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  • 1. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Anna Carolina Zaia Rodrigues Luiz Fábio Dimov Marielle da Silva NevesA influência do funcionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente Trabalho apresentado à disciplina Projetos Educacional para o Ensino de Ciências, como parte dos requisitos exigidos para a conclusão do Curso de Licenciatura Plena em Ciências Biológicas.Supervisão: Prof. Dra. Magda Medhat Pechliye São Paulo 2011
  • 2. 2ÍNDICE1.DESCRIÇÃO DA ESCOLA E DO PÚBLICO ALVO...........................................................32.PROBLEMATIZAÇÃO..........................................................................................................33.JUSTIFICATIVA....................................................................................................................34.OBJETIVO GERAL................................................................................................................35.OBJETIVOS ESPECIFICOS...................................................................................................36.CONTEÚDOS A SEREM TRABALHADOS........................................................................47.PROCECIMENTOS METODOLÓGICOS.............................................................................48.RECURSOS...........................................................................................................................199.CRONOGRAMA...................................................................................................................2010. PRODUTO FINAL ............................................................................................................2111.AVALIAÇÃO......................................................................................................................23REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................................23ANEXO 1..................................................................................................................................25APÊNDICE 1............................................................................................................................28
  • 3. 3 1. DESCRIÇÃO DA ESCOLA E DO PÚBLICO ALVO Esse projeto de sequência didática de ciências foi proposto para atender comopúblico alvo turmas de 9º anos com aproximadamente 30 alunos e com três aulassemanais de ciências. A escola em questão é uma escola pública e possui umaAssociação de Pais e Mestres (APM) participativa. 2. PROBLEMATIZAÇÃO De onde vêm os diferentes tipos de energia e qual o seu impacto sobre o meioambiente? 3. JUSTIFICATIVA Como a energia tradicionalmente é abordada de forma fragmentada, nósqueremos integrá-la trazendo-a para o cotidiano do aluno. Visamos que o aluno decodifique seu mundo, a partir da aplicação desseconhecimento, de forma que ele tenha autonomia (Fourez, 2003) e consigaparticipar, de maneira crítica, em debates sobre o tema (Jacques, 2008). Sabemos que durante essas aulas não será possível abordar todo o conteúdode Energia, porém temos a meta de iniciar a formação de pessoas críticas ereflexivas, sobre o tema da tecnologia, visando que os alunos consigam aplicaresses conhecimentos em seu cotidiano (Jacques, 2008). 4. OBJETIVO GERAL Relacionar os diferentes tipos de energia e o uso de cada uma delas. 5. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Identificar qual o potencial do Brasil para produção de diferentes tipos de energia. • Avaliar os prós e contras do uso de usinas hidrelétricas no país e das demais fontes de energia.
  • 4. 4 • Compreender a produção e a transmissão de energia elétrica. • Compreender o caminho percorrido pela energia elétrica, desde a sua geração até o consumo. • Calcular e comparar o consumo de eletricidade em diferentes eletrodomésticos. • Examinar uma conta de luz e entender como o consumo foi medido e como ele é cobrado pela empresa de fornecimento. • Saber estimar o consumo de energia elétrica mensal de uma residência • Construção de um aquecedor solar de material reciclado, como alternativa de economizar energia. 6. CONTEÚDOS A SEREM TRABALHADOS • Conceito de energia • Funcionamento das usinas: Hidrelétrica, eólicas, solar, nuclear e biomassa. • Histórico, impactos ambientais e utilização no Brasil e no mundo das diferentes usinas de energia. • Geração de energia e sua trajetória até as casas. • Consumo de energia elétrica em kWh e em reais. • Características de uma conta de luz 7. PROCECIMENTOS METODOLÓGICOSAULAS CIÊNCIAS1ª AULA Começar a aula perguntando para os alunos “O que é Energia?”. Colocar as respostas, em tópicos na lousa. Espera-se que eles respondam: luz, elétron, força, etc. Depois disso, juntamente com os alunos organizar, em uma tabela as palavras mais próximas. Depois dessa organização, perguntar: “De onde vem a energia?”. Como na pergunta anterior, anotar na lousa e organizar as respostas dos alunos. Em seguida, entregar para os alunos a ficha (Apêndice 1), e explicar que esta tem um quadro, com as usinas a serem trabalhadas. Eles devem colocá-las em ordem de preferência, de 1 a 5, sendo a 1 a predileta, e escrever sucintamente
  • 5. 5 o que eles entendem por cada uma delas, e por último eles devem colocar se há outro tipo de usina que eles gostariam de estudar. Depois explicar que os grupos serão formados seguindo as preferências, e que serão 5 grupos de 6 alunos. Momento de sensibilização, levantamento inicial e organização de conhecimentos (BRASIL, 1998).2ª AULA Mostrar para os alunos como ficou disposta a formação dos grupos, e também os tópicos que devem ser pesquisados: história, utilização no Brasil e/ou no mundo e impactos ambientais. O professor deve falar que essa pesquisa será utilizada num júri simulado, onde eles defenderão a energia que escolheram, e os argumentos devem ser baseados em noticias de jornal, sites, etc. Marcar com eles a data de entrega (para após duas aulas). A pesquisa será livre, sem indicação de sites ou livros. Depois disso o professor iniciará a explicação do funcionamento de uma usina hidrelétrica, por meio de duas aulas (2 e 3) expositivas-dialogadas. Essas aulas deverão ter como fundamento, perguntas que o professor fará, e a partir das respostas dos alunos, dar continuidade à matéria. Para auxiliar na compreensão, será utilizada uma apresentação de slides. Esta deve conter algumas perguntas e tópicos que estimulem outras dúvidas dos alunos, como por exemplo, como eles acham que se constrói esse tipo de usina e quais os impactos da sua construção. Ao final da aula será mostrado um vídeo, para a realização da síntese. Juntamente com o professor de Geografia, será abordada a localidade dessa usina no Brasil. Momento de organização de conhecimentos e desenvolvimento (BRASIL, 1998).
