Jornada Química dos Metais

Desenvolvida por: Maria … (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Química
Temática: Análise de Número de Oxidação e Processos de Óxido-Redução

Esta atividade prática é projetada para oferecer aos alunos do 2º ano do Ensino Médio uma imersão em conceitos de número de oxidação (nox) e processos de óxido-redução aplicados no cotidiano. Os alunos iniciarão com um debate sobre a relevância desses conceitos na vida diária, seguido por um jogo de cartas que promoverá a compreensão e associação de pares de metais e seus estados de nox. Uma saída de campo para uma indústria metalúrgica permitirá aos alunos visualizar e compreender processos reais de extração e tratamento de metais, conectando-se com o que estudaram em sala. Ao final, os alunos terão a oportunidade de apresentar suas próprias experiências e experimentos de eletrólise, demonstrando a alteração de números de oxidação em soluções aquosas, consolidando seu aprendizado através da prática e exposição de resultados. Esta atividade, integrada por metodologias ativas, busca engajar o estudante e promover a aprendizagem significativa e conectada ao mundo real.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta atividade visam promover uma compreensão aprofundada dos conceitos de número de oxidação e processos de óxido-redução, contextualizando-os através de exemplos práticos que facilitam a aplicação no mundo real. A intenção é desenvolver o pensamento crítico dos alunos para que possam avaliar e aplicar o conhecimento adquirido de maneira eficaz. A atividade se estrutura de modo a facilitar a aprendizagem colaborativa e a interação entre colegas, promovendo habilidades como comunicação, análise crítica, liderança e autonomia no aprendizado.

  • Compreender e aplicar os conceitos de número de oxidação em reações químicas.
  • Desenvolver a capacidade de identificar e analisar processos de oxidação e redução em situações práticas.
  • Fomentar a interdisciplinaridade através da análise de processos industriais de extração de metais.
  • Estimular o trabalho colaborativo e desenvolvimento de habilidades socioemocionais.
  • Promover a autonomia dos alunos através da condução de experimentos de eletrólise.
  • Desenvolver habilidade de comunicação eficaz por meio de apresentações orais dos resultados obtidos nos experimentos.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT301: Analisar reações químicas como transformações de energia e matéria, compreendendo aspectos relacionados ao uso sustentável e suas aplicações industriais e tecnológicas.
  • EM13CNT302: Utilizar e aplicar o conceito de número de oxidação na análise de reações de oxirredução, desenvolvendo a capacidade de resolução de problemas em contextos teóricos e práticos.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático abrange conceitos-chave de química, tais como número de oxidação, reações de óxido-redução, pilhas químicas e eletrólise. A atividade inicia-se com a fundamentação teórica desses conceitos, seguida por aplicações práticas que permitem a consolidação do conhecimento teórico através de atividades em sala e visitas in loco. O objetivo é não apenas compreender a teoria, mas também ver sua aplicação no cotidiano, especialmente em processos industriais, promovendo uma aprendizagem contextualizada.

  • Teoria e aplicação de número de oxidação.
  • Reações de oxidação e redução.
  • Processos industriais de extração e tratamento de metais.
  • Introdução à eletrólise e suas aplicações práticas.

Metodologia

As metodologias empregadas nesta atividade incluem uma combinação de rodas de debate, aprendizagem baseada em jogos, aulas expositivas e saídas de campo, seguidas de atividades laboratoriais práticas. Esta combinação busca oferecer uma abordagem holística que atenda aos diferentes estilos de aprendizagem dos alunos. As rodas de debate fomentam a troca de ideias e desenvolvimento crítico. Os jogos facilitam a aprendizagem através da ludicidade e engajamento, incrementando a motivação. As saídas de campo conectam a teoria com a prática real, proporcionando experiências tangíveis e imediatas. Por fim, a apresentação de experimentos desenvolve habilidades de comunicação e síntese de informações.

