Título da aula: "Condutores e Isolantes Térmicos: Explorando a Transferência de Calor"

Propósito da aula: Introduzir os alunos do 7º ano do Ensino Fundamental aos conceitos de condutores e isolantes térmicos e demonstrar como esses materiais são utilizados em aplicações práticas.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender os conceitos de condução, convecção e irradiação de calor, bem como os termos "condutores" e "isolantes" térmicos.
• Identificar e comparar as propriedades de diferentes materiais em relação à condução de calor, identificando condutores e isolantes térmicos.
• Aplicar os conhecimentos sobre transferência de calor para explicar o funcionamento de dispositivos cotidianos, como panelas, garrafas térmicas e isolantes elétricos.
• Desenvolver habilidades de observação, análise e experimentação científica.

Habilidades da BNCC: EF07CI03 - "Utilizar o conhecimento acerca da transferência de calor entre objetos e do equilíbrio térmico para explicar o funcionamento de equipamentos de uso cotidiano e criar soluções tecnológicas para problemas do cotidiano associados aos fatores que influem na temperatura."

Sobre esta aula: A aula será dividida em duas partes, cada uma com duração de aproximadamente 45 minutos. Na primeira parte, os alunos aprenderão sobre os conceitos de condução, convecção e irradiação de calor, bem como a diferença entre condutores e isolantes térmicos. Na segunda parte, eles aplicarão esses conhecimentos para analisar o funcionamento de dispositivos cotidianos e criar soluções para problemas relacionados à transferência de calor.

Materiais necessários:

• Materiais para demonstração da condução de calor, como:
  • Duas barras de metal (uma de cobre e outra de madeira)
  • Um recipiente com água quente
  • Um termômetro
• Materiais para demonstração da convecção de calor, como:
  • Um recipiente transparente com água
  • Uma fonte de calor (como uma vela ou um fogão elétrico)
  • Corante alimentar
• Materiais para demonstração da irradiação de calor, como:
  • Uma lâmpada ou uma lanterna
  • Um pedaço de isopor
  • Um sensor de temperatura
• Imagens e vídeos de dispositivos cotidianos que utilizam condutores e isolantes térmicos, como:
  • Panelas
  • Garrafas térmicas
  • Isoladores elétricos
• Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações.

Plano de Aula Detalhado:

1. Introdução (10 minutos): Inicie uma discussão com os alunos sobre como o calor se propaga e como é transferido de um objeto para outro. Apresente os conceitos de condução, convecção e irradiação de calor.

2. Demonstrações (20 minutos): Realize as demonstrações descritas acima para ilustrar os diferentes mecanismos de transferência de calor. Após cada demonstração, peça aos alunos que expliquem o que aconteceu e como isso se relaciona com os conceitos apresentados.

3. Aplicação prática (15 minutos): Em grupos, os alunos selecionam um dispositivo cotidiano que utiliza condutores e isolantes térmicos. Eles devem investigar como o dispositivo funciona e explicar como os materiais utilizados contribuem para sua eficiência.

4. Criação de soluções (10 minutos): Ainda em grupos, os alunos identificam um problema relacionado à transferência de calor no cotidiano e propõem uma solução utilizando os conceitos aprendidos.

5. Compartilhamento (10 minutos): Cada grupo apresenta sua solução para a classe, explicando como ela funciona e como pode resolver o problema identificado.

Conclusão: Revisão dos aprendizados da aula e reflexão sobre a importância da compreensão da transferência de calor em aplicações práticas.