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Planos de aula / Ciências / 9º ano / Matéria e Energia
Ensinar modelos que descrevem a estrutura do átomo
Por: Willian Takemitsu Shigeyosi / 03 de Novembro de 2018
Código: CIE9_03M&E03
Sobre o Plano
9º ano
Objetivos de aprendizagem
Contextualizar historicamente como a evolução dos modelos atômicos se sucederam desde Demócrito até os modelos mais clássicos (Dalton, Thomson,
Rutherford e Rutherford-Bohr). Investigar a constituição atômica (elétrons, prótons e nêutrons) e perceber sua organização coesa.
Habilidade da Base Nacional Comum Curricular
(EF09CI03) Identificar modelos que descrevem a estrutura da matéria (constituição do átomo e composição de moléculas simples) e reconhecer sua
evolução histórica.
Este plano foi elaborado pelo Time de Autores NOVA ESCOLA.
Professor-autor: Willian Takemitsu Shigeyosi
Mentor: Denise Curi
Especialista: Leandro Holanda
Materiais complementares
Documento
Atividade para impressão - parte 1 - Do que é composto o átomo?
https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/dZBcBpAYc9Rn2asUFKUHMY8K3MkCrp4MPURbTms6bmZgtSh9WFKwsapsHAzt/atividade-
para-impressao-parte-1-cie9-03me03
Documento
Atividade para impressão - parte 2 - Do que é composto o átomo?
https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/uHe2kb9eqA9EQvjWfqDe2skxAkyXU8U8F9raeqbkcV2wzRnMa6dscbZNxGAH/atividade-para-
impressao-parte-2-cie9-03me03
Endereço da página:
https://novaescola.org.br/plano-de-aula/2485/do-que-e-composto-o-atomo
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https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/dZBcBpAYc9Rn2asUFKUHMY8K3MkCrp4MPURbTms6bmZgtSh9WFKwsapsHAzt/atividade-para-impressao-parte-1-cie9-03me03
https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/uHe2kb9eqA9EQvjWfqDe2skxAkyXU8U8F9raeqbkcV2wzRnMa6dscbZNxGAH/atividade-para-impressao-parte-2-cie9-03me03
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Slide 1 Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Nesta aula, serão abordados aspectos que fazem parte do trabalho com uma das habilidades de Ciências relacionados a matéria e
energia. 
Você observará que a habilidade não será contemplada em sua totalidade e que as propostas podem ter continuidade em aulas subsequentes.
Esta pode ser considerada uma aula que dá continuidade sobre a temática e pode ser considerada como uma atividade diagnóstica para identificar as
concepções dos alunos sobre o tema. Entretanto, é recomendado para esta aula que o aluno tenha noções básicas de modelos científicos, átomo,
elementos químicos e estados da matéria. Os quais os planos da unidade CIE9_03ME01 e o CIE9_03ME02 abordam o tema.
Nesta aula serão abordados assuntos relacionados aos modelos atômicos clássicos Dalton, Thomson, Rutherford e Rutherford-Bohr. Será proposto
que o aluno desenvolva uma ilustração que faça alusão ao modelo esclarecendo as ideias centrais de cada modelo proposto. Para esta aula é
importante que o aluno já possua competências para analisar um modelo científico, assunto que foi tratado no plano CIE09_03ME01.
Para saber mais sobre a temática a ser desenvolvida na metodologia científica, consulte o livro e os links abaixo:
HADDAD, Nagib. Metodologia de estudos em ciências da saúde: como planejar, analisar e apresentar um trabalho científico. São Paulo: Roca, 2004.
Links sobre metodologia:
FARIA, C. Método Científico, Info Escola, disponível em <https://www.infoescola.com/ciencias/metodo-cientifico/> Acesso em: 6 jul. 2018.
Portal UFSCar, Material didático, UFSCar, disponível em < http://www.ufscar.br/jcfogo/Estat_1/arquivos/Metodologia_Cientifica.pdf> Acesso em: 6
jul. 2018.
