Sobre este plano
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: Nesta aula, encontram-se orientações e uma proposta de uma atividade para trabalhar com os alunos uma das habilidades de Ciências contempladas nas diretrizes da Base Nacional Comum Curricular. Você observará que a habilidade não será contemplada em sua totalidade e que as propostas podem ter continuidade em aulas subsequentes. Este é considerado o terceiro plano de aula e faz parte de um conjunto de aulas relacionadas ao uso consciente de energia elétrica. Para saber mais sobre as temáticas desenvolvidas, consulte também as aulas CIE8_05ME01 e CIE8_05ME02.
Caso necessite, acesse antecipadamente o documentário da National Geographic - Obras Incríveis - Itaipu, disponível pelo canal do youtube no link: <https://www.youtube.com/watch?v=MsSLmKIhafQ> (acesso 23 maio 2018).
Materiais necessários para a aula: datashow (ou slides impressos), EVA ou papelão grosso, rolha (solicite aos alunos que tragam antecipadamente para o experimento), cola quente, arame, cronômetro, estilete e torneira com fluxo de água.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Projete ou leia o tema da aula para os alunos e comente que eles irão discutir, levantar informações, além de realizar uma experimentação relacionada ao tema da aula. Caso necessite, acesse o site da Usina Hidrelétrica de Itaipu. Disponível em <https://www.itaipu.gov.br/capa-energia>.
Nesse link há várias informações sobre o uso da água para a geração de energia elétrica. No slide 7, você encontrará um infográfico e uma explicação relacionada ao funcionamento de uma usina hidrelétrica, acesse antecipadamente, caso julgue necessário para rever alguns conceitos, mas não mostre para os alunos antes do final da aula.
Contexto
Tempo sugerido: 10 minutos
Orientações: Para dar início à aula, organize os alunos em grupos de até 3 alunos. Em seguida, projete ou distribua cópias do slide e leia-o com a turma. Caso julgue necessário, acesse a reportagem: “Mulheres indígenas bloqueiam entrada de canteiro de obras em Belo Monte”, disponível em: <http://amazonia.org.br/2016/02/mulheres-indigenas-bloqueiam-entrada-de-canteiro-de-obras-em-belo-monte>. Promova uma discussão inicial e procure levantar informações de como a água pode ser usada nas usinas de geração de energia elétrica, de modo que os alunos fiquem mobilizados em busca de respostas.
Para ajudá-los a expressar o sentido atribuído, incentive-os a explorar as informações da manchete, pergunte sobre:
- O que a imagem mostra? (Sugestão de resposta: Mulheres indígenas bloqueando a entrada do canteiro de obras na região de Belo Monte, onde ocorre a implementação de barragens com a instalação da usina hidrelétrica na região.)
- O que está sendo construído em Belo Monte? (Sugestão de resposta: Usina Hidrelétrica.)
- De que maneira as obras de Belo Monte afetam os índios? (Sugestão de resposta: Com as obras de construção da usina hidrelétrica, muda-se o curso dos rios, prejudicando a pesca, uma atividade extrativista de grande importância para a população indígena. Eles também são obrigados a mudar suas comunidades de local, perdendo suas referências e prejudicando seu modo de vida.)
- Qual é o recurso natural destacado nas obras de Belo Monte? (Sugestão de resposta: Água.)
- Esse recurso natural pode ser usado para gerar energia elétrica? (Sugestão de resposta: Sim, no Brasil, a energia elétrica vem principalmente das usinas hidrelétricas, pois a água no estado líquido tem capacidade de movimentar turbinas e gerar energia elétrica.)
A reportagem evidencia a importância do respeito às pessoas e a implementação de um desenvolvimento que busque conciliar o uso racional dos recursos
naturais com a promoção da qualidade de vida para todos. No plano de aula CIE8_05ME01, vimos que a energia elétrica que utilizamos diariamente provém de usinas de geração de energia elétrica, caso seja necessário, acesse e utilize como atividade complementar.
Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Apresente o slide ou leia a questão para a turma. A pergunta tem como objetivo aproximar o aluno da habilidade que será trabalhada nesta aula e mobilizá-lo em busca de uma resposta. Peça a algum aluno que anote as respostas dadas coletivamente. A folha de registro pode ser utilizada como o primeiro instrumento avaliativo, pois através da mesma é possível observar se os alunos conseguem levantar hipóteses sobre o conteúdo que será estudado. Deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema, é provável que eles digam sobre a energia do movimento da água, inundação de grandes áreas onde são implantadas as usinas, turbina e gerador, usina hidrelétrica de Itaipu e etc. Não se preocupe em responder os questionamentos deles, mas em estimulá-los a pensar sobre o tema.
Mão na massa
Tempo sugerido: 30 minutos
Orientações: Explique a atividade lendo as informações ou projete o slide. Os alunos irão simular uma turbina por meio de experimentação, relacionando o movimento da água no estado líquido e a sua capacidade de gerar energia elétrica nas usinas hidrelétricas. Antes de realizar a atividade, solicite aos alunos que tragam rolhas para o experimento. Em seguida, organize grupos de até 3 alunos e distribua os materiais para cada grupo: EVA ou papelão grosso, rolha, cola quente e arame. Providencie um cronômetro para a marcação do tempo, o estilete e a cola quente devem ficar aos seus cuidados para realizar cortes e manuseio, garantindo a segurança dos alunos.
