• Identificar o que significa a tensão superficial da água.  
• Relacionar esta propriedade com a poluição aquática.
• Relacionar a tensão superficial com a sobrevivência de alguns seres vivos.
• Realizar atividade prática para facilitar a compreensão do assunto.
• Desenvolver a leitura de textos científicos relacionados com o assunto e sua interpretação.

Não é necessário haver nenhum conhecimento prévio para o desenvolvimento desta aula.

Introdução: uma abordagem para o professor

Analisando as interações inter-moleculares que uma molécula sofre no interior do líquido, pode-se tirar a conclusão que essa molécula é atraída e repelida de maneira que a resultante das forças seja praticamente nula. Uma molécula na superfície sofre atrações para o interior do líquido, mas no sentido contrário não sofre qualquer força. Isso vai implicar que na superfície de água existam forças não compensadas, fazendo com que a área da superfície seja mínima. Quando uma molécula superficial eleva-se ligeiramente acima da superfície, as ligações moleculares entre ela e as moléculas adjacentes são tensionadas e aparece uma força restauradora que puxa a molécula para a superfície. Esta força é análoga a uma membrana elástica de um balão de aniversário inflado. Esse fenômeno é chamado de tensão superficial.   

Adaptado de: http://www.fisica.ufsc.br/~lalceu/_e_a_d/tensao_superficial.html (consultado em 16/10/10, às 10h51min). 

Estratégia   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos: 

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de atividades práticas de observação e simulação de tensão superficial, discussões sobre o assunto, além de leitura de texto e visualização de vídeos sobre o assunto.   

Como o professor irá ativar esse processo:

O professor ativará este processo por meio do incentivo às discussões entre os alunos, proposta de atividades práticas de simulação de tensão superficial e observação do fenômeno, além do desenvolvimento de leitura de texto e exibição de vídeos sobre o assunto para sistematização dos conceitos.

Atividade prática: Simulando a tensão superficial             

Professor, num primeiro momento da aula, proponha para a turma uma atividade prática de simulação da tensão superficial. Leve para a sala de aula cerca de 1 metro de plástico, semelhante ao plástico de encapar cadernos, e uma caneta. Peça que dois alunos estiquem o plástico, e outro aluno coloque as mãos sobre o plástico sem forçar muito, mas de forma que o deforme. O restante da turma deverá observar tudo atentamente. Peça a outro aluno que, com uma caneta, force o plástico e fure-o, ultrapassando-o.             

O que aconteceu? Por que a caneta ultrapassou o plástico, mas a mão do colega não? Será que isso acontece na água também? Será que tem jeito de algum objeto ficar sobre a água, sem atravessá-la? Deixe os alunos contarem suas experiências, darem suas opiniões sobre o assunto, discutirem entre eles.   

Atividade prática: Tensão superficial             

Professor, após as primeiras discussões acerca da atividade prática, proponha para a turma a realização de mais uma atividade prática, desta vez para observar a tensão superficial. Para tanto, você precisará providenciar os seguintes materiais:   

Materiais necessários:  

- Óleo de cozinha

- Conta-gotas

- 2 Vasilhas pequenas

- Água

- Detergente   

Modo de preparar: 

Coloque em uma das vasilhas o óleo e na outra a água. Com um conta-gotas, coloque algumas gotas de água no óleo e observe. Na vasilha com água, coloque algumas gotas de óleo. Peça à turma para observar o que aconteceu e anotar as observações. Agora coloque algumas gotas de detergente nas duas vasilhas e observe.   

Entendendo o assunto e discutindo             

Professor, depois da realização da atividade prática, inicie na turma uma pequena discussão sobre o que observaram. Discuta com os alunos algumas das propriedades da água. As gotas de água na gordura formam pequenas formas que não se misturam no óleo. E o contrário ocorre quando se coloca o óleo na água. Quando colocamos o detergente é como se tivéssemos conseguido misturar o óleo na água.

Comente que as membranas de nossas células são compostas basicamente por gordura, isso protege o interior da célula do excesso de água do exterior.

Questione a turma: Se as células têm na sua membrana gordura, se colocarmos sabão nelas o que acontecerá? As membranas se rompem e a célula morre.

O mesmo acontece quando poluímos o ambiente aquático com detergentes e outros tipos de sabão, a tensão superficial é rompida e organismos que precisam flutuar, como algas, afundam, ou mesmo insetos que caminham sobre a água também afundam.             

Mostre algumas imagens de tensão superficial para os alunos, peça que eles façam seus comentários sobre elas.

Retirado de: http://deltateta.files.wordpress.com/2008/09/clip-na-agua-tensao-superficial.jpg (consultado em 16/10/10, às 11h40min). 

Retirado de: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/File/imagens/4fisica/5tensao3.jpg (consultado em 16/10/10, às 11h41min). 

Retirado de: http://www.diaadia.pr.gov.br/tvpendrive/arquivos/File/imagens/4fisica/5tensao4.jpg (consultado em 16/10/10, às 11h42min). 

Retirado de: http://3.bp.blogspot.com/_Cshc7l4qVds/ShnWrUL6KBI/AAAAAAAAAEM/dWs2gDqpsCI/s400/Tens%C3%A3o+superficial.jpg (consultado em 16/10/10, às 11h43min). 

