Plano de Aula - 7º ano - Ciências - Sensação térmica
Plano de aula - Sensação térmica
Plano de aula de Ciências com atividades para 7o ano do EF sobre Sensação térmica
Sobre esta aula: Este plano deve ministrado após a realização das aulas sobre temperatura e calor. Pois é aconselhável que o alunos construam conceitos relacionados a temperatura e calor para o contínuo desenvolvimento da habilidade proposta, e para assimilar de modo significativo o tema da aula.
Materiais necessários para a aula: Garrafa térmica (contendo café, chá ou água quente), copinhos descartáveis de 50 ml (um por grupo) e termômetros (um por grupo).
Orientações: Leia o título da aula para os alunos e pergunte o que eles sabem sobre sensação térmica (se já ouviram esta palavra em algum lugar, noticiário ou filme).
Pergunte se eles já sentiram que em certos cômodos da casa (ou até mesmo na escola) a temperatura aparenta estar maior (local mais quente) e em outros cômodos aparentam estar com temperaturas mais agradáveis (local mais arejado). Após os alunos mencionarem suas considerações iniciais, prossiga para o próximo slide.
Tempo sugerido: 13 minutos (8 minutos para este slide e 5 para o próximo).
Orientações: Forme pequenos grupos e leia o título da reportagem para os alunos, fazendo as seguintes perguntas:
O que podemos observar com base na reportagem e na imagem?
Por que o título da reportagem não é "Urupema registra temperatura de -18 ºC neste domingo"?
Existe diferença entre temperatura e sensação térmica?
Por que sentimos a sensação de frio?
Estipule 4 minutos para que os grupos debatam e construam seus argumentos iniciais. Os grupos devem concluir que existem diferenças entre temperatura e sensação térmica.
Como o próprio nome diz, esta sensação está relacionada à temperatura aparente, interpretada pelos nossos sentidos e influenciada por fatores externos. Se os alunos chegarem a esta conclusão, o professor pode revelar a temperatura real que estava no momento, de acordo com a reportagem, a qual marcava 0,8 ºC. Disponível em: Diário Catarinense. <http://dc.clicrbs.com.br/sc/noticias/noticia/2018/05/urupema-na-serra-de-sc-tem-sensacao-termica-de-18c-neste-domingo-10348189.html>. Acesso em: 23 de maio de 2018.
Após, o professor pode fazer as seguintes perguntas:
Por que existe uma diferença tão grande entre a temperatura real e a aparente (sensação térmica)?
De onde vem esta diferença?
Quais os fatores que a influenciam?
Para mediar as respostas, o professor pode retomar conceitos trabalhados em aulas anteriores (aula sobre temperatura e calor). Onde os alunos devem lembrar que a temperatura está relacionada ao grau de agitação (movimentação) dos corpos e partículas e o calor à transferência de energia entre corpos com diferentes temperaturas. Neste caso, as partículas em questão são as moléculas do ar, as quais estão em estado de movimentação lenta (pouca energia) e, desta forma, como a temperatura ambiente é mais baixa que a temperatura corporal média (36ºC), o fluxo de energia corporal é transferido para o ambiente, por este motivo sentimos a sensação de frio. Utilize o tempo restante para debater esta questão com os grupos.
Orientações: Faça um complemento relacionado à reportagem anterior. Onde elevadas sensações térmicas também podem ocorrer.
Leia o título da reportagem e também a temperatura real (embaixo da imagem), fazendo as seguintes perguntas para os grupos:
Por que sentimos a sensação de calor no verão?
De onde vem essa diferença?
Quais os fatores que influenciam a elevada sensação térmica?
Novamente, para mediar as respostas, o professor pode relacionar com conceitos trabalhados anteriormente (temperatura e calor). Neste exemplo, a alta temperatura está relacionada ao alto grau de agitação (movimento) das moléculas do ar ao nosso redor. Desta forma, como a temperatura ambiente está maior que a temperatura corporal média (36ºC), a transferência de energia ocorrerá do ambiente para o nosso corpo.
