Aula sobre A termodinâmica em todos os lugares
Metodologia ativa — Design Thinking
Por que usar essa metodologia?
O Design Thinking pode ser utilizado como metodologia ativa de diversas formas, desde a ideia inicial até a construção do produto ou projeto final. Para isso é imporante seguir os passos básicos do design que são: descoberta, interpretação, ideação, prototipação, testes e reflexão.
Para realizar todas as etapas é preciso dedicação e tempo, que nem sempre é possível no curto período de aula. Desta forma, você pode utilizar partes deste processo de forma isolada para focar em uma determinada temática, que no futuro pode se juntar ao projeto completo.
As primeiras etapas do design thinking são a descoberta e interpretação, que consiste em identificar um problema, definir o público alvo e compreender as suas reais necessidades. Neste contexto, o mapa de empatia busca aprofundar as pesquisas e trazer mais eficiência ao processo de construção do projeto.
Ao trabalhar esta metodologia ativa é possível desenvolver habilidades como empatia, criatividade, colaboração, observação, resolução de problemas, escuta ativa, investigação e protagonismo.
Você sabia?
É possível utilizar essa metodologia em parceria com outras, como a aprendizagem baseada em problemas e/ou projetos. Essa metodologia pode ser utilizada como parte do processo na construção de soluções e desenvolvimento de protótipos.
A termodinâmica é uma área fundamental da Física que estuda as transformações de energia térmica e suas aplicações no cotidiano. Ela está presente em diversos aspectos da vida, desde o funcionamento de um refrigerador, o motor de um carro, até processos naturais como a evaporação da água.
Nesta aula, utilizaremos a metodologia ativa Design Thinking para explorar o tema 'A termodinâmica em todos os lugares'. Os alunos irão preencher um mapa de empatia para compreender melhor as experiências e percepções relacionadas aos sistemas térmicos, facilitando aformulação de protótipos que promovam a sustentabilidade. O mapa de empatia será um recurso central para conectar conceitos termodinâmicos aos contextos reais dos estudantes, tornando a aprendizagem mais significativa e prática.
Etapa 1 — Introdução e Contextualização
Inicie a aula apresentando o conceito de termodinâmica e sua presença em diversas situações do cotidiano, como em geladeiras, motores e processos naturais. Utilize exemplos práticos para despertar o interesse dos alunos e explique o objetivo da atividade: compreender a termodinâmica por meio do uso de um mapa de empatia, que ajudará a pensar em soluções sustentáveis para sistemas térmicos.
Etapa 2 — Apresentação do Mapa de Empatia
Apresente o mapa de empatia, explicando cada campo: 'O que ele pensa e sente?', 'O que ele escuta?', 'O que ele fala e faz?', 'O que ele vê?', 'Dores' e 'Ganhos'. O material pronto (imagem ou PDF) é mostrado aos alunos para que todos compreendam como preencherão o mapa em grupos, relacionando-o ao tema da termodinâmica.
Etapa 3 — Formação de Grupos e Brainstorming
Os alunos são divididos em grupos e recebem a tarefa de escolher um sistema térmico do cotidiano para analisar. Em seguida, realizam um brainstorming para preencher o mapa de empatia, imaginando as experiências e percepções de um usuário ou componente desse sistema, considerando as variáveis termodinâmicas e seus impactos.
Etapa 4 — Discussão e Compartilhamento
Cada grupo apresenta seu mapa de empatia para a turma, explicando as escolhas feitas em cada campo e como elas refletem o funcionamento e os desafios do sistema térmico escolhido. Estimule perguntas e debates para aprofundar a compreensão dos conceitos e das necessidades reais.
Etapa 5 — Uso de Tecnologias Digitais para Cálculos
Os alunos utilizam calculadoras, planilhas ou softwares simples disponíveis para realizar estimativas e cálculos relacionados às variáveis termodinâmicas do sistema analisado, como temperatura, pressão e energia. Oriente e auxilie nos uso dessas ferramentas, reforçando a importância da precisão e da análise crítica.
Etapa 6 — Desenvolvimento de Protótipos Sustentáveis
Com base no mapa de empatia e nos cálculos realizados, os grupos planejam protótipos ou melhorias para os sistemas térmicos que promovam maior eficiência e sustentabilidade. Incentive a criatividade e a aplicação dos conceitos aprendidos, mesmo que os protótipos sejam apenas conceituais ou esquemáticos.
Etapa 7 — Apresentação Final e Avaliação
Os grupos apresentam seus protótipos e explicam como as soluções propostas consideram as variáveis termodinâmicas e os aspectos sustentáveis. Realize a avaliação considerando a participação, o entendimento dos conceitos, o uso das tecnologias digitais e a viabilidade das propostas, oferecendo feedback para consolidar a aprendizagem.
Intencionalidades pedagógicas
Desenvolver a habilidade de realizar previsões e avaliar intervenções em sistemas térmicos.
Estimular a compreensão dos efeitos das variáveis termodinâmicas no funcionamento de sistemas.
Promover o uso de tecnologias digitais para cálculos e apoio na formulação de protótipos.
Incentivar o pensamento crítico e a empatia por meio do preenchimento do mapa de empatia.
Fomentar a consciência sobre sustentabilidade e o impacto dos sistemas térmicos no meio ambiente.
Critérios de avaliação
Participação ativa no preechimento e discussão do mapa de empatia.
Capacidade de relacionar conceitos termodinâmicos com situações do cotidiano.
Qualidade das previsões e avaliações feitas sobre os sistemas térmicos.
Uso adequado de tecnologias digitais para cálculos e simulações.
Criatividade e viabilidade dos protótipos desenvolvidos visando a sustentabilidade.
Ações do professor
Apresentar o tema e contextualizar a termodinâmica no cotidiano dos alunos.
Explicar o funcionamento e os campos do mapa de empatia, disponibilizando o material pronto para uso.
Organizar os alunos em grupos no uso do mapa de empatia.
Orientar os grupos durante a discussão, estimulando a reflexão sobre as percepções e necessidades relacionadas aos sistemas térmicos.
Incentivar o uso de tecnologias digitais para cálculos e simulações termodinâmicas.
Acompanhar o desenvolvimento dos protótipos e promover debates sobre sustentabilidade.
Avaliar o processo e os produtos finais, oferecendo feedback construtivo.
Ações do aluno
Participar ativamente das discussões e preenchimento do mapa de empatia em grupo.
Expressar suas percepções e observações sobre sistemas térmicos presentes no cotidiano.
Realizar pesquisas e utilizar tecnologias digitais para apoiar cálculos e simulações.
Colaborar na formulação de protótipos que considerem sustentabilidade e eficiência térmica.
Apresentar e justificar suas ideias e soluções para a turma.
Refletir sobre o impacto ambiental dos sistemas térmicos e propor melhorias.