Laboratório Virtual de Física: Experimentando com Pilhas e Baterias

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

Área do Conhecimento/Disciplinas: Física

Temática: Energia e Sustentabilidade

Nesta atividade pedagógica prática, os alunos do 3º ano do Ensino Médio serão introduzidos ao conceito de transformações e conservações em sistemas que envolvem quantidade de energia, por meio do uso de pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos. Utilizando softwares de simulação virtual, os estudantes irão realizar experimentos práticos, permitindo uma compreensão aprofundada sobre os princípios de funcionamento desses dispositivos e os impactos ambientais relacionados ao seu uso e descarte. Em alinhamento com a metodologia de Sala de Aula Invertida e a Aprendizagem Baseada em Projetos, os alunos explorarão tutoriais e materiais preparatórios em casa, para posteriormente aplicar os conhecimentos adquiridos na realização de simulações virtuais em equipe, durante as aulas. Este processo irá facilitar a manipulação de variáveis e a observação direta dos resultados, estimulando a reflexão crítica acerca de práticas mais sustentáveis. O objetivo é conduzir os alunos a propor alternativas inovadoras e sustentáveis para o uso e descarte de pilhas e baterias, contribuindo para o desenvolvimento de suas competências em ciências e sua consciência ambiental.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo desta atividade é permitir que os alunos compreendam os princípios de funcionamento de pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, assim como os impactos ambientais do seu uso e descarte. Busca-se desenvolver a capacidade de realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre esses sistemas, utilizando ferramentas de simulação virtual. Além de promover a consciência sobre sustentabilidade, pretende-se estimular o pensamento crítico, a capacidade de trabalhar em equipe e a aplicação de conhecimentos teóricos em contextos práticos, alinhando teoria e prática por meio de experiências de aprendizado significativas.

Compreender os princípios de funcionamento de pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos.
Analisar os impactos ambientais associados ao uso e descarte de dispositivos eletrônicos.
Realizar experimentos práticos por meio de simulações virtuais, manipulando variáveis e observando resultados.
Propor ações sustentáveis para o uso e descarte de pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos.
Desenvolver habilidades de trabalho em equipe, pensamento crítico e aplicação de conhecimentos teóricos em práticas.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade abrange os princípios de funcionamento de dispositivos eletrônicos, com ênfase em pilhas e baterias, assim como os conceitos de conservação de energia e impactos ambientais. Ao explorar esses temas por meio de simulações virtuais, os alunos terão a oportunidade de aplicar teorias físicas em situações práticas, estimulando a reflexão sobre a importância da sustentabilidade no dia a dia e nas escolhas tecnológicas da sociedade.

Princípios de funcionamento de pilhas e baterias
Conservação de energia e transformações energéticas
Impactos ambientais do uso e descarte de eletrônicos
Simulações virtuais como ferramentas de experimentação prática
Estratégias sustentáveis para o uso de dispositivos eletrônicos

Metodologia

A metodologia adotada combina a Sala de Aula Invertida e a Aprendizagem Baseada em Projetos. Inicialmente, será proposto que os alunos explorem, de forma autônoma, recursos educativos e tutoriais sobre os temas em questão. Em sala de aula, serão organizados em equipes para realizar simulações virtuais, onde poderão manipular variáveis e observar os resultados dos experimentos. Este formato propicia um ambiente de aprendizagem colaborativo, incentivando o debate, a troca de ideias e a construção conjunta do conhecimento.

Exploração de recursos e tutoriais em casa (Sala de Aula Invertida).
Realização de simulações virtuais em equipe.
Manipulação de variáveis e observação de resultados durante as simulações.
Discussões em grupo para reflexão crítica e proposição de soluções sustentáveis.
Apresentação dos projetos e alternativas desenvolvidas por cada equipe.

Aulas e Sequências Didáticas

A carga horária total da atividade será de 1 hora, organizada em 1.5 aulas de 40 minutos. Na primeira aula, os alunos compartilharão suas descobertas iniciais e iniciarão as simulações virtuais. A segunda aula será dedicada à continuação das simulações, discussões em equipe e elaboração das proposições sustentáveis.

Aula 1 - Apresentação dos conceitos e início das simulações (40 minutos).
Aula 1.5 - Continuação das simulações, discussões e elaboração de projetos (20 minutos).

Avaliação

A avaliação será baseada na participação ativa dos alunos durante as simulações e discussões em sala de aula, na qualidade e originalidade das soluções propostas para práticas mais sustentáveis, e na habilidade de aplicar conceitos teóricos na análise dos resultados das simulações. Ferramentas de autoavaliação e avaliação por pares também serão utilizadas, buscando promover a reflexão sobre o próprio aprendizado e o trabalho em equipe.

Materiais e ferramentas:

Para a realização desta atividade, serão necessários acesso à internet, computadores ou dispositivos móveis compatíveis com os softwares de simulação selecionados. Recomenda-se a utilização de plataformas virtuais gratuitas que permitam a simulação de circuitos elétricos, pilhas e baterias. Também serão disponibilizados tutoriais e materiais de apoio digital para consulta e estudo prévio pelos alunos.

Computadores ou dispositivos móveis com acesso à internet.
Softwares ou aplicativos de simulação virtual para pilhas e baterias.
Tutoriais e recursos educativos online sobre o tema.
Materiais de apoio digital para estudo prévio.

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