Sugestão de procedimentos para a turbina (não explique isso aos alunos, permita que cada grupo pense e desenvolva seu próprio projeto):
- Montagem da turbina: Corte a rolha deixando-a com 4 cm de comprimento, realize um furo no centro, atravesse um arame entre as faces (deixe frouxo para que a rolha consiga girar livremente). Faça 6 cortes laterais na rolha, no sentido do comprimento. Corte pedaços de EVA com aproximadamente 4,5 cm de comprimento por 2,5 cm de largura. Posicione esses pedaços de EVA nos cortes laterais da rolha. Cole com o auxílio de cola quente. Por fim, passe o arame atravessando a rolha.
- Testando a turbina: Segure por uma das extremidades do arame e coloque a turbina embaixo de um fio de água (torneira aberta). Aos poucos abra a torneira para aumentar o volume de água e crie movimentos mais rápidos.
É importante que ao final desse procedimento os alunos conversem entre si, repensem, reorganizem as ideias, caso a turbina não funcione. Se faltar algo, acrescente novos procedimentos ao projeto inicial.
Sistematização
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações:
- O que acontece com a turbina ao entrar em contato com a água?
Sugestão de resposta: A turbina começa a girar.
- Como vocês conseguiram criar movimentos mais rápidos na turbina?
Sugestão de resposta: Aumentando o fluxo de água na torneira.
- Se o fluxo de água for interrompido, a turbina para de funcionar. Existe alguma relação desse fato com a falta de chuvas nas regiões onde as usinas hidrelétricas estão instaladas?
Sugestão de resposta: Sim. A diminuição do nível dos reservatórios de água, afeta não só a distribuição de água, mas o fornecimento de energia elétrica devido a queda de produção de energia nas usinas hidrelétricas.
- Criem hipóteses para explicar a transformação de energia que ocorre em uma usina hidrelétrica?
Sugestão de resposta: A energia do movimento da água é transformada em energia elétrica.
- Agora, comparem as turbinas projetadas com o infográfico do próximo slide e acrescentem novas informações as hipóteses levantadas pelo grupo.
- Ao final, discutam coletivamente as vantagens e as desvantagens da instalação de uma usina hidrelétrica em uma determinada região.
Com a experimentação, os alunos devem entender o funcionamento de uma usina hidrelétrica, e isso implica no alagamento de grandes áreas para aproveitar a energia do movimento da queda d'água para gerar energia elétrica. Usam-se turbinas e geradores que são equipamentos de transformações e a energia do movimento é transformada em energia elétrica. No entanto, a geração de energia elétrica por meio de usinas hidrelétricas ocasiona impactos ambientais e sociais provocadas por inundações de imensas áreas naturais, perda de diversidade biológica, destruição da vegetação nesse local, deslocamento de pessoas que residem em propriedades rurais e são obrigadas a saírem do local, liberação de gases do efeito estufa na atmosfera, em decorrência da decomposição da matéria orgânica devido aos alagamentos e etc. As vantagens ficam por conta da água, que é uma fonte de energia renovável e limpa, pois não ocorre emissão de resíduos poluentes significativos no processo de geração de energia.
Sistematização
Orientações: A usina hidrelétrica é uma obra de engenharia civil, elétrica e mecânica, que usa a força das águas para gerar energia elétrica aproveitando o potencial hidráulico existente em um rio. As usinas hidrelétricas funcionam através da energia potencial gravitacional que se converte em energia cinética, obtida pelo represamento da água. Esse represamento provoca pressão convertendo a energia hidráulica - que é o aproveitamento energia cinética contida nos fluxos de água - em movimentos das pás da turbina hidráulica, e o gerador transforma a energia cinética em energia elétrica. Através de fios e cabos a energia é distribuída, e antes de chegar nas casas e comércios é transformada em baixa tensão. Textos complementares (de revistas, jornais, vídeos, programas e séries de TV) podem ampliar a discussão, motivar e envolver os alunos, sobretudo com exemplos e situações da própria cidade.
Veja alguns exemplos nestes links:
- Jornal da Ciência, oferece diversas reportagens e para acessá-las, pesquise por “usinas hidrelétricas”. Disponível em: ttp://www.jornaldaciencia.org.br> (acesso 23 maio 2018).
- Revista Ciência Hoje das Crianças. Disponível em: (acesso 23 maio 2018).
- Atlas da Energia Elétrica da Aneel, oferece conteúdo sobre o potencial energético das usinas hidrelétricas. Disponível em: (acesso 23 maio 2018).
- Eletrobrás oferece conteúdo especial para quem está fazendo uma pesquisa escolar ou acadêmica sobre energia ou quer aprender mais sobre o setor elétrico e a sua história. Disponível em: <http://eletrobras.com/pt/Paginas/Estudantes-e-Pesquisadores.aspx> (acesso 23 maio 2018).
