PLANO DE ENSINO: Unidade Didática

Josilene CerqueiraJosenilda Assunção Joaquim Sousa Jr.Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas – UESC

Ilhéus – BA, 21 de out de 2009.

TEMA: O Átomo de Bohr e Espectroscopia

APRESENTAÇÃO:

Este módulo de ensino visa oferecer uma proposta de aulas sobre Átomo de Bohr e Espectroscopia, que estejam pautadas em experiências, construção de material didático como, por exemplo, maquetes, espectrômetro e também fazendo uso de textos pautados em história da ciência, como forma de vencer os obstáculos epistemológicos que estão envolvidos na compreensão dos conceitos.

JUSTIFICATIVA:A maioria dos aparelhos tecnológicos usados hoje foi construída sob os

fundamentos da ciência desenvolvida no século XX, desse modo, não existe possibilidade de ensinar Física voltada para o cotidiano sem contemplar os tópicos de Física Moderna.

Todos os materiais que estão a nossa volta são formados por átomo e, antes de compreender qualquer fenômeno que os envolvam será necessário entender a sua constituição a nível microscópico, para tanto, faz-se necessário o estudo do modelo atômico de Bohr. Espectroscopia é um tema que pode despertar interesse quando apresentado como instrumento para buscar informações acerca da composição dos materiais e suas aplicações como, por exemplo, para descobrir a idade, tamanho e composição de uma estrela mesmo estando tão distante dela, para detectar alterações em placa de veículos por materiais químicos que impedem que a placa seja reconhecida pelo radar, na perícia de alguns crimes possibilitando descobrir componentes químicos usados na infração, e análise de pinturas rupestres identificando as fontes materiais usados na arte.

Diante desses fatos vê-se necessário a compreensão do modelo atômico atual bem como da espectroscopia, a fim de entender suas diversas aplicações.

OBJETIVOS GERAIS:

Ministrar aulas não tradicionais despertando a curiosidade dos alunos com questionamentos e experiências em sala de aula. A partir daí, a compreensão do modelo atômico atual, bem como a espectroscopia tornar-se-á mais acessível, tornando, dessa maneira, evidentes as suas influências e aplicações no cotidiano. Assim, os alunos poderão entender melhor e explicar os fenômenos envolvidos no meio em que vivem.

PÚBLICO ALVO:

Este curso está apropriado para os alunos de 2ª e 3ª séries do Ensino Médio, sem limites de faixa etária. As turmas podem ter de 15 a 35 alunos.

UNIDADES

Unidade I

Objetivo específico:Compreender a evolução dos modelos atômicos e entender o modelo atômico atual.

Conteúdos: Evolução dos Modelos Atômicos (aula 1) Modelo atômico de Bohr (aula 2) Brincando com o átomo de Bohr (aula 3)

4.3 Desenvolvimento Metodológico

Unidade II

Objetivo específico:Entender o que é espectro e perceber sua importância no mundo atual e visualizar o espectro na prática.

Conteúdos: Entendendo o espectro (aula 4) Queima de sais (aula 5) Fazendo um Espectrógrafo (aula 6)

4.3 – Desenvolvimento Metodológico

AULA 1 : Evolução dos Modelos Atômicos: Como o “indivisível” tornou-se “divisível”? Duração: Três tempos de 50 minutos

Objetivos específicos: Compreender como aconteceu a evolução dos estudos acerca do modelo atômico, bem como perceber o processo de construção do conhecimento científico.

Motivação: Como sabemos do que o sol é composto, se não podemos ir até ele?

Habilidades: Ler e interpretar informações apresentadas em diferentes linguagens e

representações. Compreender a construção do conhecimento físico como um processo histórico, em

estreita relação com as condições sociais, políticas e econômicas de uma determinada época.

Compreender o desenvolvimento histórico dos modelos físicos para dimensionar corretamente os modelos atuais, sem dogmatismo ou certezas definitivas.

Conteúdo: Modelo Atômico.

Recursos Instrucionais: Texto “O átomo: de Leucipo a Bohr”; Roupas da época dos idealizadores do átomo; Cenário;

Avaliação: Serão avaliados a participação dos alunos, a criatividade e empenho no desenvolvimento das atividades.

MOMENTOS:

O professor lançará a pergunta da motivação, abrindo um espaço para os alunos exporem suas idéias.

O professor explicará que para encontrar a resposta dessa pergunta será necessário compreender a composição da matéria. Para isso é importante entender o modelo atômico atual.

TEMPO: 15 min.

O professor distribuirá o texto “O átomo: de Leucipo à Bohr” (ANEXO I); para cada aluno e solicitará uma leitura individual no primeiro momento e em seguida uma leitura coletiva, onde alguns alunos lerão um tópico do texto.

O professor mediará a discussão do texto.TEMPO: 50 min.

Dividir a turma em seis grupos sendo que cada grupo ficará responsável por defender as idéias de um dos pensadores do átomo em uma mesa redonda.

Os alunos se basearão no texto utilizado na aula.

O professor dará um tempo para que os alunos se organizem e distribuirá as roupas para que eles se caracterizem.

TEMPO: 35 min.

Os alunos devidamente caracterizados participarão de uma mesa redonda, onde discutirão o modelo atômico proposto por cada um dos cientistas apresentados.

O professor será o mediador da discussão.TEMPO: 40 min.

O Professor concluirá a aula reforçando a idéia de que o conhecimento científico não é construído por uma pessoa em uma época e sim, pela colaboração de cada cientista através do tempo, e que o modelo atômico aceito atualmente será valido somente até surgir alguém que proponha outro que explique melhor os fenômenos atômicos.

TEMPO: 10 min.