  • 6. 63ª AULA O professor vai começar a aula a partir do ponto que ele parou na aula anterior. Dando continuidade à explicação do funcionamento de uma usina hidrelétrica. Essa aula deverá ter como fundamento, perguntas que o professor fará, e a partir das respostas dos alunos, dar continuidade à matéria. Para auxiliar na compreensão, será utilizada uma apresentação de slides. Esta deve conter algumas perguntas e tópicos que estimulem as perguntas dos alunos, como por exemplo, como eles acham que se constrói esse tipo de usina e quais os impactos da sua construção. Nas aulas de Geografia, o professor integrará esse conteúdo com a localidade da usina no Brasil. Momento de organização de conhecimentos e desenvolvimento e síntese (BRASIL, 1998).4ª AULA Para explicar o funcionamento da usina nuclear, será utilizado o texto no Anexo 1. Este é sobre o processo de produção de energia, e também deixa em aberto quais são os impactos que da usina causa no ambiente. Então o professor deve falar aos alunos que, o grupo que trabalhará a usina nuclear, terá de saber os seus impactos, e depois explica-los aos colegas, e isso ocorrerá durante o Júri Simulado. Depois da leitura, o professor deve fazer perguntas orais relacionadas a ele, para verificar se os alunos compreenderam o texto. Nas aulas de Geografia, o professor integrará esse conteúdo com a localidade da usina no Brasil. Momento de levantamento inicial e organização de conhecimentos (BRASIL, 1998).5ª AULA Para a continuação da explicação, será utilizado um texto no Apêndice 2 (JAPÃO, 2011). Depois da leitura, o professor deve fazer perguntas orais relacionadas a
  • 7. 7 ele, para verificar se os alunos compreenderam o texto. Juntamente com o professor de Geografia, será abordada a localidade dessa usina no Brasil. Momento de levantamento inicial e organização de conhecimentos (BRASIL, 1998).6ª AULA Para explicar o funcionamento da usina solar, o professor deve perguntar como os alunos acham que funciona esse tipo de usina, e a partir das respostas fazer outros comentários e mostrar o vídeo (ECODESENVOLVIMENTO, 2011) Para explicar o funcionamento da usina de biomassa, será passado um vídeo (BRASIL, 2009). Primeiramente o professor deve perguntar como os alunos acham que se constrói esse tipo de energia. Momento de levantamento inicial e organização de conhecimentos (BRASIL, 1998).7ª AULA Essa aula será iniciada continuando a explicação do funcionamento da usina de biomassa. Depois, para explicar o funcionamento da usina eólica será utilizado o texto em Apêndice 3. Primeiramente o professor deve perguntar aos alunos: “De onde vem o vento?”, e como eles acham que funciona uma usina eólica. Momento de levantamento inicial e organização de conhecimentos (BRASIL, 1998).8ª AULA O professor deve iniciar a aula, pedindo aos alunos que socializem, entre os integrantes do grupo, os dados coletados, e que eles devem formar uma opinião sobre os prós e contras da usina estudada. O professor deve atender os grupos, verificando se há erros conceituais na pesquisa, e conduzi-los ao objetivo da aula, que é eles tenham base para a discussão no júri. Será atribuída uma nota individual nesta aula. Momento de problematizarão, organização de conhecimentos e
  • 8. 8 desenvolvimento (BRASIL, 1998).9ª AULA Avisar que na próxima aula será feito um júri simulado, na qual o professor trará problemas e cada grupo deverá defender a sua energia. O professor deve atender os grupos, verificando se há erros conceituais na pesquisa, e conduzi-los ao objetivo da aula, que é eles terem base s para a discussão no júri. Momento de problematizarão, organização de conhecimentos e desenvolvimento (BRASIL, 1998).10ª Júri simulado. A intenção é que os grupos defendam a utilização da suaAULA usina, por meio de problemas que o professor vai trazer, e os outros grupos poderão opinar, concordando ou criticando o funcionamento daquela usina. A sala ficará em roda. Orientar que os alunos fiquem na seguinte disposição: hidrelétrica, nuclear, eólica, solar e biomassa. Sendo que alunos do mesmo grupo não fiquem lado a lado. Assim, é mais provável que todos os integrantes do grupo falem, e não apenas um deles. O professor trará problemas que criem discussões sobre a utilização e implementação de todas as usinas pesquisadas. As perguntas serão para a usina solar: ·O valor para produzir uma placa solar é economicamente viável? ·E quando este valor é comparado com o valor de produção de outras energias? ·A energia gerada é poluente? ·É uma energia esgotável? ·As placas solares são eficientes em todas as latitudes? Essa pergunta será feita visando estimular uma discussão em que se critica o uso dessa energia como, por exemplo, em países com latitudes muito altas.
