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 sexto 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, CIE8_05ME02, CIE8_05ME03, CIE8_05ME04 e CIE8_05ME05.
Existem usinas que obtêm energia elétrica da energia solar. Esta forma de energia pode ser obtida por usinas termossolares, que utilizam espelhos para focalizar a luz do Sol permitindo, por exemplo aquecer a água. Assim o vapor d'água gira as turbinas, o que gera energia elétrica. A energia solar também tem sido utilizada em aquecedores que são dispositivos que absorvem a luz solar e aquecem a água em residências. Embora isso não forneça energia elétrica, reduz o consumo.
Em outras usinas de energia solar, a luz do Sol pode ser aproveitada por meio de painéis coletores. Estes painéis são compostos de células fotovoltaicas que convertem a luz solar em forma direta de energia elétrica.
Outras informações podem ser obtidas nos links abaixo e complementam o tema desta aula, caso julgue necessário, acesse antecipadamente.
Materiais necessários: Datashow (ou slides impressos), cópias das reportagens e instruções (slide 6), materiais reciclados e papelão (solicite aos alunos que tragam antecipadamente para a atividade), retalhos de papéis, tinta guache, pincéis, fita adesiva, cola líquida, cola quente, tesoura e cronômetro.
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 maquete relacionada ao tema da aula. Caso julgue necessário, acesse a reportagem: Enel inaugura maior parque solar da América do Sul, disponível em: <https://oglobo.globo.com/economia/enel-inaugura-maior-parque-solar-da-america-do-sul-22123636> (acesso em: 5 jun. 2018).
O Brasil pode explorar mais este tipo de usina porque é um país que tem grandes áreas com incidência de luz solar durante todo o ano. No slide 7, você encontrará uma explicação relacionada ao funcionamento de uma usina solar e no slide 8 um infográfico, acesse antecipadamente, caso julgue necessário, para rever alguns conceitos, mas não mostre para os alunos antes do fim da aula.
Contexto
Tempo sugerido: 5 minutos.
Orientações: Para dar início à aula, organize os alunos em grupos de até cinco alunos. Em seguida projete ou distribua cópias do slide e leia-o com a turma.
Caso julgue necessário, acesse a reportagem: 5 usinas solares incríveis ao redor do mundo. Por Oca Energia. Publicado em 19 dez. 2016. disponível em: <http://www.ocaenergia.com/blog/energia-solar/5-usinas-solares-incriveis-ao-redor-do-mundo-veja-as-fotos/> (acesso em: 19 jun. 2018).
Promova uma discussão inicial e procure levantar informações de como a radiação solar 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:
- O que as imagens mostram?
Sugestão de resposta: Parques solares instalados em diversos países.
- Qual é o recurso natural usado no parque solar?
Sugestão de resposta: O Sol.
- Que benefícios os países receberam com a instalação dos parques solares?
Sugestão de resposta: Estes parques geram energia suficiente para abastecer muitas residências, além de produzir energia limpa e evitar a emissão de toneladas de dióxido de carbono ao ano.
- De que maneira a radiação solar pode ser usada?
Sugestão de resposta: Os dois principais usos da radiação solar é para a produção de eletricidade e aquecimento de água.
- Que benefícios ao meio ambiente é evidenciado com a implantação deste tipo de usina?
Sugestão de resposta: Sustentabilidade, contribui com o meio ambiente na produção de energia limpa, renovável, além de apresentar redução na emissão de CO2.
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 pesquise sobre a participação das usinas solares na produção de energia elétrica no Brasil 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 por meio 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 e não se preocupe em responder os questionamentos deles, mas em estimulá-los a pensar sobre o assunto. Incentive-os a explorar informações usando alguns questionamentos:
- Em sua opinião, qual a importância do Sol na vida dos seres vivos?
Sugestão de resposta: A luz do Sol é importante para que as plantas produzam o seu alimento, por meio da fotossíntese, é o responsável pelo aquecimento da superfície do planeta, que contribui na formação dos ventos, pois o ar em movimento é causado por diferenças de temperatura.
- Como os seres humanos aproveitam a energia do Sol?
Sugestão de resposta: Para executar as atividades diárias, os seres humanos utilizam a energia química, obtida dos alimentos. Deste modo, as plantas usam a energia do Sol para gerar energia química, além de ser também utilizado para gerar energia elétrica por meio da usina solar e energia térmica em aquecimento.
- Qual a importância do uso do Sol na geração de energia elétrica?
Sugestão de resposta: Esta fonte é importante, pois ajuda a economizar energia elétrica proveniente de recursos que podem se reduzir com o passar do tempo.
