Construção de um Relógio Solar

Desenvolvida por: Lilian… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Matemática
Temática: Grandezas e Medidas

Nesta atividade, os alunos do 4º ano do Ensino Fundamental irão explorar o conceito de medição do tempo através da construção prática de seus próprios relógios solares. A atividade será realizada ao ar livre, proporcionando uma experiência de aprendizagem rica e envolvente que une teoria e prática. Durante o processo, os alunos aprenderão sobre a rotação da Terra e o consequente movimento aparente do sol, que gera as sombras utilizadas na medição do tempo. Esta experiência prática busca não apenas reforçar conceitos matemáticos de grandezas e medidas, mas também estimular a criatividade e trabalho colaborativo entre os alunos, que precisarão se organizar em grupos para planejar, executar e documentar suas observações ao longo do dia. Além disso, a atividade oferece uma oportunidade para o desenvolvimento de habilidades sociais, como a cooperação e liderança, em um contexto que promove a inclusão e atenção às necessidades específicas de cada aluno.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta atividade incluem desenvolver a habilidade dos alunos em compreender e aplicar conceitos matemáticos relacionados a grandezas e medidas, especialmente no contexto do tempo e da observação de fenômenos naturais. Busca-se também incentivar a criatividade e o raciocínio lógico dos estudantes ao permitir que eles elaborem soluções práticas para a construção e funcionamento do relógio solar. A atividade visa, ainda, fortalecer a capacidade de trabalho em equipe, promovendo o respeito e a escuta ativa entre alunos com diferentes habilidades e necessidades. Assim, os alunos terão a oportunidade de aprimorar habilidades socioemocionais, como empatia e resiliência, ao enfrentar desafios práticos em um ambiente colaborativo.

  • Compreender o conceito de medição de tempo através de métodos naturais.
  • Aplicar conhecimentos sobre a rotação da Terra e o movimento solar.
  • Desenvolver habilidades de resolução de problemas de maneira criativa.
  • Fortalecer a capacidade de trabalho em equipe e colaboração.
  • Promover o desenvolvimento de habilidades sociais e socioemocionais.

Habilidades Específicas BNCC

  • EF04MA19: Estabelecer relações entre os diferentes sistemas usuais de medidas.
  • EF04CI07: Compreender a relação entre a rotação da Terra e a passagem do tempo.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade integra conceitos matemáticos com noções de ciências naturais, proporcionando uma aprendizagem interdisciplinar que reforça a compreensão dos alunos sobre a medição de tempo e o movimento dos astros. Os alunos também explorarão o uso de materiais simples para criar dispositivos funcionais, promovendo habilidades de engenharia básica e experimentação científica. A atividade é estruturada para estimular a curiosidade e a investigação, onde os estudantes poderão fazer observações diretas do ambiente, documentar suas descobertas e refletir sobre suas experiências, alinhando teoria com prática e fortalecendo a aprendizagem significativa.

  • Conceito de grandezas e medidas.
  • Rotação da Terra e movimento aparente do sol.
  • Construção prática de um relógio solar.
  • Trabalho colaborativo em ciência e matemática.
  • Documentação e análise de observações diretas.

Metodologia

A metodologia adotada para a atividade será baseada em experiências práticas ao ar livre, estimulando o protagonismo dos alunos na descoberta e resolução de problemas. Os estudantes serão organizados em grupos heterogêneos, respeitando a diversidade de habilidades e necessidades, para promover a inclusão e a troca de experiências. Serão utilizadas estratégias de aprendizagens baseadas em projetos, onde os alunos terão liberdade para explorar, discutir e experimentar coletivamente, incentivando o pensamento crítico e a criatividade. Este método está alinhado com as competências da BNCC e promove o engajamento ativo dos alunos, oferecendo um espaço seguro para o aprendizado e o crescimento integral.

  • Aprendizagem baseada em projetos.
  • Trabalho em equipe e colaboração.
  • Discussões em grupo e troca de ideias.
  • Observação direta e experiências práticas.
  • Reflexão e análise conjunta das descobertas.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será dividida em cinco aulas, cada uma com a duração de 230 minutos, favorecendo uma exploração aprofundada dos conceitos e habilidades propostas. A cada aula, os alunos avançarão em diferentes etapas do projeto, desde a concepção e planejamento até a execução, observação e análise. Esse cronograma proporciona uma progressão estruturada que garante tempo suficiente para que os alunos vivenciem de forma prática e reflexiva o conteúdo introduzido, promovendo o aprendizado ativo e a compreensão profunda dos conceitos abordados.

