ser orientados a assentar em equipe. • O professor deve explicar as atividades que serão realizadas no início da aula,

relacionadas as atividades sugeridas no tópico Aprender fazendo. Lembre-se que muitos materiais são utilizados nessa aula.


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• Peça aos grupos para recortarem os cartões contendo os nomes de cada propriedade da matéria.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Atividade prática (AP). • Participação oral (APS).

Aula 7: Substância pura e misturas

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Aula com atividade interativa. Recorte os cartões e classifique os objetos

apresentados. O professor irá fazer um jogo de perguntas e respostas com dicas para chegar-se a alguma conclusão.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Atividade prática (AP) • Participação oral (APS).

Aula 8: Separação de substâncias

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Concentre os alunos ao redor da mesa do professor ou bancada de laboratório. • Explique o tipo de proposta e análise será realizada na condução do trabalho. • Defina os critérios de segurança e de participação na aula. • Previamente deixe todos os materiais e recursos disponibilizados em uma mesa, que

no caso geralmente é a do professor. • Observação: nesse caso o professor já deve se deslocar com um pouco de

antecedência para, justamente, deixar tudo organizado. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Interação com a prática (atividade interativa) mais participação oral. Os alunos são

convidados a produzirem um relatório com base na aula. O relatório individual e a atividade do mapa conceitual contam como TI, a interação na atividade prática conta como AP e a participação e oralidade como APS.

• Trabalho individual (TI) = resumo descritivo da atividade prática. • Atividade prática (AP). • Participação oral (APS).

Aula 9: O átomo e suas partes

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Passe uma folha para anotações das respostas dos alunos em relação à primeira

pergunta da orientação docente. • Depois discuta as respostas obtidas. Sugestões de avaliação da aprendizagem


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• Avaliação diagnóstica realizada pela atividade sugerida Diagnóstico situacional. • Atividade escrita em grupo, resumo e participação oral. A produção de exercício

escrito conta como TC, assim como o resumo sobre os átomos e suas teorias. Pode ser pontuada a participação oral contando como APS.

• Atividade prática (TC) = exercício escrito + resumo (necessidade de pesquisa) • Apresentação (APS)

Aula 10: Introdução à tabela periódica

Orientação docente • Peça aos alunos para sentarem em grupos. • Leia a situação-problema. • Faça uma análise preliminar das concepções prévias do assunto, verificando os casos

em que os alunos já foram apresentados à tabela periódica. Faça um grupo em separado com os alunos que já a conhecem.

• Realize uma breve explicação sobre a tabela periódica, seguida de uma rápida apresentação da tabela periódica, por no máximo cinco minutos. Depois os alunos são convidados a participarem de uma atividade interativa de montagem de uma tabela periódica fracionada.

• Depois discuta os resultados obtidos na atividade de aprender fazendo.

Sugestões de avaliação da aprendizagem • Participação na atividade interativa e lúdica realizada pelos grupos. A atividade foi

pontuada como AP no desenvolvimento do jogo da tabela periódica e como APS durante a participação oral no transcorrer da aula.

• Trabalho individual (TI) – resolução dos exercícios. Aula 11: O Sistema Solar

Orientação docente • Peça aos alunos para sentarem em grupos. • Leia a situação-problema. • Leia o tópico Aprender Fazendo e peça aos alunos para reproduzirem a atividade

proposta. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Atividade prática (AP). • Participação oral (APS).

Aula 12: A Terra e os seus movimentos

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Divida a classe em equipes. • Peça para eles realizarem a atividade sugerida no tópico Aprender fazendo. Lembre-

se que os alunos devem levar o material para a aula. • Depois faça uma dinâmica oral sobre as percepções de cada aluno sobre a atividade. Sugestões de avaliação da aprendizagem


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Aula 13: Em movimento

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Divida a classe em equipes. • Desenvolva a atividade proposta no tópico Aprender fazendo. • Não se esqueça de pedir aos alunos para trazerem o material necessário a aula. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Atividade prática (AP). • Participação oral (APS). • Trabalho individual (TI) – resolução dos exercícios.

Aula 14: “Fazendo” força

Orientação docente • Leia a situação-problema. • Divida a classe em equipes. • Desenvolva a atividade proposta no tópico Aprender fazendo. • Discuta as percepções dos alunos mediante a realização da atividade prática. Sugestões de avaliação da aprendizagem • Participação oral (APS). • Trabalho individual (TI) – resolução dos exercícios.


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APÊNDICES

Modelos para a avaliação de aprendizagem Análise da APS – aula ______

Nas atividades de apresentação oral e seminários são levadas em consideração detalhes de análise, como: apresentação

oral, fluência, oralidade e uso correto dos conceitos científicos, além de tentativas próximas ao uso correto.

Aluno 25% 25% 25% 25% Detalhes de

Pontuação

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Legenda: Coluna 25%: representa a marcação de um indicativo de participação na aula prática/manual/interativa. Detalhes de pontuação: é a coluna que representa valores percentuais negativos ou positivos, que diminuem ou aumentam o somatório do valor obtido, em porcentagem, da soma das quatro colunas de 25%. Lembrando que o valor máximo é 100%.

Análise da AP – aula ______ Nas atividades práticas, manuais, interativas são levadas em consideração na análise detalhes, como: como capacidade de

troca de ideias com os colegas, interação com os objetos, tentativas de acerto e manuseio correto dos objetos propostos.

Aluno 25% 25% 25% 25% Detalhes de

Pontuação

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Legenda: Coluna 25%: representa a marcação de um indicativo de participação na aula prática/manual/interativa. Detalhes de pontuação: é a coluna que representa valores percentuais negativos ou positivos, que diminuem ou aumentam o somatório do valor obtido, em porcentagem, da soma das quatro colunas de 25%. Lembrando que o valor máximo é 100%.


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Legenda: os componentes selecionados na avaliação da aprendizagem utilizados no período devem ser marcados, para serem computados na média. + representa a marcação referente à participação discente; – representa a marcação referente à não participação discente; F representa a falta discente. TI – trabalhos individuais; TC – trabalhos coletivos; API – atividades manuais ou de interação; APS – oralidade (participação oral) e apresentações; AA – autoavaliação; DF – desempenho final.

coleção aprender fazendo ciências 9 - app.uff.br rafael barbosa.pdf · eja | ciências 9º ano ....

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