O link para a reportagem pode ser encontrado a seguir: Site G1 SC. Disponível em: <https://g1.globo.com/sc/santa-catarina/noticia/sensacao-termica-chega-a-50-c-em-criciuma-neste-domingo-diz-meteorologia.ghtml>. Acesso em: 23 de maio de 2018.
Orientações: Leia a Questão disparadora para os grupos. Pergunte se os alunos já foram (ou costumam ir) à praia ou a regiões litorâneas, e pergunte também como eles sentem a temperatura nesses locais (se é agradável, baixa ou alta).
Após as respostas e as experiências compartilhadas pelos alunos, questione da seguinte forma:
Num dia de verão, você prefere ficar dentro de casa (sem ventilador e ar-condicionado), na beira da praia ou em algum outro lugar aberto? Por quê?
Onde você acha que a sensação térmica é menor, no centro de uma cidade ou em regiões próximas à praia? Por quê?
Num dia de inverno, você prefere ficar dentro de casa, ir até a beira da praia ou a algum outro lugar aberto? Por quê?
O que pode influenciar a sensação térmica do ambiente (tanto no verão quanto no inverno)?
Obs: Caso não haja praia na sua região ou locais litorâneos, para assimilar a questão o professor pode relacionar a pergunta a outras atividades do cotidiano, como:
Por que o ventilador deixa o ambiente mais fresco?
Por que costumamos nos abanar no verão?
Por que alguns cômodos de uma casa aparentam ser mais frescos ou mais abafados? Qual a diferença entre eles?
Utilize estas perguntas para instigar os alunos a construir seus argumentos iniciais. Relacionando que a presença do vento e a circulação constante do ar (vento) são fatores responsáveis por manter um ambiente fresco e arejado, dando a sensação de que o local apresenta uma temperatura menor que a real. Em contrapartida, lugares, cômodos ou ambientes que apresentam pouca circulação de ar tendem a ser mais abafados e quentes.
Orientações: Projete o slide ou imprima uma cópia para cada grupo com as informações sobre a prática (dê 10 minutos para o procedimento). Após os grupos terem realizado o experimento e anotado os valores iniciais e finais de temperatura, faça a seguintes perguntas:
O que aconteceu com a temperatura do café?
Por que a sua temperatura diminuiu? Qual fator (atividade) causou este fenômeno?
O que aconteceu com o calor contido no café?
Se você não tivesse soprado o café 75 vezes, qual seria (provavelmente) a temperatura dele neste intervalo de tempo?
O que essa atividade tem a ver com a Questão disparadora?
O que ato de assoprar o café e a Questão disparadora têm em comum?
Os alunos devem chegar à conclusão de que o ato de assoprar acelera a transferência de calor para o ambiente. Neste caso, o ar expelido pelos pulmões retira o calor contido no café, consequentemente diminuindo a sua temperatura. Da mesma forma que o vento existente nas regiões litorâneas (corrente marítima) exerce a mesma função. As correntes de ar aceleram a transferência de calor entre os corpos e o ambiente, diminuindo a temperatura corporal (retirando calor) e dando a sensação de uma temperatura mais agradável. O mesmo caso vale para a utilização do ventilador em cômodos mais frescos (arejados) de uma casa (onde ocorre maior circulação do ar e do vento. Então, para concluir esta primeira etapa, o professor pode fazer a seguinte pergunta:
Qual fator é responsável por proporcionar uma baixa sensação térmica?
Com base nas conclusões obtidas nas questões anteriores, os alunos devem informar que o fator responsável por este fenômeno são as correntes de ar (vento).
Orientações: Projete o slide ou faça um desenho no quadro representando a umidade formada após um banho quente.
Faça os seguintes questionamentos para os grupos:
O que você pode analisar com base na imagem?
Por que o espelho está embaçado?
O que o deixou embaçado?
Se fosse um dia de inverno, a sensação térmica neste banheiro seria mais agradável?
Se fosse um dia de verão, a sensação térmica seria maior?
O que significa quando dizemos que "o dia está abafado"? Do que é feito este "bafo"?
Quando o dia está mais "abafado", ele aparenta ser mais quente ou frio?
