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Ciências – 7º ano
4º bimestre – Plano de desenvolvimento
O Plano de desenvolvimento apresentado neste bimestre tem o objetivo de explicitar os
objetos de conhecimento e as habilidades a serem trabalhados no bimestre e sua disposição no Livro
do Estudante, bem como sugerir práticas de sala de aula que contribuam na aplicação da metodologia
adotada.
1. Objetos de conhecimento e habilidades
No quadro a seguir, dispomos os objetos de conhecimento e as habilidades trabalhadas em
cada capítulo indicado para o estudo do 4º bimestre. No campo “Habilidades”, inserimos habilidades
da BNCC e habilidades complementares que foram contempladas no Livro do Estudante. As
habilidades destacadas em negrito são aquelas consideradas essenciais para a continuidade das
aprendizagens dos estudantes ao longo dos bimestres.
Referência no material didático
Objetos de conhecimento Habilidades
Capítulo 13 Um mundo movido a força
Força
Grandeza vetorial
Relacionar a ação de uma força à alteração do estado de repouso/movimento de um corpo.
Entender a necessidade de representação da força a partir do elemento geométrico vetor.
Resolver questões utilizando vetores (soma/subtração vetorial).
Compreender o significado físico do conceito de trabalho.
Capítulo 14 Máquinas simples
Máquinas simples
(EF07CI01) Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.
Relacionar o desenvolvimento do ser humano com o desenvolvimento científico e tecnológico.
Reconhecer as máquinas como equipamentos ou dispositivos de transformação de energia com a finalidade de diminuir o esforço físico.
Capítulo 15 Calor e suas manifestações
Formas de propagação do calor
Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra
(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.
(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.
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4º bimestre – Plano de desenvolvimento
Referência no material didático
Objetos de conhecimento Habilidades
Capítulo 16 A utilização da energia térmica pelo ser humano
Equilíbrio termodinâmico e vida na Terra
História dos combustíveis e das máquinas térmicas
(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.
(EF07CI04) Avaliar o papel do equilíbrio termodinâmico para a manutenção da vida na Terra, para o funcionamento de máquinas térmicas e em outras situações cotidianas.
(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.
(EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização).
2. Atividades recorrentes na sala de aula
Neste 4º bimestre, mais uma vez, sugerimos algumas atividades alinhadas com a nossa
proposta metodológica, para que sejam realizadas de forma recorrente neste bimestre, assim como
ocorrido nos bimestre anteriores. Essas atividades visam retomar, aprofundar e ampliar conteúdos
gerais e específicos da área das Ciências da Natureza, propondo situações que propiciem a participação
constante e efetiva dos estudantes.
Assim, neste bimestre, daremos ênfase a algumas dessas atividades, indicando os capítulos em
que são sugeridas, tanto no Livro do Estudante como no Manual do Professor.
Problematização e levantamento de conhecimentos prévios
Neste bimestre, continuamos considerando importante que o professor apresente os
conteúdos abordados nos capítulos de forma contextualizada, problematizando seus diferentes
aspectos e estimulando os estudantes a expor seus conhecimentos e concepções prévias por meio de
perguntas instigantes, para que a partir delas possam construir os novos conhecimentos.
Nesse sentido, iniciamos os capítulos deste bimestre com imagens de situações relativamente
comuns e que podem ser associadas a outras, mais próximas da realidade dos estudantes. Por
exemplo, no capítulo 13, apresentamos a imagem de um jogador paralímpico em um partida de tênis
durante uma Paralimpíada, porém, é possível extrapolar esse exemplo para outras situações
recorrentes em outros esportes, que podem ser mais conhecidas dos estudantes, como uma partida
de futebol ou um campeonato de atletismo. Optamos por apresentar uma atividade esportiva porque,
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nessas condições, os movimentos são marcantes e evidentes. Porém, se o professor considerar
pertinente, ele pode incluir outros exemplos de ações mais rotineiras, como se deslocar até a escola
ou levar o garfo até a boca durante a refeição.
Outra forma de problematizar e realizar um levantamento dos conhecimentos prévios é pedir
aos próprios estudantes que identifiquem diferentes situações que também possam servir de exemplo
para cada um dos contextos apresentados nos capítulos. Uma opção que também pode envolver mais
os estudante é levá-los para algum espaço aberto, como o pátio da escola, e propor que realizem
determinados movimentos, sincronizados ou não, para identificar a ação de forças (tema abordado no
capítulo 13) ou identificar alavancas do corpo humano (tema abordado no capítulo 14).
Enfim, o importante é que o professor desperte o interesse dos estudantes para o tema a ser
abordado em cada um dos capítulos e identifique os conhecimentos e concepções que já possuem
sobre ele.
Discussões e correção das questões propostas no Livro do Estudante
Neste bimestre, também apresentamos atividades no final de cada um dos capítulos. As
questões sugeridas procuram trazer diferentes situações para que os estudantes possam aplicar os
conteúdos abordados nos capítulos de forma contextualizada. Em muitas questões, será necessário
que os estudantes realizem cálculos e precisem analisar a ação de forças, que é uma grandeza vetorial.
Nesses casos, o acompanhamento do professor durante a resolução das questões é muito importante
para que ele possa identificar as dificuldades dos estudantes e intervir sempre que necessário.
Caso o professor opte por permitir que os estudantes realizem as questões em suas respectivas
residências, esse acompanhamento pode ser feito em sala de aula, corrigindo as questões de forma
coletiva, de preferência, com registros no quadro.
Neste momento do ano letivo, por ser o 4º bimestre, é provável que o professor já tenha criado
um rotina com os estudantes e já conheça a melhor estratégia para propor a resolução, a discussão e
a correção das questões propostas. Seja qual for a estratégia escolhida, o professor deve promover a
interação dos estudantes, sempre buscando criar um ambiente acolhedor e de respeito.
Leitura e compreensão de texto
O Livro do Estudante propõe uma diversidade de práticas visando não só desenvolver e
aprofundar conteúdos e informações, mas, principalmente, com foco no desenvolvimento de
habilidades e de competências. Entre elas, a leitura e a compreensão de texto é recorrente em todos
os bimestres, uma vez que o estudante estará constantemente em contato com diversos textos
apresentados ao longo dos capítulos com diferentes propósitos.
As atividades de leitura e interpretação de textos, gráficos, esquemas, ilustrações, fotografias,
imagens, entre outros, devem enriquecer ainda mais o repertório dos estudantes, preparando-os para
enfrentarem diversas situações fora do contexto escolar. Nesse sentido, nos capítulos 13 e 15,
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trazemos a seção “Leitura complementar”, que propõe a leitura e a compreensão de textos
relacionados aos conteúdos do capítulo por meio de questões que procuram problematizar os
diferentes aspectos do tema.
Nos capítulos 13 e 16, também indicamos artigos disponíveis on-line, que podem ser utilizados
para aprofundamento dos conteúdos. Nesses casos, cabe ao professor escolher a melhor forma de
propor a leitura e a compreensão dos artigos.
Filmes, vídeos e simulações experimentais
Os filmes e os vídeos têm um grande potencial pedagógico quando utilizados com objetivos
educacionais claros. Nesse sentido, assim como nos outros bimestre, sugerimos que o professor
considere utilizar esses recursos em seu planejamento. Eles podem ser propostos como introdução e
problematização de algum conteúdo, ou para a demonstração de algum procedimento ou
funcionamento de uma máquina, como é o caso do vídeo que indicamos no capítulo 16, que apresenta
o princípio de funcionamento da máquina a vapor ou máquina de Heron.
Além da sugestão no Livro do Estudante, para abordar os conteúdos do mesmo capítulo,
indicamos os seguintes filmes:
• Trilogia De volta para o futuro. Direção de Robert Zemeckis. Estados Unidos, 1985, 1989 e 1990. Duração: 116 minutos, 108 minutos, 119 minutos.
