Desafiando as Ligações: Um Torneio de Condutividade

Desenvolvida por: Lunain… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Química

Temática: Propriedades dos Materiais

Nesta atividade prática, os alunos do 1º ano do Ensino Médio serão introduzidos ao conceito de condutividade elétrica através de um experimento competitivo e colaborativo. Divididos em grupos, os estudantes terão a oportunidade de participar de um 'torneio de condutividade', no qual competirão para prever e testar com mais precisão a condutividade de diversas substâncias desconhecidas. Para isso, será utilizado um condutímetro caseiro. A cada grupo serão fornecidas informações preliminares sobre as ligações químicas (iônicas, covalentes e metálicas) sem, no entanto, revelar a identidade exata dos materiais. Com base nessas informações, os alunos deverão elaborar hipóteses sobre o tipo de ligação presente em cada substância e proceder com os testes de condutividade. Este plano visa não apenas a aprendizagem sobre as propriedades dos materiais e a diferenciação entre os tipos de ligação química, mas também o desenvolvimento de habilidades importantes como elaboração de hipóteses, interpretação de dados experimentais e trabalho em equipe, tudo inserido num contexto lúdico e motivador.

Objetivos de Aprendizagem

Ao participar da atividade 'Desafiando as Ligações: Um Torneio de Condutividade', os alunos do 1º ano do Ensino Médio serão estimulados a desenvolver uma série de competências e habilidades fundamentais. Entre elas, a capacidade de construir questões e hipóteses a partir de dados preliminares, além das habilidades de planejamento e execução de experimentos para testar suas previsões, usando de criatividade e pensamento crítico. A interpretação de dados experimentais irá incentivar o pensamento analítico, promovendo uma compreensão mais profunda sobre a condutividade dos materiais e a influência das ligações químicas nesta propriedade. Essa experiência prática também visa fomentar o trabalho em equipe e a competição saudável, aspectos críticos para o desenvolvimento pessoal e profissional dos estudantes.

Entender a relação entre tipos de ligações químicas e a condutividade elétrica de diferentes substâncias.
Desenvolver habilidades de previsão e formulação de hipóteses com base em conhecimentos prévios.
Praticar a metodologia científica através da realização e interpretação de experimentos.
Fomentar o trabalho em equipe, pensamento crítico e solução de problemas de maneira colaborativa.
Analisar e interpretar dados experimentais para confirmar ou refutar hipóteses científicas.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT301: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
EM13CNT307: Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático abordará inicialmente os conceitos de condutividade elétrica e os diferentes tipos de ligações químicas (iônicas, covalentes e metálicas), fundamentais para o entendimento das propriedades dos materiais. Complementando, discutiremos as aplicabilidades práticas relacionadas à condutividade em diferentes campos, como tecnologia, indústria e cotidiano. Portanto, este plano não só abrange aspectos teóricos da Química como também incentiva a aplicação desses conhecimentos em contextos práticos e na solução de problemas.

Condutividade elétrica e seus fundamentos
Tipos de ligação química: iônica, covalente e metálica
Relação entre os tipos de ligação e a condutividade das substâncias
Princípios básicos da metodologia científica
Análise e interpretação de dados experimentais

Metodologia

A metodologia ativa será a base desta atividade, onde os alunos assumirão um papel central na sua própria aprendizagem. Através da divisão em grupos e da realização de experimentos, os estudantes serão encorajados a investigar, questionar e discutir suas hipóteses e resultados obtidos, sob a orientação do professor. O uso do condutímetro caseiro para testar a condutividade das substâncias permitirá uma abordagem prática e interativa, facilitando o entendimento dos conceitos teóricos previamente discutidos em sala. Portanto, toda a atividade é projetada para engajar os alunos ativamente na construção do conhecimento.

Divisão dos alunos em grupos para promover a aprendizagem colaborativa.
Utilização de condutímetro caseiro para a realização de experimentos práticos.
Elaboração e teste de hipóteses baseadas em conhecimento prévio sobre ligações químicas.
Discussão em grupo para interpretação dos resultados experimentais.
Feedback contínuo do professor para orientar o processo de aprendizagem.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será dividida em duas aulas de 60 minutos cada. Na primeira aula, os conceitos fundamentais serão revisados e as equipes formadas. As hipóteses serão elaboradas nesta etapa inicial. Na segunda aula, os alunos realizarão os experimentos, testando suas hipóteses e, após a conclusão, haverá uma discussão sobre os resultados obtidos, promovendo a reflexão e o fechamento dos conceitos trabalhados.

Aula 1: Revisão dos conceitos e formação das equipes. Elaboração das hipóteses.
Aula 2: Realização dos experimentos, análise dos resultados e discussão final.

Avaliação

A avaliação se baseará na participação ativa durante a atividade, na qualidade e na coerência das hipóteses formuladas, na execução dos experimentos, e na capacidade de análise e interpretação dos dados obtidos. Será dada uma atenção especial à colaboração dentro dos grupos e à habilidade de argumentar e justificar suas conclusões. Exemplos de critérios de avaliação podem incluir a correta identificação dos tipos de ligação química baseando-se na condutividade observada, além da habilidade de relacionar os resultados experimentais com os conceitos teóricos discutidos.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para a realização da atividade incluem condutímetros caseiros, uma variedade de substâncias desconhecidas (com segurança garantida para uso em sala de aula), fichas informativas sobre os tipos de ligação química, materiais de escrita para anotações e um espaço adequado para a realização dos experimentos. O uso de materiais simples e acessíveis visa facilitar a replicação da atividade em diferentes contextos educacionais.

Condutímetros caseiros
Substâncias de teste desconhecidas
Fichas informativas sobre ligações químicas
Materiais de escrita (papel, lápis, canetas)
Espaço de laboratório ou mesa grande para experimentos

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