Título da aula: Investigação Científica: Construindo e Testando Hipóteses

Propósito da aula: Desenvolver habilidades de investigação científica nos alunos, incluindo a formulação de questões, hipóteses e previsões, a coleta e análise de dados, e a construção e interpretação de modelos explicativos. Os alunos terão a oportunidade de aplicar essas habilidades a uma situação-problema real.

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de conhecimento:

• Compreender a importância da investigação científica como forma de gerar conhecimento e resolver problemas.
• Desenvolver habilidades de observação, formulação de hipóteses, planejamento e execução de experimentos, análise de dados, construção de modelos explicativos e comunicação científica.
• Aplicar o método científico a situações-problema reais, utilizando instrumentos de medição e representações gráficas adequadas.
• Justificar conclusões com base em evidências experimentais e teóricas.

Habilidades da BNCC: EM13CNT301 - "Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica."

Sobre esta aula: A aula será dividida em três sessões, totalizando 150 minutos. Na primeira sessão, os alunos serão introduzidos ao método científico e às etapas envolvidas na investigação científica. Na segunda sessão, eles escolherão uma situação-problema real para investigar e formularão questões, hipóteses e previsões. Na terceira sessão, eles realizarão experimentos, coletarão e analisarão dados, e construirão e interpretarão modelos explicativos.

Materiais necessários:

• Quadro branco ou projetor;
• Marcadores ou canetas;
• Folhas de papel para anotações;
• Livros didáticos e/ou artigos científicos;
• Acesso à internet para pesquisa;
• Instrumentos de medição (dependendo da situação-problema escolhida);
• Materiais para realização de experimentos (dependendo da situação-problema escolhida).

Plano de Aula Detalhado:

Sessão 1 (50 minutos): Introdução ao Método Científico

1. Introdução (10 minutos): Introduzir o conceito de investigação científica e explicar a importância do método científico na geração de conhecimento e resolução de problemas. Discutir as etapas envolvidas no método científico: observação, formulação de hipóteses, realização de experimentos, coleta e análise de dados, construção de modelos explicativos e comunicação científica.
2. Exemplo de Investigação Científica (20 minutos): Apresentar um exemplo concreto de investigação científica, utilizando um estudo de caso real. Discutir as etapas do método científico utilizadas no estudo e como os resultados contribuíram para o conhecimento científico.
3. Discussão em Grupo (20 minutos): Dividir a turma em pequenos grupos e pedir que cada grupo escolha uma situação-problema real para investigar. Os grupos devem discutir a situação-problema e identificar as variáveis envolvidas.

Sessão 2 (50 minutos): Formulação de Questões, Hipóteses e Previsões

1. Formulação de Questões (15 minutos): Explicar a importância de formular questões claras e objetivas na investigação científica. Pedir que cada grupo formule uma questão de pesquisa relacionada à situação-problema escolhida.
2. Formulação de Hipóteses (20 minutos): Explicar a importância de formular hipóteses testáveis e baseadas em evidências. Pedir que cada grupo formule uma hipótese para responder à sua questão de pesquisa.
3. Formulação de Previsões (15 minutos): Explicar a importância de formular previsões com base nas hipóteses formuladas. Pedir que cada grupo faça uma previsão sobre o que eles esperam observar se a hipótese estiver correta.

Sessão 3 (50 minutos): Realização de Experimentos, Coleta e Análise de Dados

1. Realização de Experimentos (25 minutos): Fornecer instruções claras sobre como realizar o experimento necessário para testar a hipótese. Os grupos devem seguir as instruções e realizar o experimento com cuidado e rigor.
2. Coleta de Dados (15 minutos): Explicar a importância de coletar dados precisos e confiáveis. Pedir que os grupos registrem os dados coletados em tabelas ou gráficos.
3. Análise de Dados (10 minutos): Explicar a importância de analisar os dados coletados para identificar padrões e tendências. Pedir que os grupos analisem os dados e identifiquem quaisquer padrões ou tendências relevantes.

Avaliação: A avaliação será realizada de forma contínua ao longo das três sessões. Os alunos serão avaliados em sua capacidade de:

• Formular questões de pesquisa claras e objetivas;
• Formular hipóteses testáveis e baseadas em evidências;
• Formular previsões com base nas hipóteses formuladas;
• Realizar experimentos com cuidado e rigor;
• Coletar dados precisos e confiáveis;
• Analisar dados para identificar padrões e tendências relevantes;
• Construir e interpretar modelos explicativos com base nos dados coletados;
• Comunicar os resultados da investigação científica de forma clara e concisa.