Os filmes abordam a questão do desenvolvimento tecnológico, acompanhando a utilização e
a busca de novas fontes de energia.
• Tempos Modernos. Direção de Charles Chaplin. Estados Unidos, 1936. Duração: 87 minutos.
O filme aborda de forma irreverente os processos de produção em série.
Outro recurso que também pode enriquecer as aulas de Ciências é o uso de simulações
experimentais, principalmente no que se refere aos conteúdos abordados neste bimestre. Há uma
gama de simulações interativas sobre esses conteúdos no site do projeto PhET – Simulações
Interativas, da Universidade de Colorado Boulder (Disponível em:
<https://phet.colorado.edu/pt_BR/>. Acesso em: 19 out. 2018.). Entre as inúmeras apresentações, os
estudantes poderão experimentar simulações sobre máquinas simples e complexas.
Mapas conceituais
No 1º bimestre, também sugerimos os mapas conceituais como estratégia para sistematizar
os principais conceitos abordados nos capítulos e apresentamos alguns subsídios para que o professor
possa orientar a turma nesse processo.
Neste bimestre, como há muitos conceitos novos, a elaboração coletiva com os estudantes de
mapas conceituais no quadro também pode ser uma alternativa para fazer uma síntese desses
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conceitos. Outra opção é dividir a turma em grupos para que cada um elabore um mapa conceitual.
Esses mapas conceituais podem ser socializados com os demais e discutidos coletivamente para a
elaboração de um mapa conceitual único da turma, considerando a contribuição de cada grupo.
Os mapas conceituais produzidos pela turma podem ser registrados de forma individual pelos
estudantes no caderno ou em cartolinas e expostos na sala de aula. Assim, esses mapas poderão ser
retomados sempre que necessário. Vale destacar que, se o registro for individual, os estudantes
poderão consultá-los fora do espaço escolar; por outro lado, se forem expostos na sala de aula, isso
poderá facilitar a consulta coletiva durante as discussões. Portanto, é importante que o professor
avalie qual a melhor alternativa para sistematizar e organizar os mapas conceituais produzidos pela
turma.
Além disso, o professor pode optar por, a cada capítulo, ir adicionando novos conceitos ao
mapa conceitual inicial, de forma que, ao final do bimestre, os principais conceitos abordados estejam
contemplados em um único mapa conceitual e suas relações estejam evidenciadas.
Atividades práticas
Por considerarmos a atividade prática como um procedimento didático essencial para o
desenvolvimento de habilidades e competências específicas da área de Ciências da Natureza,
sugerimos quatro atividades práticas neste bimestre, elencadas a seguir.
• Capítulo 13 – A proposta da atividade prática é a criação de um dinamômetro para que seja possível medir forças com base na observação da deformação de um corpo elástico de acordo com a força aplicada nele. Como envolve o manuseio de materiais perfurantes, é imprescindível o acompanhamento de um adulto durante a atividade.
• Capítulo 14 – A atividade prática O princípio da alavanca deve ser realizada em três etapas e visa verificar a relação matemática do princípio da alavanca, que servirá para calcular o equilíbrio entre as forças potente e resistente em qualquer tipo de alavanca. Considerando os materiais e o tempo de execução desta atividade, é prefererível que ela seja realizada em duplas ou trios.
• Capítulo 15 – Ao longo do capítulo, há uma atividade que visa auxiliar na compreensão de como funciona a condução de calor. Nesse caso, sugerimos que, se possível, o professor realize-a como uma demonstração, uma vez que pode trazer riscos de queimaduras. Embora a proposta não seja que os estudantes manuseiem os materiais utilizados no experimento, eles ainda podem ser envolvidos por meio de perguntas antes, durante e depois da atividade. Portanto, cabe ao professor incentivar o envolvimento dos estudantes, questionando-os sobre diferentes aspectos do experimento, como os critérios para a escolha dos materiais, o resultado esperado, o papel do fio de cobre, etc.
• Capítulo 16 – A atividade prática sugerida propõe que os estudantes confeccionem uma estrutura que permite que uma garrafa PET funcione como lâmpada. Para esta atividade, sugerimos que o professor organize os estudantes em grupos de quatro a cinco integrantes.
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Além dessas atividades práticas propostas no Livro do Estudante, o professor pode propor
diversas outras atividades indicadas no Manual do Professor. No capítulo 15, por exemplo, sugerimos
uma atividade que aborda o tema do calor específico sensível. A proposta é que o professor demonstre
que diferentes substâncias, quando recebem a mesma quantidade de calor, podem ter diferentes
variações de temperatura. Aquelas que possuem maior calor específico sensível tenderão a apresentar
menor variação de sua temperatura, ou seja, são mais difíceis de serem aquecidas, por outro lado, as
substâncias que apresentam baixo calor específico sensível tenderão a ter uma maior variação de sua
temperatura por aquecerem de forma mais fácil.
Outras duas sugestões procuram evidenciar o processo de transmissão de calor por condução
térmica e por convecção térmica. Como ambas envolvem o manuseio de velas acesas que podem
causar queimaduras, é importante que o professor avalie se é viável que os próprios estudantes
realizem a atividade ou se é melhor que ela seja apenas demonstrada e realizada por ele.
3. Relação entre a prática didático-pedagógica e o
desenvolvimento de habilidades
Neste último bimestre, iniciamos a unidade temática Matéria e Energia e ampliamos a
discussão sobre as mudanças sociais, econômicas e ambientais de nossa sociedade, mas agora
voltados para o impacto do desenvolvimento tecnológico envolvendo o uso de ferramentas e
máquinas em diferentes âmbitos da vida humana.
Por isso, abrimos a unidade com uma imagem que retrata uma situação real em que diferentes
tecnologias criadas pelo ser humano são utilizadas. Com base na imagem, é possível refletir sobre as
diversas finalidades do uso dessas tecnologias, principalmente no que se refere à capacidade das
tecnologias permitirem melhor aproveitamento da energia disponível.
Para fundamentar essa reflexão, dedicamos o capítulo 13 à introdução de conceitos
importantes ─ como movimento, força, grandeza vetorial, grandeza escalar, trabalho, entre outros ─
para a compreensão de alguns avanços tecnológicos que permitiram o surgimento da sociedade
moderna.
Dessa forma, propomos no início do capítulo algumas questões disparadoras que, associadas
à imagem de abertura, permitem que os estudantes exponham e justifiquem suas concepções prévias
sobre o que entendem por movimento e como ele pode ser produzido. Esse levantamento inicial pelo
professor também pode ocorrer de outras formas, uma vez que há diversas outras situações que
podem ser utilizadas para representar um corpo em movimento. Se o professor considerar pertinente,
ele pode solicitar que os próprios estudantes produzam determinados movimentos, o que pode ser o
ponto de partida para a discussão dos conteúdos do capítulo. Para que as concepções e conhecimentos
prévios dos estudantes possam ser retomados, é importante que eles sejam registrados pelos
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estudantes em seus respectivos cadernos. Assim, tanto o professor quanto o estudante poderá
acompanhar os progressos na aprendizagem.
Ao abordar esses conceitos, apresentamos algumas situações que permitem constatar
evidências de forças atuando em determinados corpos e provocando movimento ou deformação.
Nesse sentido, sugerimos que o professor explore essas situações, questionando os estudantes sobre
os fatores que podem estar envolvidos nelas e conduzindo a discussão de forma a introduzir os
conceitos. Como são muitos, o professor pode orientar e acompanhar os estudantes na elaboração,
no próprio caderno, de um glossário e/ou na construção de mapas conceituais, facilitando a
sistematização dos conteúdos e favorecendo a aprendizagem, além de ser uma forma de acompanhar
o deslocamento dos estudantes na compreensão dos conteúdos trabalhados.