Obs.: O tempo apresentado no plano serve apenas como referência. Ele pode variar de acordo com o andamento, curiosidade e exposição das idéias dos alunos e dos professores.

Aula 2: Modelo atômico de Bohr

Duração: Dois tempos de 50 minutos

Objetivo: Compreender o modelo atômico proposto por Niels Bohr, as características das partículas subatômicas, os níveis de energia etc.

Motivação: Por que os elétrons orbitam o núcleo do átomo?

Habilidades: Conhecer modelos físicos microscópicos para adquirir uma compreensão mais

profunda dos fenômenos e utilizá-los na análise de situações-problema. Interpretar e fazer uso de modelos explicativos reconhecendo suas condições de

aplicação. Reconhecer a relação entre diferentes grandezas, ou relação de causa-efeito

para ser capaz de estabelecer previsões. Assim por exemplo, poderá prevê para qual nível de energia irá um elétron, de um estado fundamental, ao receber uma certa quantidade de energia.

Conteúdo: O Modelo atômico de Bohr

Recursos Instrucionais:

Avaliação:

Momentos:

Atividades: Leitura de texto e discussão do postulado de Bohr. Resolução de Questões acerca dos temas discutidos nas aulas 1 e2.

Aula 3: Brincando com o átomo de Bohr

Duração: Dois tempos de 50 minutos.

Objetivo: Visualizar através de apllets alguns fenômenos que acontecem no átomo (absorção de energia pelo elétron, emissão de energia, espectro, etc.). Construir manualmente uma maquete representando do átomo de Bohr.

Motivação: Brincar com o átomo.

Habilidades: Ler e interpretar corretamente tabelas, gráficos, esquemas e diagramas.

(applets). Fazer uso de formas e instrumentos de medidas apropriados para estabelecer

comparações quantitativas.

Conteúdo: Átomo de Bohr

Recursos Instrucionais:

Avaliação:

Atividades: Construção da maquete do átomo e simulações através de programas de computadores.

Momentos:

Aula 4: Entendendo o espectro

Objetivo: Entender o processo de formação das linhas espectrais e suas aplicações na identificação de elementos químicos.

Motivação: Como podemos identificar a composição de astros luminosos tão distantes?

Habilidades: Reconhecer a relação entre diferentes grandezas, ou relação de causa-efeito para ser

capaz de estabelecer previsões. Reconhecer a existência de invariantes que impõe condições sobre o que pode e o

que não pode acontecer em processos naturais.

Conteúdo: Espectroscopia

Recursos Instrucionais:

Avaliação:

Atividades:

Momentos:

Atividades: Debate acerca das aplicações da espectroscopia.

Aula 5: Teste de Chamas

Objetivo: Analisar as cores das chamas produzidas pela queima de alguns sais e perceber que elas são características particulares de cada substância.

Motivação: Experimentação

Habilidades: Ler e interpretar informações apresentadas em diferentes linguagens e

representações. Descrever relatos de fenômenos ou acontecimentos que envolvam conhecimentos

físicos Elaborar relatórios analíticos apresentando e discutindo dados e resultados, seja de

experimentos ou de avaliações críticas de situações fazendo uso, sempre que necessário da linguagem física apropriada.

Reconhecer a relação entre diferentes grandezas, ou relações de causa-efeito para ser capaz de estabelecer previsões.

Conteúdo: Espectroscopia

Recursos Instrucionais: Soluções de sais metálicos (lítio, sódio, potássio, cálcio, estrôncio, bário e cobre), de preferência cloretos ou nitratos.

Atividades: Escrever um relatório descrevendo o procedimento das atividades experimentais e os fenômenos observados e as possíveis explicações para a ocorrência de tais fenômenos.

Avaliação: Participação dos alunos durante a aula e análise do relatório das atividades experimentais.

Momentos: O professor levará os alunos para o laboratório, caso tenha; Apresentará o objetivo do experimento; Será entregue o roteiro experimental para os alunos (ANEXO V); Serão apresentados os materiais a serem utilizados.

TEMPO: 10 minutos

Os alunos realizarão o experimento segundo o roteiro, sendo orientado pelo professor.

TEMPO: 40 minutos

Os alunos deveram escrever um relatório.TEMPO: 30 minutos

Será realizada uma discussão a cerca dos resultados obtidos (Os alunos deverão chegar a conclusão que cada elemento emite uma coloração diferente)

TEMPO: 20 minutosAula 6: Fazendo um Espectrógrafo

Objetivo: Construir um espectrógrafo de baixo custo e analisar o espectro de diversas lâmpadas.

Motivação: Observando espectros com seu próprio espectrógrafo;

Habilidades: Fazer uso de formas e instrumentos de medidas apropriados para estabelecer

comparações quantitativas. Descrever relatos de fenômenos ou acontecimentos que envolvam conhecimentos

físicos Elaborar relatórios analíticos apresentando e discutindo dados e resultados, seja de

experimentos ou de avaliações críticas de situações fazendo uso, sempre que necessário da linguagem física apropriada.

Conteúdo: Espectroscopia;

Recursos Instrucionais: (Ver no Anexo VI)

Atividades: Visualizar o espectro de algumas lâmpadas e identificar sua composição através da comparação do seu espectro em uma tabela de espectros conhecidos.

Avaliação:

Momentos:

O professor entregará o roteiro para a confecção do espectrógrafo; O professor auxiliará na montagem do aparato experimental.

TEMPO: 50 Minutos

Será solicitado que os alunos observem as luzes do colégio e dos postes; Comparar as raias espectrais observados com uma tabela mostrada em sala de

aula (ANEXO VI) e posteriormente identificar os elementos de que as lâmpadas são compostas.

TEMPO: 50 minutos