  • 9. 9 As perguntas sobre a usina eólica serão: ·Temos o problema da intermitência. Como se garante que o vento vai soprartodo momento em que se necessita da energia? ·É uma energia esgotável? ·Uma usina eólica interfere no ecossistema? Essa pergunta foi feita visandodiscutir que o barulho de uma usina acaba expulsando animais, principalmenteaves, da região. As perguntas sobre usina nuclear serão: ·É uma energia limpa? ·É uma energia renovável? ·A geração da energia nuclear causa problemas ambientais? ·Alterações climáticas futuras podem trazer alterações no regime de chuvas eventos. A energia nuclear possui essa desvantagem? ·É seguro produzir energia nuclear. E os acidentes? ·É facilisolar o lixo nuclear que é radioativo? As perguntas sobre usina hidrelétrica serão: ·É uma energia limpa? Ela é renovável? ·São necessárias características ambientais favoráveis para que a usina tenhaum funcionamento eficiente? Essa pergunta será feita visando estimular umadiscussão em que se conteste que são necessários ambientes com grandesvazões de águas para que a usina tenha uma rentabilidade viável. ·O valor para se produzir energia a partir de hidrelétricas é economicamenteviável? Em todos os pais?
  • 10. 10 ·Para se construir uma hidrelétrica se inunda extensas áreas de biomas. O que isso pode causar? Essa pergunta foi feita visando estimular uma discussão em que se abordem problemas como desapropriações, inundações de florestas e comunidades ribeirinhas (gerando impactos ambientais). As perguntas sobre usina de biomassa serão: ·Do ponto de vista ambiental, a biomassa é favorável quanto redução das emissões de gases poluentes? ·É uma energia que possui um baixo custo de aquisição, porém o material partícula do que é gerado na atmosfera precisa ser removido. Então é economicamente viável? ·Qual o risco ambiental que essa energia causa? ·É fácil ou difícil estocar essa energia? Momento de problematizarão, organização de conhecimentos e desenvolvimento e síntese e finalização (BRASIL, 1998).11ª Continuação do Júri Simulado. Essa aula terá inicio na discussão da aulaAULA anterior. As perguntas serão para a usina solar: ·O valor para produzir uma placa solar é economicamente viável? ·E quando este valor é comparado com o valor de produção de outras energias? ·A energia gerada é poluente? ·É uma energia esgotável? ·As placas solares são eficientes em todas as latitudes? Essa pergunta será feita visando estimular uma discussão em que se critica o uso dessa energia
  • 11. 11como, por exemplo, em países com latitudes muito altas. As perguntas sobre a usina eólica serão: ·Temos o problema da intermitência. Como se garante que o vento vai soprartodo momento em que se necessita da energia? ·É uma energia esgotável? ·Uma usina eólica interfere no ecossistema? Essa pergunta foi feita visandodiscutir que o barulho de uma usina acaba expulsando animais, principalmenteaves, da região. As perguntas sobre usina nuclear serão: ·É uma energia limpa? ·É uma energia renovável? ·A geração da energia nuclear causa problemas ambientais? ·Alterações climáticas futuras podem trazer alterações no regime de chuvas eventos. A energia nuclear possui essa desvantagem? ·É seguro produzir energia nuclear. E os acidentes? ·É facilisolar o lixo nuclear que é radioativo? As perguntas sobre usina hidrelétrica serão: ·É uma energia limpa? Ela é renovável? ·São necessárias características ambientais favoráveis para que a usina tenhaum funcionamento eficiente? Essa pergunta será feita visando estimular umadiscussão em que se conteste que são necessários ambientes com grandesvazões de águas para que a usina tenha uma rentabilidade viável. ·O valor para se produzir energia a partir de hidrelétricas é economicamente
  • 12. 12 viável? Em todos os pais? ·Para se construir uma hidrelétrica se inunda extensas áreas de biomas. O que isso pode causar? Essa pergunta foi feita visando estimular uma discussão em que se abordem problemas como desapropriações, inundações de florestas e comunidades ribeirinhas (gerando impactos ambientais). As perguntas sobre usina de biomassa serão: ·Do ponto de vista ambiental, a biomassa é favorável quanto redução das emissões de gases poluentes? ·É uma energia que possui um baixo custo de aquisição, porém o material partícula do que é gerado na atmosfera precisa ser removido. Então é economicamente viável? ·Qual o risco ambiental que essa energia causa? ·É fácil ou difícil estocar essa energia? Momento de problematizarão, organização de conhecimentos e desenvolvimento e síntese e finalização (BRASIL, 1998). Será atribuída uma nota individual nas aulas 10 e 11.12ª Ida à informática para a mediação do preenchimento dos quadros, queAULA terão o mesmo layout (elaborado pelo professor, assim padronizando-as). O quadro conterá: História, Prós e Contras da utilização da usina. Essa mediação será feita da seguinte maneira: o professor vai perguntar aos alunos quais os pontos mais discutidos no Júri Simulado, focando nos prós e contras do funcionamento das usinas. O professor durante a aula passará nos grupos sanando dúvidas e verificando se existem erros conceituais. Ao final da aula os alunos devolverão as tabelas para que o professor as avalie. Momento de síntese e finalização (BRASIL, 1998).
