Oficina 10: Flutua ou afunda?

Transcrição

1 Oficina 10: Flutua ou afunda? Introdução O tema água domina este texto. A importância dessa matéria em todas as áreas científicas é evidente. A água é um importante componente do planeta Terra e o ambiente natural de desenvolvimento de todos os organismos vivos. Também sabemos que a água atrai os alunos de todas as faixas etárias. Graças às suas propriedades (a água corre...), às transformações pelas quais passa (mudanças de estado) e às que causa a outras substâncias (misturas, soluções). Ela é empregada em grande número de atividades capazes de ajudar o aluno a realizar as primeiras abstrações (a idéia de matéria e de conservação, aproximação do estado líquido...). O tema da água volta ao longo de toda a escolaridade. Após uma primeira aproximação predominantemente sensorial na escola maternal, o aprendizado continua nos anos seguintes, em que são enunciadas as primeiras propriedades. Lembramos que o estudo das propriedades da água continua até mesmo no ensino superior. No começo da educação infantil, a pedagogia se baseia freqüentemente em oficinas que utilizam materiais familiares. A parte Oficinas sobre o tema água apresenta um exemplo da evolução dessas oficinas com alunos de 3 a 4 anos. Progressivamente, a criança adquire capacidades que lhe permitem contemplar módulos de aprendizado compostos de aulas sucessivas e articuladas entre si. As relações entre água e seres vivos, que por si só merecem vários capítulos das Ciências Naturais, posto que repor a água é condição para diferentes processos metabólicos (funcionamento bioquímico dos organismos), para processo de reprodução (em plantas e animais), para a determinação do habitat e do nicho ecológico, no caso de seres vivos aquáticos. Objetivo do conhecimento 1 o ciclo Descobertas sensoriais Exploração das propriedades da água pelos sentidos: cor, tato, gosto. Qualidade de vida Reconhecimento de água limpa e tratada. Alguns tratamentos (filtração, ebulição). Higiene Uso de água e detergentes para limpeza de materiais e do corpo. Transformação dos materiais. Estados físicos diferentes (sólido, líquido, gás) Proposta do Programa: Objetivos deste documento Qualquer projeto no qual trabalhamos sem necessariamente ter vocação científica, requer o uso de matérias variadas. O professor deve escolher de maneira ponderada. Também se deve aproveitar ou provocar situações, nas quais, o aluno deve agir sobre a matéria para modificar suas propriedades em função de seu projeto. É o caso das atividades culinárias, quando se precisa decidir sobre acrescentar sal ou açúcar para alterar o sabor de um preparo, farinha ou água para modificar a consistência de uma massa.

2 Conhecimento e habilidades que gostaríamos que fossem adquiridos ou que estivessem em fase de aquisição pelos alunos no fim do módulo: Saber diferenciar os estados da matéria por meio de algumas de suas propriedades. Relacionar água ao meio ambiente. Saber imaginar e em seguida implementar um roteiro experimental para responder a um questionamento. Colocar em prática as primeiras etapas de um trabalho experimental. Pré-testes Incentivar o aluno a citar exemplos do cotidiano para constatar a importância da água para: a vida, o transporte, o meio ambiente, a produção de energia, etc. No nosso cotidiano a água é muito importante para a vida. Sem água a gente não consegue sobreviver muito tempo. Quanto tempo será que conseguimos sobreviver sem beber água? Porque que a água é tão importante para o nosso corpo? Sabemos que a superfície da terra está ocupada por muita água. Vejamos um globo terrestre. Quanta é a superfície da terra ocupada pela água? Você não acha que o nosso planeta deveria se chamar Água? Porque a terra é azul? E o meio ambiente tem a ver com a água? Porque precisamos cuidar de nossos rios? Quantos rios nós temos em nossa região? Eles dependem da chuva? Como a chuva é produzida? E a chuva de granizo, todo mundo já viu? O granizo é água também? Em que outras atividades a água é importante: Na higiene? No transporte? Já andou de barco? Já tomou banho de rio? Atividade 1: Flutua ou afunda? 1 pote plástico transparente (de uns 5 litros de volume) ou bacia, com água. Objetos variados trazidos pelas crianças. Sugestões: Objetos do cotidiano das crianças, lápis, tubinho vazio de caneta, tesoura, frutas e legumes diferentes trazidos de casa, pedras, etc. 1. Peça que as crianças coloquem tudo o que trouxeram sobre a mesa e discutam no grupo o que acreditam que vai acontecer a cada objeto ao ser colocado na água, formulando um posicionamento coletivo, a opinião do grupo. ATENÇÃO: Isto deve acontecer antes da atividade experimental. 2. Em seguida, sugira que façam o registro individual. (Neste registro individual elas poderão anotar sua própria opinião, independente do grupo. Outra sugestão, é que o professor não participe desta primeira etapa, deixe