Por se tratar de uma grandeza vetorial, pode ser que os estudantes apresentem dificuldades
para compreender a diferença entre a direção, o sentido e a intensidade de uma força. Por isso, mais
uma vez, apresentamos exemplos no Livro do Estudante que buscam representar diferentes situações
em que a orientação e a intensidade variam. Um exemplo presente no capítulo e que pode ser
reproduzido pelo professor com os estudantes é o da partida de vôlei. Nesse caso, uma possibilidade
é levar os estudantes para o pátio ou para a quadra da escola, por exemplo, e pedir a eles que
manuseiem uma bola, aplicando forças de diferentes intensidades e orientações. Dessa forma, os
estudantes poderão observar o comportamento da bola e associar às características vetoriais da força
aplicada por eles. Diferenciar essas características é importante para que o estudante compreenda o
conceito de resultante de forças e possa determiná-la, dependendo da direção e do sentido de suas
aplicações, por meio de cálculos entre os vetores que representam essas forças.
Uma abordagem que pode favorecer a aprendizagem dos estudantes e que também trazemos
como exemplo no capítulo é a brincadeira de cabo de guerra. Além de ser uma atividade lúdica, os
estudantes poderão observar na prática a interação de duas forças de mesma direção e sentidos
opostos. Nessa atividade, o professor também pode propor uma demonstração de uma situação de
equilíbrio, ou seja, quando a resultante de forças é nula (R = 0) e, dessa forma, não deve haver
alteração de seu estado de movimento. Para isso, é preciso que as forças aplicadas pelas crianças em
uma ponta da corda tenham a mesma intensidade das forças aplicadas por outras crianças na outra
ponta da corda. Assim as forças “se equilibram” e a resultante será nula, portanto, o professor precisa
garantir um número de crianças proporcional em cada lado da corda e que a força aplicada por elas
não provoque o deslocamento de nenhum dos lados.
O capítulo 13 também retoma o conceito de energia abordado no 6º ano e o amplia ao
relacioná-lo com a ação de uma força, introduzindo o conceito de trabalho de uma força. Nesse
sentido, as situações propostas permitem ao estudante reconhecer que “trabalho”, sob a ótica da
Física, é medido por meio da energia transferida de um corpo a outro pela força (ou sistema de forças)
aplicada ao longo de seu deslocamento. Como o trabalho também pode ser determinado por meio de
cáculos, apresentamos alguns casos que, além de demonstrar como o trabalho de uma força pode ser
calculado, permitem perceber a proporcionalidade do trabalho de uma força em relação ao
deslocamento e à intensidade da força aplicada na direção do movimento.
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Como neste capítulo há situações em que os estudantes precisarão realizar alguns cálculos,
mesmo que alguns sejam relativamente simples, o professor precisar estar atento às dificuldades deles
e propor novas situações ou abordagens de acordo com as demandas da turma. Além disso, é
importante que o professor explique as unidades de medida atribuídas às grandezas físicas abordadas.
Para isso, torna-se necessário também discutir sobre a importância do Sistema Internacional de
Unidades (SI) na padronização dessas unidades medidas.
O capítulo 14 dá sequência a nossa narrativa ao abordar como as máquinas realizam trabalho
por meio de uma força. Assim, com base nos princípios de funcionamento das máquinas simples,
aplicamos e ampliamos os conceitos envolvidos na utilização de máquinas associadas às mais diversas
atividades cotidianas, desde sua aplicação nos serviços domésticos, na agricultura, na pecuária, na
construção das cidades, na ampliação do comércio, etc.
Por terem provocado gradativamente grandes mudanças sociais, culturais e econômicas em
nossa sociedade desde a Antiguidade, sugerimos que o professor aborde os conteúdos a partir de uma
perspectiva histórica, e, na medida do possível, estabeleça diálogo com o componente curricular de
História, como forma de enriquecer a experiência de aprendizagem dos estudantes. Nesse sentido, é
importante que o professor discuta com os estudantes os diversos fatores que impulsionaram o
desenvolvimento e o aprimoramento das máquinas simples, principalmente no que se refere às
limitações e as demandas sociais de cada época.
Dessa forma, com base no princípio do funcionamento das máquinas simples descritas no
capítulo, como a alavanca, a roda, a roldana, a cunha, o parafuso, entre outras, o estudante poderá
constatar o processo de aperfeiçoamento ocorrido ao longo do tempo em muitos instrumentos
utilizados por ele no seu dia a dia, como: tesoura, grampeador, alicate, martelo, pinça, serrote, chave
de fenda, roldanas e tantas outras. Nesse sentido, sugerimos que o professor, se possível, permita que
os estudantes manipulem alguns desses materiais, de preferência aqueles que não ofereçam riscos
para a integridade física deles, de forma que possam perceber suas funcionalidades. No final do
capítulo, apresentamos uma sugestão de atividade prática que favorece essa abordagem com base no
exemplo da alavanca.
Além disso, o professor pode pedir aos estudantes que sistematizem em uma tabela ou
esquema quais foram as máquinas simples estudadas, seus respectivos princípios de funcionamento e
em que situações elas podem ser aplicadas. Outra abordagem é o professor apresentar diferentes
situações-problema para os estudantes com o intuito de que eles, de forma individual ou coletiva,
proponham soluções coerentes e factíveis, utilizando tais ferramentas. Esse tipo de abordagem ganha
uma importância ainda maior se considerarmos a proposta pedagógica desta coleção, que se
fundamenta na construção dos conhecimentos pelos estudantes de forma ativa e propositiva.
O contato com as máquinas simples e a compreensão de seu princípio de funcionamento serão
imprescindíveis para que, no capítulo sobre máquinas complexas, os estudantes possam constatar que
o trabalho realizado por muitas máquinas complexas depende da associação de diversas e diferentes
máquinas simples.
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Porém, antes de avançar para o princípio de funcionamento de algumas máquinas complexas,
precisamos tratar de conceitos importantes, referentes ao calor e suas manifestações, pois eles dão
subsídios para a compreensão dos conteúdos do capítulo seguinte. Assim, no capítulo 15, discorremos
sobre o calor, a temperatura, a sensação térmica e o processo de aquecimento e o de resfriamento de
um corpo.
A imagem na abertura do capítulo poderá servir, junto com algumas questões disparadoras,
como um ponto de partida para retomar e iniciar reflexões sobre conceitos que, embora sejam
diferentes, se complementam, como é o caso do calor e da temperatura. Para essa apresentação inicial
e levantamento dos conhecimentos prévios dos estudantes, sugerimos que o professor peça a eles
que indiquem outras situações do cotidiano em que ocorra a transferência de energia térmica.
Para introduzir os primeiros conceitos, apresentamos um exemplo comparativo da água em
duas situações diferentes. Com base nas imagens, ou, se for possível, por meio de uma demonstração
em um laboratório de Química, sugerimos que o professor discuta com os estudantes sobre a
constante agitação térmica apresentada pelas partículas que compõem a matéria, no caso do exemplo,
a água. Durante a discussão, é importante que o professor questione os estudantes no sentido de
ajudá-los a relacionar a agitação com o estado físico em que a matéria se encontra.
No capítulo 13, definimos a temperatura como uma grandeza física que indica o estado de
agitação das partículas que constituem um corpo. O professor pode retomar a definição desse conceito
com a turma e conduzir a discussão de forma que infiram que quanto maior for o estado de agitação
das partículas de um corpo, mais elevada será sua temperatura, e quanto menor for o estado de
agitação, mais baixa será sua temperatura. Uma vez compreendida essa relação, é importante que os
estudantes entendam que a elevação da temperatura durante o aquecimento e a sua diminuição
durante o resfriamento podem ser explicadas pela transferência de energia térmica, conceito que
também foi abordado no 6º ano.
