Átomo 3D: Modelando o Invisível

Desenvolvida por: Geuza … (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Química
Temática: Estrutura atômica

Nesta atividade, os alunos do 1º ano do Ensino Médio irão construir modelos tridimensionais de átomos utilizando materiais como bolas de isopor, arame e tinta. Cada grupo escolhe um elemento químico e utiliza a tabela periódica para definir o número de prótons, nêutrons e elétrons. Após a construção, cada grupo apresenta seu modelo, destacando as características e curiosidades sobre o elemento escolhido. Essa atividade desenvolve a compreensão da estrutura atômica de forma visual e prática. A partir desta iniciativa, os alunos são convidados a associar conceitos teóricos com a prática, aplicando conhecimentos em uma atividade prática que estimula o pensamento crítico, o trabalho colaborativo e a capacidade de apresentação. Com ênfase em empatia e responsabilidade compartilhada, esta tarefa visa desenvolver capacidades cognitivas e sociais necessárias para o ensino médio.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta atividade são diversificados, alinhados com o desenvolvimento cognitivo e social dos alunos do 1º ano do Ensino Médio. Os alunos aprenderão a compreender a estrutura atômica ao realizar práticas de montagem, o que facilita a absorção do conhecimento por meio de métodos de aprendizagem ativa. Além disso, ao apresentar seus modelos, eles exercitam suas habilidades de comunicação e organização, promovendo uma maior retenção de conhecimento e desenvolvimento das competências comunicativas. Esta atividade também desempenha um papel crucial no desenvolvimento crítico dos alunos, pois proporciona um espaço para associarem a teoria com as observações práticas, promovendo, assim, um entendimento mais profundo do tema e incentivando o protagonismo estudantil.

  • Compreender a estrutura básica de um átomo.
  • Conectar conceitos teóricos de química com práticas visuais.
  • Desenvolver habilidades de trabalho em equipe e comunicação ao apresentar modelos.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13CNT103: Analisar a composição e as propriedades dos materiais e as transformações químicas e físicas que lhes são inerentes, relacionando-as ao funcionamento de sistemas biológicos.
  • EM13CNT205: Compreender as transformações químicas e físicas da matéria e relacioná-las aos diferentes materiais encontrados no cotidiano, seus usos e implicações ambientais.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático da atividade abrange principalmente a estrutura atômica, proporcionando uma experiência prática no entendimento de conceitos fundamentais de química. Essa abordagem permite que os alunos identifiquem as partes constituintes do átomo, como prótons, nêutrons e elétrons, e como esses elementos formam a estrutura atômica de um elemento químico. Além de promover o desenvolvimento teórico, a atividade também incentiva o aprendizado colaborativo e interpessoal, necessários para a construção e apresentação dos modelos. Outro ponto forte deste conteúdo é a sua capacidade de vincular conceitos de química com acontecimentos do cotidiano, reforçando a aplicabilidade prática do aprendizado e o entendimento crítico de fenômenos químicos e físicos.

  • Estrutura atômica.
  • Função dos prótons, nêutrons e elétrons.
  • Métodos de representação tridimensional de átomos.

Metodologia

A metodologia desta atividade baseia-se na construção ativa do conhecimento por parte dos alunos, por meio de métodos práticos e colaborativos. Ao envolverem-se em grupos, os alunos são incentivados a trabalhar coletivamente na escolha de elementos, construção dos modelos e análise das características atômicas, o que não só facilita a compreensão do conteúdo, mas também desenvolve suas habilidades intersociais e colaborativas. Com a etapa final de apresentação, os alunos são desafiados a comunicar sua aprendizagem de maneira eficaz, aperfeiçoando suas habilidades de fala e escuta, em conformidade com os princípios de metodologias ativas. Esta metodologia ativa permite que os alunos participem ativamente no processo de aprendizagem, exercendo seu protagonismo e realizando associações significativas entre teoria e prática.

  • Trabalho em grupo para estimular a colaboração e comunicação.
  • Construção prática de modelos atômicos tridimensionais.
  • Apresentação dos modelos para desenvolver habilidades de discussão e análise crítica.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma desta atividade foi formulado para ser objetivo e focado, com a realização em uma única aula de 60 minutos. Inicia-se com uma breve introdução teórica sobre estrutura atômica, seguida da formação dos grupos que ocorre rapidamente para aproveitar o tempo da aula para a atividade prática. Em seguida, os alunos utilizam a maioria do tempo para a construção e desenvolvimento dos modelos tridimensionais, contando com o suporte do professor para esclarecimento de dúvidas e ajustes. Por fim, os alunos apresentam seus trabalhos, trazendo suas conclusões e reflexões sobre o elemento estudado, enquanto refletem sobre o aprendizado adquirido. Embora a estrutura seja focada em uma única aula, ela proporciona um ambiente enriquecedor e dinâmico para o desenvolvimento tanto de habilidades teóricas quanto práticas.

  • Aula 1: Introdução ao conceito de estrutura atômica e orientações sobre a atividade prática. Formação dos grupos e escolha do elemento químico. Construção dos modelos atômicos e apresentação final com discussão das características dos elementos.
  • Momento 1: Introdução à Estrutura Atômica (Estimativa: 15 minutos)
    Inicie a aula apresentando brevemente o conceito de estrutura atômica. Utilize um quadro ou projeção para destacar as partes principais de um átomo: prótons, nêutrons e elétrons. É importante que você desmistifique a complexidade através de exemplos simples. Permita que os alunos façam perguntas e incentivem a discussão, ressaltando a importância do entendimento desse conceito para o estudo da química.