CHIBENI, S. S. Algumas observações sobre o “método científico” , Unicamp-IFCH, disponível em
<http://www.unicamp.br/~chibeni/textosdidaticos/metodocientifico.pdf > Acesso em: 6 jul. 2018.
Link para sobre o modelo atômicos
SOUZA, L. A., Leucipo e Demócrito - filosofando sobre átomos, Química Geral, disponível em
<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/leucipo-democritofilosofando-sobre-atomos.htm> Acesso em: 6 jul. 2018.
LIRA, J. C. L. Átomo, Info Escola, disponível em < https://www.infoescola.com/quimica/atomo/> Acesso em: 6 jul. 2018.
Portal TodaMatéria, disponível em <https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-dalton/ > Acesso em: 14 jul. 2018
Portal TodaMatéria, disponível em <https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-thomson/ > Acesso em: 14 jul. 2018
Portal TodaMatéria, disponível em < https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-rutherford/ > Acesso em: 14 jul. 2018
Portal TodaMatéria, disponível em <https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-bohr/ > Acesso em: 14 jul. 2018
Portal khanacademy, O modelo de mecânica quântica do átomo, Khan Academy, disponível em
<https://pt.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-
atom> 
Acesso em: 13 jul. 2018.
Simulador do átomo do experimento de Rutherford:
Adams, W. Experimento de espalhamento de Rutherford, University of Colorado Boulde, disponível em
<https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_pt_BR.html> Acesso em: 14 de jul. 2018
Link para o material a ser impresso: Parte 1(material complementar); Parte 2 (material complementar)
Materiais necessários para a aula: Cartolina, lápis de cor, ou canetinha, ou giz de cera, ou pode ser tinta guache e pincel, material impresso.
Slide 2 Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos.
Orientações: Organize os alunos em um semicírculo. Leia o tema da aula e comente com os alunos que eles serão os cientistas responsáveis pela
avaliação, interpretação e senso crítico dos modelos atômicos que serão apresentados.
Além disso, explique que eles serão responsáveis por ter que ilustrar uma imagem que explane as ideias de cada modelo.
Slide 3 Contexto
Tempo sugerido: 7 minutos.
Orientações: Pergunte se eles já tentaram explicar e se eles já pararam pra pensar que os modelos científicos são limitados. Devido a novas
observações, 
o modelo atômico também passou por diversas versões e nesta aula estudaremos algumas versões clássicas. Peça para que compartilhem suas
experiências. 
Você pode usar questões como:
Vocês já viram a representação de um átomo? Como ela era? O que será que o cientista que elaborou o modelo imaginou quando elaborou aquela
representação?
A ideia não é manter um diálogo prolongado, apenas estimular e contextualizar a aula, então não se preocupe em responder todas as questões
levantadas aqui.
Em seguida, comente sobre a atividade que eles irão realizar: “Hoje vocês serão como os cientistas modernos, aos quais terão que interpretar os três
modelos clássicos e avaliar quais são os pontos fortes e quais são as limitações de cada modelo. Além disso, dada as hipóteses de cada modelo vocês
terão que fazer figura que ilustre as ideias do autor do trabalho selecionado”.
Neste contexto a ideia é trabalhar o senso crítico e poder de interpretação para avaliar as hipóteses de outros cientistas. Além disso, esta aula visa
averiguar a capacidade dos alunos de transformar as palavras escritas em uma imagens que seja capaz de maneira simples explicar os modelos
atômicos apresentados.
Plano de aula
Ensinar modelos que descrevem a estrutura do átomo
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https://www.infoescola.com/ciencias/metodo-cientifico/
http://www.ufscar.br/jcfogo/Estat_1/arquivos/Metodologia_Cientifica.pdf
http://www.unicamp.br/~chibeni/textosdidaticos/metodocientifico.pdf 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/leucipo-democritofilosofando-sobre-atomos.htm
https://www.infoescola.com/quimica/atomo/
https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-dalton/
https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-thomson/
https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-rutherford/
https://www.todamateria.com.br/modelo-atomico-de-bohr/
https://pt.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-atomhttps://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_pt_BR.html
Slide 4 Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos.
