Explorando as Propriedades dos Materiais: Uma Análise para Soluções Sustentáveis

Título da aula: "Explorando as Propriedades dos Materiais: Uma Análise para Soluções Sustentáveis"

Propósito da aula: Desenvolver habilidades de análise e compreensão das propriedades dos materiais, com foco em avaliar sua adequação a diferentes aplicações industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas. Os alunos aprenderão a propor soluções seguras e sustentáveis, considerando o contexto local e cotidiano.

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de conhecimento:

  • Entender as propriedades físicas e químicas dos materiais e como elas afetam seu comportamento e aplicações;
  • Analisar criticamente a adequação de materiais para diferentes usos, considerando critérios de segurança, sustentabilidade e contexto local;
  • Desenvolver habilidades de pesquisa e coleta de dados sobre as propriedades dos materiais;
  • Propor soluções inovadoras e sustentáveis para problemas cotidianos, utilizando materiais adequados.

Habilidades da BNCC: EM13CNT307 - "Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano."

Sobre esta aula: Esta aula está planejada para 2 horas de duração e será dividida em três partes: Introdução, Atividade Prática e Conclusão. Na primeira parte, os alunos terão uma introdução teórica sobre as propriedades dos materiais. Na segunda parte, trabalharão em grupos para aplicar o conhecimento adquirido a um projeto prático. A conclusão envolverá uma reflexão sobre o processo de aprendizagem e suas implicações na vida cotidiana.

Materiais necessários:

  • Quadro branco ou projetor;
  • Marcadores ou canetas;
  • Folhas de papel e canetas para os alunos;
  • Amostras de diferentes materiais (metais, plásticos, madeira, tecidos, etc.);
  • Imagens de exemplos de aplicações de materiais em diferentes contextos;
  • Computadores ou tablets com acesso à internet para pesquisas;
  • Materiais recicláveis para a atividade prática (garrafas PET, caixas de papelão, plásticos, etc.).

Plano de Aula Detalhado:

  1. Introdução (20 minutos):

    • Apresentar o conceito de propriedades dos materiais e sua importância em diferentes aplicações;
    • Discutir critérios de segurança, sustentabilidade e contexto local na escolha de materiais;
    • Mostrar imagens de exemplos de aplicações de materiais em diferentes contextos.
  2. Atividade Prática (80 minutos):

    • Dividir os alunos em grupos e atribuir a cada grupo um material específico (metal, plástico, madeira, tecido, etc.);
    • Solicitar que cada grupo pesquise as propriedades físicas e químicas de seu material atribuído;
    • Em seguida, os grupos devem propor aplicações inovadoras e sustentáveis para seu material, considerando o contexto local e cotidiano;
    • Fornecer materiais recicláveis para que os grupos possam construir protótipos de suas soluções;
    • Orientar os grupos durante o processo de construção dos protótipos.
  3. Conclusão (20 minutos):

    • Cada grupo apresenta seu material atribuído, suas propriedades e a solução inovadora e sustentável proposta;
    • Realizar uma discussão aberta sobre o processo de aprendizagem e as implicações práticas do conhecimento adquirido;
    • Refletir sobre a importância da análise crítica dos materiais na escolha de soluções sustentáveis.

Avaliação:

  • A avaliação será baseada na participação efetiva nas atividades, na qualidade das pesquisas realizadas, na criatividade e inovação das soluções propostas e na capacidade de reflexão crítica sobre o tema.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em situações cotidianas, em quais situações a propriedade de resistência à corrosão de um material é mais importante?

Resposta: Canos de encanamento.

Entre as alternativas abaixo, qual material não é considerado um poluente ambiental?

Resposta: Vidro temperado

Qual das alternativas abaixo apresenta uma propriedade que é comum à maioria dos metais?

Resposta: alta maleabilidade

Qual das opções abaixo é uma solução inovadora e sustentável utilizando material reciclado?

Resposta: Utilizar garrafas PET para construir um modelo de um edifício.

Qual das seguintes aplicações considera o critério de sustentabilidade na escolha do material?

Resposta: uso de papel reciclado para a produção de cadernos.

Qual das seguintes aplicações de materiais não considera o contexto local e cotidiano?

Resposta: desenvolvimento de dispositivos médicos avançados para hospitais especializados

Qual das seguintes aplicações de um material é considerada inadequada, pois não leva em consideração critérios de segurança e sustentabilidade?

Resposta: Utilização de metais pesados em sistemas de encanamento doméstico.

Qual das seguintes aplicações do zinco não é sustentável do ponto de vista ambiental?

Resposta: mineração ilegal em áreas protegidas

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência e baixo peso?

Resposta: construção de estruturas de pontes

Qual das seguintes características não é uma propriedade de um material?

Resposta: opinião

Qual das seguintes características não é uma propriedade química dos materiais?

Resposta: densidade

Qual das seguintes propriedades dos materiais é mais relevante ao escolher um material para uma estrutura que precisa resistir a altas temperaturas?

Resposta: ponto de fusão

Qual das seguintes propriedades é essencial para a fabricação de utensílios de cozinha resistentes ao calor?

Resposta: Condutividade térmica

Qual das seguintes utilizações de um material é inadequada do ponto de vista da sustentabilidade?

Resposta: uso de aço inoxidável para fabricação de automóveis.

Qual é a propriedade dos materiais que determina sua resistência a altas temperaturas?

Resposta: Ponto de fusão