Plano de aula - Distâncias muito curtas - O nanômetro

Este plano de aula foi elaborado pelo Time de Autores NOVA ESCOLA

Autor: Fábio Leandro Cruzado

Mentor: Emiliano Augusto Chagas

Especialista de área: Fernando Barnabé

Habilidade da BNCC

EF09MA17 - Reconhecer e empregar unidades usadas para expressar medidas muito grandes ou muito pequenas, tais como distância entre planetas e sistemas solares, tamanho de vírus ou de células, capacidade de armazenamento de computadores, entre outros

Objetivos específicos

Empregar potências de base 10 para expressar medidas de comprimento muito curtas.

Conceito-chave

Calcular distâncias muito curtas e expressá-las em metro, utilizando Notação Científica.

Conhecimentos que a turma deve dominar

- Converter medidas de comprimentos de unidades variadas para uma mesma unidade adequada à resolução do problema;

- Saber expressar um número em Notação Científica;

- Resolver problemas utilizando Regra de Três Simples.

Recursos necessários

• Atividades impressas em folhas, lápis, borracha (opcional: calculadora para agilizar os cálculos).

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Tempo sugerido: 1 minuto.

Orientação: Projete ou escreva o objetivo para a turma.

Propósito: Compartilhar o objetivo da aula, criando uma boa expectativa em relação ao que irão aprender durante a aula.

Tempo previsto: 5 minutos.

Orientações: Prepare as atividades (Principal, Raio X e Complementares) antes da aula. Se possível, traga essas atividades impressas para os alunos, ou projete-as na lousa. Converse com seus alunos sobre comprimentos muito pequenos, menores que a espessura de um fio de cabelo. Componentes de computadores, circuitos integrados, diâmetro de um átomo, espessura de uma fita de DNA, nanofios, são bons exemplos para invadirmos esse nanomundo, e muito atual, onde “Quanto menos, melhor!”.

Propósito: Realizar, através de questões direcionadas, um levantamento dos conhecimentos prévios que os alunos possuem sobre o tema, e motivá-los a utilizar esse conhecimento para resolver a situação problema proposta.

Discuta com a turma:

• Existem espessuras menores que a de um fio de cabelo?
• Os computadores do passado eram maiores que os atuais? O que possibilitou essa redução?
• Uma molécula é algo muito pequeno? Do que ela é formada?
• Existem partículas menores que uma molécula?
• O que são nanofios?
• Qual a menor unidade de comprimento que conhecemos até o momento? (Relembre a sequência: km hm dam m dm cm mm e agora, o micrômetro (aprendido na aula anterior)…)

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Divida os alunos em duplas. Agrupe alunos com níveis de proficiências próximos (não iguais) para que um ajude o outro. Solicite que os alunos façam a leitura e análise do problema individualmente nas duplas. Nesse momento, as duplas já podem trocar informações/ideias de resolução e conhecimentos prévios que eles possuem. Solicite que eles grifem/destaquem no texto do problema, palavras-chaves que auxiliarão na resolução dos itens, e tentem resolver o problema em duplas. Permeie entre as carteiras e observe se algum aluno não está realizando a atividade. Aproveite esse momento para intervir e fazer registros das dificuldades que forem surgindo. No momento da socialização do problema, procure abordar (sem expor os alunos) essa(s) dificuldade(s). Após isso, peça que comparem suas soluções com as de outros colegas. Escolha um aluno/dupla para socializar as respostas de cada item do problema.

Propósito: Fazer com que os alunos se apropriem do conhecimento de unidades de medidas de comprimento menores que o micrômetro. Essa atividade tem também o propósito de inserir de vez o aluno no tão atual nanomundo.

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Depois que os alunos compartilharam suas estratégias, passe para esta série de slides (Slides 5 a 7) destacando algumas possíveis soluções dos itens a) e b) do problema.

No item a), basta que o aluno tenha lido o enunciado com atenção, pois para expressar um nanômetro em Notação Científica, basta escrever 0,000000001 em Notão Científica. Professor, aproveite esse momento para saber se seus alunos conseguem fazer essa simples conversão.

