O comportamento dos átomos, a força da gravidade, a propagação das ondas sonoras... Tantas coisas acontecem ao nosso redor e não vemos! Como ajudar os alunos a entendê-las? Uma solução é produzir engenhocas. Os Parâmetros Curriculares Nacionais aconselham o professor a fazer experimentos que levem os estudantes a compreender fenômenos. Os protótipos, você vai ver, vão estimular a criatividade, a autonomia e a cooperação entre as crianças.

Ao usar engenhocas, é preciso introduzir os conteúdos de forma que os alunos se sintam motivados. Para isso, nada melhor do que fazer uma pergunta intrigante, de preferência relacionada ao dia-a-dia ou ao interesse da garotada, e deixar que todos formulem hipóteses. A teoria pode ser introduzida depois da demonstração.

Outra vantagem desses experimentos, segundo os consultores, é a de estimular os jovens a se expressar. Empolgados, eles têm mais motivação para falar, fazer comentários e escrever. Um trabalho conjunto com Língua Portuguesa, que incentive a turma a produzir relatos sobre as experiências ou manuais de funcionamento, pode aprimorar a criação de textos. A seguir, quatro sugestões para você tornar mais interessantes suas aulas de Ciências.

Consultoria Aníbal fonseca de figueiredo, do ateliê de brinquedos científicos e do núcleo de assessoria ciência prima, em são paulo, e eduardo de campos valadares, professor de física da universidade federal de minas gerais

1. Projetor de papelão - 7ª e 8ª séries

Conteúdos - Formação de imagens com lentes e funcionamento de um projetor de slide.

Montagem - Descubra a distância focal da lente, colocando-a entre a lâmpada acesa e a folha de sulfite. Afaste a lente da lâmpada até o foco de luz se projetar no papel com nitidez. Meça com a régua a distância entre a lente e o papel. Esse dado será fundamental para definir o local onde será colocada a imagem a ser projetada. Comece a montar o projetor fazendo um furo do tamanho do bocal da lâmpada no centro de uma das laterais menores da caixa. Passe o bocal pelo buraco e rosqueie o soquete pelo outro lado. Na mesma direção da fonte de luz, mas na lateral oposta, corte um círculo de diâmetro um pouco menor que o da lente. Prenda a lente com fita dupla face. Para fixar a imagem a ser projetada, faça um corte de 5 centímetros em cada uma das laterais maiores da caixa, distante da lente um 1 centímetro a mais que a distância focal. Encape a caixa com papel espelho, respeitando as aberturas laterais e os furos da lente e da lâmpada. Peça aos alunos para criar uma história em quadrinhos numa tira de papel vegetal com a largura um pouco inferior à do corte lateral. Deixe um pedaço em branco nas extremidades da tira para manipulá-la melhor. Encaixe a história, de cabeça para baixo, nos cortes laterais. Apague as luzes da sala e tampe a caixa de sapatos. Posicione o projetor com a lupa voltada para uma parede branca, ligue a lâmpada e deslize o papel vegetal de um lado para o outro.

Explicação -O projetor de slide é uma aplicação do fenômeno físico de projeção de imagens através de lentes convergentes. Os raios de luz passam pelo objeto, atingem a lente e são desviados até se cruzarem e definirem novamente uma imagem. Nesse caso, o objeto a ser projetado precisa ser colocado de cabeça para baixo, já que os feixes de luz vão se cruzar antes de formar a imagem. A engenhoca faz ainda com que a garotada observe que a projeção ocorre basicamente pela presença de três elementos: fonte de luz, lente e objeto. O que se demonstra com o projetor é o uso mais comum das lentes convergentes ou lupas: o da ampliação de imagens.