  • Aula 1: Introdução ao conceito de relógios solares e divisão dos grupos.
  • Momento 1: Apresentação e Introdução ao Tema (Estimativa: 40 minutos)
    Comece a aula apresentando o tema e os objetivos da atividade. Explique brevemente a função de um relógio solar na história das civilizações e sua conexão com a rotação da Terra. Use vídeos explicativos e imagens para enriquecer a apresentação. Permita que os alunos compartilhem o que já sabem sobre o sol e a medição do tempo. Avalie o entendimento inicial através de uma rápida discussão em grupo.

    Momento 2: Exploração do Conceito de Rotação da Terra (Estimativa: 30 minutos)
    Realize uma atividade prática em que os alunos simulem a rotação da Terra utilizando uma lanterna representando o sol e um globo terrestre. Oriente os alunos a observar como a luz (sol) incide sobre o globo (Terra) de diferentes ângulos. É importante que todos participem ativamente da simulação. Peça aos alunos para registrarem suas observações em um caderno para referência futura.

    Momento 3: Debate sobre a Medição do Tempo (Estimativa: 40 minutos)
    Inicie uma discussão em sala de aula sobre como diferentes culturas mediram o tempo ao longo da história. Permita que os alunos expressem suas ideias e opiniões. Estimule o pensamento crítico com perguntas abertas. Receba e registre as contribuições dos alunos no quadro. Avalie o envolvimento e a participação através de observação.

    Momento 4: Formação de Grupos e Planejamento (Estimativa: 30 minutos)
    Divida os alunos em grupos, considerando as habilidades e perfis individuais para garantir diversidade. Explique as regras de trabalho em equipe e a importância da colaboração. Oriente-os a iniciar um planejamento básico sobre como construir o relógio solar. Dê suporte imediato e sugestões para grupos que possam estar enfrentando dificuldades em se organizar.

    Momento 5: Síntese e Reflexão (Estimativa: 30 minutos)
    Realize uma atividade de fechamento onde cada grupo compartilha o que planejarem até agora e o que esperam do projeto. Permita um momento de reflexão individual em que os alunos podem anotar suas expectativas e preocupações sobre o projeto. Avalie o nível de compreensão dos conceitos através dessas reflexões.

  • Aula 2: Planejamento e design do relógio solar com materiais disponíveis.
  • Momento 1: Revisão dos Conceitos (Estimativa: 30 minutos)
    Inicie a aula revisando os conceitos abordados na aula anterior sobre o funcionamento dos relógios solares e as ideias discutidas pelos grupos. É importante que os alunos recordem a rotação da Terra e o movimento aparente do sol. Permita que os alunos façam perguntas e compartilhem o que mais os impressionou. Verifique se todos os grupos entenderam corretamente o conceito através de perguntas dirigidas.

    Momento 2: Apresentação dos Materiais (Estimativa: 20 minutos)
    Apresente aos alunos os materiais disponíveis para a construção dos relógios solares, como papel, canetas, bastões e outros que possam ser utilizados. Explique as características e possíveis usos de cada material. Pergunte aos alunos se têm sugestões adicionais de materiais que poderiam usar e esteja aberto para discutir a viabilidade dessas sugestões.

    Momento 3: Planejamento do Design (Estimativa: 80 minutos)
    Peça que os grupos se reúnam para planejar o design dos seus relógios solares utilizando os materiais disponíveis. Incentive a discussão dentro dos grupos sobre qual design seria mais eficaz e estético. Circule pela sala, oferecendo feedback e suporte aos grupos que estão enfrentando dificuldades no planejamento. Veja se todos os alunos estão contribuindo e estimule aqueles que estão mais retraídos a partilhar suas ideias.

    Momento 4: Esboço do Projeto (Estimativa: 60 minutos)
    Instrua os alunos a começarem a desenhar um esboço do seu projeto de relógio solar no papel. O esboço deve incluir a disposição dos materiais e um breve plano de montagem. Sugira que anotem as etapas para a construção do projeto. Passe por cada grupo assegurando-se de que os alunos entendem os passos necessários e podem visualizar o produto final. Peça que cada grupo compartilhe seu esboço e ideias de design com a turma, promovendo um ambiente de troca de ideias.

