Materiais e suas Propriedades: Uma Jornada da Ciência à Tecnologia

Título da aula: Materiais e suas Propriedades: Uma Jornada da Ciência à Tecnologia

Propósito da aula: Esta aula visa desenvolver nos alunos a capacidade de analisar as propriedades dos materiais para avaliar sua adequação em diferentes aplicações, considerando contextos locais e cotidianos. Os alunos irão explorar a relação entre as propriedades dos materiais e sua aplicabilidade, bem como propor soluções seguras e sustentáveis para problemas do mundo real.

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de Conhecimento:

  • Compreender as propriedades dos materiais e sua relação com sua aplicabilidade em diferentes contextos.
  • Desenvolver habilidades de análise e avaliação das propriedades dos materiais para identificar soluções seguras e sustentáveis.
  • Aplicar conhecimentos sobre materiais para propor soluções inovadoras para problemas cotidianos.
  • Conscientizar os alunos sobre a importância da escolha adequada de materiais para minimizar impactos ambientais.

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."

Materiais necessários:

  • Amostras de diferentes materiais (metais, plásticos, cerâmicas, compósitos, entre outros)
  • Recursos visuais, como imagens, vídeos ou apresentações, para ilustrar as propriedades dos materiais
  • Folhas de papel, canetas ou lápis para anotações
  • Acesso à internet para pesquisa de informações adicionais

Plano de Aula Detalhado:

  1. Introdução (10 minutos):

    • Inicie a aula com uma discussão sobre a importância dos materiais em nossas vidas cotidianas.
    • Peça aos alunos que citem exemplos de diferentes materiais e suas aplicações.
  2. Propriedades dos Materiais (20 minutos):

    • Apresente as principais propriedades dos materiais, como resistência mecânica, condutividade térmica e elétrica, densidade, dureza e flexibilidade.
    • Utilize exemplos práticos e recursos visuais para ilustrar cada propriedade.
  3. Análise de Materiais (30 minutos):

    • Divida a turma em grupos e distribua amostras de diferentes materiais.
    • Peça aos alunos que analisem as propriedades dos materiais e identifiquem suas aplicações potenciais.
    • Incentive os alunos a discutir as vantagens e desvantagens de cada material.
  4. Proposta de Soluções (20 minutos):

    • Proponha um problema do mundo real que envolva a escolha de materiais, como a construção de uma ponte, a fabricação de um componente eletrônico ou o desenvolvimento de um novo produto.
    • Peça aos alunos que, em grupos, proponham soluções para o problema, considerando as propriedades dos materiais e os impactos ambientais.
  5. Apresentação e Discussão (20 minutos):

    • Cada grupo apresenta sua proposta de solução para o problema.
    • Estimule a discussão sobre os critérios utilizados para escolher os materiais e os impactos ambientais das soluções propostas.

Conclusão:

  • Relembre os principais conceitos discutidos na aula e sua importância para a escolha adequada de materiais.
  • Incentive os alunos a refletir sobre como a análise das propriedades dos materiais pode contribuir para a resolução de problemas cotidianos e para a criação de soluções inovadoras e sustentáveis.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Das propriedades descritas abaixo, qual é a mais relevante para a escolha de um material para a fabricação de uma ponte suspensa?

Resposta: resistência mecânica

Em qual das situações abaixo a escolha do material é mais importante considerando sua propriedade de resistência à corrosão?

Resposta: Construir uma ponte sobre um rio caudaloso.

Em uma situação em que a resistência mecânica é um fator crucial, qual dos seguintes materiais seria a melhor escolha?

Resposta: alumínio

Qual das alternativas apresenta um exemplo de aplicação de um material com base em sua propriedade de condutividade térmica?

Resposta: Aplicação de metais em fios elétricos para conduzir eletricidade

Qual das aplicações abaixo é mais adequada para um material com alta resistência mecânica?

Resposta: fabricação de próteses ortopédicas

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência mecânica?

Resposta: construção de uma ponte

Qual das seguintes aplicações é mais adequada para um material com alta resistência mecânica e baixa condutividade térmica?

Resposta: Produção de materiais isolantes elétricos

Qual das seguintes aplicações não é adequada para um material com alta resistência mecânica?

Resposta: produção de componentes eletrônicos

Qual das seguintes propriedades é mais importante considerar ao escolher um material para fabricar um escudo de proteção contra balas?

Resposta: densidade

Qual das seguintes propriedades é mais importante na escolha de um material para uma estrutura de suporte de carga?

Resposta: dureza

Qual propriedade dos materiais é fundamental para avaliar sua resistência a forças externas, como pressão, tração e flexão?

Resposta: Resistência mecânica

Qual propriedade dos materiais é fundamental para garantir a segurança de uma estrutura?

Resposta: Resistência mecânica

Qual propriedade dos materiais é mais relevante para avaliar sua adequação na construção de uma ponte?

Resposta: Resistência mecânica