  • 13. 1313ª Devolução do quadro, para que os alunos arrumem o que estiver errado.AULA Ida à informática para a finalização dos quadros. Ao final da aula, essa tabela será entregue para o professor, e fará parte da avaliação. Momento de síntese e finalização (BRASIL, 1998).14ª Para realização desta atividade é necessário que o aluno conheça outrasAULA fontes de energia solar, eólica, biomassa, nucleares, mas o destaque será nas hidrelétricas pelo fato de ser a principal fonte geradora de energia para o Brasil. O início da aula será com uma pergunta: Como é que a energia elétrica chega até a sua casa ou na escola? Como é que luz acende? Provavelmente os alunos responderão que é por causa da energia, que sai das fontes de energia e chegarão aos fios. Outras perguntas serão feitas como: O computador, televisão, nossos chuveiros, da onde vem essa energia que faz funcionar? E de onde vem a energia elétrica do Brasil? Os conteúdos que eles já estudaram nas aulas anteriores serão trabalhando. Após a discussão será apresentado um vídeo ”De onde vem a energia elétrica” (BRASIL) Em seguida os alunos responderão individualmente questões cinco questões que servirá como atividade avaliativa. 1)Quais são as possíveis fontes geradoras de energia elétrica? 2) Qual é fonte de energia elétrica mais utilizada no Brasil? Por quê? 3) Como a energia elétrica chega até a nossa casa?
  • 14. 14 4) Explique sucintamente o funcionamento de uma Usina Hidrelétrica. 5) Qual a importância da energia elétrica para nossa sociedade? Momento de sensibilização e levantamento inicial e de síntese e finalização (BRASIL, 1998).15ª Os alunos serão separados em grupos de 5 alunos de 6 alunos e vãoAULA confeccionar uma história em quadrinho, quando os trabalhos estiverem prontos, serão levados pelo professor a uma gráfica que ilustrará o trabalho dos alunos e transformando em um livro. A história será desenvolvida na sala de aula com a ajuda da professora de ciências que disponibilizará duas aulas para que os alunos construam a história e façam os desenhos. A professora de Língua Portuguesa ajudará os alunos com o texto. Na primeira aula os alunos devem elaborar a história e fazer um esboço dos desenhos. É importante lembrar os alunos de trazer lápis de cor, canetinha, folha de sulfite, borracha, glitter e outros materiais que desejarem. A professora passará de grupo em grupo mediando e orientando os alunos. Prevê-se que os alunos terminarão pelo menos o texto, na próxima aula eles trabalharão os desenhos. Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e de síntese e finalização (BRASIL, 1998).16ª Nessa aula os alunos confeccionarão as histórias em quadrinho, comoAULA texto já estará pronto, eles irão desenhar e pintar. Caso não terminem nesta aula, poderão terminar em casa e entregar na próxima semana. Durante a aula a professora passará nos grupos para observar o andamento do trabalho, e se propor a ajudá-los em caso de dúvidas. Após um mês o professor mostrará o trabalho pronto, depois de voltar da gráfica com capa, nomes dos autores. É preponderante mostrar lhes o resultado para se sentirem motivados e satisfeitos com seu trabalho.
  • 15. 15 Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e de síntese e finalização (BRASIL, 1998).17ª O professor falará aos alunos que já estudaram algumas fontes deAULA energia, e viram como a energia elétrica chega aos domicílios, escolas etc. Assim, perguntará aos alunos o que gasta energia em suas casas. O que gasta energia na sua casa? E de onde vem essa energia? Neste momento será esperado que os alunos falem dos eletrodomésticos que são comuns em suas casas, do chuveiro, de lâmpadas entre outros. Para que seja discutido que a fonte dessa energia é a energia elétrica (talvez algum aluno possa ter em sua casa como fonte de energia a solar em aquecedores, por exemplo, que poderá ser mencionada). Na sua casa como é medido o consumo de energia elétrica? Após identificar os conhecimentos prévios dos alunos e discutir o que consome energia elétrica, será perguntado aos alunos como que se mede esse consumo. Para tanto, espera-se que os alunos falem que na conta de luz há essa informação. O professor discutira que o empresa fornecedora verifica o consumo em um relógio de energia que há em todas as residências (como isso é feito será estudado nas próximas aulas). Qual a unidade de medida de consumo de energia que a conta de luz utiliza? Se o professor não obtiver a resposta correta, o kWh. Ele terá que discutir com os alunos até chegar a essa resposta. Para a próxima aula será pedido que os alunos levem uma tabela com as potências de eletrodomésticos, lâmpadas e etc., e o tempo médio que se utiliza esses aparelhos diariamente ou semanalmente para aparelhos que se utilizam poucas vezes por semana. Sendo essas informações estipuladas, com a ajuda de seus pais, sobre o consumo de energia de suas residências. Será ensinado como verificar as potências nos aparelhos, através de