3 que as crianças façam as anotações sem qualquer tabela ou outra formatação, o professor pode auxiliar num momento posterior, para compreenderem a utilidade da tabela.) 3. Faça o registro coletivo no quadro para socializar a opinião de todos. Uma sugestão pode ser a tabela 1 ou Faça o teste experimental com as crianças, cada grupo manipulando seus objetos. (Você pode sugerir que o registro individual seja complementado a partir das novas informações. Mas deixe claro que não é preciso apagar o que colocaram inicialmente, mesmo que não tenha se confirmado, trata-se da primeira impressão.) 5. Retome a discussão inicial observando item a item o que aconteceu e preenchendo a última coluna da tabela. (Tome cuidado para não valorizar demais erros e acertos. O mais importante é que fique clara a importância da investigação.) Sugestão de Atividade 1 a) Faça uma lista no quadro, com os objetos que enganaram alguém. Eles provavelmente possuem alguma característica especial. Sugestão de Atividade 2 a) Peça às crianças que observem os dois conjuntos de materiais, aqueles que flutuam e aqueles que afundam. Como são os objetos que afundam? O que eles tem em comum? E os objetos que flutuam? O que há em comum entre eles? E o há de diferente entre os que afundam e os que flutuam? (Uma ótima conclusão, seria que conseguissem associar o fato de que os objetos que afundam são, em geral, muito pesados e/ou maciços e os que flutuam são leves e/ou ocos.) Sugestão de Atividade 3 a) Problematização: Será que as frutas e legumes quando cortados em pedaços menores continuam se comportando da mesma forma que inteiros? b) Após uma discussão coletiva, cada grupo pode testar algum objeto em particular e apresentar os resultados à classe. Observação: Esta questão em particular varia muito com o pedaço cortado. Lembre-se, o que define se um objeto flutua ou afunda é uma relação entre sua massa e seu volume. Mas pode ser explorada a diferença entre o tomate inteiro por exemplo, que possui uma área interna vazia o que permite grande volume sem aumento de massa e um pedacinho, que deve ser maciço. Sugestão de Atividade 4 a) Caso as crianças não tenham percebido que há objetos que quando flutuam não ficam completamente dentro d água (submersos) ou fora (emersos), peça que façam alguns desenhos e, para isso, escolha objetos com esta característica. b) Problematização: O objeto tal, deve ser desenhado onde, flutuando no fundo?

4 Sugestão de Atividade 5 Para a discussão coletiva ao final da aula, uma boa possibilidade é representar a cuba em grandes dimensões e pedir que as crianças colem os objetos onde eles ficaram no experimento. (Isso pode ser substituído pelo nome do objeto ou por um desenho recortado com tesoura). Neste momento pode surgir um impasse: algumas coisas como a banana ou laranja, por exemplo, podem flutuar ou afundar dependendo do exemplar, há diferenças da banana nanica para a prata por exemplo. Caso isto aconteça, há duas soluções possíveis: uma seria explorar o objeto e suas diferenças, mencionando que os dois tem o mesmo tamanho (volume) mas um é mais pesado que o outro. Uma sugestão é pesar duas rodelas de mesmo tamanho, a mais pesada será, certamente, a que afunda. Outra possibilidade seria simplesmente explorar o fato de que alguns objetos aparentemente iguais são, na verdade, diferentes. Observação: Caso o professor opte por fazer uma ou mais das sugestões de atividades, não esqueça de pedir que às crianças, ao fim de cada ação, complementem o registro individual. Do mesmo modo, mencione todos os resultados obtidos na discussão coletiva. Tabela 1 Objeto Opinião do grupo Quantos mais na classe acham que flutua? Quantos na classe acham que afunda? O que aconteceu na experimentação? Objeto Tabela 2 O que você acha que acontece? (Flutua ou afunda?) O que acontece? (Flutua ou afunda?)