Essa transferência térmica pode ser evidenciada com algumas situações reais, como o uso de
bolsas térmicas usadas em compressas, o derretimento de um sorvete quando retirado do refrigerador
ou do gelo quando colocado em uma bebida. Como algumas dessas situações são relativamente
simples de serem demonstradas em sala de aula, sugerimos que o professor procure, sempre que
possível, exemplificar essa transferência de energia térmica com base em situações do cotidiano dos
estudantes. Se não for possível replicá-las em sala de aula, outra alternativa é exibir alguns vídeos que
representem essas situações para que os estudantes possam associar com a ocorrência de
transferência térmica. Com base nesses exemplos, o professor pode promover discussões a respeito
desse fenômeno de forma que os estudantes sejam levados a concluir que essa energia térmica em
trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura é o que chamamos de
calor. Além disso, é importante que os estudantes compreendam que, quando corpos com
temperaturas diferentes entram em contato, o corpo com temperatura mais elevada transfere calor
(energia térmica) para o corpo de menor temperatura e que, ao final desse processo, quando esses
corpos passam a apresentar a mesma temperatura, eles estarão em equilíbrio térmico.
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Os fenômenos de dilatação e de contração térmicas também são abordados no capítulo e
podem ser discutidos com base em situações reais. Um exemplo que trazemos no Livro do Estudante
são os termômetros. Dentre as substâncias utilizadas nos termômetros, citamos o mercúrio metálico
e o álcool. Embora os termômetros que utilizam mercúrio não sejam mais comercializados devido à
proibição do uso de mercúrio em alguns produtos e instrumentos utilizados em serviço de saúde, ainda
é comum o uso de álcool colorido em termômetro clínico. O princípio básico que fundamenta a
utilização de substâncias termométricas é que dentro de um limite máximo e mínimo de temperatura,
elas sofrem expansões volumétricas regulares, indicando, em uma escala, a variação da temperatura.
Esses exemplos, abrem espaço para discutir as escalas termométricas. Neste capítulo,
apresentamos as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Como no Brasil utilizamos a escala Celsius, é
possível que os estudantes desconheçam as demais escalas. Por isso, trazemos exemplos de outros
locais do mundo onde a escala Fahrenheit, por exemplo, é utilizada. Nesse sentido, também é
importante que o estudantes conheçam as relações entre elas e como é possível convertê-las.
Como os termômetros permitem medir a temperatura, também é possível determinar a
quantidade de calor recebida ou liberada por um corpo utlizando instrumentos denominados
calorímetros. Apesar da unidade oficial de energia ser o J (joule), uma unidade de medida usual, ou
seja, não oficial, muito praticada, indicando a quantidade de calor, é conhecida como “caloria”, que
equivale à quantidade de energia térmica (calor) para elevar em 1 grau Celsius a temperatura de 1
grama de água. Nesse contexto, o professor pode explorar o poder calórico dos alimentos que
usualmente são representados em quilocalorias (kcal). Uma alternativa é solicitar que os estudantes
recolham as embalagens dos alimentos que ingerem ao longo do dia para que possam calcular o valor
energético obtido com a ingestão deles. Esse tipo de abordagem também permite discutir aspectos
sociais sobre a obesidade em crianças e a importância da alimentação saudável.
Encerramos o capítulo discutindo os processos de transmissão da energia na forma de calor,
que ocorre no ambiente e entre os materiais. Para abordar esses fenômenos, sugerimos que o
professor realize algumas demonstrações de como ocorrem na prática. Uma demonstração que pode
enriquecer o desenvolvimento deste conteúdo está descrita no próprio capítulo e é representada com
uma imagem. No caso da radiação solar que atinge nosso planeta, é possível relacioná-la com a ação
importante e necessária do efeito estufa para manter a temperatura da Terra dentro de padrões que
permitem o desenvolvimento e a manutenção da vida. É importante diferenciá-lo do fenômeno de
aquecimento global que, por sua vez, ocorre com a intensificação do efeito estufa, provocado por
ações humanas, como uso de combustíveis fosséis, desmatamento, queimadas, etc. Ao abordar esse
conteúdo, sugerimos que o professor procure exemplos reais e, de preferência, próximos à realidade
dos estudantes, para fomentar as discussões sobre os impactos, principalmente os ambientais, desse
fenômeno, no âmbito regional e mundial.
O último capítulo do bimestre e do ano letivo escolar aprofunda as discussões ao trazer os
aspectos históricos, sociais, culturais, econômicos e ambientais que cercam o uso da energia térmica
pelo ser humano. Neste capítulo, muitos dos conceitos abordados ao longo do bimestre são
retomados, inclusive um breve resgate histórico de como o ser humano desenvolveu diversas
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ferramentas a partir de metais forjados no fogo, das máquinas simples que potencializaram as várias
maneiras de realizar trabalho multiplicando forças potentes, até o desenvolvimento das máquinas
mais complexas. Além de apresentar um infográfico que procura sistematizar os principais eventos
dessa estreita relação entre o ser humano e as ferramentas e as máquinas simples, o professor pode
solicitar aos alunos que realizem uma pesquisa sobre outros eventos importantes desde a Pré-História
até os dias atuais (ou até o que se espera para os próximos anos), que podem complementar esse
infográfico. Os resultados da pesquisa podem ser utilizados para que a turma construa coletivamente
seu próprio infográfico a partir de fotografias, esquemas e ilustrações, que podem ser obtidas na
internet ou em revistas e jornais, por exemplo.
Como muitos desses eventos promoveram mudanças significativas na sociedade causando
verdadeiras revoluções, é importante que o professor promova espaços de diálogo para que os
estudantes possam refletir e debater sobre os impactos que esses avanços tecnológicos
proporcionaram para a sociedade como um todo e para o estilo de vida que eles usufruem. Um aspecto
que trazemos no capítulo, e que pode contribuir nesse sentido, é como a máquina a vapor, ao permitir
a transformação da energia térmica em cinética, multiplicando ainda mais a “força do trabalho”,
causou uma revolução dos meios de produção e marcou a era da industrialização.
Devido a essa primeira Revolução Industrial, mostramos que ocorreram enormes mudanças
nas relações de trabalho, migração de camponeses para as cidades, criação das linhas de produção,
precárias instalações das fábricas e das condições de moradia, em contraponto ao surgimento das
vacinas e antibióticos e outras fontes de energia (gasolina, diesel, querosene e eletricidade) e o
surgimento de telefone, rádio, cinema e telégrafo, caracterizando a segunda Revolução Industrial.
A terceira Revolução Industrial é por nós caracterizada como o avanço da tecnologia (como a
eletrônica, a informática, a robótica e a engenharia genética), responsável por estruturar melhorias na
qualidade de vida das pessoas. Apesar disso, buscamos a reflexão dos estudantes ao elencar alguns
dos impactos ambientais provocados por todas essas revoluções e indicar rumos do desenvolvimento
sustentável, na procura e uso de fontes alternativas de energia, como a energia solar, a energia eólica,
a energia das marés, a energia proveniente dos produtos da biomassa, etc. Nesse sentido, é
importante que o professor procure promover debates sobre os diferentes aspectos que envolvem o
desenvolvimento tecnológico e da sociedade, de forma que os estudantes possam desenvolver o
pensamento crítico e se posicionar, propondo soluções, inclusive tecnológicas, para os problemas
enfrentados pela sociedade contemporânea. Além disso, por ser um tema complexo e com interface
com outros componentes curriculares, sugerimos que o professor proponha uma abordagem mais
integradora com Geografia e História, ou outro componente curricular que considere pertinente de
acordo com as suas estratégias didáticas.