Texto para os alunos:             

Professor, após as discussões sobre a atividade prática, entregue para os alunos um texto informativo sobre o assunto, e peça que façam uma leitura atenciosa, destacando as principais ideias. Cada aluno, depois de ler, deverá fazer um resumo do texto no caderno. Depois você poderá avaliar este resumo, verificando se os alunos conseguiram construir conhecimentos sobre o assunto estudado.   

Tensão superficial   

Observe atentamente a condensação num copo de limonada gelada. Todas as gotas, exceto as maiores, são perfeitamente redondas. As gotas de uma torneira que pinga lentamente também são assim – embora você precise de uma fotografia em alta velocidade para perceber isso. Gotículas de água tendem a ser redondas por causa de um fenômeno chamado “tensão superficial”, que ocorre porque as moléculas da água atraem-se mutuamente em todas as direções. Mas na superfície as moléculas só são puxadas para dentro da água, porque não existem moléculas puxando na direção oposta. Assim, a água puxa a própria superfície como uma película esticada. Percebe-se a tensão superficial com mais clareza quando se enche um copo cuidadosamente até a boca – observando bem, pode-se ver que a superfície da água arqueia-se ligeiramente para cima, formando um menisco.

A tensão superficial é também responsável pela flutuação de pequenos pedaços de papel e ajuda mesmo a pequenos insetos durante a sua locomoção sobre a superfície de lagos.

Os detergentes e algumas substâncias saponáceas diminuem a tensão superficial da água. Essas substâncias são responsáveis por causar espumas em rios e córregos poluídos devido o lançamento de dejetos sem o devido tratamento. A partir do lançamento dessas substancias a tensão superficial é quebrada e os insetos não podem utilizar a superfície da água para se reproduzir, comprometendo todo o ecossistema.

O aumento dessas substâncias orgânicas além de diminuir a tensão superficial também reduz a taxa de oxigênio dissolvido na água impossibilitando a vida em rios e córregos que apresentam tal situação. Sendo assim, para recuperação desses locais é necessário acabar com o depósito de resíduos e contar com a natureza para diluir as substâncias orgânicas através das chuvas e afluentes, não poluídos, desses córregos e rios.

Adaptado de: http://biosferams.org/2010/04/tensao-superficial-da-agua/ (consultado em 16/10/10, às 11h44min).    

Ferramentas tecnológicas – Atividades Visuais:             

Professor, agora apresente para a turma alguns vídeos informativos. Estes vídeos ajudarão os alunos a sistematizarem os conhecimentos construídos. Mostre cada vídeo mais de uma vez, e peça que os alunos anotem no caderno as informações mais importantes. Depois peça que façam ilustrações no caderno sobre a tensão superficial.   

O Mundo de Beakman Sabão, Beakmania e Gasolina 1992 (01) - http://www.youtube.com/watch?v=-GprcRs56ug (consultado em 16/10/10, às 11h45min).    

Jesus Christ Lizard - http://www.youtube.com/watch?v=45yabrnryXk&feature=fvw (consultado em 16/10/10, às 11h46min).   

Tensão superficial - http://www.youtube.com/watch?v=fjxEBiH7YHw (consultado em 16/10/10, às 11h47min).    

Tensão superficial - http://www.youtube.com/watch?v=mRLHpKvUFwQ&feature=related (consultado em 16/10/10, às 11h48min).    

Tensao Superficial - Paula Marinelo - http://www.youtube.com/watch?v=XCekqvVYreA&feature=related (consultado em 16/10/10, às 11h49min).    

Pimenta do reino fugindo do detergente - http://www.youtube.com/watch?v=4pgodqhoasw&p=F6EC47F988312658&index=11&playnext=2 (consultado em 16/10/10, às 11h50min). 

Professor, abaixo seguem alguns recursos complementares que poderão ser usados na aula de hoje, caso seja necessário:  

http://chc.cienciahoje.uol.com.br/revista/revista-chc-2010/216/por-que-sabao-e-detergente-removem-a-gordura (consultado em 16/10/10, às 11h56min).    

http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/tensao_superficial.htm (consultado em 16/10/10, às 11h57min).    

http://www.seara.ufc.br/tintim/fisica/tensaosuperficial/tintim2-5.htm (consultado em 16/10/10, às 11h58min).    

http://www.algosobre.com.br/fisica/tensao-superficial.html (consultado em 16/10/10, às 11h59min).    

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/agulha.html (consultado em 16/10/10, às 12h).    

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/po.html (consultado em 16/10/10, às 12h01min).    

http://chc.cienciahoje.uol.com.br/noticias/2009/outubro/para-aprender-fisica-e-se-divertir/?searchterm=tensão superficial  (consultado em 16/10/10, às 12h02min).   

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados.

Peça aos alunos que reproduzam os experimentos abaixo e, escrevam um pequeno relatório, comparando a importância da tensão superficial para os seres vivos que vivem na água.   

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/tubos.html (consultado em 16/10/10, às 11h51min).    

http://www.tvcultura.com.br/x-tudo/experiencia/01/exsabao.htm (consultado em 16/10/10, às 11h52min).    

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/tensaofinal.html (consultado em 16/10/10, às 11h53min).    

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/copo.html (consultado em 16/10/10, às 11h54min).    

http://cienciaemcasa.cienciaviva.pt/papeis.html (consultado em 16/10/10, às 11h55min).