    Momento 2: Orientações para a Atividade Prática (Estimativa: 10 minutos)
    Explique a atividade prática e como ela será realizada. Oriente sobre a criação dos grupos de trabalho e como escolher um elemento químico da tabela periódica. Garanta que os alunos compreendam a tarefa de construir um modelo tridimensional do átomo. Destaque as regras de segurança no manuseio de materiais como arame e tinta. Sugira que cada grupo escolha um elemento diferente para enriquecer as apresentações.

    Momento 3: Formação dos Grupos e Escolha do Elemento Químico (Estimativa: 5 minutos)
    Direcione os alunos para formarem grupos de 3 a 5 integrantes. Forneça-lhes tabelas periódicas para consulta e oriente os grupos a negociarem entre si a escolha dos elementos. Isso incentiva o trabalho em equipe desde o início. Observe se todos estão participando ativamente da escolha.

    Momento 4: Construção dos Modelos Atômicos (Estimativa: 20 minutos)
    Distribua os materiais necessários (bolas de isopor, arame, tinta) e permita que os grupos iniciem a construção dos modelos. Circulando pela sala, forneça suporte e orientações conforme necessário. Faça perguntas que estimulem o raciocínio crítico, como Qual a função dos prótons no núcleo atômico?. Avalie informalmente o envolvimento e a compreensão dos alunos enquanto observa o progresso do trabalho em equipe.

    Momento 5: Apresentação dos Modelos e Discussão (Estimativa: 10 minutos)
    Solicite que cada grupo apresente brevemente seu modelo, destacando as características do elemento escolhido e curiosidades associadas a ele. Incentive os alunos a fazerem perguntas uns aos outros, promovendo a capacidade de argumentação e comunicação. Realize uma avaliação formativa considerando a clareza na apresentação, a precisão das informações e a capacidade de comunicação dos alunos.

    Estratégias de inclusão e acessibilidade:
    Incentive o uso de materiais adaptados para alunos que tenham dificuldades de manuseio, como bolas de isopor maiores e arames mais flexíveis. Promova uma dinâmica onde todos os alunos tenham voz, respeitando o tempo de fala de cada um e incentivando a empatia entre eles. Ofereça a possibilidade de gravação das apresentações para posterior revisão por alunos que possuem dificuldades de atenção. Mantenha um ambiente acolhedor e esteja atento a alunos que possam necessitar de apoio extra durante a atividade.

Avaliação

A avaliação desta atividade é concebida para abranger diferentes métodos, proporcionando uma análise completa do desempenho dos alunos. Inicialmente, a avaliação formativa ocorre durante a construção dos modelos, onde o professor pode observar o engajamento, a compreensão e o trabalho colaborativo. A avaliação somativa é realizada durante a apresentação, onde são considerados a precisão científica do modelo, a clareza e organização da apresentação e o uso de conceitos aprendidos. Os critérios são adaptáveis, permitindo sua flexibilidade conforme as particularidades da turma. Além disso, o feedback construtivo é essencial, oferecendo aos alunos a possibilidade de refletirem sobre suas performances e identificarem áreas de aperfeiçoamento futuro. Esse feedback é crucial para garantir o crescimento contínuo e a satisfação dos objetivos de aprendizagem.

  • Avaliação formativa durante a construção dos modelos.
  • Avaliação somativa durante a apresentação, considerando precisão e comunicação.
  • Feedback construtivo para aprimorar a aprendizagem.

Materiais e ferramentas:

Para promover uma atividade prática e envolvente, os materiais e ferramentas selecionados são simples, acessíveis e eficazes. Os materiais principais incluem bolas de isopor, que representam os componentes do átomo, arame para simular as órbitas dos elétrons, e tintas para diferenciar os prótons, nêutrons e elétrons. Além disso, a tabela periódica é essencial para escolha dos elementos e definição das características atômicas de cada um. Esses materiais não exigem grandes gastos ou equipamentos especiais, permitindo que qualquer escola implemente essa atividade de forma inclusiva e sem grandes obstáculos. A simplicidade dos recursos promove o foco nos objetivos pedagógicos, sem perder a essência prática e participativa do plano de aula.

  • Bolas de isopor de tamanhos variados.
  • Arames e tintas para simulação das órbitas e diferenciação das partículas.
  • Tabela periódica para consulta dos elementos químicos.

Inclusão e acessibilidade

Sabemos que as tarefas do dia a dia podem se acumular e sobrecarregar seus esforços. No entanto, é importante lembrar que ações para inclusão e acessibilidade são fundamentais para assegurar que todos os alunos tenham oportunidade de aprender e se desenvolver integralmente. Para isso, recomenda-se algumas estratégias práticas que não sobrecarregam financeiramente ou em tempo. Uma abordagem inclusiva da atividade pode incluir revisões visuais do conteúdo para reforçar o entendimento dos conceitos, e a promoção de um ambiente acolhedor onde todos possam compartilhar suas dificuldades e conquistas. Essas ações são genéricas o suficiente para serem aplicadas nesta atividade específica, assegurando que todos se sintam incluídos e parte significativa do processo de aprendizagem. A criação de um ambiente respeitoso e empático, onde a diversidade é valorizada e respeitada, favorece a construção de um ambiente educativo aberto e acolhedor.

  • Revisão visual dos conceitos de forma colaborativa.
  • Criação de um ambiente acolhedor e respeitoso onde dúvidas possam ser livremente compartilhadas.
  • Valorização e respeito à diversidade dos alunos na promoção de um ambiente educativo inclusivo.

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