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4. Gestão da sala de aula
Gestão de conflitos (relações interpessoais)
Sendo o professor o gestor da sala de aula, além de ter programado e efetivado todo o
processo de ensino e aprendizagem dos estudantes, cabe a ele gerir e coordenar as relações
interpessoais que acontecem no âmbito escolar, desde os relacionamentos entre o professor e os
estudantes até os relacionamentos entre os próprios estudantes.
Embora essa gestão de conflitos tenha sido realizada nos demais bimestres, neste último, é
importante que tanto o professor como os estudantes reflitam quanto às ações desenvolvidas ao longo
do ano para criar e manter um ambiente acolhedor e favorável à aprendizagem.
Nesse sentido, alguns questionamentos podem ser realizados pelo e para o professor como
uma autoavaliação das estratégias utilizadas e se elas atenderam às intencionalidades pedagógicas
esperadas. Essa autoavaliação é um momento em que o professor deve fazer uma análise e autocrítica
da sua prática pedagógica, buscando refletir sobre seus aspectos positivos e negativos.
Além disso, sugerimos que, ao final do bimestre, o professor organize uma roda de conversa e
proponha aos estudantes que reflitam e avaliem a qualidade das relações interpessoais que
estabeleceram com os colegas de turma, o professor e as demais pessoas da comunidade escolar. O
professor pode ajudar nesse processo, retomando algumas atividades realizadas em classe ao longo
do ano, com destaque para aquelas que podem ter culminado em algum conflito relevante para a
turma. Durante a conversa, é importante que todos possam ser ouvidos e que explicitem como
trabalharam para superar esses conflitos. Caso ainda haja conflitos que não tenham sido superados,
cabe ao professor avaliar a melhor maneira de lidar com a situação de forma a promover o respeito e
a valorização da diversidade.
Portanto, as relações na sala de aula são dinâmicas e, por isso, precisam ser avaliadas e
reavaliadas sempre que for necessário ou surgirem conflitos, para que se baseiem no respeito ao
próximo e na tolerância, de forma a criar um espaço favorável ao convívio e à aprendizagem.
Gestão do tempo
Na gestão do tempo, é imprescindível que o professor organize e planeje a duração de cada
uma das atividades e das etapas previstas no seu plano de trabalho. Sendo assim, é necessário que
estimar quanto tempo será dispendido para a realização dessas atividades. Por se tratar do úlitmo
bimestre e porque o professor já conhece a dinâmica da turma, é provável que o seu planejmento em
relação ao tempo seja cada vez mais assertivo. Portanto, esperamos que o professor não encontre
muitos problemas no que se refere a essa previsão, porém, é sempre importante considerar a
possibilidade de imprevistos e de replanejamento das atividades e do cronograma.
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Ciências – 7º ano
4º bimestre – Plano de desenvolvimento
Uma vez definido o tempo necessário para cada atividade ou etapa, também é importante
envolver os estudantes na gestão desse tempo, compartilhando a previsão para as atividades ou
etapas e permitindo que se organizem para cumprirem-nas dentro do tempo esperado. Dessa forma,
o professor também permite que eles tenham mais autonomia para gerir seu tempo e possam tomar
decisões baseadas nos prazos que estão submetidos. Essa abordagem pode ser uma estratégia muito
importante para o desenvolvimento de atividades práticas ou em grupos, por exemplo.
No caso das atividades que envolvam a exibição de filmes ou demonstrações, há outros fatores
que determinam a sua execução, como a duração do filme ou o ritmo do professor e o envolvimento
dos estudantes, respectivamente. Nessas situações, a intervenção do professor é determinante para
o cumprimento e a gestão do tempo.
Gestão do espaço
Para este bimestre, sugerimos algumas atividades que podem ser realizadas tanto na sala de
aula quanto fora dela. Nas atividades a serem realizadas no pátio ou na quadra da escola, é importante
que o professor verifique a disponibilidade desses espaços e planeje como irá organizar os estudantes
neles. Afinal, se esses espaços forem grandes, eles podem permitir que os estudantes se dispersem ou
não consigam ouvir as instruções do professor.
Para as atividades práticas, o ideal é que o professor as realize em um local apropriado como
um laboratório, porém, caso a escola não tenha esse recurso, isso não deve ser um impeditivo para a
execução dessas atividades, pois é possível que o professor as realize também em sala de aula. Nesse
último caso, o professor precisa planejar como vai dispor as carteiras na sala e organizar os estudantes,
bem como preparar e disponibilizar todo o material necessário para as atividades. Isso tudo pode levar
algum tempo a mais para que a atividade se inicie, portanto, a gestão do tempo também não pode ser
desconsiderada.
Caso o professor pretenda exibir vídeos ou filmes em sala de aula, se não houver um espaço
específico na escola para a realização desse tipo de atividade, além de verificar a sua viabilidade, ele
precisa decidir sobre qual a melhor forma de organizar os estudantes na sala de aula, considerando
onde o vídeo ou filme será exibido.
Portanto, seja qual for a atividade proposta pelo professor, é importante que planeje suas
aulas, considerando os diversos fatores que podem influenciar na sua realização. Além disso, é preciso
estar preparado para o caso de imprevistos e repensar na organização do espaço sempre que
necessário.
5. Acompanhamento da aprendizagem dos estudantes
O último bimestre do 7º ano é crucial quanto à avaliação, uma vez que será a etapa final do
ano letivo, em que os estudantes terão a oportunidade de demonstrar se houve (ou não) evolução no
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desempenho de cada um, concretizada neste bimestre. O professor deve fazer o balanço adequado
entre o oferecimento de diversas oportunidades de avaliação, permitindo que o estudante seja
avaliado de maneira global, em vez de inserir um peso maior para o último bimestre. A seguir,
recomendamos algumas práticas de avaliação que podem contribuir para alcançar esse equilíbrio.
Produção de texto
Ao longo do bimestre, sugerimos várias atividades em que os estudantes podem produzir
diversos textos que podem ser utilizados no processo de avaliação.
Nas atividades práticas, por exemplo, o professor pode solicitar aos estudantes que relatem as
etapas da prática próximo aos moldes científicos. Além disso, o professor pode propor que os
estudantes escrevam sínteses ou resenhas dos filmes exibidos.
Outra opção é a produção de textos baseadas nos mapas conceituais, que sistematizem os
conteúdos abordados ao longo do bimestre. Essa abordagem tambéma auxilia na retomada de
conceitos abordados nos capítulos e permite ao professor identificar possíveis erros conceituais
apresentados pelos estudantes.
De qualquer forma, é importante que o professor acompanhe as aprendizagens dos
estudantes para que possa intervir de forma a promover avanços em suas aprendizagens.
Resolução de questões na classe e na residência do estudante
A resolução das questões apresentadas no final do capítulo, ou de outras que o professor
considerar pertinente, não só auxilia os estudantes a desenvolverem as habilidades propostas, como
também permite que o professor acompanhe a aprendizagem deles e identifique suas dificuldades.
Dessa forma, ele poderá retomar, sempre que considerar necessário, os conteúdos associados às
habilidades que ainda não estão consolidadas.
Neste bimestre, em especial nos dois primeiros capítulos, há questões envolvendo cálculos e
esquemas envolvendo grandezas vetoriais. Por isso, sugerimos que o professor esteja atento ao
desempenho de seus estudantes e avalie se é importante que a resolução dessas questões seja
realizada de forma coletiva com registro no quadro. Sempre que constatar que os estudantes estão
com dificuldades, mesmo que não envolva cálculos, o professor pode propor novas questões ou
reformulá-las no intuito de favorecer a aprendizagem dos estudantes.
Observações de classe
Neste último bimestre, a observação do comportamento e da participação de cada um dos
estudantes continua sendo uma forma importante de acompanhar a aprendizagem dos estudantes e
identificar suas dificuldades. Afinal, este tipo de abordagem pode fornecer ao professor informações
sobre os estudantes e sobre suas aprendizagens, que podem não ser evidentes em outras formas de
avaliação, principalmente no que se refere aos aspectos socioemocionais.