    Momento 5: Reflexão e Preparação (Estimativa: 40 minutos)
    Tire um tempo para que cada aluno reflita sobre o que aprendeu até agora e quais desafios eles anteveem na próxima etapa de construção prática. Peça para que registrem suas reflexões em um diário de bordo do projeto. Finalize a aula reunindo todos, discutindo as expectativas para a próxima aula onde se dará a construção efetiva. Estimule-os a pensar sobre quais áreas podem precisar de mais apoio técnico ou material.

  • Aula 3: Construção prática dos relógios solares em ambiente externo.
  • Momento 1: Preparação e Transporte até o Local Externo (Estimativa: 30 minutos)
    Instrua os alunos a reunir os materiais necessários para a construção dos relógios solares. Explique a importância desses materiais e como serão utilizados. Organize os alunos para o deslocamento até o ambiente externo, lembrando a importância da segurança e do trabalho em equipe durante o trajeto. Monitore se todos estão cientes de suas responsabilidades e prontos para começar a atividade ao chegar no local. Faça uma lista de checagem antes da saída para garantir que nenhum material essencial seja esquecido.

    Momento 2: Montagem Inicial do Relógio Solar (Estimativa: 60 minutos)
    Pergunte aos grupos se lembram do design planejado e incentive-os a rever suas anotações. Oriente os alunos a começarem a montagem dos relógios solares utilizando os bastões e o papel. É fundamental que você observe se os alunos estão entendendo a forma correta de posicionar o eixo para criar as sombras. Passe por todos os grupos, oferecendo ajuda quando necessário e verificando se todos têm uma função ativa no processo. Incentive-os a tomar decisões colaborativas e a compartilhar suas ideias. Avalie a compreensão dos conceitos através das perguntas que eles fazem durante a montagem.

    Momento 3: Ajustes Finais e Verificação de Posicionamento (Estimativa: 50 minutos)
    Instrua os alunos a verificarem se todos os componentes do relógio solar estão firmemente montados. Explique a importância de posicionar o relógio em uma superfície plana e com boa exposição ao sol. Estimule perguntas sobre qualquer dúvida restante em relação ao funcionamento. É importante que eles realizem ajustes na inclinação do bastão e verifiquem se a sombra projetada coincide com as horas marcadas no plano. Avalie o engajamento observando como cada grupo resolve problemas técnicos emergentes.

    Momento 4: Primeira Observação das Sombras (Estimativa: 40 minutos)
    Informe aos alunos a importância de registrar as sombras no papel em várias marcas de horas predefinidas. Incentive cada grupo a desenhar no papel onde a sombra cai para cada horário demarcado. Faça intervenções perguntando sobre suas observações e descobertas até o momento. É fundamental que os alunos pratiquem a documentação detalhada de dados. Observe e anote quais grupos estão se organizando bem e quais precisam de suporte adicional para anotar suas observações.

    Momento 5: Retorno e Reflexão Final (Estimativa: 50 minutos)
    Organize o retorno dos alunos para a sala de aula, garantindo que todos os materiais sejam recolhidos e nenhum seja deixado para trás. Ao chegar na sala, promova uma reflexão guiada onde os alunos possam compartilhar suas experiências e o que aprenderam durante a atividade. Pergunte sobre os desafios enfrentados e como eles foram superados. Estimule os alunos a escreverem em seus diários de bordo sobre a experiência prática e seus sentimentos sobre a contribuição para o projeto do grupo. Avalie a atividade através das reflexões dos diários e do feedback coletivo na discussão.

  • Aula 4: Observação e registro das mudanças de sombra ao longo do dia.
  • Momento 1: Revisão e Preparação para Observação (Estimativa: 30 minutos)
    Comece a aula revisando brevemente o que já foi feito em relação à construção dos relógios solares. Reforce a importância da observação contínua e precisa das sombras para compreender o movimento do sol. Prepare os alunos para a atividade, explicando como registrar as mudanças de sombra ao longo do dia. Forneça instruções claras sobre como utilizar os relógios de controle para sincronizar as observações. Permita que os alunos façam perguntas para esclarecer possíveis dúvidas.