  • Roda de debate.
  • Aprendizagem baseada em jogos.
  • Aula expositiva.
  • Saída de campo para uma indústria metalúrgica.
  • Apresentação de experimentos.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade foi planejado para ser executado em cinco aulas de 50 minutos, cada uma com um foco e metodologia distintas. A primeira aula introduz o tema através de um debate. As duas aulas seguintes empregam jogos para fixação dos conceitos tratados. A quarta aula envolve a saída de campo, proporcionando observação e análise real dos processos químicos. A última aula é dedicada à apresentação dos experimentos realizados pelos alunos, consolidando o aprendizado com foco na comunicação e na análise crítica dos resultados obtidos. Essa estrutura permite um progresso gradual e sistemático, garantindo uma absorção eficaz dos conteúdos ao longo do cronograma.

  • Aula 1: Debate introdutório sobre a aplicação de nox no cotidiano.
  • Momento 1: Introdução e contextualização (Estimativa: 10 minutos)
    Inicie a aula apresentando aos alunos o conceito de número de oxidação (nox) e sua relevância em reações químicas cotidianas. É importante que você estabeleça uma conexão com exemplos práticos, como oxidação de metais, para facilitar o entendimento. Estimule os alunos a refletirem sobre onde observam a oxidação em seu dia a dia, preparando o terreno para o debate.

    Momento 2: Formação de grupos de discussão (Estimativa: 5 minutos)
    Divida a turma em pequenos grupos, facilitando um ambiente onde todos tenham oportunidade de expressar suas ideias. Oriente os alunos sobre as regras do debate, enfatizando o respeito às opiniões dos colegas.

    Momento 3: Debate em grupos (Estimativa: 20 minutos)
    Permita que os grupos discutam sobre situações em que o conhecimento de nox pode ser aplicado, como conservação de energia nas pilhas. Circule entre os grupos para oferecer suporte e direcionar as discussões caso necessário. Observe se os alunos conseguem relacionar o conceito teórico com aplicações práticas e intervém se perceber dificuldades.

    Momento 4: Síntese coletiva e reflexão (Estimativa: 10 minutos)
    Reúna todos os grupos para compartilhar suas principais conclusões. Execute um momento de reflexão coletiva, questionando os alunos sobre os pontos mais relevantes discutidos e as possíveis aplicações do conhecimento no cotidiano. Valorize a participação de todos e incentive a construção compartilhada da aprendizagem.

    Momento 5: Avaliação rápida e feedback (Estimativa: 5 minutos)
    Feche a aula com uma avaliação qualitativa sobre a participação e cooperação dos alunos durante o debate. Recolha feedback dos alunos sobre o que aprenderam e como a discussão os ajudou a compreender o tema. Estimule a autoavaliação sobre a contribuição pessoal de cada um durante as discussões.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Considere o uso de gravações ou transcrições para alunos que possam ter dificuldades em acompanhar o debate em tempo real. Ofereça apoio individual ou do professor auxiliar a alunos que precisem de maior orientação durante as discussões. Permita que alunos com dificuldades de comunicação escrita ou oral possam participar de forma alternativa, como através de desenhos ou esquemas, para expressar suas ideias. Incentive um ambiente inclusivo e acolhedor, ressaltando a importância da diversidade de opiniões e experiências para todos os alunos.

  • Aula 2: Jogo de cartas para associar metais e estados de nox.
  • Momento 1: Introdução ao Jogo de Cartas e Revisão (Estimativa: 10 minutos)
    Comece a aula relembrando rapidamente o conceito de número de oxidação (nox) em diferentes elementos químicos. Explique as regras do jogo de cartas: os alunos devem formar pares compostos por metais e seus respectivos estados de nox. É importante que você demonstre um exemplo simples para garantir que todos entenderam a mecânica do jogo. Pergunte se há dúvidas antes de iniciar, garantindo que todos saibam como proceder.

    Momento 2: Formação de Grupos e Distribuição de Cartas (Estimativa: 5 minutos)
    Divida os alunos em grupos de quatro a cinco participantes. Distribua os baralhos de cartas previamente preparados, contendo cartas com desenhos ou símbolos de metais e seus estados de nox. Sugira que a formação dos grupos considere diferentes níveis de entendimento para que os alunos possam colaborar entre si.

