Título da aula: "Máquinas Simples, Calor e Vida: Explorando a relação entre energia, calor e organismos vivos"

Propósito da aula: Introduzir os alunos do 7º ano do Ensino Fundamental aos conceitos de máquinas simples, formas de propagação do calor e equilíbrio termodinâmico, destacando como esses conceitos estão interligados com a vida na Terra e o uso de máquinas térmicas.

Ano: 7º ano do Ensino Fundamental

Objetivos de conhecimento:

• Compreender a função e aplicação de máquinas simples, como roldanas, polias e planos inclinados.
• Explicar as diferentes formas de propagação do calor: condução, convecção e irradiação.
• Entender o conceito de equilíbrio termodinâmico e sua relação com a vida na Terra.
• Investigar a história e o desenvolvimento dos combustíveis e das máquinas térmicas, destacando sua importância para a sociedade moderna.

Habilidades da BNCC: EF07CI04 - "Avaliar como o equilíbrio dinâmico entre seres vivos e o ambiente influi na vida, na conversão de calor em trabalho e no funcionamiento de máquinas térmicas."

Sobre esta aula: A aula está dividida em 3 partes, cada uma com 50 minutos de duração. A primeira parte se concentrará na exploração de máquinas simples e formas de propagação do calor, enquanto a segunda parte abordará o equilíbrio termodinâmico e a história dos combustíveis e máquinas térmicas. A terceira parte será uma conclusão com atividades práticas e discussão.

Materiais necessários:

• Vários objetos que representem máquinas simples, como roldanas, polias e planos inclinados.
• Exemplos de materiais que conduzem, convecem e irradiam calor.
• Um termômetro.
• Imagens e vídeos de diferentes máquinas térmicas.
• Um computador com acesso à internet para pesquisa.
• Folhas de papel e utensílios de escrita para anotações.

Plano de Aula Detalhado:

1. Máquinas Simples e Propagação do Calor (50 minutos)

• Introdução (10 minutos):
  • Perguntas iniciais sobre o uso de máquinas simples na vida diária.
  • Discussão sobre as diferentes formas de propagação do calor.
• Exploração de Máquinas Simples (20 minutos):
  • Estações interativas com objetos que representam máquinas simples, permitindo aos alunos testá-las e compreender seus princípios de operação.
  • Atividade em grupo em que os alunos devem construir uma máquina simples para uma tarefa específica.
• Propagação do Calor (15 minutos):
  • Atividade de demonstração para mostrar as diferentes formas de propagação do calor, usando materiais diversos.
  • Discussão sobre a condução, convecção e irradiação do calor.

2. Equilíbrio Termodinâmico e Máquinas Térmicas (50 minutos)

• Introdução (10 minutos):
  • Discussão sobre o conceito de equilíbrio termodinâmico e sua relação com a vida na Terra.
  • Apresentação da história dos combustíveis e das máquinas térmicas.
• Equilíbrio Termodinâmico (25 minutos):
  • Atividade de modelização utilizando diagramas para mostrar como o equilíbrio termodinâmico afeta os ecossistemas.
  • Discussão sobre a importância do equilíbrio termodinâmico para a sobrevivência dos organismos vivos.
• História dos Combustíveis e Máquinas Térmicas (15 minutos):
  • Pesquisa em grupo sobre a história dos combustíveis e das máquinas térmicas.
  • Apresentação das pesquisas para a classe.

3. Conclusão e Atividades Práticas (50 minutos)

• Conclusões (10 minutos):
  • Revisão dos conceitos principais aprendidos durante a aula.
  • Discussão sobre a importância da energia, do calor e do equilíbrio termodinâmico para a vida na Terra.
• Atividade Prática: Motores Simples (25 minutos):
  • Construção de um motor simples usando materiais recicláveis.
  • Demonstração do motor e discussão sobre como ele funciona.
• Debriefing e Reflexão (15 minutos):
  • Discussão em classe sobre as atividades realizadas.
  • Reflexão sobre a importância da energia e equilíbrio termodinâmico em nossas vidas.