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4º bimestre – Plano de desenvolvimento
Além disso, por ser o último bimestre do ano letivo, sugerimos que o professor faça um balanço
dos principais aspectos que conseguiu identificar nos estudantes durante suas observações da classe
e de como seu trabalho pedagógico contribuiu para que todos avançassem em suas aprendizagens em
função do desenvolvimento das habilidades previstas.
Avaliação síntese anual
Mais uma vez, assim como no 6º ano, sugerimos que o professor realize uma avaliação final
em relação à evolução do estudante no decorrer do ano letivo. Essa avaliação pode ser feita também
com o envolvimento dos estudantes para que também possam discutir e expor as suas percepções
sobre os seus percursos de aprendizagem ao longo do ano. Além disso, o professor pode retomar com
a classe aspectos que considera importantes, que podem envolver, por exemplo, conteúdos
conceituais, relações interpessoais e, até mesmo, sobre sua prática docente.
6. Fontes de pesquisa para uso em sala de aula ou para
apresentar aos estudantes
Há diversas fontes de pesquisa confiáveis que podem ser utilizadas para trabalhar conteúdos
de Ciências com os estudantes de Ensino Fundamental – Anos Finais. Veja a seguir algumas indicações.
• Ciência Hoje das Crianças: <http://chc.org.br/> (acesso em: 10 out. 2018).
Este site apresenta inúmeras matérias relacionadas ao tema Ciências em linguagem apropriada
para crianças. Indicado para produzir atividades de investigação, leitura e pesquisa.
• IBciência – Canal de Divulgação Científica da Biblioteca do Instituto de Biociências da USP: <www.sibi.usp.br/noticias/ibciencia-canal-divulgacao-cientifica-biblioteca-ibusp/> (acesso em: 10 out. 2018).
O site traz diversos vídeos para divulgar atividades científicas e acadêmicas do Instituto de
Biociências da Universidade de São Paulo (USP).
• Simulações Interativas em Ciências e Matemática: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/> (acesso em: 10 out. 2018).
Este site possui diversas simulações interativas que, em um ambiente intuitivo, envolvem os
estudantes na procura por informações por meio da exploração e da descoberta.
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7. Projeto integrador
Da máquina a vapor ao computador: como manipulamos o calor?
Tema Uso da energia térmica ao longo da história da humanidade.
Problema central enfrentado
Identificar e compreender o aproveitamento da energia térmica e de suas diferentes formas de transmissão – condução, convecção e radiação – na história da humanidade.
Produto final Exposição: “Do presente ao passado: a energia térmica sempre ao nosso lado”.
Justificativa
Desde o início da evolução humana, o desenvolvimento de tecnologias para aproveitamento
da energia térmica garantiu melhores condições de vida e mudanças nas relações entre sociedade e
natureza. O uso de roupas feitas de pele de animais e o controle do fogo por nossos ancestrais
exemplificam tais transformações, assim como o motor a vapor – invento aperfeiçoado por James Watt
e considerado uma das mais importantes tecnologias, responsável por acelerar o progresso no uso da
energia térmica durante o período histórico denominado Revolução Industrial. Tornar evidente aos
estudantes a importância desses conhecimentos historicamente construídos e mostrar como eles se
articulam em uma perspectiva que vai além da estrutura dos componentes curriculares são o pano de
fundo deste projeto integrador “Da máquina a vapor ao computador: como manipulamos o calor?”.
Sendo assim, a abordagem de ensino conhecida como “Ciência, Tecnologia e Sociedade” (CTS)
também permeia o presente projeto, buscando mostrar aos estudantes a Ciência como uma atividade
humana, cuja produção é influenciada pelo contexto social e histórico no qual se desenvolve.
Ressaltamos, assim, a não neutralidade da Ciência, já que valores sociais e visões de mundo dos
cientistas atuam de maneira decisiva na produção do conhecimento científico, conforme espera-se
que os estudantes entendam a partir das atividades que farão até chegarem à elaboração da linha do
tempo, em que vão mostrar as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica e suas
formas de transmissão. Além disso, seguindo ainda a perspectiva CTS, o projeto também deve
trabalhar com conteúdos socialmente relevantes ligados à realidade dos estudantes.
Competências gerais desenvolvidas
• 1. Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e colaborar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva.
• 2. Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.
• 4. Utilizar diferentes linguagens – verbal (oral ou visual-motora, como Libras, e escrita), corporal, visual, sonora e digital –, bem como conhecimentos das linguagens artística,
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matemática e científica, para se expressar e partilhar informações, experiências, ideias e sentimentos em diferentes contextos e produzir sentidos que levem ao entendimento mútuo.
• 7. Argumentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para formular, negociar e defender ideias, pontos de vista e decisões comuns que respeitem e promovam os direitos humanos, a consciência socioambiental e o consumo responsável em âmbito local, regional e global, com posicionamento ético em relação ao cuidado de si mesmo, dos outros e do planeta.
• 9. Exercitar a empatia, o diálogo, a resolução de conflitos e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respeito ao outro e aos direitos humanos, com acolhimento e valorização da diversidade de indivíduos e de grupos sociais, seus saberes, identidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza.
• 10. Agir pessoal e coletivamente com autonomia, responsabilidade, flexibilidade, resiliência e determinação, tomando decisões com base em princípios éticos, democráticos, inclusivos, sustentáveis e solidários.
Objetivos
• Responder a um questionário de sondagem de conhecimentos prévios sobre fenômenos cotidianos relacionados ao uso de energia térmica.
• Pesquisar a respeito de fenômenos cotidianos de transmissão de energia térmica.
• Pesquisar como a energia térmica foi sendo aproveitada e manipulada pela humanidade ao longo de sua história, desde a Pré-História até os dias atuais.
• Elaborar uma linha do tempo que ilustra e descreve as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica, bem como as formas de transmissão dessa energia por essas invenções.
• Observar a construção da eolípila, máquina térmica criada por Heron.
• Organizar uma exposição de todos os materiais desenvolvidos no projeto para a comunidade escolar e de entorno da escola.
Habilidades em foco
Componente curricular
Objeto de conhecimento Habilidade
Ciências Formas de propagação do calor
(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.
Ciências História dos combustíveis e das máquinas térmicas
(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.
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Habilidades em foco
Componente curricular
Objeto de conhecimento Habilidade
Ciências História dos combustíveis e das máquinas térmicas
(EF07CI06) Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias (como automação e informatização).
Língua Portuguesa Curadoria de informação (EF67LP20) Realizar pesquisa, a partir de recortes e questões definidos previamente, usando fontes indicadas e abertas.
Língua Portuguesa Estratégias de escrita: textualização, revisão e edição
(EF67LP21) Divulgar resultados de pesquisas por meio de apresentações orais, painéis, artigos de divulgação científica, verbetes de enciclopédia, podcasts científicos etc.
Duração
O projeto tem duração prevista de dois meses, durante os quais serão desenvolvidas as
atividades individuais e em grupo nas aulas dos dois componentes curriculares envolvidos e o trabalho
individual fora do horário escolar.
