Matemática das Energias Renováveis

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

Área do Conhecimento/Disciplinas: Matemática e Ciências

Temática: Sustentabilidade e Eficiência Energética

A atividade tem como objetivo introduzir os alunos do 1º ano do Ensino Médio ao conceito de energias renováveis, enfatizando a aplicação da matemática e dos princípios científicos para a compreensão e análise da eficiência energética. Durante a atividade, os alunos serão divididos em grupos para investigar diferentes tipos de energias renováveis, como solar e eólica. Eles realizarão medições e cálculos de eficiência utilizando um painel solar caseiro, estimando a quantidade de energia gerada sob diversas condições climáticas. Esta atividade também envolve a criação de gráficos para comparação das eficiências energéticas diferentes, permitindo uma vivência prática dos conceitos matemáticos aplicados em soluções ambientais reais e sustentáveis.

Objetivos de Aprendizagem

A atividade visa fortalecer a compreensão dos conceitos matemáticos aplicados na análise de sistemas energéticos sustentáveis, promovendo o desenvolvimento do pensamento crítico e da capacidade analítica dos alunos. Espera-se que os estudantes sejam capazes de aplicar equações matemáticas para calcular a eficiência energética e interpretar dados numéricos através da produção de gráficos. Além disso, objetiva-se instigar a consciência ambiental e a importância das energias renováveis na construção de um futuro sustentável.

Compreender o conceito de eficiência energética em sistemas renováveis.
Aplicar cálculos matemáticos para medir a eficiência de painéis solares.
Interpretar dados e gráficos que representam a eficiência energética.

Habilidades Específicas BNCC

EM13MAT101: Aplicar conceitos e procedimentos matemáticos ao estudo de fenômenos físicos ou biológicos.
EM13CNT101: Integrar conhecimentos científicos e metodológicos para a resolução de situações-problema do cotidiano.
EM13MAT303: Resolver problemas que envolvam a análise e interpretação de gráficos estatísticos.

Conteúdo Programático

A atividade abordará a introdução às energias renováveis, com foco em solar e eólica, e a utilização de conceitos matemáticos para análise e interpretação de eficiência energética. Será promovido o envolvimento dos alunos em termos de raciocínio matemático e estatística aplicada, além do desenvolvimento de competências tecnológicas para medições e construção de gráficos usando ferramentas digitais.

Introdução às energias renováveis: tipos e características.
Cálculo da eficiência energética de sistemas solares.
Análise e interpretação de gráficos de eficiência energética.
Diferenças entre energia solar e eólica.

Metodologia

A atividade adotará uma abordagem prática e colaborativa, onde os alunos, divididos em grupos, terão contato direto com dispositivos que simulam tecnologias de energia renovável. Será incentivado o uso de ferramentas digitais para a construção de gráficos e organização de dados, favorecendo a aprendizagem ativa por meio de investigações e experiências próprias. O trabalho em equipe será um componente fundamental para o desenvolvimento da atividade, incentivando a troca de ideias e a cooperação entre os estudantes.

Formação de grupos para trabalho colaborativo.
Utilização de painéis solares caseiros para medições práticas.
Emprego de softwares para construção de gráficos.
Discussões interativas sobre sustentabilidade energética.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será desenvolvida em três sessões de aula, totalizando 2 horas e 40 minutos. Na Aula 1, os conceitos de energias renováveis serão introduzidos, assim como a divisão dos grupos. Na Aula 2, os alunos realizarão medições utilizando o painel solar caseiro e coletarão dados. A Aula 3 será dedicada à análise dos dados coletados, elaboração de cálculos de eficiência energética e construção de gráficos para a comparação de dados.

Aula 1: Introdução aos conceitos de energias renováveis e formação dos grupos.
Aula 2: Medições práticas com o painel solar e coleta de dados.
Aula 3: Análise dos dados coletados, cálculos de eficiência e construção de gráficos.

Avaliação

A avaliação será contínua e envolverá a observação do engajamento dos alunos em todas as etapas da atividade. Serão considerados critérios como a precisão dos cálculos realizados, a coerência na construção dos gráficos e a capacidade de interpretação dos resultados obtidos. Além disso, a qualidade da cooperação no trabalho em grupo e a clareza das apresentações finais serão avaliadas. Exemplos de avaliação incluem a análise de um relatório escrito onde cada grupo detalha suas medições, cálculos e conclusões, além de uma apresentação oral dos gráficos criados.

Materiais e ferramentas:

Os recursos para essa atividade incluem materiais práticos e digitais, assegurando que os alunos tenham acesso a ferramentas que permitem medições e análises precisas. Terão oportunidade de explorar componentes tecnológicos e digitais, fundamentais para a construção de gráficos e cálculos, garantindo assim, que a aprendizagem teórica seja integrada à prática.

Painel solar caseiro para medições.
Softwares de planilhas eletrônicas para criação de gráficos.
Calculadoras científicas para cálculos de eficiência.
Materiais audiovisuais sobre energias renováveis para contextualização.

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