5 Atividade 2: Massinha pode flutuar? (Testando a influência do volume dos objetos através da forma.) 1 Cuba, aquário ou bacia transparente, com água. Pedaços de massa de modelar. 1. Antes de mais nada, ajude as crianças a obter dois pedaços iguais ou equivalentes de massinha. Caso você não disponha de uma balança, use dois pedaços iguais da mesma caixa de massinha ou uma forma de gelo, enchendo-a até o limite, você terá duas porções muito próximas. Você pode também construir sua própria balança. 2. Peça às crianças que deixem uma das amostras de massa em um formato maciço (uma bolinha, um charuto, um cubinho...) e pergunte se ela deverá flutuar ou afundar ao ser colocada na água. Levante as hipóteses e depois faça o teste. 3. Problematização: Se este outro pedaço de massinha é igual aquele que colocamos na água, será que vai afundar também? E será que não podemos fazer nada para que ele flutue? A partir disso, discuta com as crianças o que é importante para fazer com que um objeto flutue. Um bom exemplo é um navio, que apesar de muito pesado, é capaz de flutuar. 4. Deixe os grupos livres para fazerem e testarem formatos capazes de flutuar. Sugestão de Atividade 1 Sugira que as crianças utilizem um copo, uma semente ou outros objetos de maior volume para moldar as formas que quiserem testar. Sugestão de Atividade 2 Peça que façam uma descrição detalhada dos objetos que testaram. Uma sugestão pode ser a tabela 3. (O preenchimento pode ser por escrito ou através de desenho.) Sugestão de Atividade 3 Represente uma cuba em grandes dimensões (você pode usar uma figura, pintura ou um simples desenho no quadro) e peça às crianças que desenhem seus objetos, recortem e colem no quadro, no mesmo lugar onde ficaram no experimento. Sugestão de Atividade 4 Peça às crianças que observem os objetos no quadro. Qual o formato daqueles que afundam? O que eles tem em comum? E os objetos que flutuam? E de diferente, o que há entre eles? Que espaço ocupam dentro da água os objetos que flutuam? E os que afundam? (Esta é a oportunidade para mencionar o que é o volume do objeto e o fato de que há uma grande influência dele sobre a aptidão dos corpos para flutuar ou não.)

6 Objeto Descrição Tabela 3 O que acontece? (Flutua ou afunda?) Ao final da atividade, não se esqueça da produção do texto sobre as experiências. Atividade 3: Como fazer o potinho afundar? (Testando a influência da massa dos objetos.) 1 Cuba, aquário ou bacia transparente, com água. 1 potinho com tampa (pode pedir potes plásticos de filmes em lojas de fotografia, ou comprar na farmácia potes para amostras) Materiais para teste (feijão, arroz, pedrinhas, pregos, areia, objetos da classe...) 1. Problematização: Apresente um potinho tampado às crianças: O que acontece quando o colocamos na água: flutua ou afunda? E o que podemos fazer para que ele afunde? (Provavelmente não será difícil às crianças perceberem que é necessário colocar coisas dentro dele para o potinho ficar mais pesado). 2. Peça que seja feito o registro individual, que pode contemplar a opinião da criança e não do grupo. (Mais uma vez, a sugestão é que você não interfira neste primeiro registro, uma vez que poderá discutir os conceitos posteriormente.) 3. O que vocês acham que pode ser colocado dentro do potinho para que ele afunde completamente? Sugira que as crianças façam um discussão no grupo e obtenham uma conclusão, a opinião do grupo. 4. Em seguida, faça a discussão coletiva, levantando o que os grupos previram. (Para esta atividade uma sugestão é a tabela 4.) 5. Depois de esperar um tempo para que os grupos façam a atividade experimental, retome a tabela para o encerramento da discussão. (A massa é um dos fatores fundamentais para que um objeto flutue ou afunde. Sendo fixo o volume do potinho, isto poderá ser melhor compreendido). Observação: A recomendação de manter o potinho tampado, é para evitar que a água entre, alterando a massa do conjunto. Sugestão de Atividade 1