Material 1 caixa de sapatos com tampa 1 lâmpada incandescente transparente de 40 watts com soquete, cabo e interruptor como as de abajur 1 lupa ou qualquer lente de convergência grande Canetinhas de ponta fina Fita dupla face 1 folha de papel espelho 5 folhas de papel vegetal 1 folha de papel sulfite Tesoura ou estilete Régua

2. Pêndulos sensíveis - 8ª série

Conteúdos - Movimento dos pêndulos; noção de freqüência e ressonância; e gravidade terrestre e inércia.

Montagem - Monte uma base de apoio com as tiras de madeira usando cola ou pregos: a maior ficará no meio, limitada pelas menores. Faça dois furos em cada uma das pontas dos dois tubos de PVC, a 2 centímetros das extremidades, de modo que eles fiquem diametralmente opostos. Os furos devem atravessar o tubo. Faça quatro pequenos vincos no arame, distantes 7 centímetros um do outro, deixando 8 centímetros em um dos lados. Essa parte servirá para prender o arame no buraco do tubo. Fixe com cola os pedaços de PVC, já com o arame, na base de madeira, distantes 36 centímetros um do outro. Corte o fio de náilon em quatro pedaços de 12, 18, 24 e 30 centímetros de comprimento. Em cada extremidade, amarre um dos objetos iguais. Prenda cada fio em uma dobra do arame por ordem de tamanho. Peça às crianças para elevar os objetos até uma determinada altura e soltar todos ao mesmo tempo. Pergunte qual a relação entre o comprimento dos pêndulos e as freqüências de oscilação. Depois, faça uma manivela com o que restou do arame. Movimente-a para frente e para trás, primeiro em ritmo lento, depois mais rápido, mas em freqüências sempre constantes. Troque os objetos por pedrinhas de tamanhos diferentes. O que vai acontecer?

Explicação - Introduza o conceito de pêndulo - massa presa por um fio. Explique o motivo da oscilação: quando soltamos o objeto, a tendência pela força da gravidade da Terra é de o objeto cair. A restrição do fio, contudo, transforma a possibilidade de queda em vaivém. A oscilação permanece por um tempo porque existe a inércia tendência de um corpo, parado ou em movimento, de continuar no mesmo estado. Apresente a noção de freqüência (o tempo que demora cada movimento periódico). Os pêndulos curtos deslocam-se mais rápido, pois percorrem uma distância menor a cada oscilação. Ao acionar a manivela, explique o conceito de ressonância. Se a freqüência de algum pêndulo for igual à da manivela, ele oscilará mais. É o mesmo princípio da sintonia de estações de rádio e de canais de televisão. As emissoras emitem continuamente seus sinais, mas só quando as freqüências da transmissão e da recepção coincidem é que conseguimos sintonizar. No caso do balanço do parquinho, ao mexer os pés para cima e para baixo, a criança dá uma força ao movimento natural do balanço (pêndulo), fazendo com que ele vá cada vez mais alto (a criança altera a freqüência para balançar mais). Ao trocar os objetos idênticos por pedras de tamanhos diferentes e soltar todas da mesma altura, é possível mostrar uma característica da gravidade: seu efeito não depende da massa. As pedrinhas, mesmo diferentes, caem ao mesmo tempo. Essa tese foi levantada por Galileu Galilei (1564-1642) e provada pelo astronauta David Randolph Scott, comandante da missão Apollo 15: na Lua, ele soltou de uma mesma altura um martelo e uma pena e verificou que ambos tocaram o solo lunar ao mesmo tempo.

Material 2 pedaços de madeira, de 2 por 20 centímetros 1 pedaço de madeira de 5 por 40 centímetros 2 pedaços de tubo de PVC de 40 centímetros e 3/4 de polegada de diâmetro interno 4 objetos idênticos (pequenos cubos de madeira, chumbinhos de pescaria, tubinhos de filme fotográfico) 4 pedrinhas de diferentes tamanhos 1 metro de fio de náilon 60 centímetros de arame grosso Prego Martelo Furadeira Alicate Cola

3. Tubo atrasado - de 3ª a 7ª série

Conteúdos - Propagação e velocidade da onda sonora.

