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.

Motivação:

Sugerimos que o professor, após pedir para que os alunos formem grupos de quatro a cinco integrantes, pergunte a eles qual a importância do bico do tucano (Fig. 1), sua funcionalidade, para sua sobrevivência.

Figura 1 – Tucano.
Imagem disponível em: http://jornalismob.files.wordpress.com/2009/05/tucano.jpg. Acesso em: 27 Jul. 2009

Os alunos poderão dar diversas respostas como, por exemplo, o uso do bico para atrair companheiros ou para comer determinadas frutas, dentre outras.

Após ouvir as opiniões dos alunos, sugerimos que o professor apresente aos alunos o recurso, postado abaixo, que é uma reportagem que versa sobre como “Tucano utiliza bico para regular calor”.

Recurso:
http://www.unesp.br/int_noticia_imgesq.php?artigo=4367. Acesso em: 27 Jul. 2009

Peças para os alunos lerem o texto e destacar os trechos que consideram mais importantes, anotando estes de forma que, num segundo momento, eles possam discutir com os demais grupos esta reportagem.

Em seguida, sugerimos que o professor, promova uma discussão entre todos os alunos da sala, de forma que cada grupo possa dizer o que eles consideraram mais interessante na reportagem e por que. É importante que o professor medie esta discussão e a conduza de forma que favoreça que eles possam concluir o porquê da importância do tucano conseguir regular sua temperatura - regulando a temperatura do seu corpo, evitando a perda de calor, ele não morrerá de frio e não sofrerá tanto com dias quentes liberando calor para o meio externo.

Neste momento, pergunte aos alunos se eles sabem por qual forma (Condução, Convecção ou Irradiação) o Calor sai do bico do tucano e passa para o ambiente. Após, ouvir as opiniões dos alunos, o professor deverá dizer que esta resposta poderá ser dada com mais certeza e precisão durante o decorrer destas aulas.

Atividade 1

Sugerimos que o professor leve os alunos para o laboratório de informática ou à sala de vídeo e apresente o seguinte vídeo (Fig. 2) aos alunos:

Recurso:
http://www.youtube.com/watch?v=II7oMgZTlUM. Acesso em: 03 ago. 2009

Figura 2 – Imagem do vídeo.

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.

Este vídeo explica o conceito de Transmissão de Calor por Condução, e apresenta duas experiências sobre condução de calor: a primeira evidencia a diferença com que cada material absorve calor; a segunda experiência demonstra que numa barra metálica, o Calor vai aumentado aos poucos, mas sempre esquentando primeiro um ponto mais próximo da fonte térmica.

Pergunte aos alunos o porquê das tachinhas caírem aos poucos e por que cada material esquenta numa certa velocidade. Questione-os também sobre como o calor do bico do tucano passa para o ar do ambiente. Favoreça com que os alunos deduzam que a condução de calor que acontece entre a chama do fogo e os materiais metálicos é a mesma que acontece entre o bico do tucano com o ar.

Atividade 2

Na atividade anterior foi visto um vídeo sobre Transmissão de Calor por Condução e, neste momento, o professor deverá apresentar o recurso (que se trata de uma experiência) que aborda uma experiência que trata sobre o mesmo assunto, como postado abaixo.

Recurso:

Propagação de calor por condução

Link do Recurso no site do Portal do Professor:
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17645

Este experimento (Fig. 3) consiste em demonstrar a Transmissão de Calor por Condução (um tipo de troca de calor).

Figura 3 – Representação da experiência.

Neste experimento poderá ser visto como ocorre a propagação de calor por condução através de dois materiais diferentes: um fio elétrico (que conduz bem o calor) e um palito de madeira (que conduz mal o calor).

Para isso pingaremos gotas de vela com espaçamento constante no fio e no palito. Em seguida, aqueceremos uma das extremidades do fio. As gotas de vela vão se derretendo conforme o fio vai se aquecendo. Ou seja: conforme o calor vai se propagando no fio, as gotas de vela vão se derretendo. O mesmo será feito no palito de madeira, aqueceremos uma das extremidades do palito, mas a madeira não conduz calor tão bem quanto o metal. Portanto, quando se aquece uma das extremidades do palito, as gotas de vela não derreterão do mesmo modo como derreteram quando o fio foi aquecido.

