Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Nesta aula, serão abordados aspectos que fazem parte do trabalho com uma das habilidades de Ciências. Você observará que a habilidade EF07CI12 não será contemplada em sua totalidade e as propostas terão continuidade em aulas prévias e subsequentes. Esta é considerada a sexta aula, pressupõe que o conceito de atmosfera e as outras propriedades do ar já tenham sido trabalhados com os alunos neste ano. Esta aula é uma introdução aos conceitos que serão trabalhados nas habilidades (EF08CI14): Relacionar climas regionais aos padrões de circulação atmosférica e oceânica e ao aquecimento desigual causado pela forma e pelos movimentos da Terra e (EF08CI15). Identificar as principais variáveis envolvidas na previsão do tempo e simular situações nas quais elas possam ser medidas, do 8º ano. O conceito de convecção será trabalhado apenas como justificativa para a movimentação de ar atmosférico, o conceito físico será aprofundado posteriormente no 8o ano com a habilidade (EF08CI14). Este plano visa fazer uma introdução ao aluno de como o processo de movimentação do ar atmosférico é capaz de influenciar diversos fenômenos naturais no planeta.
Para mais informações acesse: http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/ (capítulos 7 e 8) e http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html
Materiais necessários para a aula: Garrafa PET 2 litros, tesoura, vela, papelão, papel alumínio, prato fundo com um pouco de água e fósforo.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos.
Orientações: Leia o título com os alunos. Para fazer o levantamento do conhecimento prévio e retomar alguns conceitos, pergunte: O que é atmosfera mesmo? e Qual a função dela?
São respostas esperadas: É a camada de ar em volta da Terra. É o ar que nos cerca. Ela serve para nos dar ar. Ela funciona como uma barreira.
Questão disparadora
Tempo sugerido: 2 minutos.
Orientações: Leia a pergunta com os alunos e espere pelas hipóteses criadas por eles.
Mão na massa
Tempo sugerido: 6 minutos.
Orientações: Você vai demonstrar com um procedimento simples que o calor faz o ar se mover de forma diferente, se ocorrer diferença na distribuição do calor no ar. Você desenvolverá o experimento, pois envolve o uso de vela/fogo.
Prepare o experimento (fazer antes da aula): Pegue uma garrafa PET 2 litros, de preferência transparente. Corte com a tesoura a parte superior e a parte inferior da garrafa, ficando apenas com o cilindro (corte de forma a deixar o maior cilindro possível). Providencie uma vela que tenha aproximadamente um terço do tamanho do cilindro. Em um papelão desenhe um T que tenha na parte superior 1 cm a mais que o diâmetro do cilindro de cada lado. Esta parte servirá de apoio do T no cilindro. A perna do T deve ter largura 1 cm menor que o diâmetro da garrafa. Por exemplo se a garrafa tiver 10 cm de diâmetro a largura deve ser 9 cm, 0,5 mm para cada lado. O comprimento da perna do T deve ser de metade da altura do cilindro. Recorte o T e cubra-o com o papel alumínio para acidentes. Teste a montagem antes de apresentar para os alunos.
Mostre aos alunos o material que será usado e descreva o experimento: Vou prender a vela no prato com água. Acender a vela e cobrir com o cilindro. Faça as perguntas do slide antes do experimento.
Realização do experimento (em sala):
Primeira parte:
Fixe a vela no prato fundo, pingando um pouco de cera quente no prato. Coloque aproximadamente um dedo de água no prato com a vela. Acenda a vela e coloque o cilindro sobre a vela (veja no slide a imagem da montagem). Espere um pouco, a vela vai apagar. Pergunte aos alunos qual a explicação deles para a vela apagar.
Mão na massa
Tempo sugerido: 10 minutos.
Orientações: Continuando o experimento, explique que agora você vai colocar o T, como na imagem. Faça a pergunta do slide antes do experimento.
Segunda parte:
Retire o cilindro e acenda a vela novamente. Recoloque o cilindro e ponha o T, como mostra a figura, cuidado para não deixar o T centralizado. Desta vez, a vela não apaga. Pergunte aos alunos qual a explicação deles para a vela não apagar.