Caso seja necessário, coloque a definição de Notação Científica em lousa, caso eles não a tenham anotado em seus cadernos. Lembrando que essa definição está sendo trabalhada em várias aulas.

Propósito: Compreender que o nanômetro é uma unidade de medida para distâncias extremamente curtas, compreender que sua abreviação é nm, além de que seu valor é um bilionésimo do metro. Saber expressar essa medida em Notação Científica para facilitar as resoluções envolvendo nanômetros.

Discuta com a turma:

• O que significa a milésima parte de uma medida?
• O que significa a milionésima parte de uma medida?
• O que significa a bilionésima parte de uma medida?
• O que é Notação Científica?
• Como escrever um número utilizando Notação Científica?

Tempo sugerido: 15 minutos (Slides 5 a 7).

Orientações: Depois que os alunos compartilharam suas estratégias, passe para esta série de slides (Slides 5 a 7) destacando algumas possíveis soluções dos itens a) e b) do problema.

No item b), primeiramente os alunos deverão estabelecer a comparação entre as medidas envolvidas, que são nanômetros e milímetros. Para isso, vamos determinar quantos nanômetros tem 1 mm e, posteriormente, converter 0,05 mm em nanômetros. Após isso, os alunos irão converter 0,05 mm em nanômetros. Esse valor será utilizado no cálculo final.

Professor, essas conversões são muito particulares para cada aluno. É claro que existem resoluções (talvez) mais simples, por exemplo, apenas “movimentando” a vírgula. Explore essas outras resoluções com seus alunos e socialize-as em lousa.

Propósito: Relacionar os dados do problema e traçar um plano de resolução, onde, certamente, o primeiro passo será a conversão das unidades dadas no enunciado para uma unidade padrão a ser trabalhada no restante da resolução do problema. Escolhemos converter tudo para nanômetros.

Discuta com a turma:

• Quantos nanômetros tem 1 m?
• Quantos milímetros tem 1 m?
• Qual a relação entre nanômetros e milímetros?

Tempo sugerido: 15 minutos (Slides 5 a 7).

Orientações: Depois que os alunos compartilharam suas estratégias, passe para esta série de slides (Slides 5 a 7) destacando algumas possíveis soluções dos itens a) e b) do problema.

Ainda no item b), agora os alunos irão relacionar o valor equivalente de 0,05 mm em nanômetros com a espessura de um nanofio de 50 nm. Para isso, basta fazer uma simples divisão.

Professor, embora as operações empregadas sejam simples nessa resolução, procure ficar atento no plano de resolução empregado por cada aluno/dupla. Não deixe de fazer registros e socializar as resoluções distintas da apresentada na sequência de slides.

Propósito: Comparar uma medida dada em nanômetro com uma medida conhecida dada em milímetros.

Discuta com a turma:

• Quantos nanômetros tem 1 m?
• Quantos milímetros tem 1 m?
• Qual a relação entre nanômetros e milímetros?

Tempo sugerido: 4 minutos.

Orientações: Encerre a atividade retomando com os estudantes que o nanômetro é uma unidade de medida de comprimento utilizada para distâncias muito (muito mesmo) curtas. Reforce com seus alunos que 1 nm é a bilionésima parte do metro, ou seja 1 nm = 10-9 m. Mobilize seus alunos a resolverem a Atividade Raio X e as Atividades Complementares. Ressalte a importância do estudo contínuo, em busca do aprofundamento dos conhecimentos, fora do ambiente escolar!

Propósito: Retomar a aprendizagem da aula.

Tempo sugerido: 10 minutos.

Orientações: Peça que, individualmente, os alunos leiam a atividade e a realizem. Professor, utilize esse momento para avaliar o aprendizado da turma referente a esse tema. Observe se os alunos compreenderam que para realizar qualquer comparação entre unidades de medidas, obrigatoriamente o comprimento deve ser expresso na mesma unidade.

Propósito: Verificar se os alunos aplicam os conhecimentos adquiridos numa situação semelhante, ou seja, se utilizam os conhecimentos prévios para resolver um problema onde está envolvida uma distância muito curta e posteriormente ele compare com uma distância do seu cotidiano.