    Momento 3: Dinâmica do Jogo de Cartas (Estimativa: 25 minutos)
    Inicie o jogo, orientando os alunos a formarem pares corretos de cartas. Circule pela sala para observar o andamento do jogo e certifique-se de que os alunos estão engajados e compreendendo a atividade. Ofereça ajuda a grupos que apresentem dificuldades, apresentando pistas ou retirando dúvidas sobre os estados de nox. Avalie o entendimento dos alunos por meio de observação direta, verificando a precisão dos pares formados. Incentive o raciocínio lógico e debate entre os grupos ao resolverem os pares.

    Momento 4: Discussão e Reflexão (Estimativa: 5 minutos)
    Após o término do jogo, reúna a turma para discutir quais pares foram mais desafiadores e por quê. Permita que alunos compartilhem estratégias bem-sucedidas e dificuldades enfrentadas durante o jogo. É importante que você valorize o esforço colaborativo e incentive a troca de informações entre os alunos. Finalize a discussão destacando a importância de compreender o número de oxidação na aplicação de reações químicas no cotidiano.

    Momento 5: Avaliação e Feedback (Estimativa: 5 minutos)
    Conclua a aula avaliando qualitativamente o desempenho dos alunos na atividade do jogo. Peça para que os alunos façam uma autoavaliação quanto ao que aprenderam e quais pontos ainda precisam ser esclarecidos. Recolha feedback sobre o formato da aula, perguntando como a atividade os ajudou a entender o conceito de nox. Anote observações para ajustes em aulas futuras.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Considere fornecer jogos com letras ou números de fácil leitura e cores contrastantes para alunos com dificuldades visuais. Permita a utilização de materiais tácteis para que estudantes com necessidades específicas possam identificar as cartas através do toque. Use um microfone ou plantas de vozes para alunos que tenham alguma perda auditiva, garantindo que todas as instruções sejam ouvidas claramente. Encoraje a participação ativa de todos os alunos, permitindo que contribuam de acordo com suas formas de comunicação preferidas, como material visual, oral ou escrito.

  • Aula 3: Revisão e aprofundamento com jogo de simulação de pilhas químicas.
  • Momento 1: Revisão Conceitual e Introdução ao Jogo (Estimativa: 10 minutos)
    Inicie a aula realizando uma breve revisão dos conceitos de número de oxidação e reações de óxido-redução. Apresente o objetivo do jogo de simulação de pilhas químicas, destacando a aplicação desses conceitos no jogo. Explique as regras do jogo: os alunos deverão montar simulações de pilhas químicas para entender a transferência de elétrons e o funcionamento dos processos de oxidação e redução.

    Momento 2: Formação de Grupos e Início do Jogo (Estimativa: 5 minutos)
    Divida os alunos em grupos de quatro ou cinco participantes, incentivando que os grupos tenham uma diversidade de entendimento para promover a colaboração. Distribua os kits de materiais necessários para a simulação de pilhas químicas. Certifique-se de que todos compreendam suas funções dentro do grupo.

    Momento 3: Dinâmica do Jogo e Simulação (Estimativa: 25 minutos)
    Oriente os grupos a iniciarem a simulação, montando pilhas químicas e observando as reações. Circule pela sala para garantir que as simulações estejam funcionando corretamente e ofereça assistência aos grupos que necessitarem. Facilite a solução de problemas e incentive que os alunos discutam as suas observações e conclusões sobre os processos estudados. Avalie a participação e compreensão dos alunos através da observação direta e intervenha quando necessário.

    Momento 4: Discussão e Reflexão Coletiva (Estimativa: 5 minutos)
    Reúna os alunos para uma discussão sobre o que aprenderam e os desafios enfrentados durante as simulações. Permita que os grupos compartilhem suas estratégias e dificuldades, promovendo um diálogo aberto e colaborativo. Destaque a relevância do entendimento dos conceitos de pilhas químicas no contexto prático para tecnologias do cotidiano.

