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Plano de aula - A Decomposição da Luz

Plano de Aula de ciências com atividades para 9º ano do EF sobre A Decomposição da Luz

Plano 01 de 5 • Clique aqui e veja todas as aulas desta sequência

Plano de aula alinhado à BNCC • POR: Claudio Reinke

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Sobre este plano select-down

Slide Plano Aula

Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.

Sobre esta aula: Este plano inicia uma sequência de aulas sobre os princípios básicos da óptica geométrica com ênfase às propriedades da luz e sua propagação. Esta aula traz importantes conhecimentos sobre a decomposição da luz branca através de atividades práticas que podem ser facilmente realizadas em sala de aula. Os fundamentos científicos e conceitos relevantes para esta aula podem ser obtidos através da leitura das páginas 42 e 43 do Caderno Leituras de Física, produzido pelo GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, disponível no link: http://www.if.usp.br/gref/optica/optica2.pdf. Este material, além dos conceitos físicos, traz uma série de atividades que podem ser desenvolvidas pelo professor em sala de aula e com uma linguagem bastante acessível aos alunos do 9º ano do Ensino Fundamental.

Materiais necessários para a aula: Discos de CDs ou DVDs inutilizados, caixa de fósforo, Velas ou fontes de luz branca, como lâmpadas, lanternas ou leds, tesoura e fita isolante.

Título da aula select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Leia o tema da aula e comente com os alunos que eles irão analisar fenômenos relacionados à luz e a formação de cores quando a luz atravessa certos objetos. Pergunte aos alunos: “O que você entende por decomposição?”, “Decompor um número em matemática tem relação com a divisão em números menores. E a luz também pode ser decomposta ou dividida?”.

Contexto select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Reúna os alunos em grupos de seis integrantes e discuta com eles sobre a formação do arco-íris. Pergunte aos alunos: “Quais as condições necessárias para a ocorrência do arco íris?”, ou ainda, “Em que situações cotidianas vocês já observaram fatos semelhantes?”. É esperado que alguns alunos relatem a formação de pequenos arco-íris na dispersão de jatos de água quando se rega um jardim, por exemplo. Nesse momento, peça para que os alunos citem e registrem no caderno as cores que podem ser identificadas na formação do arco-íris.

Questão disparadora select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Com os alunos ainda reunidos em grupos, leia para eles a questão disparadora e peça que citem a ocorrência de fenômenos semelhantes ao do arco-íris em certos objetos quando atravessados pela luz branca, seja de lâmpadas ou a luz do sol.

Mão na massa select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 25 minutos

Orientações: Os materiais necessários para esta atividade podem ser solicitados previamente aos alunos, ou então, você pode previamente adquirí-los e trazê-los para a sala de aula. Nesse momento, é importante distribuir os materiais com cada grupo e orientá-los quanto aos cuidados necessários no manuseio de tesouras e de fontes de calor. No caso de optar pelo uso de velas, deve-se pensar previamente nas bases onde as mesmas serão fixadas. Como exemplo para a execução dessa atividade em sala de aula sugiro o vídeo: Como fazer arco-íris caseiro com vela e DVD, disponível no link: https://www.youtube.com/watch?v=-e9crnQEA78.

Mão na massa select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Entregue o material necessário a cada grupo e peça que sigam as etapas de montagem descritas no slide. Nessa etapa, auxilie os grupos com dificuldades para separar as camadas do disco. Se em algum disco sobrar restos de tinta reflexiva na parte transparente que será utilizada, pode-se remover essa tinta com o uso de fita adesiva, colando-a sobre a tinta e removendo-a na sequência. Reserve para esta etapa um tempo de 13 minutos, de modo que todos os grupos consigam montar seu instrumento de decomposição da luz.

Mão na massa select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Após a construção do instrumento óptico, deixe a sala totalmente escura. Caso isso não seja possível, pode-se optar pela utilização de uma cabine improvisada feita com caixas grandes de papelão, tomando-se apenas cuidado para evitar acidentes, no caso de se utilizar a vela como fonte de luz. No decorrer da atividade, peça ao alunos que registrem as cores identificadas e as sequências de cores observadas. Isso pode ser feito através de registros fotográficos, sem o uso do flash ou desenhos representativos feitos pelos alunos. Reserve para esta etapa um tempo de 12 minutos, de modo que todos os grupos consigam utilizar seu instrumento de decomposição da luz e fazerem os registros necessários.

