As estratégias utilizadas serão:
• Aula interativa;
• Aula conceitual;

• Uso do Laboratório de Informática;

• Desenvolvimento de um experimento. Observamos que o professor deverá solicitar previamente aos alunos os materiais (como segue na Tabela 1 abaixo) necessários para a realização do experimento nestas aulas;

• Uso do Laboratório de Informática ou Sala de Vídeo, pois o recurso (que é um vídeo) proposto poderá ser salvo em DVD.

Motivação

Estando os alunos organizados em grupos de até três (3) alunos nos computadores, sugerimos que o professor inicie a aula pedindo para que eles façam uma pesquisa sobre as conseqüências do Aquecimento Global na Terra, focando sobre o derretimento das geleiras polares (Fig. 1).

Figura 1 – Geleira Polar.

Imagem disponível em: http://www.ofir4news.com.br/wp-content/uploads/2008/09/geleiras11220379095.jpg. Acesso em: 02 jun. 2009

Abaixo sugerimos alguns sites que podem ajudar os alunos na realização de suas pesquisas:

http://www.ecodebate.com.br/2009/01/21/aquecimento-global-condena-pequenas-geleiras-ao-desaparecimento/

http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI1665706-EI8278,00.html

http://oceans.greenpeace.org/pt/nossos_oceanos/mudancas_climaticas

http://altamontanha.com/colunas.asp?NewsID=231

http://360graus.terra.com.br/ecologia/default.asp?did=14111&action=news

Após a pesquisa sugerimos que o professor promova e conduza um debate entre os grupos, de forma que eles possam explicitar o que aprenderam na pesquisa, suas dúvidas etc. e as causas do Aquecimento Global. Inicie o debate direcionando algumas questões norteadoras, como sugeridas abaixo, aos grupos de forma a envolver todos os alunos da sala.

Quais são as possíveis conseqüências da elevação do mar?

Quais danos o Aquecimento Global pode trazer para a vida animal?

Esse Aquecimento Global pode alterar de alguma forma o clima da Terra?

É importante o professor ressaltar que as geleiras ficam sempre visíveis a nós por causa de um conceito físico chamado “Empuxo”.

É importante o professor ressaltar que as geleiras ficam sempre visíveis, flutuando sobre as águas, por causa de um conceito físico chamado Empuxo – o qual será explicado no decorrer destas aulas.

Atividade 1

Em seguida, o professor deverá pedir para os alunos acessarem o recurso (que se trata de um vídeo) postado abaixo.

Recurso: Princípio de Arquimedes

Link do Recurso no site do Banco Internacional de Objetos Educacionais:

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/3939

Figura 2 – Imagem do vídeo “Princípio de Arquimedes”

Sugestão: O professor, se preferir, poderá gravar o vídeo em DVD e apresentá-lo aos alunos na Sala de Vídeo da escola, de forma que todos possam assisti-lo ao mesmo tempo.

O vídeo (Fig. 2) explica o Princípio de Arquimedes através de uma experiência, na qual se mostra que a força do empuxo é igual ao peso da água deslocada pelo corpo. Além disso, o vídeo apresenta a história de Arquimedes e demonstra experimentalmente as deduções do Princípio de Arquimedes.

Após visualizar o vídeo pergunte aos alunos onde, em quais situações, eles presenciam no cotidiano deles esse conceito físico (Empuxo) explicado no vídeo. Ajude-os a compreender que todo e qualquer material mergulhado num líquido sofre ação do empuxo. Portanto, sentimos a ação do empuxo quando mergulhamos numa piscina, quando afundamos uma bola no mar etc. 

Atividade 2

Como na atividade anterior foi visualizado o que é o Princípio de Arquimedes e explicado o Empuxo, nesta segunda atividade, serão demonstradas a ação do empuxo num simples experimento, o qual podemos utilizar para explicar como funciona um meio de transporte muito curioso, que é o submarino (Fig. 3).

Figura 3 – Submarino.

Imagem disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/folha/mundo/images/01submarino.jpg. Acesso em: 02 jun. 2009

Sugerimos que, antes de explorar o recurso, o professor entregue aos alunos a reportagem que versa sobre a utilização de um submarino na busca da caixa preta do avião Airbus A330, da Air France, que caiu em alto mar:

http://www1.folha.uol.com.br/folha/bbc/ult272u579319.shtml

Estes submarinos são extremamente úteis para a busca da caixa preta por causa da capacidade de se locomoverem debaixo da água e, de utilizar o conceito de empuxo para conseguir subir ou descer nas águas.

Observamos que os alunos deverão ler a reportagem em grupo, e em seguida o professor deverá fazer alguns questionamentos sobre esta, de forma a esclarecer as dúvidas eventuais que eles tenham apresentado durante a leitura, bem como favorecer a reflexão sobre o que propicia com que estes submarinos consigam ser utilizados numa operação de busca da caixa preta.