    Momento 5: Avaliação e Feedback (Estimativa: 5 minutos)
    Conclua a aula fazendo uma avaliação qualitativa sobre o engajamento e a participação dos alunos no jogo. Peça que façam uma autoavaliação sobre o aprendizado e que destaquem aspectos que ainda tenham dúvidas. Recolha feedback sobre a experiência do jogo e suas contribuições para o entendimento dos conceitos.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Adapte as instruções de montagem das pilhas utilizando recursos visuais ou táteis para atender diferentes estilos de aprendizagem. Considere o uso de gráficos simplificados ou diagramas coloridos para alunos que necessitem de suporte visual. Forneça acompanhamento individual ou em pequenos grupos, quando necessário, para garantir que todos compreendam as etapas do jogo. Incentive o uso de linguagem acessível e simples, estimulando um ambiente inclusivo e colaborativo durante as discussões e reflexões coletivas. Ofereça a possibilidade de participação por meio de diferentes formas de expressão, como escrita ou desenho, para alunos com dificuldades na comunicação oral.

  • Aula 4: Visita a uma indústria metalúrgica para observação prática.
  • Momento 1: Chegada e Introdução à Visita (Estimativa: 10 minutos)
    Inicie a visita com um breve acolhimento dos alunos na entrada da indústria metalúrgica. É importante que você apresente o objetivo da saída de campo, destacando os conceitos de extração e tratamento de metais que serão observados. Prepare os alunos com orientações de segurança e protocolo a serem seguidos durante a visita. Observe se os alunos estão seguindo as instruções de segurança adequadamente e permita que façam perguntas para esclarecer quaisquer dúvidas antes de entrarem na área de produção.

    Momento 2: Tour Guiado pela Indústria (Estimativa: 25 minutos)
    Conduza os alunos em um tour guiado pelas principais áreas de produção da indústria, acompanhados por um especialista da empresa. Oriente os alunos a observar as etapas do processo de extração e tratamento de metais, ligando os conceitos teóricos estudados em sala com as práticas reais. Sugira que os alunos tomem notas ou façam pequenas anotações para posterior elaboração de um relatório. Durante o tour, faça perguntas direcionadas para verificar o entendimento dos alunos e incentivar uma observação mais crítica e investigativa do ambiente.

    Momento 3: Discussão Aberta e Dúvidas (Estimativa: 10 minutos)
    Apos o tour, reúna os alunos em uma área reservada da indústria para uma sessão de discussão aberta. Permita que levantem questões e compartilhem suas observações sobre a visita. É crucial que você foque em conectar o que foi visto com aplicações práticas dos conceitos de reações de oxidação e reduçao em contextos industriais. Avalie a participação dos alunos na discussão através das perguntas e contribuições feitas, indicando interesse e compreensão.

    Momento 4: Encerramento e Feedback (Estimativa: 5 minutos)
    Finalize a visita agradecendo aos profissionais da empresa pela recepção e aos alunos pela participação e empenho. Peça que reflitam sobre o que aprenderam e como podem relacionar o que viram na prática com o que estudam em sala de aula. Reúna feedback dos alunos sobre a experiência, incluindo o que acharam mais interessante ou desafiador. Registre esse feedback para ajustar futuras atividades práticas semelhantes.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Para garantir uma experiência inclusiva para todos os alunos, certifique-se de que o tour pela indústria esteja acessível a todos, considerando rampas ou elevadores se houver alunos com mobilidade reduzida. Forneça um resumo impresso ou digital das informações-chave da visita, para apoiar alunos que possam ter dificuldades em acompanhar oralmente. Se possível, ofereça dispositivos de áudio para amplificação de som para alunos com perda auditiva. Incentive a participação de todos na discussão final, permitindo diferentes formas de expressão, como escrita ou desenhos, para aqueles que preferirem.

  • Aula 5: Apresentação dos experimentos de eletrólise e discussão dos resultados.
  • Momento 1: Abertura e Preparação para Apresentações (Estimativa: 10 minutos)
    Inicie a aula fazendo uma breve introdução sobre a importância dos experimentos de eletrólise. Explique que os alunos apresentarão seus experimentos e que a aula será uma troca de conhecimentos e impressões. Organize a classe para facilitar a apresentação, certificando-se de que todos os grupos tenham os materiais necessários prontos.

    Momento 2: Apresentações dos Grupos (Estimativa: 30 minutos)
    Divida o tempo de apresentação igualmente entre os grupos, garantindo que cada grupo tenha cerca de 5 minutos para apresentar e 1 minuto para perguntas. Oriente os alunos a explicarem o objetivo do experimento, o procedimento realizado e os resultados obtidos. É importante que você incentive a clareza e a objetividade das apresentações, oferecendo intervenções quando necessário. Avalie a compreensão dos alunos ao observar e fazer perguntas durante ou após cada apresentação.