Observamos que a lista de materiais necessários para a realização desta experiência 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:

• Façam um furo próximo à borda superior da lata de tal forma que o palito e ou fio passe pelo furo (Fig. 4).

Figura 4 – Furo na lata.

• Pinguem algumas gotas de vela sobre o fio, com espaçamentos aproximadamente iguais (Fig. 5).

Figura 5 – Gotas de parafina no fio.

• Esperem alguns segundos para que a parafina (vela) endureça sobre a superfície do fio.
• Acendam a vela na extremidade do fio (Fig. 6).

Figura 6 – Experimento completo.

• Após alguns segundos percebe-se o resultado: a parafina começará a derreter, começando do ponto mais próximo de onde está sendo aquecido até a outra extremidade.
• Em seguida, repitam o procedimento acima para o palito (Fig. 7).

Figura 7 – Experimento com o palito de madeira.

Observações:

• Utilizem uma folha de papel sulfite ou similar por baixo do esquema do experimento para que a parafina não suje a mesa que está sendo utilizada.
• Ao realizarem o experimento com o palito, cubram com papel alumínio a parte que estará em contato com a chama para evitar que esta pegue fogo.
• Durante a execução, ou no término do experimento, nunca toque na superfície do fio, pois este estará aquecido podendo causar queimaduras.

Explique aos alunos que este tipo de Transmissão de Calor ocorre quando o Calor passa diretamente a um outro material sem a intervenção de algum meio e se distribui pelo resto do corpo devido à vibração dos átomos.

Pergunte aos alunos porque no fio de cobre as de parafina caem mais rápido do que no palito de madeira. Ajude os alunos a concluir que o cobre transmite calor mais rapidamente (por todo ele) do que a madeira e, isto ocorre pelo cobre ter uma maior condutividade térmica que a madeira.

Neste momento, retome a pergunta inicial (do bico do Tucano) e favoreça com que os alunos compreendam que o bico do Tucano perde Calor por Condução para o ar, pois este está presente em volta de todo o bico. Assim sendo, quando o tempo está quente o Tucano precisa perder um pouco do seu Calor para o meio e faz isso permitindo que o sangue passe mais pelo bico. Quando o tempo está frio, ele precisa se manter aquecido e para isto tenta evitar ao máximo a perca do seu Calor para o meio e para que isto ocorra ele diminui o fluxo de sangue no seu bico.

SUGESTÃO

O professor poderá fazer os seguintes questionamentos aos alunos: “Cobertor esquenta? Se você embrulhar uma pedra de gelo em um cobertor, ela vai derreter mais depressa do que desembrulhada?”.

Figura 8 – Cobertor.
Imagem disponível em: http://i.s8.com.br/images/bedbath/cover/img2/21231662_4.jpg. Acesso em: 27 jun. 2009

É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta, bem como medie esta, favorecendo a formação da construção do saber de que, o calor que sentimos quando nos cobrimos com um cobertor é o calor do nosso corpo. Isso ocorre porque os cobertores são feitos de tecidos que conduzem mal o calor – dificultando a perda de calor do corpo para o ambiente, eles nos fazem sentir aquecidos. Se embrulharmos uma pedra de gelo em um cobertor, ela vai derreter mais devagar do que desembrulhada, pois estará mais bem isolada do ambiente e sua absorção de calor do ambiente diminuirá ⁽¹⁾.

Referências Bibliográficas

(1) – Gaspar, Alberto. Física 1º Edição. p. 366, 2008.

Teoria e experimentos:
http://www.colegioweb.com.br/fisica/transmissao-de-calor-e-conveccao

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento do experimento, nas discussões e peça para que cada grupo pesquise sobre todos os conceitos físicos (térmicos) envolvidos num cozimento de um alimento numa panela de pressão, solicite que esta pesquisa seja entregue em forma de trabalho escrito. Observamos que os alunos poderão relatar que: O Calor da chama passa para a panela por Condução, e que este Calor passa para o alimento dentro da panela por Condução, dentro da panela a temperatura fica acima de 100º C, etc.