Jovens engenheiros tentam ajudar os utilizadores do IP3

Introdução da atividade

Apresenta-se a situação-problema com o vídeo Associação de Utentes do IP3 pede obras nos taludes e rapidez no melhoramento do piso.

Com o Google Earth, mostra-se o traçado do IP3, falando da importância dessa estrada para a mobilidade das populações e para a economia local, aproximando no final o troço em estudo.

Depois de introduzida a questão-problema “Será necessária uma intervenção no talude no troço do IP3 de Penacova?”, organizam-se os alunos em grupos de 4 ou 5, distribuindo-se o respetivo guião.

Desenvolvimento da atividade

As tarefas estão organizadas por estações, de acordo com cada disciplina.

A – Matemática

Pede-se aos alunos que determinem o declive no local do troço apresentado, relembrando-se as imagens observadas no vídeo.

Questionam-se os alunos sobre o impacto do declive, mais ou menos acentuado, de uma berma do troço, em derrocadas ou no desnível da faixa de rodagem, e consequente perigo para os automobilistas.

Questiona-se os alunos se é possível desenhar, por exemplo, uma reta na imagem apresentada e estimar o declive da berma em relação à estrada.

Explica-se que não é possível calcular o declive dessa forma e que o recurso à imagem para determinar o declive tem de obedecer a determinados princípios. No entanto, é possível fazer uma estimativa se o enquadramento for mais adequado. Remetem-se os alunos para o exercício 2 do Guião do Aluno.

Solicita-se aos alunos que abram o ficheiro Geogebra nos respetivos computadores.

Pede-se aos alunos que percorram, autonomamente, todos os passos apresentados no guião – “Determinar o declive da reta com os pontos assinalados na primeira imagem”. Desloca-se um dos pontos e volta-se a determinar o declive. Repete-se o processo observando que o valor do declive não se altera.

Solicita-se aos alunos que analisem a equação da reta na aplicação GeoGebra (exercício 2 do guião do aluno).

Pede-se aos alunos para determinarem o declive de uma reta, conhecidas as coordenadas de dois pontos da reta (exercício 3 do guião do aluno).

B - Ciências Naturais

Remete-se novamente para o vídeo sobre a derrocada no IP3.

Parte-se do exemplo da catástrofe relatada e introduz-se o conceito de “Deslizamento”. Questiona-se acerca de possíveis causas de deslizamentos (declive do terreno, tipo de rocha, erosão química, mecânica e biológica, ausência de vegetação provocada por desflorestação ou incêndios, chuvas torrenciais, remoção de terreno para abertura de novas estradas, sismos...).

Mostram-se imagens na apresentação eletrónica para concluir que os deslizamentos são um tipo de “movimento de terrenos”, havendo outros: “Queda de blocos” e “Fluxos”, também frequentes, como por exemplo nas falésias das praias do Algarve e na Madeira, respetivamente.

Questiona-se se estes fenómenos geológicos são totalmente naturais ou se, eventualmente, são potenciados pela ação humana.

Relaciona-se este tipo de catástrofe com outras: sismos, tempestades, incêndios, desflorestação, ilustrando com imagens e recortes de notícias na apresentação eletrónica.

Classificam-se as catástrofes referidas, completando-se com as que estiverem em falta.

Pede-se aos alunos que abram os computadores portáteis (dois por aluno) e iniciem a aplicação Mindomo.

Propõe-se a construção de um mapa de conceitos utilizando os termos apresentados no guião, na qual constam as designações de todas as catástrofes anteriormente referidas.

Os alunos criam um mapa conceptual com a aplicação Mindomo que ilustre a classificação das catástrofes em antrópicas e naturais (geológicas e climáticas). Se possível, o mapa deverá ser ilustrado com imagens disponíveis numa pasta no ambiente de trabalho.

No final discute-se o mapa de conceitos desenvolvido por todos os alunos.

C- Física-Química

Apresenta-se a questão problema – Qual é o impacto da chuva nos solos do talude?

Apresentam-se imagens e vídeos sobre a circulação da água na natureza, remetendo para o facto de a água reagir de diversas formas com diferentes substâncias.

Apresenta-se um vídeo sobre a dureza da água.

Explica-se a acidificação da água da chuva (natural e com a intervenção humana) e quais são os seus efeitos em diferentes materiais.

Refere-se que a água, ao passar por determinados materiais, reage com estes e dissolve determinadas substâncias, remetendo para o conceito de dureza da água. Pede-se aos alunos que realizem o exercício 1 da estação C do guião do aluno.

Demonstra-se a reação de uma solução ácida com diversas amostras de rochas para o grande grupo, usando o visualizador.

1. Colocar 3 amostras de rocha, granito, calcário e cimento, em 3 recipientes diferentes;
2. Adicionar algumas gotas de solução ácida (a partir de uma solução preparada com 250 mL de água e 25 mL de ácido nítrico) em cada um dos 3 materiais;
3. Registar as observações.

Após a demonstração explora-se, em particular, situações em que a água circula por calcário, granito ou betão (“cimento”).

Apresentam-se exemplos reais de consequências indesejáveis da utilização de águas duras na indústria e no consumo doméstico.

Por último, solicita-se aos alunos que respondam à questão 2 da estação C do guião do aluno. Formulam-se questões como:

• As quantidades de substâncias em cada tipo de água são sempre iguais? Porquê?
• Quais são as quantidades que mais diferem nos dois tipos de água?

Conclusão da atividade

Dá-se algum tempo aos alunos para discutirem a sua resposta à última questão do guião do aluno, redigirem uma proposta de solução para o problema e elegerem o porta-voz que irá apresentar as suas conclusões.

Pede-se aos alunos que respondam a um questionário online com as suas conclusões de forma a serem projetadas para análise em grande grupo.

Promove-se um pequeno debate entre os alunos sobre as três propostas apresentadas.