    Momento 2: Primeira Observação e Registro (Estimativa: 50 minutos)
    Leve os alunos ao ambiente externo onde os relógios solares estão montados. Oriente cada grupo a registrar a posição da sombra no papel e marcar o horário correspondente. Observe se estão utilizando corretamente os relógios de controle para garantir precisão no registro dos dados. Sugira que façam o registro de observações extras, como as condições climáticas e o ambiente ao redor, para enriquecer a análise final. Avalie o entendimento dos alunos através da exatidão dos registros e da coerência nas observações feitas.

    Momento 3: Discussão das Primeiras Observações (Estimativa: 40 minutos)
    Retorne à sala de aula com os alunos e organize uma discussão em grupo sobre as observações feitas. Estimule os alunos a compartilharem suas descobertas iniciais e a refletirem sobre o que essas mudanças de sombra podem indicar. Oriente a análise dos dados coletados, identificando padrões ou irregularidades nas anotações. Incentive os alunos a pensar criticamente sobre os fatores que podem influenciar as observações. Avalie a compreensão e o engajamento dos alunos através da qualidade da discussão e da participação ativa.

    Momento 4: Segunda Observação e Registro (Estimativa: 50 minutos)
    Repita o processo de observação e registro das sombras, incentivando os alunos a comparar os novos dados com os anteriores. Destaque a importância da precisão e da consistência nas anotações. Durante a atividade, caminhe entre os grupos para oferecer apoio e responder a questões pendentes. É importante que todos os alunos estejam envolvidos, então observe se alguém está mais retraído e incentive sua participação. Avalie a eficácia dos registros analisando sua clareza e precisão.

    Momento 5: Reflexão e Consolidação do Registro (Estimativa: 60 minutos)
    Conduza os alunos de volta à sala de aula para uma reflexão final sobre as observações do dia. Peça para que eles organizem as informações em um documento consolidado, agrupando os dados e elaborando um resumo das descobertas. Oriente uma reflexão escrita individual ou em grupo sobre a experiência de observar o movimento solar ao longo do dia e suas impressões pessoais sobre a atividade. Incentive a identificação dos principais desafios enfrentados e as estratégias utilizadas para superá-los. Avalie a atividade através dos documentos produzidos e das reflexões escritas.

  • Aula 5: Análise dos resultados e apresentação dos projetos em grupo.
  • Momento 1: Revisão e Consolidação dos Dados (Estimativa: 50 minutos)
    Inicie a aula solicitando que cada grupo revise os dados coletados das observações do relógio solar. Incentive-os a consolidar essa informação em um formato claro, como uma planilha ou gráfico simples. Dê suporte ao esclarecer dúvidas sobre a melhor forma de organizar os dados. É importante que todos os alunos participem dessa atividade e que o grupo discuta as descobertas antes de prosseguir. Avalie o envolvimento e a precisão do trabalho ao observar a organização dos dados.

    Momento 2: Análise Crítica dos Resultados (Estimativa: 40 minutos)
    Oriente os alunos a analisarem criticamente os dados consolidados. Peça que discutam em grupo os padrões observados e qualquer discrepância ou surpresa encontrada nas suas anotações. Incentive a consideração de fatores ambientais que podem ter influenciado as observações. Estimule o pensamento analítico através de perguntas direcionadas. Avalie a compreensão conceitual pelas ideias expressadas nas discussões internas.

    Momento 3: Preparação para Apresentação (Estimativa: 40 minutos)
    Solicite que cada grupo elabore uma apresentação sobre seus achados e a experiência de construção do relógio solar. Dê orientações sobre como resumir informações e destacar pontos importantes de suas descobertas. Assista os grupos na organização das ideias e reveja esboços de apresentações para sugerir melhorias. É fundamental que cada aluno tenha um papel ativo na apresentação. Avalie a clareza e coesão do material apresentado pelo grupo.

    Momento 4: Apresentações dos Grupos (Estimativa: 80 minutos)
    Organize as apresentações dos grupos onde compartilham suas análises e experiência coletiva. Permita que cada grupo tenha tempo suficiente para expor suas ideias e conclusão. Após cada apresentação, abra espaço para perguntas do restante da turma, incentivando a interação. É importante que os grupos justifiquem suas conclusões e demonstrem a aplicação dos conceitos teóricos. Avalie a apresentação baseada na articulação dos conceitos, colaboração entre membros e criatividade da apresentação.

