Atividade Investigativa de Ciências — 7o Ano

1. Alavancas, Roldanas e Rampas: A Engenharia do Cotidiano

2. Objetivo investigativo

Como as máquinas simples facilitam nosso dia a dia e quais são suas aplicações práticas?

3. Habilidades BNCC

• EF07CI01: Discutir a aplicação, ao longo da história, das máquinas simples e propor soluções e invenções para a realização de tarefas mecânicas cotidianas.
• EF07CI06: Discutir e avaliar mudanças econômicas, culturais e sociais, tanto na vida cotidiana quanto no mundo do trabalho, decorrentes do desenvolvimento de novos materiais e tecnologias.

4. Conhecimentos prévios

Os alunos devem ter noções básicas sobre forças e movimentos, conhecer o conceito de trabalho e energia mecânica, e entender o princípio de ação e reação (terceira lei de Newton).

5. Situação-problema

Imagine que você vive em uma comunidade rural no interior do Brasil e tem o desafio de transportar água de um poço distante até a sua residência. As condições do terreno não permitem o uso de veículos motorizados, e você dispõe apenas de recursos simples: tábuas de madeira, cordas e roldanas. Como você poderia utilizar esses materiais para facilitar o transporte de água, minimizando o esforço físico?

6. Desenvolvimento em 5 etapas

6.1 Hipóteses (10 min)

Para iniciar a investigação, questione os alunos: "Que tipos de máquinas simples podemos criar com tábuas, cordas e roldanas que nos ajudem a mover objetos pesados como baldes de água?" Peça que os alunos anotem suas ideias no caderno, incentivando a criatividade e a conexão com situações cotidianas similares que já tenham presenciado.

6.2 Exploração (15 min)

Organize os alunos em grupos de 4 a 5 integrantes. Cada grupo receberá o seguinte material: peças de madeira (como réguas ou peças de LEGO), cordas, roldanas pequenas (disponíveis em kits de ciência escolar), e suportes para apoiar as estruturas (como blocos de madeira ou livros). Oriente os grupos a experimentarem diferentes combinações desses materiais para construir alavancas, polias e rampas. Perguntas norteadoras:

• Como a alavanca pode ser usada para levantar o balde?
• De que forma a roldana pode reduzir a força necessária para puxar o balde?
• Como uma rampa pode facilitar o deslocamento do balde?

6.3 Análise (15 min)

Cada grupo deverá documentar suas observações sobre o funcionamento das máquinas simples que construíram. Peça que anotem quais combinações foram mais eficientes e por quê. Os alunos devem considerar aspectos como a força aplicada, o movimento dos objetos e a estabilidade das estruturas.

6.4 Formalização (10 min)

Com base nas descobertas, os alunos deverão criar um diagrama que represente a máquina simples que consideraram mais eficaz. Este diagrama deve incluir etiquetas identificando as partes principais, como ponto de apoio, força aplicada e carga. Além disso, eles devem elaborar uma breve explicação escrita sobre como a máquina proposta facilita o trabalho.

6.5 Socialização (10 min)

Convide cada grupo a apresentar seu diagrama e explicação para a turma. Durante as apresentações, incentive a turma a fazer perguntas e oferecer sugestões de melhoria. Esta etapa é crucial para a troca de ideias e o refinamento das soluções propostas.

7. Recursos

• Peças de madeira (réguas ou peças de LEGO)
• Cordas
• Roldanas pequenas
• Suportes (blocos de madeira ou livros)
• Papel e canetas para diagramas
• Quadro branco para apresentações

8. Avaliação

A avaliação será baseada em:

• Participação ativa nas discussões e atividades em grupo.
• Qualidade e criatividade das hipóteses formuladas.
• Eficácia e originalidade das soluções propostas.
• Clareza e precisão dos diagramas e explicações.
• Envolvimento nas apresentações e nas discussões em sala.

9. Diferenciações

Para alunos com TEA:

• Oferecer instruções visuais claras e passo a passo das atividades.
• Permitir o uso de tecnologia assistiva, se necessário, como aplicativos de desenho para diagramas.

Para alunos com TDAH:

• Dividir as atividades em tarefas menores e com prazos curtos para manter o foco.
• Designar funções específicas dentro do grupo para que mantenham-se engajados.

10. Para casa

Peça que os alunos pesquisem em casa exemplos reais de máquinas simples usadas no cotidiano. Eles devem trazer uma pequena apresentação sobre um objeto ou ferramenta que utilizam no dia a dia (como abridores de garrafa, tesouras, ou carrinhos de mão) explicando como ele aplica o conceito de máquinas simples para facilitar o trabalho.