  • 16. 16 exemplos de observação em plaquinhas que estão presentes nos eletrodomésticos. Momento de sensibilização e levantamento inicial (BRASIL, 1998).18ª No inicio dessa aula será discutido com os alunos o que representa aAULA unidade de medida kWh. Considerando que já foi dada uma sequência didática referente à potência, trabalho, força, aceleração, velocidade e movimento relativo. Em resumo seria discutido que a potência tem como unidade de medida o Watt e que o tempo tem a hora. E que são essas duas características que influenciam diretamente no consumo de energia, ou seja, aparelhos com potência alta e/ou é utilizado por várias horas por dias consomem mais energia que aparelhos com potências menores e/ou são utilizados por poucos minutos por dia. Assim, após relembrar a potência elétrica poderá se trabalhar a elaboração de prováveis consumos de energia elétrica em salas hipotéticas que possuem determinados equipamentos elétricos (de acordo com as informações trazidas pelos alunos) em um mês. É importante falar aos alunos que através desse exercício se pode estipular o consumo de energia mensal de uma residência, escola e qualquer outro ambiente. Obs.: Na aula não será calculado um estimativa mensal de consumo de energia em uma residência, porque necessitaria de mais tempo e mais informações. Porém será calculado o consumo de uma sala hipotética com as informações que os alunos trouxeram. Que em outras proporções pode ser feito a uma residência. Os hipotéticos consumos de energias serão calculados, em duplas ou trios, e entregues ao professor e considerados como parte da avaliação. No fim desta aula o professor pedirá aos alunos que tragam uma conta de luz para a próxima aula. Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e síntese e finalização (BRASIL, 1998).19ª Nesta aula os alunos serão divididos em grupos de cinco ou seis pessoas
  • 17. 17AULA (união de duplas e/ou trios da aula passada). Com os grupos formados o professor pedirá que peguem e observem a conta de luz que foi pedida para trazer. Então, o professor perguntará aos alunos quais as principais informações que uma conta de luz possui. Serão anotados na lousa o que os alunos falaram, sendo que cinco tópicos serão selecionados para serem trabalhados. 1. Consumo de energia em kWh 2. Valor a pagar de energia consumida 3. Tributos 4. Histórico de consumo 5. Medidor de consumo. Antes de começar a trabalhar com os dados observados, o professor informará os alunos que no fim dessas próximas discussões será pedido um relatório (texto) que contenha o que se foi discutido nesses principais tópicos como parte da avaliação do aluno. E que para tanto anotem tudo que foi discutido. Será pedido aos grupos que discutem sobre os tópicos selecionados e anotem o que foi discutido. Nesse momento o professor passará entre os grupos para observar o que e como os alunos estão trabalhando. No fim da aula será pedido aos alunos que visualizem em suas residências como é um relógio de luz. Momento de problematização, organização do conhecimento e desenvolvimento (BRASIL, 1998).20ª Esta aula finalizará esse bloco de aulas sobre consumo de energiaAULA elétrica. Para tantos, os alunos se reunirão nos grupos e o professor conduzirá aula na lousa dialogando com eles sobre as discussões dos tópicos. O que será esperado (dos alunos) e/ou informado (pelo professor) para discutir os tópicos: Consumo de energia em kWh e valor a pagar de energia consumida: Nesse tópico o consumo de energia observado em kWh tem a mesma origem do
  • 18. 18 estipulado e discutido na segunda aula. A partir dele se obtém o valor (em reais), cobrado pela empresa de fornecimento, da energia consumida. Como isso é feito? Através do cálculo do consumo multiplicado pela tarifa. Tributos: Como a conta a ser paga não se refere apenas ao consumo de energia serão discutidos os três impostos cobrados na conta de luz: PIS/PASEP, COFINS, ICMS e a cada um deles se referem. Histórico de consumo: Nesse item será discutido que os valores de consumo de energia variam durante o ano e quais são os fatores que contribuem para um mês ter consumo alto e outro baixo. Como por exemplo, férias escolares e estação do ano. Medidor de consumo: O professor representará na lousa como é um relógio de energia com a ajuda dos alunos que visualizaram os de suas residências. Para que seja discutido como se faz a medição de energia consumida, a partir do relógio. Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e de síntese e finalização (BRASIL, 1998).21ª Início do Produto Final.AULA Nesta aula será entregue aos alunos o texto (Apêndice X) para informar a eles quem foi o inventor desse aquecedor e onde se encontra o manual que explica seu funcionamento e como construí-lo. Após a leitura será explicado como o aquecedor funciona, e explicado as etapas para a construção do equipamento. Momento de problematizarão e de organização do conhecimento e desenvolvimento (BRASIL, 1998).22ª Construção do aquecedor.AULA
  • 19. 19 Momento síntese e finalização (BRASIL, 1998).23ª Construção do aquecedor.AULA Momento síntese e finalização (BRASIL, 1998). 8. RECURSOS Serão apresentados a seguir os materiais que serão utilizados durante o projeto, já a lista daqueles para a construção do Produto Final está disponível no link que dá acesso ao manual sobre a construção e instalação do aquecedor solar. - Caneta - Lápis e lápis de cor - Canetinha - Borracha - Caderno dos alunos - Jornais - PowerPoint - Jornais - Cartazes - Computador - Vídeos - Folha de Sulfite - Borracha - Glitter - Conta de luz - Tabelas - Lousa - Giz - Textos - Imagens
  • 20. 20 9. CRONOGRAMAAULA CIÊNCIAS HISTÓRIA GEOGRAFIA PORTUGUÊS ARTES1ª -o que é energia? -formação de grupos2ª - -localização de funcionamento usinas no da usina Brasil hidrelétrica3ª - -localização de funcionamento usinas no da usina Brasil hidrelétrica4ª - -localização de funcionamento usinas no da usina Brasil nuclear5ª - -localização de funcionamento usinas no da usina Brasil nuclear6ª - funcionamento da usina solar e biomassa7ª - funcionamento da usina biomassa e eólica.8ª -mediação nos grupos -avaliação9ª -mediação nos grupos -avaliação10 ª -júri simulado -avaliação11 ª -júri simulado -avaliação12 ª -construção -construção quadro quadro comparativo comparativo -avaliação13 ª -construção -construção quadro quadro comparativo comparativo