Sistematização select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Peça aos alunos que comparem as respostas dadas sobre as cores do arco-íris registradas no início da aula e as cores observadas na atividade realizada; destacando as semelhanças observadas e a sequência de cores. Discuta com a turma o que o fenômeno de formação do arco-íris tem em comum com a atividade realizada; salientando o fato da luz sofrer refração ao passar de um meio material para outro e, em função disso, se decompor em diversos feixes de luz de cores variadas.

Sistematização select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Leia este slide para os alunos e faça as considerações finais sobre a aula, de modo que fique evidente aos alunos que a luz branca é, na verdade, uma combinação de luzes de diversas cores, das quais podemos destacar as cores primárias: vermelho, amarelo e azul; e suas combinações na formação das cores secundárias: laranja, verde e violeta. Se possível, mostre o exemplo de decomposição da luz de uma lâmpada fluorescente, disponível em https://www.youtube.com/watch?v=3hFqFTzEtFo.

Explique que: “As cores vermelho, amarelo e azul compõem o padrão RYB (Red, Yellow, Blue) de cores primárias pigmentadas que é o modelo utilizado principalmente na mistura de tintas para pinturas e artes plásticas. Atualmente, através de estudos científicos foi comprovado que este modelo não é eficaz na composição de todas as tonalidades de cores possíveis, principalmente quando se considera as cores formadas na decomposição da luz. Devido a este fato, a moderna teoria das cores, adota como cores primárias da luz, o vermelho, o verde e o azul, conhecido como padrão RGB (Red, Green, Blue) e como cores secundárias, o ciano, o magenta e o amarelo. O padrão RGB é utilizado nas fontes de luz e imagens como Televisores, Monitores, lanternas e luminárias e também nas tintas utilizadas nas impressoras. Sendo que nas impressoras se utiliza a combinação do ciano, magenta, amarelo e preto, conhecido como sistema CMYK, com o qual é possível imprimir imagens com a maior variedade possível de tonalidades”. (Texto Adaptado).

Fonte: http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1096&sid=9.

Como sugestão de Objeto Digital de Aprendizagem, utilize o simulador Desvio da Luz da Plataforma Phet Simulações da Universidade de Colorado, que na sessão prisma, por meio da utilização da fonte de luz branca, reproduz o fenômeno de decomposição da luz. O simulador pode ser acessado pelo link:

https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_pt_BR.html.

Resumo da aula

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Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.

Sobre esta aula: Este plano inicia uma sequência de aulas sobre os princípios básicos da óptica geométrica com ênfase às propriedades da luz e sua propagação. Esta aula traz importantes conhecimentos sobre a decomposição da luz branca através de atividades práticas que podem ser facilmente realizadas em sala de aula. Os fundamentos científicos e conceitos relevantes para esta aula podem ser obtidos através da leitura das páginas 42 e 43 do Caderno Leituras de Física, produzido pelo GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, disponível no link: http://www.if.usp.br/gref/optica/optica2.pdf. Este material, além dos conceitos físicos, traz uma série de atividades que podem ser desenvolvidas pelo professor em sala de aula e com uma linguagem bastante acessível aos alunos do 9º ano do Ensino Fundamental.

Materiais necessários para a aula: Discos de CDs ou DVDs inutilizados, caixa de fósforo, Velas ou fontes de luz branca, como lâmpadas, lanternas ou leds, tesoura e fita isolante.

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Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Leia o tema da aula e comente com os alunos que eles irão analisar fenômenos relacionados à luz e a formação de cores quando a luz atravessa certos objetos. Pergunte aos alunos: “O que você entende por decomposição?”, “Decompor um número em matemática tem relação com a divisão em números menores. E a luz também pode ser decomposta ou dividida?”.

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Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Reúna os alunos em grupos de seis integrantes e discuta com eles sobre a formação do arco-íris. Pergunte aos alunos: “Quais as condições necessárias para a ocorrência do arco íris?”, ou ainda, “Em que situações cotidianas vocês já observaram fatos semelhantes?”. É esperado que alguns alunos relatem a formação de pequenos arco-íris na dispersão de jatos de água quando se rega um jardim, por exemplo. Nesse momento, peça para que os alunos citem e registrem no caderno as cores que podem ser identificadas na formação do arco-íris.

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Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Com os alunos ainda reunidos em grupos, leia para eles a questão disparadora e peça que citem a ocorrência de fenômenos semelhantes ao do arco-íris em certos objetos quando atravessados pela luz branca, seja de lâmpadas ou a luz do sol.