    Momento 5: Reflexão e Feedback (Estimativa: 20 minutos)
    Conclua a aula promovendo uma reflexão final em grupo sobre todo o processo. Pergunte o que aprenderam, quais foram os maiores desafios e o que fariam de forma diferente em projetos futuros. Forneça feedback construtivo e positivo, reforçando conquistas individuais e coletivas. É importante que a turma tenha um espaço para expressar suas percepções de aprendizagem. Avalie o entendimento geral e satisfação através das reflexões e do feedback compartilhado.

Avaliação

O processo avaliativo dessa atividade visa a apreciação do entendimento conceitual dos alunos, bem como o desenvolvimento de habilidades práticas e sociais. Serão adotadas múltiplas abordagens avaliativas para contemplar a diversidade da turma. A avaliação formativa será utilizada para fornecer feedback contínuo, orientando os alunos ao longo do processo de construção e observação dos relógios solares. Este feedback apoiará o aprendizado contínuo, incentivando ajustes necessários e reflexões sobre o que foi aprendido. A avaliação somativa será conduzida ao final do projeto, considerando a apresentação final de cada grupo, onde os alunos devem discutir suas descobertas e os desafios enfrentados no desenvolvimento de seus relógios solares. Os critérios de avaliação incluirão o entendimento dos conceitos relacionados à medição do tempo e movimento dos astros, capacidade de trabalhar em equipe, criatividade no desenvolvimento dos projetos, e clareza e organização na apresentação das conclusões. Essa abordagem leva em consideração a possibilidade de adaptação dos critérios avaliativos para atender alunos com necessidades específicas, assegurando um processo justo e inclusivo.

  • Avaliação formativa durante o processo com feedback contínuo.
  • Apresentação final em grupo com discussão das descobertas.
  • Critérios que incluem entendimento conceitual, colaboração e criatividade.
  • Possibilidade de adaptação dos critérios para necessidades específicas.

Materiais e ferramentas:

Os recursos utilizados nesta atividade serão simples e acessíveis, visando não onerar o professor ou a escola. Serão utilizados materiais comuns, como papel, canetas, bastões de madeira ou plástico, e relógios de controle para sincronizar as observações. Recursos educacionais adicionais, como vídeos explicativos sobre a rotação da Terra e o funcionamento dos relógios solares, podem ser usados para enriquecer o contexto teórico. A escolha por materiais recicláveis ou reutilizáveis também promove a consciência ambiental e a criatividade na resolução de problemas. Esses recursos serão acompanhados de guias de orientação para ajudar os alunos na construção e análise de resultados de seus projetos.

  • Materiais como papel, canetas e bastões para construção dos relógios.
  • Relógios de controle para sincronizar observações.
  • Vídeos explicativos sobre a rotação da Terra e funcionamento de relógios solares.
  • Guias com orientações e dicas para construção e análise dos resultados.
  • Apoio e supervisão durante as atividades práticas.

Inclusão e acessibilidade

Entendemos o quanto a rotina de um professor pode ser desafiadora e cheia de responsabilidades. No entanto, é fundamental garantirmos que cada aluno, independentemente de sua condição, possa participar das atividades de maneira equitativa e produtiva. Para alunos com TDAH, teremos estratégias específicas de organização e foco, como passos claros e curtos para a realização das atividades, incentivando intervalos frequentes para movimentação e redirecionamento da atenção de volta à tarefa. Adaptações no ambiente de aprendizagem, como lugares específicos onde possam trabalhar em grupos menores e com menos distrações, podem ser especialmente úteis. Além disso, o uso de lembretes visuais e planejamento de tarefas em um quadro de atividades permitirá que os alunos acompanhem melhor suas responsabilidades e contribuam de maneira significativa no grupo. Tais práticas não apenas facilitam a inclusão, mas também incentivam o desenvolvimento de uma cultura de respeito e apoio mútuo dentro da sala de aula.

  • Passos claros e curtos para realização das atividades.
  • Intervalos frequentes para redirecionamento da atenção.
  • Lugares específicos para trabalhos em pequenos grupos.
  • Uso de lembretes visuais e quadros de atividades para organização.
  • Planejamento de estratégias adaptativas para alunos com TDAH.

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