  • 21. 21 -avaliação14 ª -caminho da -caminho da energia, da energia, da usina até a usina até a casa. casa. -avaliação15 ª -montagem da -montagem da história em história em quadrinhos quadrinhos -avaliação (texto)16 ª -montagem da -montagem história em da história quadrinhos em -avaliação quadrinhos (desenho e pintura)17 ª -o que gasta energia?18 ª -potência dos aparelhos19 ª -conta de luz -avaliação20 ª -relatório individual21 ª -início produto final -avaliação22 ª -construção do -construção do -construção aquecedor aquecedor do -avaliação aquecedor23 ª -construção do -construção do -construção aquecedor aquecedor do -avaliação aquecedor 10. PRODUTO FINAL O produto final será a produção de um aquecedor solar feito de garrafas PET e caixas Tetra Pak para ser instalado nas dependências da escola. A água aquecida será utilizada pela cozinha da escola e pela casa do caseiro. A vantagem deste aquecedor, é que o Sol aquecerá a água a temperatura desejada para um banho, por exemplo. E se caso ela não for a desejada, o próprio chuveiro aquecerá o quanto necessário, porém ressaltando que necessitará de menos energia para aquecer a água do que se ela não tivesse o equipamento instalado. Portanto o
  • 22. 22objetivo desse aquecedor é economizar energia e não substituir a energia elétricaem algum equipamento. Quanto à água consumida na cozinha da escola, vale destacar que a águaseria aquecida em um fogão para fazer a comida, por exemplo. E se a água já sairda torneira quente, ela precisará de menos gás de cozinha para alcançar atemperatura de fervura. Para que o produto final seja confeccionado nas aulas 18 e 19 e nas próximasduas aulas de artes e geografia, será apresentado aos alunos o projeto doaquecedor na aula 17. Nessa apresentação será entregue o texto (em anexo). Parainformar os alunos quem foi o inventor desse aquecedor e onde se encontra omanual que explica seu funcionamento e como construí-lo. Também será explicadoaos alunos como funciona o aquecedor. A produção do aquecedor será feita em duas manhãs, que serão escolhidasconforme os dias que tiverem mais aulas de geografia, artes e ciências. Para que o aquecedor seja produzido será pedido aos alunos com dois mesesde antecedência que levem para a escola garrafas PET e embalagem Tetra Pak,devidamente lavadas e secas, que serão armazenadas na própria escola. Para tanto, além dessas embalagens que serão reutilizadas, são necessáriosmatérias como conexões “T”, tubos PVC e tintas para a produção do aquecedor.Esses materiais serão obtidos pela APM e por recursos da própria escola parainfraestrutura. Sendo que também será contratada uma pessoa que instale oequipamento na caixa d´água.Link para acesso ao Manual Sobre a Construção e Instalação do Aquecedor SolarComposto de Embalagens Descartáveis:http://openinnovatio.org/wp-content/uploads/downloads/2010/02/manual-aquecedor-solar.pdf
  • 23. 23 11. AVALIAÇÃO Aula 8 e 9: A nota individual desta aula terá peso 0,5 e será considerado se oaluno trouxe o material, se ele está participando da discussão do grupo, a autonomiado grupo nas organização das ideias e discussões, comportamento e foco noassunto. Aula 10 e 11: A avaliação do júri simulado terá peso 1,0. O professorincentivará que todos participem das argumentações. Os critérios serão: a clarezada expressão dos argumentos, a participação do aluno no júri e se eles utilizaram asanotações que fizeram. Aula 12 e 13: O quadro terá peso 2,0. Este quadro é o produto final de uma dasetapas do projeto e representará a síntese de quatro aulas. Será avaliada acoerência, a clareza do texto, o quanto dos prós e contras os alunos escreveram e acorreção dos erros apontados na primeira entrega. Aula 14: As respostas das questões terão peso 0,5. Será considerada a clarezana organização das ideias e se os conceitos escritos estão corretos; Aula15 e 16: A história em quadrinhos terá peso 1,5. Será considerado otrabalho em grupo e se ela possui coerência, clareza, organização, originalidade ecapricho e presença (quantidade) de erros conceituais. Aula 19: O relatório individual terá peso 1,0. Aula 21, 22 e 23: O produto final terá peso 2,0, serão considerados comocritérios de avaliação: empenho, responsabilidade (se levaram os materiais),comportamento, trabalho em grupo, organização. Auto avaliação (em anexo) terá peso 1,5. A ficha está no Apêndice 4.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBRASIL. Banco Internacional de Objetos Educacionais. 2009. Disponível em:<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/14494>. Acesso em08/11/2011.
  • 24. 24BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros curriculares nacionais: terceiro equarto ciclos do ensino fundamental: Ciências da Natureza. Secretaria deEducação Básica. – Brasília: MEC/SEF, 1998. Disponível na WEB em:<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencias.pdf>. Acesso em 08/11/2011.BRASIL. Portal Domínio Público. De onde vem a energia?. Disponível em: < http://www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/DetalheObraForm.do?select_action=&co_obra=19776>. Acesso em 08/11/2011.ECODESENVOLVIMENTO Informação para um mundo sustentável. 2011.Disponível em: <http://www.ecodesenvolvimento.org.br/ecodtv/energia-solar.mp4/video_view>. Acesso em 08/11/2011.INFOESCOLA. Navegando e Aprendendo. Energia Eólica. 2008. Disponível em:<http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/>. Acesso em 08/11/2011.JAPÃO prevê fechamento de Fukushima daqui a 30 anos. Época. 2011. Disponívelem: <http://revistaepoca.globo.com/Mundo/noticia/2011/10/japao-preve-fechamento-de-fukushima-daqui-30-anos.html>. Acesso em: 08/11/2011.