7 Sugira que as crianças refaçam todos os testes com o potinho aberto. (Não esqueça de, ao final, atentá-las para o fato de que com o copo aberto, é mais fácil a água entrar, o que faz o conjunto mais pesado forçando-o a afundar. Sugestão de Atividade 2 Problematização: O que acontece se o potinho estiver completamente cheio de água: flutua ou afunda? Façam o teste! Tabela 3 O que pode ser colocado dentro do potinho? Quanto? O que acontece? (Flutua ou afunda?) Previsão O que acontece? (Flutua ou afunda?) Experimentação Ao final da atividade, não se esqueça da produção do texto sobre as experiências. Atividade 4: Flutuando no copo, na bacia, na piscina. (Testando a influência da quantidade de água na flutuação dos objetos.) Copos, aquários ou bacias transparente (de diferentes tamanhos, com água) Potinho com tampa; Objetos para teste (massa de modelar, frutas, legumes, etc) 1.Problematização 1: Com uma das cubas bem cheia, peça para as crianças escolherem dois objetos, um que flutua e outro que afunda. 2. Problematização 2: E se tirássemos boa parte da água de dentro da cuba, continuaria igual? A quantidade de água faz diferença ou não para que um objeto flutue ou afunde? Peça aos grupos que discutam e tirem uma conclusão coletiva para apresentar a classe e depois façam o registro individual. 3. Em seguida, sugira que façam o teste com diferentes quantidades de água e anotem o que houve. 4. Discussão coletiva: O que perceberam? (As crianças certamente perceberão que a quantidade de água não influenciou no teste. No entanto, pode permanecer o pensamento de que se as alterações fossem grandes o suficiente, haveria influência. Por isso, é necessário continuar a discussão.) 5. Problematização 3: Tudo o que afunda em uma cuba ou vasilha pequena, afunda em uma piscina também? (Faça uma discussão coletiva na classe, pedindo a opinião das crianças, não precisa dizer o que vai acontecer, deixe as crianças experimentarem e descobrirem. Caso a escola uma piscina

8 onde o teste possa ser feito... senão use um tanque ou panela grande cheia d água). Observação: Este teste é muito mais convincente em recipientes fundos do que extensos. Atividade 5: Flutuando no rio, flutuando no mar... (Testando a influência da densidade do líquido na flutuação dos objetos.) 3 Copos ou recipientes (transparentes) Alguns canudinhos de refresco 1 Tesoura 1 Canetinha de transparência 1 pedaço de massa de modelar 3 colheres grandes de sal 1 colher, um ovo, um pedaço de vela 1. Corte um canudinho em duas partes e outro em três partes de tamanho parecido. 2. Coloque na ponta uma pequena bolinha de massinha. (Peça que os alunos testem dentro do copo com água, com a massinha para baixo: quando for pequena o suficiente, o conjunto flutua, com parte do canudinho fora d água. Em geral, demoram um pouco a acertar a quantidade.) 3. Usando a canetinha, peça que façam uma marca no canudinho, na altura atingida pela água. A marca com a caneta deve ser feita no ponto exato onde o canudinho aflora fora d água. Esta pequena montagem (canudinho com massinha na ponta) equivale a um densímetro, aparelho usado para medir a densidade dos líquidos. 4. Peça às crianças que acrescentem sal a um segundo copo com água, misturando bastante até que comece a sobrar no fundo do copo (este é o sinal de que não adianta colocar mais sal). O terceiro copo o professor deve encher com álcool líquido. 5. A seguir os alunos devem colocar o densímetro no copo com água salgada e verificar se a marca da canetinha subiu ou desceu. O que aconteceu? (o densímetro sobe). Podemos concluir que a água salgada é mais densa que a água. Colocando o densímetro dentro do álcool, a marca afunda (o densímetro desce). Podemos concluir que o álcool é menos denso que a água. 5. Peça que as crianças façam desenhos, explicando o que fizeram e o que aconteceu. Sugestão de Atividade 1 Coloque os três copos lado a lado e use um ovo para testar nos três líquidos. Se o ovo não estiver podre, deverá afundar na água doce, afundar no álcool e flutuar na água com sal. Sugestão de Atividade 2