Orientações: Ainda no semicírculo, diga para os alunos imaginarem que eles são pesquisadores e que serão responsáveis pela avaliação de modelos
atômicos: Dalton, Thomson, Rutherford e Rutherford-Bohr devendo discutir os pontos fortes de cada modelo e suas limitações. Além disso, eles
terão a missão de elaborar um desenho que explane as ideias de cada respectivo autor.
Leia, então, a Questão disparadora. Deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema e levantem hipóteses sobre quais seria a melhor a
rota para conduzir esta investigação e esta avaliação dos resultados. Não corrija as rotas propostas por eles neste momento, especialmente a questão
do desenho. Deixe a criatividade e o senso crítico de cada aluno agir. A atividade proposta os levará à construção deste conhecimento.
Separe os alunos em oito grupos. Como serão trabalhados apenas quatro modelos faça com que tenha uma repetição de cada modelo, para que assim
tenham trabalhos com a mesma temática e enriqueça a discussão final do mão na massa. Explique que os pesquisadores também precisam avaliar
outros trabalhos, entender como os outros modelos propostos funcionam e levantar hipóteses novas baseado em observações. No material de apoio
terão perguntas que guiarão os alunos nesta tarefa.
Slide 5 Mão na massa
Tempo sugerido: 23 minutos.
Orientações: Explique a atividade usando o slide projetado. Para a atividade distribua o material impresso e oriente os alunos de acordo com as
instruções.
Link para o material a ser impresso: 
Parte 1 (material complementar); 
Parte 2 (material complementar).
Organize os alunos em oito grupos de alunos e peça para que o grupo divida as tarefas, enquanto uma parte responde o questionário de acordo com as
hipóteses de cada modelo no material de apoio impresso, os outros devem pensar e projetar como será o desenho.
Caso seja possível utilize mais de um tipo de material para o desenho, para que assim os alunos possam tornar a atividade mais criativa e divertida.
Peça para que eles validem as hipóteses dos modelos utilizando a guia de perguntas entregue por você.
Sugira para os alunos que utilizem cores diferentes que permitam a identificação das partículas menores e que usem legendas nas figuras dizendo o
que é o elétron, o que é próton e o que é nêutron de acordo com cada cor ou forma.
Dê a eles 10 minutos para que discutam e respondam os questionários.
Dê mais 8 minutos para que os grupos projetem e desenhem o modelo na cartolina.
Nos 5 minutos finais peça para que os grupos com trabalhos de modelos iguais comparem seus modelos e seus questionários e troquem informações.
Caso seja necessário permita as últimas alterações no desenho.
Acompanhe o trabalho e procure colaborar com os grupos que tiverem dúvidas. Para finalizar a primeira etapa, os alunos devem apresentar todas os
desenhos dos modelos.
Dica: Inicialmente deixe os grupos com os modelos iguais bem separados um do outro grupo para que eles trabalhem de maneira isoladas para só
depois poder comparar seus resultados, a ideia é trabalhar o senso crítico e a sensibilidade de interpretação de diferentes modelos atômicos.
Materiais necessários para aula: Cartolina, lápis de cor, ou canetinha, ou giz de cera, ou pode ser tinta guache e pincel, material impresso.
Slide 6 Sistematização
Tempo sugerido : 15 minutos.
Orientações: Proponha uma roda de conversa para que os alunos possam compartilhar o que aprenderam durante a atividade. Discuta as questões do
slide, verifique se houve algum erro conceitual.
Retome a Questão disparadora e pergunte para os alunos as questões descritas na aula:
Os alunos devem relatar e relacionar as diferenças entre cada modelo. É importante também que os alunos tenham investigado e reportado sobre as
partículas subatômicas como o elétron, o próton e o nêutron.