Após as discussões sobre a reportagem sugerida acima, o professor deverá pedir para os grupos de alunos explorarem o recurso (que se trata de uma experiência) postado abaixo:

Recurso:

Submarino na garrafa

Link do Recurso no site do Portal do Professor:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/13630/submarino_na_garrafa.pdf

A idéia do experimento (Fig. 4) é fazer algo parecido com um submarino, usando materiais simples, como a caneta e uma garrafa de refrigerante. A caneta estará dentro da garrafa de refrigerante, de modo a se poder observar o Princípio de Arquimedes. Trata-se de um arranjo onde se poderá observar os efeitos das forças que atuam em um objeto imerso na água.

Figura 4 – Imagem do experimento.

Observamos que a lista de materiais necessários para a realização destas experiências encontra-se na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 – Lista de Materiais

Em relação à montagem do experimento, o professor deverá dar as seguintes instruções aos alunos:

• Retirem a tampa e o refil da caneta.
• Cortem transversalmente a caneta na extremidade da ponta, de forma a deixá-la igual à outra extremidade.

Figura 5 – Corte na caneta.

• • Coloquem água no tubo de caneta, que deverá estar com uma das extremidades tampadas, deixando, aproximadamente, 5 ou 6 centímetros de ar. Para saber se esta quantidade de ar é o suficiente para que a canet a flutue, testem antes em um copo com água. Coloquem a caneta dentro do copo e vejam se ela flutua.

Figura 6 – Caneta com água.

• Tampem a outra extremidade com a outra tampinha.
• Coloquem o tubo de caneta dentro da garrafa, a qual deverá estar completamente cheia de água e sem bolhas de ar.

• Observem que inicialmente a parte superior da caneta deverá ficar na mesma linha que a superfície da água da garrafa, ou seja, flutuando.
• Tampem a garrafa.

Será visto neste experimento que quando a garrafa não recebe nenhuma força a caneta fica na superfície, ou seja, boiando e quando se aperta a garrafa a caneta desce. Pergunte aos alunos o porquê disto acontecer, peça para eles analisarem o líquido dentro da caneta quando a garrafa é apertada, verificarem se o ar de dentro da caneta se altera ou não. Questione-os sobre a densidade da água ou do ar, isto é, se esta tem alguma influência sobre a subida ou descida da caneta dentro da garrafa.

Ajude-os a compreender que quando apertamos a garrafa deslocamos a água que está dentro dela, a qual deverá ir para algum lugar. Contudo, como a garrafa está totalmente cheia de água, o único lugar que esta água deslocada poderá ir é para dentro da caneta, ocasionando, assim, um aumento da densidade dentro da caneta, fazendo-a afundar.

Explique aos alunos que este processo também é utilizado pelos submarinos. Para o submarino afundar ele enche seus compartimentos de água, aumentando assim sua densidade, e para submergir ele esvazia seus compartimentos, diminuindo sua densidade (Fig. 7).

Figura 7 – Compartimentos de um submarino.

Imagem disponível em: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/pde/arquivos/77-2.pdf?PHPSESSID=2009043009352733. Acesso em: 02 jun. 2009

SUGESTÕES:

Considerando que a história da Física é muito importante, pois nos mostra como grandes pensadores descobriram suas fórmulas, princípios e leis, e que ela (a história da Física) ainda é pouco conhecida por alunos, sugerimos alguns sites, que versam sobre Arquimedes e a História de Física, para que os alunos façam pesquisas. Após a pesquisa, sugerimos que os alunos apresentem o que aprenderam sobre Arquimedes e a História da Física através de seminários.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Arquimedes
http://www.ime.unicamp.br/~calculo/history/arquimedes/arquimedes.html
http://www.pensador.info/autor/Arquimedes/biografia/
http://www.ime.usp.br/~leo/imatica/historia/arquimedes.html
http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=946&sid=7

http://eduquenet.net/arquimedes.htm

É importante observarmos que Arquimedes (Fig. 8) foi um grande físico, matemático e inventor grego. Arquimedes fez descobertas importantes em geometria e matemática, como por exemplo, o número Pi (π). No campo da Física, ele contribuiu para a fundação da Hidrostática, tendo feito, entre outras descobertas, o famoso princípio que leva o seu nome. Ele descobriu ainda o princípio da alavanca ⁽¹⁾.

Figura 8 – Arquimedes.
Imagem disponível em:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b/Archimedes_(Idealportrait).jpg. Acesso em: 29 abr. 2009

Sugerimos ainda, que o professor estimule os alunos a pesquisa rem outros grandes cientistas, principalmente aqueles emprestaram seus nomes para algum princípio, lei etc.

Referencias Bibliográficas

Teoria e experimentos:

Avalie a participação dos alunos na visualização do vídeo, nas discussões e na participação e envolvimento no experimento.