Material necessário
• Cartolina
• Lápis de cor
• Canetas hidrográficas
• Revistas e jornais
• Folhas de papel sulfite tamanho A4
• Equipamentos para registros fotográficos e audiovisuais (se disponível)
• Latas de alumínio
• Tesouras de pontas arredondadas
• Seringa descartável sem agulha
• Barbante
• Velas e palitos de fósforo
• Cataventos com haste
• Pedaços de madeira
• Parafusos grandes
• Latas de sardinha ou atum
• Giz para quadro
• Álcool líquido
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4º bimestre – Plano de desenvolvimento
Perfil do professor coordenador do projeto
O professor coordenador do projeto deve compreender as articulações entre os conceitos
relativos à energia térmica e suas diferentes formas de transmissão, bem como os contextos históricos
em que descobertas e invenções tecnológicas sobre elas foram feitas. Ao mesmo tempo, deve ser
receptivo a aprofundar seus conhecimentos dialogando com os outros professores integrantes do
projeto. O caráter colaborativo entre professores e estudantes também deve ser incentivado pelo
professor coordenador. Seu papel junto aos estudantes deve ser o de um tutor, orientando e
estimulando a autonomia e autogestão dos grupos a serem formados. Deve manter diálogo constante
e aberto com os colegas e a direção da escola, especialmente durante o planejamento e a organização
da exposição que será feita ao final do projeto.
Cabe ao professor coordenador organizar, junto à turma e aos professores participantes do
projeto, as atividades realizadas dentro e fora do espaço escolar, bem como o cronograma de
desenvolvimento de tais atividades, considerando os objetivos estabelecidos.
Desenvolvimento
Etapa 1 – Reconhecendo a presença e o uso da energia térmica no dia a dia
Para que os estudantes entendam a importância do aproveitamento e manipulação da energia
térmica ao longo da história da humanidade, foco deste projeto, é importante que inicialmente
percebam e compreendam como ela está presente em seu cotidiano. A fim de realizar uma avaliação
preliminar dos conhecimentos prévios dos estudantes sobre energia térmica e os processos de
transmissão de energia na forma de calor – condução, convecção e radiação térmicas –, a equipe de
professores integrantes do projeto deve elaborar um questionário de sondagem, em que constem
perguntas tanto para identificar as percepções individuais dos estudantes sobre o tema, quanto suas
hipóteses para explicar situações do dia a dia deles em que estejam presentes fenômenos envolvendo
o uso de energia térmica. Para o primeiro caso, devem ser usadas perguntas que levem a associações
livres, por exemplo: Escreva três palavras que vêm imediatamente a sua mente quando você ouve falar
em calor. E também questionamentos que remetam à definição de conceitos, como: O que você
entende por energia térmica? As questões sobre os fenômenos podem ser elaboradas a partir da
apresentação de situações-problema, como: Por que a água que está em uma panela de metal sobre
a chama do fogão é aquecida, mesmo não estando em contato direto com o fogo?
Com base nas respostas, os professores poderão verificar a compreensão dos objetos de
conhecimento ligados ao projeto pelos estudantes e também identificar suas dificuldades e possíveis
erros conceituais. Sugerimos que as impressões individuais manifestadas no questionário de
sondagem sejam compartilhadas em uma roda de conversa entre os professores e os estudantes, na
qual os primeiros devem reler as perguntas e algumas respostas dadas para incitar o debate, a troca
de ideias e o surgimento de novas questões que podem ser abordadas no projeto. Ao final desta roda
de conversa, os professores devem apresentar aos estudantes as informações gerais sobre como o
projeto será desenvolvido, incluindo objetivos, cronograma, organização dos grupos de trabalho, etc.
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O passo seguinte nesta etapa é o levantamento de informações para responder à pergunta:
Como a energia térmica está presente no nosso dia a dia? O objetivo desta atividade é que os
estudantes realizem uma pesquisa bibliográfica individual em que consigam compreender fenômenos
do cotidiano em que ocorre a transmissão de energia térmica. Para a organização das informações, os
professores devem orientar os estudantes a organizar os dados em uma tabela, na qual elenquem os
fenômenos investigados, e, para cada um deles, assinalem o(s) processo(s) de transmissão de energia
térmica envolvido(s) e descrevam como ocorre(m), conforme mostrado no modelo a seguir.
Orientações preliminares sobre buscas de dados e informações em fontes confiáveis e diversas
também devem ser feitas. Caso os estudantes tenham disponibilidade na escola, e/ou em suas
moradias, de utilizar algum equipamento com acesso à internet, o uso consciente de ferramentas de
busca deve ser estimulado pelos professores.
A seguir, indicamos um modelo de como organizar as informações para esta atividade.
Fenômeno Processo(s) de transmissão
de energia térmica Como acontece
[Fenômeno 1] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação
[descrever como ocorre o fenômeno 1]
[Fenômeno 2] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação
[descrever como ocorre o fenômeno 2]
[Fenômeno n] ( ) condução ( ) convecção ( ) radiação
[descrever como ocorre o fenômeno n]
Após o encerramento das atividades individuais de pesquisa bibliográfica e preenchimento da
tabela, cada estudante deve apresentar e explicar sua tabela aos colegas e professores envolvidos no
projeto. Para que esta atividade não se torne cansativa, sugerimos que a apresentação de cada
estudante seja de dois minutos ou sobre um ou dois fenômenos que investigaram. Além do
desenvolvimento de habilidades ligadas à comunicação oral, as apresentações também permitirão a
cada estudante identificar princípios comuns compartilhados por fenômenos distintos que ele e seus
colegas pesquisaram e, ainda, verificar eventuais divergências nas diferentes explicações dadas para o
mesmo fenômeno.
Etapa 2 – Compreendendo o uso da energia térmica ao longo da história da humanidade
Nesta etapa, os estudantes deverão expandir, tanto em termos de escala espacial como
temporal, o entendimento de como a energia térmica foi sendo apropriada pelos seres humanos por
meio do desenvolvimento tecnológico.
Organizados em grupos, os estudantes devem pesquisar como, desde a Pré-História até os dias
atuais, a energia térmica foi sendo aproveitada e manipulada pela humanidade. Para isso, sugerimos
alguns pontos a seguir que servem para direcionar a pesquisa pelos estudantes. No entanto, outros
pontos podem ser indicados ao desenvolver o projeto.
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• O uso do fogo na Pré-História.
• Máquinas térmicas na Antiguidade – Heron de Alexandria.
• Motor a vapor de Thomas Newcomen.
• Motor à vapor de James Watt (1736-1819); passo fundamental para a Revolução Industrial.
• Máquinas térmicas da atualidade.
O foco deve ser, não apenas os benefícios trazidos pelas tecnologias associadas a tais usos da
energia térmica, mas também os eventuais impactos e riscos causados. Para deixar claro aos
estudantes esses dois lados, o uso do fogo pode ser usado como exemplo: enquanto o domínio do
fogo pelos nossos ancestrais permitiu grandes avanços em relação a conforto térmico, alimentação e
construção de ferramentas e outros objetos, atualmente as queimadas da vegetação causadas por
incêndios de origem antrópica estão entre as principais causas de perda de diversidade e aumento de
emissão de gases de efeito estufa.
Nesse levamento bibliográfico, deve-se ainda estimular que os estudantes aprofundem a
percepção da presença da energia térmica em seu dia a dia, verificando como, quando e por quem
foram inventados não apenas equipamentos que usam energia térmica para seu funcionamento –
torradeira, secador de cabelo, chuveiro elétrico –, mas também os aparelhos eletrônicos que utilizam
cotidianamente (como os telefones celulares, videogames, notebooks, entre outros) e as mudanças de
materiais e procedimentos ligados ao isolamento térmico e à prevenção de superaquecimento. As
descobertas e invenções ao longo da história de bons condutores térmicos também devem ser
contempladas na pesquisa, como é o caso do grafeno, considerado promissor em aplicações atuais e
futuras.
É igualmente importante que os estudantes sejam incentivados a buscar invenções associadas
ao uso da energia térmica que não tiveram sucesso ou ainda propostas de inventos dessa natureza
que nunca sairam do papel. É o caso da “máquina analítica” a vapor, um computador mecânico
proposto no século XIX por Charles Babbage, que nunca foi implementado. A matemática Ada Lovelace
chegou a propor alguns algoritmos para tal máquina, o que a levou a ser considerada a primeira
programadora de computador da história. Ao tomar contato com essa história e com outras
semelhantes, os estudantes podem perceber que a história não segue uma sequência única e linear.