Forneça 8 minutos para que os grupos debatam sobre as questões e construam suas hipóteses e argumentos sobre este fenômeno, e, após este tempo, peça para que os grupos levantem e conversem com integrantes de outros grupos, para compartilhar informações e complementar suas ideias.
Após 3 minutos, os grupos devem voltar aos seus lugares e concluir suas respostas diante das questões apresentadas. Os alunos devem chegar à conclusão de que o vidro embaçado e os dias abafados são causados pela umidade e pelo vapor d'água no ambiente. Onde o teor de umidade absorve o calor do ambiente, tornando a sensação térmica mais alta em relação à temperatura real.
Para concluir esta etapa, utilize os 4 minutos restantes para o debate da seguinte pergunta:
Qual o fator é responsável pelo aumento da sensação térmica (principalmente no verão)?
Orientações: Retome a Questão disparadora para a turma Por que a sensação térmica é diferente da temperatura real?, e, com base nos dados coletados pelos grupos em cada atividade, peça para que todos os grupos exponham suas conclusões para a turma, informando também como desenvolveram sua linha de raciocínio e investigação.
Os alunos devem chegar à conclusão de que os principais fatores que influenciam a sensação térmica são as correntes de ar (vento) e o teor de umidade no ambiente. O vento é responsável por causar baixas sensações térmicas devido à sua característica de acelerar a transferência de calor entre os corpos e o ambiente, proporcionando desta forma temperaturas mais agradáveis em dias de verão (exemplo do uso do ventilador).
Da mesma forma, em dias de inverno a sensação térmica tende a ser ainda menor pelo mesmo motivo, onde as correntes de ar aceleram ainda mais a transferência de energia entre os corpos (e a ausência ou baixas concentrações de umidade tendem a deixar a sensação térmica menor). O professor pode retomar o slide sobre a reportagem onde houve sensação térmica de -18ºC , na serra de Santa Catarina, onde é possível observar a presença do vento sobre a imagem da reportagem. Os dias de inverno mais rigorosos são aqueles em que há presença de fortes correntes de vento, ou seja, a velocidade do vento é um fator essencial para o fenômeno da sensação térmica.
Outro fator que foi analisado neste contexto é a presença da umidade no ambiente. Responsável por absorver calor e causar um aumento da sensação térmica no ambiente. O professor pode usar como exemplo os dias de verão intenso, ou casas que possuem pouca ventilação, as quais tendem a ser mais quentes e apresentar temperaturas maiores que a real devido à presença de uma alta porcentagem de umidade no local, a qual pode causar consequências como ferrugem, mofo nas paredes, bolor e danificar aparelhos eletrônicos. Também pode ser citado o desumidificador ou então a função desumidificante do ar-condicionado para essas ocasiões.
É importante ressaltar que dificilmente estas duas variáveis atuam isoladamente, e que elas também são dependentes de outros fatores, como a geografia do lugar. Por exemplo, geralmente as praias do Nordeste brasileiro apresentam bastante vento, tanto que em muitas você encontra as usinas eólicas, que utilizam o vento para a produção de energia elétrica. Como são praias abertas, este é o fator principal para influenciar a sensação térmica. Na cidade do Rio de Janeiro, ao contrário, devido às montanhas que cercam a cidade e à Mata Atlântica, a umidade é geralmente alta e, mesmo à beira-mar, muitas vezes a sensação térmica é de muito calor e abafamento. Além de fatores causados pela civilização moderna, como a existência de prédios que dificultam ou impedem a circulação e a velocidade do vento, e o asfalto, que por suas características acaba por absorver grande parte da energia solar. A poluição atmosférica e o aumento dos gases estufa, responsáveis pelo aumento gradual da temperatura média da Terra. Por este motivo, é importante lembrar que, no que se refere ao clima, sempre são muitas variáveis agindo ao mesmo tempo.
Se o professor achar interessante, pode mostrar ou imprimir uma tabela de sensação térmica, que relaciona a temperatura aparente com a velocidade do vento e a temperatura real em dado momento. Site do INMET. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/sensacaoTermicaTabelaGeral> acesso em: 27 de maio de 2018