Título da Aula: Explorando Sistemas Térmicos Sustentáveis: Previsões, Avaliações e Protótipos

Ano: Ensino Médio 1º, 2º e 3º ano

Componente Curricular: Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Objetivo Geral: Desenvolver habilidades para realizar previsões, avaliar intervenções e construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento.

Objetivos de Aprendizagem:

• Compreender os conceitos básicos de termodinâmica e sistemas térmicos.
• Analisar e interpretar dados termodinâmicos para fazer previsões sobre o comportamento de sistemas térmicos.
• Avaliar a eficiência e sustentabilidade de sistemas térmicos existentes.
• Projetar e construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis utilizando tecnologias digitais.
• Aplicar conhecimentos de termodinâmica e sustentabilidade para resolver problemas reais.

Materiais:

• Computadores com acesso à internet
• Softwares de simulação termodinâmica (opcional)
• Materiais para construir protótipos (por exemplo, materiais recicláveis, componentes eletrônicos básicos)
• Sensores e medidores para coletar dados
• Quadro branco ou flip chart
• Marcadores ou canetas

Procedimento:

1. Introdução (15 minutos)

• Inicie a aula com uma discussão sobre a importância da sustentabilidade e a necessidade de desenvolver tecnologias térmicas sustentáveis.
• Apresente o conceito de sistemas térmicos e explique os princípios básicos da termodinâmica.

2. Previsões Termodinâmicas (30 minutos)

• Divida os alunos em grupos e forneça a cada grupo um conjunto de dados termodinâmicos sobre um sistema térmico específico.
• Peça aos alunos que usem os dados para fazer previsões sobre o comportamento do sistema.
• Forneça orientação e apoio conforme necessário.

3. Avaliação de Intervenções (30 minutos)

• Peça aos alunos que avaliem a eficiência e sustentabilidade de um sistema térmico existente.
• Forneça aos alunos informações sobre o sistema, incluindo dados operacionais e impactos ambientais.
• Peça aos alunos que sugiram intervenções que possam melhorar a eficiência e sustentabilidade do sistema.

4. Construção de Protótipos (60 minutos)

• Divida os alunos em grupos e peça a cada grupo que projete e construa um protótipo de um sistema térmico sustentável.
• Forneça aos alunos os materiais necessários e acesso a ferramentas e equipamentos.
• Orientação e apoio conforme necessário.

5. Apresentação e Discussão dos Protótipos (30 minutos)

• Peça a cada grupo que apresente seu protótipo para a turma.
• Incentive os alunos a fazer perguntas e comentários sobre os protótipos.
• Promova uma discussão sobre os desafios e benefícios de cada protótipo.

6. Conclusão (15 minutos)

• Revise os principais conceitos aprendidos na aula.
• Reforce a importância da sustentabilidade e da termodinâmica na engenharia e na tecnologia.
• Peça aos alunos que reflitam sobre como eles podem aplicar os conhecimentos adquiridos em suas vidas pessoais e profissionais.

Avaliação:

• Avalie os alunos com base em sua participação nas discussões, na qualidade de suas previsões, avaliações e protótipos, e na capacidade de aplicar os conhecimentos adquiridos para resolver problemas reais.