Título da Aula: Sistemas Térmicos Sustentáveis: Previsões, Intervenções e Cálculos Digitais

Ano: Ensino Médio 1º, 2º e 3º anos

Componente Curricular: Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Habilidades da BNCC: EM13CNT102 - "Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos."

Objetivos de Aprendizagem:

• Compreender os princípios básicos dos sistemas térmicos e as variáveis termodinâmicas que afetam seu funcionamento;
• Desenvolver habilidades para realizar previsões e avaliar intervenções em sistemas térmicos;
• Projetar e construir protótipos de sistemas térmicos sustentáveis;
• Utilizar tecnologias digitais para auxiliar no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos;
• Promover a consciência ambiental e a busca por soluções sustentáveis.

Materiais Necessários:

• Computadores com acesso à internet para pesquisa e uso de softwares de simulação;
• Materiais diversos para a construção dos protótipos, como tubos de PVC, ventiladores, lâmpadas incandescentes ou de LED, painéis solares, entre outros;
• Sensores de temperatura, umidade e outros sensores relevantes para o protótipo;
• Equipamentos de segurança, como óculos de proteção e luvas;
• Quadro branco ou projetor para apresentações.

Procedimento:

1. Introdução (15 minutos):

• Iniciar a aula com uma discussão sobre a importância dos sistemas térmicos na sociedade moderna e a necessidade de torná-los mais sustentáveis.
• Apresentar a habilidade da BNCC e os objetivos de aprendizagem da aula.

2. Exploração dos Conceitos (30 minutos):

• Utilizar recursos digitais, como animações e vídeos, para ilustrar os princípios básicos dos sistemas térmicos e as variáveis termodinâmicas que afetam seu funcionamento.
• Dividir a turma em grupos e atribuir a cada grupo um tema específico relacionado a sistemas térmicos, como transferência de calor, energia térmica, eficiência energética, entre outros.
• Cada grupo deve pesquisar o tema atribuído e preparar uma breve apresentação para a turma.

3. Previsões e Intervenções (30 minutos):

• Apresentar aos alunos situações reais ou hipotéticas de sistemas térmicos que precisam de melhorias em sua eficiência ou sustentabilidade.
• Propor que os alunos trabalhem em grupos para realizar previsões sobre o comportamento desses sistemas e propor intervenções para torná-los mais sustentáveis.
• Cada grupo deve apresentar suas previsões e intervenções para a turma.

4. Construção de Protótipos (60 minutos):

• Dividir a turma em grupos e fornecer a cada grupo os materiais necessários para construir um protótipo de um sistema térmico sustentável.
• Os protótipos podem ser simples ou complexos, dependendo do nível de conhecimento e habilidade dos alunos.
• Cada grupo deve construir seu protótipo e testá-lo para verificar se ele funciona conforme o esperado.

5. Análise de Resultados e Discussão (30 minutos):

• Cada grupo deve apresentar seu protótipo para a turma e explicar como ele funciona e quais são suas vantagens em termos de sustentabilidade.
• Promover uma discussão sobre os resultados obtidos e as lições aprendidas durante a construção dos protótipos.

6. Avaliação (15 minutos):

• Avaliar o desempenho dos alunos durante a aula, considerando sua participação nas discussões, a qualidade das apresentações e a criatividade e eficiência dos protótipos construídos.