  • 25. 25 ANEXO 1Aluno_______________________________________________ No: _______Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______Professor: ENERGIA NUCLEAR Em agosto de 1945, a explosão de duas bombas atômicas no Japão destruiuas cidades de Hiroxima e Nagasaki, pondo fim à Segunda Guerra Mundial.
  • 26. 26 Nas bombas atômicas, o processo usado é o da fissão nuclear, que significaquebra ou divisão do núcleo do átomo pelo bombardeamento, com nêutrons, dosátomos de urânio ou de tório. Quando os átomos de urânio ou de tório são bombardeados por nêutrons,seus núcleos se fragmentam, liberando enorme quantidade de energia. Os nêutronsdos átomos fragmentados, por sua vez, vão bombardear outros núcleos de átomos,que também se quebram e assim sucessivamente, numa reação em cadeia. Na reação em cadeia, a fissão nuclear é rápida e descontrolada. Mas, depoisda destruição de Hiroxima e Nagasaki, o homem aprendeu a “domar” o átomo, de talforma que a fissão também pode ser controlada. Isso acontece nas usinasnucleares, onde o calor que resulta da desintegração do átomo é usado paraaquecer certa quantidade de água, até vaporizá-la. É a força desse vapor que temutilidades práticas, como por exemplo, mover as turbinas de geradores deeletricidade. Em 1954 começou a funcionar na Rússia a primeira usina nuclear do mundo,com a finalidade de produzir eletricidade. Até então, existiam apenas as usinashidrelétricas (que dependem da existência de rios volumosos e com quedas-d’água)e as usinas térmicas (alimentadas por carvão, óleo, etc.). A partir daquele ano, foiaumentando o número de usinas nucleares, as quais são responsáveis por grandeparte da produção de eletricidade no mundo. No Brasil, está em funcionamento umausina nuclear em Angra dos Reis (Angra 1). Embora a energia nuclear possa ser usada para fins bélicos, como afabricação de bombas atômicas e da movimentação de submarinos nucleares, elatambém pode ser empregada para fins pacíficos. Além da produção de eletricidade,serve para movimentar navios, controlar a qualidade de peças nas indústrias,estudar e controlar plantas para a obtenção de espécies com melhor rendimento,etc. Outra importante aplicação da energia nuclear acontece na medicina, com osaparelhos que pesquisam, diagnosticam e tratam diversas enfermidades. Apesar de as usinas nucleares já terem sido consideradas a solução para osproblemas energéticos da humanidade no futuro, tem diminuído sua construção no
  • 27. 27mundo todo. A Alemanha, inclusive, discute um programa para desativar todas assuas usinas nucleares.
  • 28. 28 APÊNDICE 1Aluno_______________________________________________ No: _______Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______Professor: Tipos de energia Coluna 1 Coluna 2 Hidrelétrica
  • 29. 29 Nuclear Eólica Solar Biomassa 1) Preencha o quadro acima da seguinte maneira: na coluna 1 explique bem sucintamente o que você entende por cada um dos tipos de energia. Na coluna 2 numere de 1 a 6 segundo a ordem que você gostaria de estudar (o número 1 é o primeiro lugar, o 2, segundo lugar, o 3 terceiro lugar e assim por diante). O critério para ordenar é o interesse pelo assunto. 2) Há algum outro tipo de energia que não tenha sido citada, mas você gostaria de estudar? Qual?____________________________________________________________________________________________________________________________________
  • 30. 30 APÊNDICE 2Aluno_______________________________________________ No: _______Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______Professor: Japão prevê fechamento de Fukushima daqui a 30 anos. Vista aérea da usina de Fukushima, no norte do Japão.
