BP-005

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30-45 min

3 ao 5 ano

Avançado

Carro a Propulsão

Embora um iate terrestre não possa andar facilmente contra o vento, é possível fazer com que isso aconteça com engenharia inteligente. Investigue como as forças mecânicas podem mudar o movimento de um objeto.

Aula criada por:

LEGO® Education

Suporte ao Professor

Objetivos da Aula

Os alunos vão:

Entender como as forças podem alterar o movimento de um objeto.
Entender como as forças podem agir à distância
Explorar a relação entre energia e forças

Preparar

Revise o material online dos alunos. Use um projetor para compartilhar esse material com seus alunos durante a aula.
Certifique-se de ter abordado as três Leis de Newton em uma aula anterior.
Leve em consideração as capacidades e os conhecimentos prévios de todos os seus alunos. Diferencie a aula para torná-la acessível a todos. Consulte a seção Diferenciação abaixo para sugestões.
Coloque os ventiladores no chão, com pelo menos 3 metros entre cada um, para que os carros a propulsão tenham espaço para se mover. Use uma tira de fita para marcar uma posição de partida em frente de cada ventilador (perpendicular a ele).

Material do Aluno

Planilha do Aluno

 

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Envolver

(Toda a classe, 5 minutos)

  • Promova uma conversa rápida sobre quais forças fazem um carro a propulsão se mover.
  • Faça perguntas, como:O que faz uma turbina de vento se mover? (Vento, que é gerado por diferenças na pressão atmosférica.)
    Que forças fazem uma turbina de vento se mover? (O formato das hélices afeta os vetores de força do vento, o que resulta em um movimento de rotação.)
  • Diga aos alunos que eles vão construir um carro a movido a hélice e investigar como a força do vento pode mudar seu movimento.

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Explorar

(Pequenos Grupos, 30 Minutos)

  • Peça aos alunos que trabalhem em pares para construir o modelo de carro a propulsão. Diga-lhes para se revezarem: um parceiro procura os blocos enquanto o outro constrói, trocando de papéis depois de cada etapa ter sido concluída.
    Você pode encontrar ajuda para construir na seção Dicas abaixo.
  • Direcione-os para os três experimentos no material do aluno e distribua as Planilhas do Aluno.

Experimento 1: Contra o vento

  • Peça aos alunos que coloquem seus carros movidos a hélice na linha de partida, virados para os ventiladores.
  • Diga que liguem os ventiladores e observem como os carros se movem.
  • Peça para registrarem suas observações em suas Planilhas do Aluno.

Experimento 2: Na direção do vento

  • Peça aos alunos que troquem a posição do propulsor para que fique virado ao contrário ou que virem a montagem de engrenagens de cabeça para baixo, de modo que a engrenagem cinza fique por cima.
  • Faça com que liguem o ventilador para observarem o que acontece com seus carros quando eles estão virados para frente e depois ao contrário.
  • Peça para registrarem suas observações em suas Planilhas do Aluno.

Experimento 3: Mais hélices de ventilador

  • Faça com que os alunos adicionem uma hélice extra de ventilador e executem o experimento novamente. Se houver tempo, peça que eles testem as seguintes variações:Módulo de engrenagem do propulsor virado para cima.
    Módulo de engrenagem do propulsor virado para baixo.
    Módulo de engrenagem do propulsor virado para trás.
    Um propulsor de 4 hélices
    Um propulsor de 6 hélices (consulte a página 3 do livro de instruções de construção para uma dica)

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Explicar

  • Reúna seus alunos para rever e discutir seus experimentos.
  • Faça perguntas, como:O que você poderia alterar para fazer seu carro mudar: no lugar de ir na direção do vento, ir contra o vento? (As engrenagens ou a direção das hélices.)
    O que faz com que o carro movido a hélice mova contra o vento (na direção do ventilador)? (A soma dos vetores de força que agem sobre o veículo o empurra na direção do vento.)
    Será que um carro movido a vento pode viajar mais rápido que o vento? (Sim! Alguns dos carros no vídeo que vimos no começo da aula se moviam muito mais rápido que o vento.)

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Elaborar

(Toda a classe, 5 minutos)

  • Se houver tempo, explique as forças atuantes (vetores de força) detalhadamente.
  • Dê tempo para os alunos desmontarem seus modelos, arrumarem as peças de volta nas bandejas e limparem suas estações de trabalho.

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Avaliar

(Continuamente durante toda a aula)

  • Dê feedback sobre o desempenho de cada aluno.
  • Promova a autoavaliação.
  • Você pode utilizar as rubricas de avaliação fornecidas para simplificar o processo.

Lista de Observações

  • Meça a proficiência de seus alunos pedindo para descreverem como diferentes forças e mecanismos podem mudar o movimento de um objeto.
  • Crie uma escala que corresponda às suas necessidades. Por exemplo:Precisa de ajuda adicional
    Pode trabalhar de forma independente
    Pode ensinar os outros

Autoavaliação

  • Faça com que cada aluno escolha a peça que ele/ela acha que melhor representa seu desempenho.Verde: Com alguma ajuda, consigo descrever como uma força invisível combinada com um trem de engrenagem pode mudar o movimento de um objeto.
    Azul: Consigo descrever como uma força invisível combinada com um trem de engrenagem pode mudar o movimento de um objeto.
    Roxo: Consigo descrever e explicar como uma força invisível combinada com um trem de engrenagem pode mudar o movimento de um objeto.

** Avaliação por Pares **

  • Incentive seus alunos a avaliarem seus colegas:Usando a escala de blocos acima para dar pontos ao desempenho um do outro
    Apresentando suas ideias e fazendo críticas construtivas

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Dicas para o professor

Dicas De Modelo

  • Faça com que os grupos comecem os testes assim que terminarem de construir. Eles devem se revezar enquanto fazem ajustes para garantir que todos tenham uma oportunidade de testar os modelos.
  • Escolha UMA velocidade do ventilador para todos os testes. Qualquer velocidade serve.
  • Se seu ventilador for muito grande ou muito potente, tente afastá-lo da linha de partida. Você também pode usar um móvel para bloquear uma parte do fluxo de ar do ventilador.
  • Se seu ventilador for muito pequeno, aproxime-o dos modelos ou tente mover o ventilador com a mão, seguindo os modelos.

Diferenciar

Simplifique esta aula:

  • Peça que seus alunos tentem somente a variável do modelo base para fazer o carro se mover contra o vento.

Aumente a dificuldade:

  • Desafie os alunos a descobrirem como fazer seus carros irem contra o vento de forma mais eficiente

  • Peça aos alunos que descubram como substituir o ventilador por um volante para fazer o carro se mover.

(Observação: Isso exigirá tempo adicional.)
Para incorporar o desenvolvimento de habilidades matemáticas, peça aos seus alunos que explorem o conceito de proporção e usem linguagem de proporção para descrever a relação das engrenagens entre a velocidade em que as hélices do propulsor giram e a velocidade em que as rodas giram.

BNCC EF07MA09