    Momento 3: Discussão Coletiva e Revisão dos Conceitos (Estimativa: 5 minutos)
    Conduza uma discussão coletiva após as apresentações para revisar os principais conceitos de eletrólise observados durante a aula. Permita que os alunos compartilhem suas observações sobre as apresentações dos colegas. Incentive o uso de exemplos práticos para reforçar a aprendizagem.

    Momento 4: Feedback e Encerramento (Estimativa: 5 minutos)
    Conclua a aula solicitando feedback dos alunos sobre a experiência de apresentar e assistir aos experimentos de eletrólise. Estimule que destaquem o que gostaram e o que poderia ser melhorado. Avalie a participação e o engajamento dos alunos durante a aula, valorizando suas contribuições e promovendo uma reflexão sobre as aprendizagens.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Ofereça espaço para apresentações utilizando diferentes suportes, como slides, vídeos ou maquetes, para atender a diversas formas de expressão. Garanta que alunos mais introvertidos ou que tenham dificuldades de comunicação oral possam apresentar individualmente ou em grupos pequenos. Forneça feedbacks visuais ou por escrito para alunos que possam ter dificuldades auditivas. Assegure que todos os materiais visuais usados sejam legíveis a longas distâncias e com bom contraste de cores.

Avaliação

A avaliação da atividade será diversificada, compreendendo métodos formativos e somativos para garantir a cobertura ampla dos objetivos de aprendizagem. Os alunos serão avaliados pela participação e engajamento durante os debates e jogos, onde a capacidade de formular, expressar ideias e resolver problemas será observada. Na saída de campo, os alunos deverão preparar um relatório, o que avalia a capacidade de observação e síntese. Os experimentos de eletrólise servirão como avaliação somativa, incorporando os conhecimentos adquiridos sobre nox e demonstrando habilidade prática e teórica. Feedback individual e coletivo será dado ao longo do processo, fomentando a melhoria contínua e respeitando as especificidades de cada aluno.

  • Qualitativa: Participação e engajamento nos debates e jogos.
  • Relatório da saída de campo relatando observações.
  • Experimento: Demonstração prática de eletrólise e apresentação oral.
  • Feedback contínuo: Formativo, com foco em melhorias específicas.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para essa atividade proporcionam uma experiência rica e diversificada. Espera-se utilizar materiais didáticos, como cartas para jogos, modelos teóricos e experimentais, bem como equipamentos de laboratório. O uso de tecnologias educacionais, como slides e vídeos explicativos durante as aulas expositivas, complementa a aprendizagem e mantém o interesse dos alunos. A visita à indústria metalúrgica exige coordenação logística e preparação antecipada para garantir segurança e relevância. Estes recursos foram selecionados para maximizar o aprendizado ao integrar diversas mídias e contextos práticos.

  • Cartas de jogo com elementos químicos.
  • Materiais audiovisuais para apoio nas aulas expositivas.
  • Equipamentos básicos de laboratório para experimentos de eletrólise.
  • Acesso e transporte para indústria metalúrgica.

Inclusão e acessibilidade

Sabemos que o ambiente educacional pode ser desafiador em termos de inclusão, e reconhecemos o compromisso dos professores em atender às necessidades de todos os alunos de maneira eficaz e equilibrada. Embora esta turma específica não apresente condições ou deficiências, é essencial manter um ambiente acessível e inclusivo. As estratégias envolvem adaptar as instruções e explicações, utilizando recursos visuais robustos para apoiar diferentes estilos de aprendizagem. Mesmo sem necessidade de modificações específicas, é importante garantir espaços colaborativos onde todas as vozes possam ser ouvidas e valorizadas, promovendo a troca e o respeito mútuo em sala de aula.

  • Utilização de recursos visuais para facilitar compreensão.
  • Criação de um ambiente colaborativo inclusivo para o diálogo.
  • Adaptação de atividades práticas para promover envolvimento de todos.
  • Abertura para feedbacks e sugestões dos alunos para melhora contínua.

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