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Tempo sugerido: 25 minutos

Orientações: Os materiais necessários para esta atividade podem ser solicitados previamente aos alunos, ou então, você pode previamente adquirí-los e trazê-los para a sala de aula. Nesse momento, é importante distribuir os materiais com cada grupo e orientá-los quanto aos cuidados necessários no manuseio de tesouras e de fontes de calor. No caso de optar pelo uso de velas, deve-se pensar previamente nas bases onde as mesmas serão fixadas. Como exemplo para a execução dessa atividade em sala de aula sugiro o vídeo: Como fazer arco-íris caseiro com vela e DVD, disponível no link: https://www.youtube.com/watch?v=-e9crnQEA78.

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Orientações: Entregue o material necessário a cada grupo e peça que sigam as etapas de montagem descritas no slide. Nessa etapa, auxilie os grupos com dificuldades para separar as camadas do disco. Se em algum disco sobrar restos de tinta reflexiva na parte transparente que será utilizada, pode-se remover essa tinta com o uso de fita adesiva, colando-a sobre a tinta e removendo-a na sequência. Reserve para esta etapa um tempo de 13 minutos, de modo que todos os grupos consigam montar seu instrumento de decomposição da luz.

Slide Plano Aula

Orientações: Após a construção do instrumento óptico, deixe a sala totalmente escura. Caso isso não seja possível, pode-se optar pela utilização de uma cabine improvisada feita com caixas grandes de papelão, tomando-se apenas cuidado para evitar acidentes, no caso de se utilizar a vela como fonte de luz. No decorrer da atividade, peça ao alunos que registrem as cores identificadas e as sequências de cores observadas. Isso pode ser feito através de registros fotográficos, sem o uso do flash ou desenhos representativos feitos pelos alunos. Reserve para esta etapa um tempo de 12 minutos, de modo que todos os grupos consigam utilizar seu instrumento de decomposição da luz e fazerem os registros necessários.

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Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Peça aos alunos que comparem as respostas dadas sobre as cores do arco-íris registradas no início da aula e as cores observadas na atividade realizada; destacando as semelhanças observadas e a sequência de cores. Discuta com a turma o que o fenômeno de formação do arco-íris tem em comum com a atividade realizada; salientando o fato da luz sofrer refração ao passar de um meio material para outro e, em função disso, se decompor em diversos feixes de luz de cores variadas.

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Tempo sugerido: 10 minutos

Orientações: Leia este slide para os alunos e faça as considerações finais sobre a aula, de modo que fique evidente aos alunos que a luz branca é, na verdade, uma combinação de luzes de diversas cores, das quais podemos destacar as cores primárias: vermelho, amarelo e azul; e suas combinações na formação das cores secundárias: laranja, verde e violeta. Se possível, mostre o exemplo de decomposição da luz de uma lâmpada fluorescente, disponível em https://www.youtube.com/watch?v=3hFqFTzEtFo.

Explique que: “As cores vermelho, amarelo e azul compõem o padrão RYB (Red, Yellow, Blue) de cores primárias pigmentadas que é o modelo utilizado principalmente na mistura de tintas para pinturas e artes plásticas. Atualmente, através de estudos científicos foi comprovado que este modelo não é eficaz na composição de todas as tonalidades de cores possíveis, principalmente quando se considera as cores formadas na decomposição da luz. Devido a este fato, a moderna teoria das cores, adota como cores primárias da luz, o vermelho, o verde e o azul, conhecido como padrão RGB (Red, Green, Blue) e como cores secundárias, o ciano, o magenta e o amarelo. O padrão RGB é utilizado nas fontes de luz e imagens como Televisores, Monitores, lanternas e luminárias e também nas tintas utilizadas nas impressoras. Sendo que nas impressoras se utiliza a combinação do ciano, magenta, amarelo e preto, conhecido como sistema CMYK, com o qual é possível imprimir imagens com a maior variedade possível de tonalidades”. (Texto Adaptado).

Fonte: http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1096&sid=9.

Como sugestão de Objeto Digital de Aprendizagem, utilize o simulador Desvio da Luz da Plataforma Phet Simulações da Universidade de Colorado, que na sessão prisma, por meio da utilização da fonte de luz branca, reproduz o fenômeno de decomposição da luz. O simulador pode ser acessado pelo link:

https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-light_pt_BR.html.

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