Aula 54 — Escalas Térmicas (Celsius e Fahrenheit)
50 minObjetivo geral
Compreender as escalas Celsius e Fahrenheit como sistemas de medida de temperatura com pontos de referência diferentes, e converter valores entre elas.
Objetivos específicos
- Identificar os pontos de fusão e ebulição da água nas escalas Celsius (0°C, 100°C) e Fahrenheit (32°F, 212°F).
- Converter temperaturas entre Celsius e Fahrenheit usando a fórmula de conversão.
- Reconhecer que uma escala termométrica é uma convenção humana, não uma propriedade física única da matéria.
- Comparar variações de temperatura (ΔT) nas duas escalas.
Conhecimentos prévios
- Temperatura como grandeza física objetiva (Aula 53).
- Proporcionalidade e regra de três (Módulo 0).
Recursos didáticos
- Apresentação de slides — Possor_Aula54_Apresentacao.pptx.
- Quadro/lousa e material de escrita.
- Uma imagem ou termômetro real com as duas escalas (Celsius e Fahrenheit) lado a lado.
Desenvolvimento da aula
Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios
5 min · Ausubel — ativação de subsunçoresO professor pergunta: "nos Estados Unidos, dizem que a temperatura normal do corpo humano é '98,6 graus' — isso significa uma febre altíssima?" Ouvir hipóteses.
Problematização Inicial
5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipadoPerguntar se uma das duas escalas (Celsius, Fahrenheit) é "mais correta" que a outra. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que 98,6 (Fahrenheit) e 37 (Celsius) são valores fisicamente incompatíveis, ou que uma escala descreve melhor a realidade — quando são só convenções diferentes, com pontos de referência diferentes, para medir a MESMA grandeza física.
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaApresentação dos slides 2 a 8: pontos fixos das duas escalas (fusão e ebulição da água) e dedução da fórmula de conversão C/5=(F-32)/9. Resolução explícita do obstáculo do Momento 2: 98,6°F e 37°C são exatamente o MESMO valor físico de temperatura, só expressos em escalas diferentes — nenhuma escala é mais "correta" fisicamente, são convenções com zeros e intervalos escolhidos de formas diferentes.
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento ProximalO professor converte um valor de Celsius para Fahrenheit usando a fórmula. Em seguida, propõe à turma, em duplas, converter outro par de valores, incluindo um exemplo de Fahrenheit para Celsius.
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteAplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano). O professor circula pela sala, corrigindo erros na aplicação da fórmula de conversão.
Síntese e Fechamento
3 min · Consolidação (fechamento circular)Retomar a pergunta do Momento 1: 98,6°F é exatamente 37°C, a temperatura normal do corpo — nenhuma febre. Reforçar que escalas termométricas são convenções, não propriedades físicas exclusivas.
Avaliação formativa
Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4), checando se os alunos aplicam a fórmula corretamente nos dois sentidos. Ao final: correção coletiva dos exercícios, com atenção especial à confusão entre converter um valor de temperatura e converter uma variação de temperatura.
Lista de exercícios
1. Converta 37°C para Fahrenheit.
Gabarito: F = (9/5)×37 + 32 = 66,6 + 32 = 98,6°F.
2. Converta 98°F para Celsius.
Gabarito: C = (5/9)×(98-32) = (5/9)×66 ≈ 36,7°C.
3. Qual é a temperatura de ebulição da água na escala Fahrenheit?
Gabarito: 212°F, correspondente a 100°C.
4. Se a temperatura de um ambiente variar 10°C ao longo do dia, de quanto ela varia em Fahrenheit?
Gabarito: Para variações (não pontos fixos), ΔF = (9/5)×ΔC = (9/5)×10 = 18°F.
5. Explique por que 0°C não corresponde a 0°F.
Gabarito: Porque as duas escalas escolheram pontos de referência (zeros) diferentes: Celsius define 0°C como o ponto de fusão do gelo; Fahrenheit usa uma referência histórica diferente — ambas são convenções humanas arbitrárias, não propriedades físicas universais.
Observações e extensão
Próxima aula: Escala Kelvin e o Zero Absoluto. Nota para o professor: mencionar que existe uma terceira escala, Kelvin, baseada não numa convenção arbitrária mas num zero físico absoluto — antecipando a Aula 55.