A partir da sistematização dos dados e informações levantadas sobre descobertas e inventos
envolvendo energia térmica em fontes confiáveis das mídias impressas e/ou digitais (conforme
orientações dadas pelos professores de como os estudantes devem proceder em suas pesquisas
bibliográficas), cada grupo deve elaborar uma linha do tempo, ilustrando e descrevendo sucintamente
as descobertas e invenções ligadas ao uso da energia térmica, bem como as formas de transmissão
dessa energia por essas invenções. Se houver disponibilidade de computadores com acesso à internet
na escola e/ou nas residências dos estudantes, a construção dessa linha do tempo pode ser feita
usando programas de edição de imagem e texto, associando a cada descoberta ou invenção pelo
menos um hiperlynk que remeta a um texto, vídeo ou imagem a ela relacionada. A internet também
pode ser usada para os estudantes divulgarem suas linhas do tempo em um blog, site ou página de
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4º bimestre – Plano de desenvolvimento
rede social. Caso não haja possibilidade de computadores com acesso à internet, a linha do tempo
deve ser feita manualmente em cartolina, com ilustrações e textos feitos pelos estudantes e/ou
recortados de revistas e jornais impressos.
Se houver possibilidade, os professores podem construir e demonstrar aos estudantes um
protótipo daquela que é considerada a máquina térmica mais antiga: a eolípila (também chamada de
máquina de Heron, em homenagem ao seu criador). Para construir e testar o funcionamento da
eolípila, os professores devem providenciar os componentes necessários para a construção da eolípila
(ver lista dos componentes no item “Material necessário”) e os procedimentos a seguir.
• Meça a altura da lata de alumínio e localize o ponto situado exatamente na metade dessa altura.
• Após marcar o ponto, faça um pequeno furo nele usando um prego.
• Através do furo, retire todo o líquido contido na lata.
• No lado oposto e na mesma altura em relação ao furo, deve ser feita outra perfuração.
• Na metade da distância entre os dois furos, faça mais um furo em cada lado da lata.
• Deve-se preencher com água cerca de um terço da lata. Para tanto, pode-se injetar água usando uma seringa ou submergir parte da lata em um recipiente com água.
• Amarre uma das extremidades de um barbante no centro da parte superior da lata. A outra extremidade do barbante deve ser amarrada a uma estrutura fixa e que suporte o peso da lata.
• Coloque duas velas embaixo da lata e acenda-as.
Como esta atividade utiliza objetos perfurantes, cortantes e fogo, é importante que o
professor faça as recomendações de segurança que considerar necessárias antes de iniciar a
demonstração. Nesse momento, deve ser enfatizado que os estudantes não devem reproduzir esses
procedimentos em casa, exceto com a presença de um adulto responsável e apto a realizar os
procedimentos que apresentam risco.
Relatórios sobre a atividade prática devem ser elaborados coletivamente pelo grupo,
descrevendo seus objetivos, material utilizado e procedimentos realizados, interpretando os
resultados observados e sintetizando as conclusões. Caso não haja possibilidade de os professores
construirem o protótipo para demonstrar seu funcionamento aos estudantes, podem selecionar
vídeos da internet sobre eles.
Etapa 3 – Exposição: “Do presente ao passado: a energia térmica sempre ao nosso lado”
A finalização do projeto consiste na realização de uma exposição dos materiais produzidos
pelos estudantes na primeira etapa e a eolípila, caso tenha sido produzida pelos professores. Voltada
tanto à comunidade escolar quanto aos moradores do entorno da escola, a exposição deve ser
organizada pelos estudantes, com o apoio dos professores integrantes do projeto e da direção.
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Ciências – 7º ano
4º bimestre – Plano de desenvolvimento
O protagonismo dado a eles nesse processo é uma forma de desenvolver habilidades e
competências ligadas à autonomia e ao planejamento e execução de trabalho colaborativo. Devem
atuar como curadores da exposição, decidindo o que vai ser exposto e como será à disposição do
material e se haverá, por exemplo, espaços para apresentações orais e intervenções artísticas (como
pequenas esquetes, dramatizando eventos das linhas de tempo que produziram).
Os estudantes também devem cuidar da divulgação do evento, elaborando convites e outras
peças publicitárias – por exemplo: fôlder, cartaz, jingle, entre outros – e buscando o apoio da
divulgação do evento em mídias tradicionais e nas redes sociais. No dia da exposição, os estudantes
devem também registrar, tanto por escrito como por fotografias ou gravações audiovisuais (se houver
disponibilidade de equipamento) a participação e as opiniões do público presente.
No planejamento da exposição, os professores devem ajudar os estudantes a ponderar sobre
a viabilidade das propostas em relação ao tempo disponível, à atratividade que podem trazer ao
público e às formas de comunicação mais adequadas para a exposição. Podem sugerir também que os
estudantes se organizem em diferentes comissões e auxiliá-los a definirem a composição, as
atribuições e responsabilidades de cada uma delas. Após a realização da exposição, os professores
devem se reunir com os estudantes para fazerem um balanço de todo o projeto que culminou na
exposição.
Proposta de avaliação das aprendizagens
O processo de avaliação deste projeto integrador deve ser coerente com a perspectiva em que
ele se apoia, ou seja, a de aprendizagem voltada ao desenvolvimento de habilidades e competências.
Portanto, além de processual e de se valer de diferentes instrumentos avaliativos, deve contemplar
também a autoavaliação, pelos estudantes, de seus desempenhos nas diferentes atividades e etapas
do projeto.
Para facilitar a síntese das avaliações sobre o desenvolvimento das habilidades e competências
envolvidas nas atividades, os professores podem criar uma matriz em que cada atividade do projeto
esteja associada às habilidades e às competências específicas envolvidas e aos respectivos indicadores
de desenvolvimento delas.
Quanto aos instrumentos de autoavaliação, os professores devem elaborar questionários
específicos para autoavaliação individual e do grupo, de modo que cada estudante consiga discernir
seu desempenho em diferentes contextos. Revisitar o questionário de sondagem respondido no início
do projeto e constatar se manteriam as respostas dadas inicialmente ou se as mudariam representa
um rico exercício de autoconhecimento que os professores podem sugerir que os estudantes façam
como fechamento do projeto.
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Para saber mais – aprofundamento para o professor
DOESCHER, A. M. L. Máquina a vapor: o que é, como surgiu e quais suas contribuições?
Disponível em:
<http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=2033> (acesso
em: 9 out. 2018).
GRAHAN-CUMMING, J. A maior máquina que nunca foi... Disponível em:
<www.ted.com/talks/john_graham_cumming_the_greatest_machine_that_never_w
as?language=pt-br> (acesso em: 9 out. 2018).
HISTÓRIA da informática e da Internet: 1800-1899. Universidade Federal da Pará.
Disponível em: <www.ufpa.br/dicas/net1/int-h180.htm> (acesso em: 9 out. 2018).
HORNES, H.; SILVA, S. de C. R. da; PINHEIRO, N. A. M. Uma atividade histórico-crítica
da evolução científica tecnológica e social no estudo da termodinâmica. Disponível em:
<www.cienciamao.usp.br/dados/snef/_umaatividadehistorico-cr.trabalho.pdf>
(acesso em: 9 out. 2018).
MÁQUINAS térmicas. Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
(IF-UFRGS). Disponível em: <www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/maquinas_termicas.htm>
(acesso em: 9 out. 2018).
NÓBREGA FILHO, R.G. Babbage e Ada: Um Grande Plano e Esperanças Despedaçadas.
Disponível em:
<www.di.ufpb.br/raimundo/Revolucao_dos_Computadores/Histpage4.htm> (acesso
em: 9 out. 2018).