Montagem - Faça uma espécie de varal com o arame e prenda-o com pregos numa parede, a 2 metros do chão. Enrole o conduíte nesse varal, dando diversas voltas, mas deixando-o o mais compactado possível. As duas extremidades do tubo devem ficar penduradas a uma altura que os alunos alcancem e próximas uma da outra, de forma que eles consigam falar por uma delas e escutar pela outra.

Explicação - A criança percebe que há um intervalo de tempo entre a fala e a escuta. Essa alteração se deve à velocidade do som, que é de 340 m/s. Com um tubo de 30 metros, o aluno vai demorar aproximadamente um décimo de segundo período já perceptível à audição humana para ouvir o que ele mesmo falar. Aproveite a engenhoca também para relacionar a velocidade do som a outras velocidades, como a da luz. Por que vemos o relâmpago e a luz colorida dos fogos de artifício antes de ouvir o som que eles emitem? Porque a velocidade da luz (300 mil km/s) é muito maior que a do som.

Material 1 conduíte de 30 metros de comprimento e cerca de 3,5 a 5 centímetros de diâmetro 8 metros de arame Pregos Martelo

4. Átomos nervosos - de 4ª a 8ª série

Conteúdos - Constituição da matéria; comportamento de átomos e moléculas de gás; pressão e suas variáveis (temperatura e volume); e noções de energia mecânica.

Montagem - Coloque as bolinhas dentro da lixeira. Recorte um disco de papelão com diâmetro um pouco menor (de 1 a 2 centímetros) do que o da boca da lixeira - as bolinhas não devem escapar por esse espaço. Com a tesoura, faça dois pequenos furos no centro do papelão. Passe o barbante por eles e dê um nó nas pontas, formando uma alça. Essa estrutura servirá de êmbolo. Peça a um aluno para segurar a lixeira na posição horizontal (deitada). Posicione o secador de cabelo embaixo dela. Use jatos de ar mais fracos e mais fortes. Em alguns momentos, empurre o êmbolo com as mãos para diminuir o espaço disponível dentro da lixeira.

Explicação - A turma vai aprender sobre o comportamento dos gases quando submetidos a variações de temperatura e pressão. Explique que o cesto com as bolinhas funciona como se ampliássemos bilhões de vezes uma certa porção de um gás qualquer. As bolinhas fazem o papel das moléculas desse gás. Os átomos e as moléculas como acontece em toda matéria se movem o tempo todo, independentemente de fatores externos. No caso das bolinhas, essa movimentação é simulada quando apontamos o secador de cabelo para o cesto. O choque das "moléculas" contra as paredes do recipiente provoca uma pressão. Peça aos alunos para soprar a palma da mão: a pressão que eles sentem é resultado do impacto das moléculas de ar contra a pele (como as bolinhas que batem na parede da lixeira). Ao empurrar o êmbolo com a mão, você usa um tipo de energia mecânica para diminuir o espaço onde estão as bolinhas, aumentando a pressão. Resultado: elas ficam mais agitadas. A outra forma de aumentar a pressão de um gás é elevar sua temperatura, o que provoca maior agitação das moléculas. Não deixe de dar essa explicação, mas lembre-se de ressaltar que, nesse experimento, a temperatura do ar do secador não tem esse papel. Discuta com a turma o funcionamento de uma usina termoelétrica: conversão de calor (gás aquecido) em trabalho mecânico (giro das turbinas) para gerar energia elétrica.

Material 1 lixeira de plástico ou de alumínio vazada 50 bolinhas de isopor de 0,5 centímetro de diâmetro (ou grandes o suficiente para não passar pelas aberturas da lixeira) 1 pedaço grande de papelão 20 centímetros de barbante Secador de cabelo Tesoura

Fotos Gustavo Arrais, Produrção Carol Mathias, agradecimentos Hering, mix confecções, só lixeiras, Evaristo Brenelli & Cia

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