  • 31. 31O acidente na usina ocorreu após a passagem de um tsunami, em março de 2011. Um comitê nuclear criado pelo governo do Japão afirmou no dia 28/10 que ofechamento da usina de Fukushima não será concluído antes de 30 anos. A usina foiatingida por um terremoto seguido de tsunami em março, e houve vazamento dematerial nuclear após o tremor, causando o pior acidente atômico desde Chernobyl,em 1986. Segundo o comitê, esse prazo é o estimado para que todo o combustívelnuclear seja retirado e, com isso, haver condições de desativar os reatores dacentral, que operava desde a década de 1970. Por enquanto, o objetivo é começar aretirar o combustível do interior dos reatores o mais rápido possível. Cerca de 80 milfamílias em um raio de 80 quilômetros da usina estão desabrigadas. O governo japonês e a Tokyo Electric Power, operadora da usina, afirmamque os níveis de radioatividade têm diminuído gradualmente e esperam levar osreatores danificados ao estado de "parada fria" antes do fim do ano. É previsto antesde três anos a retirada do combustível utilizado nas piscinas dos reatores 1, 2, 3 e 4,que será levado a uma piscina de armazenamento comum. Esses reatores sofreram uma fusão parcial de seus núcleos quando otsunami paralisou os sistemas de refrigeração da usina, que tinha quatro de suasseis unidades ativas. Os especialistas querem também que o combustível que estáno interior do núcleo dos reatores 1, 2 e 3, os mais danificados pelo tsunami demarço, comecem a ser retirados antes de dez anos.Fonte: http://revistaepoca.globo.com/Mundo/noticia/2011/10/japao-preve-fechamento-de-fukushima-daqui-30-anos.html
  • 32. 32
  • 33. 33 APÊNDICE 3Aluno_______________________________________________ No: _______Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______Professor: Energia Eólica A energia eólica é uma forma indireta de obtenção de energia do sol, osventos são elementos muito importantes dos sistemas atmosféricos, sendo que aatmosfera é acamada gasosa externa de nosso planeta. Ocorre que o ar, assimcomo a água, é mau condutor de calor. Para compreender como se formam osventos, é importante também saber que o calor irradiante do sol não aquece aatmosfera diretamente; ele passa por ela sem aquecê-la, aquece a Terra e esta, porsua vez, devolve parte de seu calor para o espaço por irradiação e por convecção. É
  • 34. 34este último fenômeno que nos interessa, pois a convecção gera um tipo de ventodenominado vento convectivo, e grande parte do calor transportado pelos mesmosfica retido na atmosfera pelos gases do efeito estufa (CO2, metano e vapor dágua). Como já foi dito, o ar é mal condutor de calor, algumas partes da atmosferaaquecerão mais rápido que outras; o ar aquecido fica mais leve e sobe, baixando apressão atmosférica, e o ar menos quente de regiões adjacentes, com pressõesatmosféricas mais altas, se desloca, sob a forma de ventos, para ocupar o espaçodeixado pela subida do ar mais quente. Esses dois fenômenos naturais explicam amaior parte dos ventos. Para completar, é importante citar uma terceira causa deformação dos ventos: o fato de a água dos oceanos ter um elevado calor específico;isso significa que, durante o dia, a terra se aquece mais rápido que os oceanos e oar quente sobre ela sobem, causando ventos que sopram do mar para a terradurante o dia (a famosa "brisa marítima"); mas, durante a noite, o elevado calorespecífico da água faz com que esta retenha mais calor que a terra, ficando maisquente que esta, e os ventos então mudam de direção e passam a soprar da terrapara o mar. A geração de energia elétrica ou mecânica (em moinhos ou cata-ventos paraa realização de trabalhos mecânicos como o bombeamento da água) através dosventos se dá pela conversão da energia cinética de translação pela energia cinéticade rotação através do emprego de turbinas eólicas, quando o objetivo é gerareletricidade, ou moinho e cata-ventos, quando o objetivo é a realização de trabalhosmecânicos. Sua exploração comercial teve início a mais ou menos na década de 70quando ocorreu a crise do petróleo e os países europeus começaram a investir emoutras formas de energia. No Brasil, o custo da geração de energia através dosventos é de cerca de US$70 a US$80 por MWh, o que a torna competitiva com aenergia nuclear e termoelétrica. Só no nordeste brasileiro potencial eólico existente éde 6.000 MW, sendo a região brasileira que apresenta o maior potencial. Até 2003 aAneel havia registrado cerca de 90 empreendimentos não iniciados para aoaproveitamento de energia eólica que agregariam 6.500 MW a produção nacional deenergia elétrica.
  • 35. 35 O único ponto fraco das turbinas que geram energia através dos ventos é apoluição sonora e a poluição visual. Esta última é menos impactante, e dependemais do ponto de vista particular de cada um. Mas a poluição sonora gerada pelasturbinas, de acordo com a especificação do equipamento, pode inviabilizar aconstrução destes sistemas muito próximos de regiões habitadas por causardesconforto aos moradores.
  • 36. 36Fonte: Planetasustentável.abril.com.br
  • 37. 37 APÊNDICE 4Aluno_______________________________________________ No: _______Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______Professor: Auto avaliação Esta auto avaliação terá peso 2 na nota final do Projeto “A influência dofuncionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente”. A nota será umamédia de todos os critérios abaixo, os quais você deve atribuir um valor de 0 a 5 (ospesos dos critérios estão entre parênteses). É de grande importância a sua vocêseriedade. Nota: Critérios O que considerar. 0 a 5.
  • 38. 38 Pontualidade Você foi pontual em todas as aulas ou chegou (1) atrasado alguma vez ou várias vezes? Você faltou em algumas, várias ou nenhumaAssiduidade (1) aula?Comportament Você cumpriu com as comanda das aulas? o (3) Você se empenhou (comprometeu) nas tarefas Empenho (3) (de casa e na sala)?Material na aula Você trouxe todas as aulas o material (2) programado, ou esqueceu algum dia? Trabalhos de Você fez os trabalhos de casa? casa (2) Respeitar a Você respeitou as opiniões, ideias e sugestões opinião dos de seus colegas? outros (2)Participação no Você participou ativamente (opinando es trabalhos de sugerindo) em todos, alguns ou nenhum dos grupo (2) trabalhos em grupo? Expressão de Você opinou, com clareza, durante as opiniões (2) discussões do grupo?Superação das Você procurou resolver os problemas quedificuldades (2) apareceram durante os trabalhos? Você teve autonomia na realização dosAutonomia (3) trabalhos?

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