Depois das hipóteses dos alunos, explique que, na primeira parte do experimento a vela apaga porque o ar quente vai para a parte de cima do tubo e impede a entrada de ar novo e a vela acaba apagando por falta de oxigênio para a combustão. Na segunda parte do experimento, o T estabelece dois caminhos para o ar.
A subida/saída do ar quente por um dos lados do T possibilita a entrada de ar frio pelo outro lado. Forma-se uma corrente descendente de ar novo por um lado e outra ascendente de ar quente pelo outro lado. Deste modo, o ar é continuamente renovado e a vela não apaga. Esta movimentação de ar é chamada de convecção e é causada pelo aquecimento do ar pela vela.
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos.
Orientações: Explique que o ar da atmosfera também sofre movimentação por causa do seu aquecimento. Pergunte: O que causa o aquecimento do ar da atmosfera?
Responda: O Sol aquece o planeta. Mas o aquecimento ocorre de forma desigual, o que gera a movimentação do ar como na segunda parte do experimento. No caso do planeta o que acontece é que o aquecimento das partes com água e das partes de terra é diferente. E a rotação da Terra, que cria o dia e a noite, também influencia o aquecimento diferenciado das partes do planeta.
De dia, a Terra esquenta mais rapidamente que a água, então, pensando no experimento, seria o lado onde estava a vela. Isso gera um aquecimento do ar sobre a Terra o que causa o surgimento de uma “bolha” de ar quente. Já o ar sobre a água fica frio, o que gera outra “bolha” de ar só que frio. (Diferença de absorção de calor em materiais diferentes.) Professor lembre que os conceitos físicos serão aprofundados no 8o ano com a habilidade (EF08CI14).
Mas quando está de noite ocorre o resfriamento mais rápido da Terra então o ar sobre ela fica frio, “bolha” fria e sobre a água fica quente, “bolha” quente. (Diferença de liberação de calor em materiais diferentes.)
Estas “bolhas” são chamadas de massas de ar. As massas de ar quente sobem na atmosfera e as massas de ar frio descem na atmosfera.
Lembre ao alunos que a pressão e a densidade do ar também são afetados pelo calor e influenciam na movimentação das massas de ar.
Para mais informações acesse: http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html mas lembre-se que os conceitos físicos serão aprofundados no 8o ano com a habilidade (EF08CI14).
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos.
Orientações: Diga que a movimentação da atmosfera ocorre por todo o globo (a imagem do slide é uma versão simplificada).
Agora vamos pensar em alguns fenômenos que têm relação com esta movimentação:
Os ventos e as brisas são movimentações com velocidades mais moderadas, capazes de influenciar o clima mas não causam destruição.
Os tornados e os furacões são movimentações com velocidades altas, então acabam causando destruição.
Formação de nuvens: o vapor d’água, ao subir com a massa de ar quente, sofre condensação ao esfriar se tornando água líquida, o que forma as nuvens. Para mais informações acesse: https://tempojoaopessoa.jimdo.com/nuvens/
El Niño/La Niña são os eventos de aquecimento (El Niño) e resfriamento (La Niña) anormal das águas do oceano Pacífico tropical. Pode afetar o clima regional e global, mudando os padrões de vento em nível mundial. Com isso, é possível que afete os regimes de chuva em regiões tropicais e de latitudes médias. Para mais informações acesse: http://enos.cptec.inpe.br/
Frente fria é a parte dianteira de uma massa de ar fria em movimento. Já a frente quente é a parte dianteira de uma massa de ar quente em movimento.
O encontro de diferentes frentes causa alterações no tempo local, podendo causar dias de chuva ou dias de frio intenso, por exemplo. Para mais informações acesse: https://tempojoaopessoa.jimdo.com/frentes/
Sistematização
Tempo sugerido: 5 minutos.
Orientações: Retome a Questão disparadora Como podemos explicar a movimentação do ar do Saara até a Amazônia? Espere os alunos responderem a pergunta incentive-os a usar os conceitos da aula de convecção, massas de ar e vento, por exemplo.
