De Vela a Vapor: Entendendo as Máquinas Térmicas

Desenvolvida por: Dons L… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências
Temática: Evolução das Máquinas Térmicas

Esta atividade aborda a evolução das máquinas térmicas, desde a invenção da máquina a vapor até as modernas tecnologias movidas a combustíveis alternativos. Os alunos serão estimulados a explorar como as inovações nas máquinas térmicas transformaram a sociedade, a economia e o ambiente ao longo do tempo. Divididos em grupos, os estudantes conduzirão pesquisas sobre diferentes tipos de máquinas térmicas, incluindo suas características, princípios de funcionamento, vantagens, desvantagens e os impactos socioambientais associados. Cada grupo será responsável por criar um pôster ou uma apresentação digital para sumarizar suas descobertas. A atividade culminará com uma exposição, onde os grupos apresentarão seus trabalhos, permitindo a troca de conhecimentos e a reflexão crítica sobre o tema.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo desta atividade é proporcionar aos alunos uma compreensão ampla sobre a evolução das máquinas térmicas e seu papel fundamental no desenvolvimento humano. Visa também promover habilidades de pesquisa, análise crítica e síntese de informações, bem como estimular a consciência sobre as implicações energéticas e ambientais das escolhas tecnológicas. Pretende-se que, ao final da atividade, os alunos sejam capazes de identificar diferentes tipos de máquinas térmicas, compreender seus princípios de funcionamento e avaliar seus impactos socioambientais, fomentando um pensamento crítico sobre a sustentabilidade e a inovação tecnológica.

  • Compreender a importância das máquinas térmicas na evolução da sociedade.
  • Desenvolver habilidades de pesquisa, análise crítica e apresentação de informações.
  • Avaliar os impactos socioambientais das máquinas térmicas e suas implicações energéticas.
  • Fomentar a consciência sobre a importância do desenvolvimento sustentável nas inovações tecnológicas.

Habilidades Específicas BNCC

  • EF07CI02: Diferenciar temperatura, calor e sensação térmica nas diferentes situações de equilíbrio termodinâmico cotidianas.
  • EF07CI03: Utilizar o conhecimento das formas de propagação do calor para justificar a utilização de determinados materiais (condutores e isolantes) na vida cotidiana, explicar o princípio de funcionamento de alguns equipamentos (garrafa térmica, coletor solar etc.) e/ou construir soluções tecnológicas a partir desse conhecimento.
  • EF07CI05: Discutir o uso de diferentes tipos de combustível e máquinas térmicas ao longo do tempo, para avaliar avanços, questões econômicas e problemas socioambientais causados pela produção e uso desses materiais e máquinas.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade inclui a história e a evolução das máquinas térmicas, princípios básicos da termodinâmica, métodos de propagação do calor e a importância dos avanços tecnológicos em máquinas térmicas na transformação das sociedades. Será dada especial atenção aos aspectos socioambientais relacionados ao uso de diferentes tipos de combustíveis e ao desenvolvimento sustentável na inovação de novas tecnologias energéticas.

  • História e evolução das máquinas térmicas
  • Princípios da termodinâmica e propagação do calor
  • Máquinas térmicas e sociedade: impactos econômicos e culturais
  • Impactos socioambientais do uso de máquinas térmicas
  • Sustentabilidade e inovação tecnológica em máquinas térmicas

Metodologia

A metodologia ativa aplicada nessa atividade estimula a autonomia dos alunos na construção do conhecimento. Serão utilizadas pesquisas em grupos, seguidas de momentos de discussão e apresentação, para permitir que os estudantes façam conexões entre o conhecimento teórico e suas implicações práticas. Essa abordagem pedagógica busca não só transmitir informações, mas também desenvolver habilidades analíticas, criatividade e consciência crítica sobre as questões abordadas.

  • Pesquisa em grupo sobre as máquinas térmicas
  • Elaboração de pôsteres ou apresentações digitais
  • Exposição e apresentação dos trabalhos aos colegas
  • Discussões em grupo sobre os impactos socioambientais

Aulas e Sequências Didáticas

A carga horária total da atividade será de 2 horas, divididas em duas aulas de 50 minutos. Na primeira aula, será feita a introdução ao tema e organização dos grupos para pesquisa. Na segunda aula, ocorrerá a finalização dos trabalhos e exposição das apresentações.

  • Aula 1: Introdução ao tema e início da pesquisa em grupo.
  • Aula 2: Conclusão dos trabalhos e exposição das apresentações.

Avaliação

A avaliação focará na capacidade dos alunos de conduzir pesquisas relevantes, a qualidade da análise crítica sobre os temas abordados, a criatividade na apresentação dos resultados e a participação na discussão dos impactos socioambientais. Cada grupo será avaliado pela clareza da informação apresentada, pelo entendimento dos princípios de funcionamento das máquinas térmicas estudadas e pela capacidade de relacionar os impactos socioambientais derivados. Poderá ser aplicado um questionário reflexivo individual ao final, para avaliar a compreensão individual sobre a importância das escolhas tecnológicas sustentáveis.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários incluem acesso à internet para a pesquisa, materiais para a criação dos pôsteres ou acesso a computadores para a elaboração de apresentações digitais. Além disso, será útil contar com o apoio de livros didáticos e recursos audiovisuais para fornecer uma base teórica sólida. A biblioteca e o laboratório de informática da escola serão os principais espaços utilizados.

  • Computadores com acesso à internet
  • Materiais para elaboração de pôsteres (papel, tintas, canetas)
  • Livros didáticos e recursos audiovisuais
  • Laboratório de informática

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