Energia em Movimento: Criando Circuitos

Desenvolvida por: Gabrie… (com assistência da tecnologia Profy)

Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências da Natureza

Temática: Energia Elétrica

Nessa atividade prática, os alunos do 1º ano do Ensino Médio terão a oportunidade de mergulhar no mundo da física, explorando como a energia elétrica é gerada, transportada e distribuída. Utilizando kits de eletrônica básica, os estudantes trabalharão em grupos para montar diversos circuitos simples, cada um com o objetivo de acender uma lâmpada. Essa abordagem prática permitirá aos alunos compreender os princípios fundamentais por trás da corrente elétrica, resistência, e eficiência energética de forma intuitiva e interativa. Através de experimentação e observação, os grupos modificarão seus circuitos para explorar diferentes configurações, visando entender o que torna um arranjo mais eficiente do que outros. Essa atividade culminará numa discussão guiada sobre as descobertas de cada grupo, com ênfase em alternativas sustentáveis no uso da energia elétrica. Essa troca de ideias não apenas reforçará o aprendizado teórico, como também sensibilizará os alunos para o impacto ambiental do consumo de energia e a importância de práticas sustentáveis.

Objetivos de Aprendizagem

O principal objetivo desta atividade é oferecer aos alunos uma compreensão concreta e aplicada dos conceitos de geração, transporte e distribuição de energia elétrica, elementos fundamentais na base da física moderna. Pretendemos também desenvolver habilidades de trabalho em equipe, pensamento crítico e resolução de problemas, à medida que os alunos enfrentam o desafio de construir e otimizar circuitos elétricos. Este exercício proporcionará uma compreensão mais profunda do princípio de eficiência energética e da importância da sustentabilidade no uso da energia. Além disso, visa-se estimular o interesse dos alunos pela ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), campos essenciais no mundo moderno, através de experimentação prática e descoberta ativa.

Compreender os conceitos básicos de corrente elétrica, resistência e eficiência energética.
Desenvolver habilidades práticas em montagem de circuitos elétricos.
Incentivar a prática de trabalho em equipe e colaboração.
Fomentar o pensamento crítico e habilidades de resolução de problemas ao modificar e otimizar circuitos.
Promover discussões sobre sustentabilidade e o impacto do uso da energia elétrica no meio ambiente.

Habilidades Específicas BNCC

EM13CNT106: Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Conteúdo Programático

Ao longo desta atividade, os alunos terão a oportunidade de explorar diversos tópicos relacionados à física e à engenharia elétrica. Desde os fundamentos da eletricidade, como corrente, tensão e resistência, até conceitos mais avançados de eficiência energética e sustentabilidade. A metodologia prática adotada permite que os conceitos teóricos sejam solidificados através da experiência direta, preparando os alunos não só para o entendimento teórico mas também para aplicações práticas no dia a dia e em contextos profissionais futuros.

Conceitos básicos de eletricidade: corrente elétrica, tensão e resistência.
Princípios de circuitos elétricos: séries e paralelos.
Montagem e teste de circuitos simples.
Análise de eficiência energética em circuitos elétricos.
Discussão sobre sustentabilidade e impacto ambiental do uso da energia elétrica.

Metodologia

Esta atividade adota uma abordagem 'mão-na-massa' para o aprendizado de conceitos elétricos, estimulando os alunos a aplicarem o conhecimento teórico em situações práticas. Através do trabalho em grupo, os alunos serão incentivados a discutir ideias, solucionar problemas e colaborar na construção de soluções. Essa metodologia ativa não só promove um ambiente dinâmico e interativo, mas também permite que cada aluno participe ativamente do processo de aprendizagem, facilitando a assimilação dos conceitos e a aplicação prática do conhecimento adquirido.

Utilização de kits de eletrônica básica para a montagem de circuitos.
Experimentação e modificação de circuitos para alcançar maior eficiência.
Análise e discussão em grupo sobre as configurações testadas.
Promoção de debates sobre as soluções encontradas e seu impacto no contexto de sustentabilidade.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade totalizará uma carga horária de 10 horas, dividida em 12 aulas de 50 minutos. Iniciaremos com uma introdução teórica aos conceitos de eletricidade, seguida pela formação dos grupos e distribuição dos materiais. As sequências de aulas serão dedicadas à construção, teste e otimização dos circuitos, culminando com uma sessão de apresentações dos resultados e uma discussão geral sobre eficiência e sustentabilidade.

Aula 1: Introdução aos conceitos de eletricidade
Aula 2: Formação dos grupos e explicação da atividade prática
Aulas 3-9: Montagem, teste e otimização dos circuitos em grupos
Aula 10: Preparação das apresentações dos resultados
Aula 11: Apresentação dos resultados por cada grupo
Aula 12: Discussão sobre eficiência energética e sustentabilidade

Avaliação

A avaliação dessa atividade será baseada tanto no produto final do projeto de circuito quanto no processo de aprendizagem e na participação dos alunos. Será observado o desempenho na montagem e otimização dos circuitos, assim como a habilidade de trabalhar em equipe e contribuir para a discussão sobre eficiência energética e sustentabilidade. Os grupos apresentarão seus circuitos e considerações finais, onde serão avaliados critérios como criatividade, aplicação prática dos conceitos teóricos e clareza na exposição de ideias. Além disso, será incentivada a reflexão individual sobre o aprendizado e a contribuição pessoal para o projeto.

Materiais e ferramentas:

Para a execução desta atividade, serão necessários kits de eletrônica básica que incluam itens como resistores, LEDs, fios de ligação, pilhas, breadboards, entre outros. Além disso, serão utilizados materiais de apoio didático como apostilas e vídeos explicativos sobre conceitos de eletricidade e circuitos. Os recursos digitais também serão incorporados para facilitar a pesquisa e discussão dos temas relacionados à eficiência energética e sustentabilidade. Os materiais didáticos serão complementados por ferramentas de avaliação contínua, permitindo um feedback instantâneo sobre o progresso dos alunos.

Kits de eletrônica básica para cada grupo.
Apostilas e materiais didáticos sobre eletricidade e circuitos.
Vídeos explicativos e recursos digitais para apoio ao aprendizado.
Ferramentas de avaliação contínua e feedback.

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