As questões abaixo podem ajudá-lo na condução da Sistematização e formalização do aprendizado:
Alguém elaborou alguma hipótese diferente dos demais?
Este debate é importante para que os alunos indiquem as hipóteses que foram escolhidas e percebam a importância da observação no ensino de
Ciências. 
E como isso pode gerar novas ideias e propostas de novas teorias para explicar determinados eventos. É possível também que surjam questões como:
Tem partículas ainda menores que estas? Como observamos isso? Estas reflexões são importantes para a desenvoltura crítica do aluno.
Sobre as partículas
Os elétrons são partículas leves, apresentam carga negativa e orbitam em torno do átomo por meio da nuvem eletrônica.
Os prótons que são pesados com carga positiva e fica no interior do núcleo atômico.
Os nêutrons têm massa próxima à do próton, mas possuem carga neutra e são responsáveis por manter o núcleo coeso. Os prótons possuem carga
positiva e ficam muito próximos um do outro, sendo assim a repulsão eletrostática deveria separá-los, mas isso não ocorre devido aos nêutrons, que
agem como se fossem uma “cola” permitindo os prótons fiquem estáveis mesmo tão perto um do outro.
Um pouco mais sobre o modelo mais atual
A mecânica quântica é a teoria mais atual que diz respeito à teoria atômica. A teoria propõe que as partículas sejam interpretadas como onda e
partícula ao mesmo tempo, e que existe uma nuvem eletrônica onde os elétrons estão dispersos e existe uma probabilidade de encontrá-los em
determinadas posições de acordo com sua energia. Ela também prevê partículas ainda menores conhecidas como quarks que compõem as partículas
subatômicas como o elétron, próton e 
o nêutron. Além disso, a mecânica quântica enuncia a existência de outros subpartículas como a antimatéria, hoje em dia é possível encontrar estes
elementos em colisores de partículas como o HADRON.
Plano de aula
Ensinar modelos que descrevem a estrutura do átomo
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Slide 7 Sistematização
Tempo sugerido :
Orientações: Projete o slide ou leia as informações para sistematizar os aprendizados da aula. Retome o conceito de modelo atômico e discuta a
evolução dos modelos.
Questione os alunos sobre as semelhanças e as diferenças entre os modelos, comente que tudo pode sempre evoluir, todo modelo precisa ser testado
e validado. Ilustre neste caso que tornar os resultados públicos foi o que possibilitou a Niels-Bohr colaborar com a evolução da proposta do modelo
atômico de Rutherford havendo assim um consenso científico. Portanto publicar um trabalho é extremamente importante e faz parte do método
científico para que outras pessoas possam testar seu modelo e verificar se necessita de alterações.
Caso surjam perguntas sobre o modelo mais atual segue uma introdução:
Este modelo foi ultrapassado pela mecânica quântica que é o estudo de elementos muito pequenos. Atualmente, o modelo atômico está associado
com a dualidade onda-partícula e com o conceito de nuvem eletrônica, onde o elétron pode ser interpretado como onda e apresenta níveis de energia
quantizados. Assim a órbita do elétron passa a depender de uma distribuição de probabilidade da trajetória que está associado aos níveis de energia
do elétron.
Link para um aprofundamento sobre o modelo mais atual:
Portal khanacademy, O modelo de mecânica quântica do átomo, Khan Academy, disponível em
<https://pt.khanacademy.org/science/physics/quantum-physics/quantum-numbers-and-orbitals/a/the-quantum-mechanical-model-of-the-
atom> 
Acesso em: 3 jul. 2018.
Essa aula é uma aula de continuidade do estudo da estrutura atômica. Para um melhor desempenho é importante que o aluno tenha noções de
metodologia científica e domine o conceito de matéria e átomo.
As próximas aulas que seguem esta unidade de matéria e energia estão voltadas ao estudo de tabela periódica e moléculas.
Plano de aula
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