9 Use agora um pedaço de vela (parafina). É possível que ela flutue na água doce, flutue na água salgada e afunde no álcool. Ao final da atividade, não se esqueça da produção do texto sobre as experiências. Atividade 6: Procurando moedas no fundo do mar... (Testando a influência do empuxo na flutução dos objetos.) Esta atividade foi dividida em três partes e você pode fazer todas ou escolher alguma(s) em particular. No entanto, elas são complementares e o efeito pode ser potencializado pela persistência, mesmo porque são atividades curtas, cabendo em uma única sessão. 1 Cuba, aquário ou bacia transparente 1 Potinho com tampa. 1. Problematização 1: Vocês já tentaram apanhar uma moeda no fundo de uma piscina? Sentiram algo diferente? É fácil ou difícil? Como não podemos ir para uma piscina testar, vamos experimentar aqui mesmo. 2. Peça às crianças que tentem colocar o potinho tampado (vazio) no fundo da cuba e observem o que acontece anotando os resultados. 3. Problematização 2: Discuta com elas a existência de uma força que empurra para cima o potinho. Ela existe e pode ser sentida com bastante força quando tentamos sentar no fundo de uma piscina, por exemplo. Procurando moedas no fundo do mar... Segunda Parte 1 Cuba, aquário ou bacia transparente, com água. 1 pequeno pedaço de barbante; Massinha. 1. Peça para os alunos fazerem uma bola de massinha e depois prenderem o barbante à bola de massinha. 2. Peça às crianças para segurar o barbante, mergulhar e tirar a massinha de dentro d água, sentindo com a mão a força quando a massinha está dentro da água e depois de já ter saído. Procurando moedas no fundo do mar... Terceira Parte

10 1 Balança (ver roteiro podemos construir? para fazer uma balança com PET) Massa de modelar Cuba ou balde com água. 1. Usando a balança, separe dois pedaços iguais de massinha (faça bolas de uns 4 cm de diâmetro). 2. Coloque a balança na beira da mesa, com as duas massinhas equilibradas nos pratos da balança. Pegue a cuba cheia d água e coloque embaixo de um dos pratos da balança ( empurrando com a água o prato da balança - para cima). Observe que a balança ficará desequilibrada. Observação: Neste experimento, as crianças tendem a acreditar que os corpos são mais leves na água do que fora dela, o que não é verdade. Por isso não esqueça de, na discussão final, mencionar a existência de uma força de baixo para cima dentro de líquidos que, de certa forma empurra os objetos para cima. Sugestão de Atividade 1: Sugira às crianças que refaçam o equilíbrio da balança colocando mais massinha no prato em desnível. Elas facilmente perceberão que a diferença é bem grande. Atividade extra: Construindo um submarino. 1 Cuba, Aquário ou bacia transparente 1 kipo (equipo) e uma seringa de 10 ml Uma porca do tamanho certo pra encaixar no kipo (melhor testar antes com 3 porcas de pesos diferentes, pois se a porca for muito pesada pode ser que o submarino, ao voltar do fundo, não flutue direito) para montagem do submarino 1. Retirar tudo do kipo, deixando apenas o tubinho plástico e o reservatório plástico pontudo. 2. Abrir a boca do tubo no bico do kipo, para ela entrar no bico da seringa 3. Encaixar a porca no bico do kipo. Está pronto o submarino!! Plano de aula

11 1. Problematização 1: Há coisas muito leves que flutuam. Outras enormes e bem pesadas que também flutuam. Há coisas bem levinhas que afundam como um grão de arroz por exemplo. E coisas que as vezes flutuam e às vezes afundam, existem? (Deixe que as crianças falem todas as idéias, alguém vai lembrar do submarino!) 2. Problematização 2: O que sabemos sobre os submarinos? O que será que acontece dentro dele quando o capitão manda que ele afunde e ele vai, ou quando manda que ele volte à superfície e ele volta? Sugestão de Atividade 1 Substitua o registro final da experiência pelo seguinte desafio: Faça de conta que um amigo seu mudou-se para outra cidade, uma que fica perto do mar, e escreveu para você perguntando se sabe explicar como funciona um submarino. Escreva para ele uma carta explicando como funciona o submarino. Aproveite e ensine a ele como montar a experiência que você aprendeu na escola!