Mão na massa
Tempo sugerido: 30 minutos.
Orientações: Antes de realizar a atividade, solicite aos alunos que tragam antecipadamente materiais reciclados e papelão. Em seguida, disponibilize uma mesa com os materiais trazidos por eles, deixe também outros materiais acessíveis, como retalhos de papéis, tinta guache, pincéis, fita adesiva, cola líquida. Providencie um cronômetro para a marcação do tempo, e a cola quente deve ficar aos seus cuidados para garantir a segurança dos alunos.
Explique a atividade lendo as informações ou projete o slide. Os alunos devem construir uma maquete que represente uma usina solar. Para isso, organize quatro grupos e disponibilize cópias das reportagens e instruções para a leitura. É importante que eles conversem entre si, pensem, organizem as ideias, levantem hipóteses e informações que devem ser levadas em conta ao construir a maquete da usina solar. Não dê sugestão de procedimentos para a turma, permita que cada grupo pense e desenvolva a sua própria maquete incluindo as seguintes informações:
- Indicar um lugar no Brasil com características promissoras para receber uma usina solar de grande porte.
- Representar as transformações de energia que acontecem nesta usina e as redes de transmissão e distribuição de energia para o uso em residências.
Materiais necessários: Datashow (ou slides impressos),cópias das reportagens e instruções (slide 6), materiais reciclados e papelão (solicite aos alunos que tragam antecipadamente para a atividade), retalhos de papéis, tinta guache, pincéis, fita adesiva, cola líquida, cola quente, tesoura e cronômetro.
Mão na massa
Tempo sugerido:
Orientações: Disponibilize cópias das reportagens e instruções para a leitura. Os grupos 1 e 2 lerão artigos sobre as usinas termossolares, que utilizam espelhos para concentrar a radiação solar, elevando a temperatura da água de modo a gerar vapor que movimenta as turbinas gerando energia elétrica.
O Brasil é um país que possui todas as condições geográficas e climáticas para as diversas aplicações das tecnologias de produção de energia solar, porque o Sol é uma fonte intermitente de energia, tendo um protagonismo crescente na matriz energética brasileira. Com base no relatório da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), alguns estados brasileiros tiveram ampliações nas instalações de sistemas fotovoltaicos, Minas Gerais aparece na frente dos demais estados brasileiros, seguido por Ceará, Rio Grande do Sul e São Paulo. Os estados que possuem menos potência instalada são Acre e Amazonas.
Grupo 1
https://www.bbc.com/portuguese/geral-41118402
Grupo 2
https://www.terra.com.br/noticias/ciencia/usina-solar-funciona-ate-de-noite-no-sul-da-espanha,f0698116492da310VgnCLD200000bbcceb0aRCRD.html
Sistematização
Tempo sugerido: 10 minutos.
Orientações: Para ajudá-los a expressar o sentido atribuído, incentive-os a explorar algumas informações que estão inseridas nas questões a seguir:
- Comparem as maquetes e expliquem as diferenças entre as usinas solares construídas nos grupos.
Sugestão de resposta: Nas maquetes de usinas termossolares, os refletores que refletem a luz do Sol para reservatórios de água aquecem e transformam a água em vapor, este irá acionar turbinas acopladas aos geradores de eletricidade. Portanto, aqui temos energia térmica se transformando em energia mecânica/cinética e esta em energia elétrica. Nas maquetes de geradores fotovoltaicos, a energia do Sol pode ser aproveitada em painel fotovoltaico produzindo diretamente energia elétrica.
- Expliquem as transformações de energia que acontecem nestas usinas.
Sugestão de resposta: Os refletores ou coletores planos são criados para converter a radiação do Sol em energia térmica. A água, ao esquentar, gera vapor, que movimenta turbinas em usinas termossolares. Os painéis fotovoltaicos usam tecnologia na sua produção, as células fotovoltaicas, os concentradores de radiação solar ou módulos fotovoltaicos, como também são chamados, convertem a luz do Sol ao incidir as células de silício, provocando a separação das cargas positivas das negativas, criando uma diferença de potencial, produzindo corrente elétrica.
- Discutam coletivamente vantagens e os prejuízos ambientais causados pela usina solar mesmo usando uma fonte de energia limpa.
Sugestão de resposta: A energia gerada pelo Sol é uma fonte de energia renovável, inesgotável, limpa e não causa danos ao ambiente, pois não ocorre emissão de resíduos poluentes significativos no processo de geração de energia elétrica, além de apresentar redução da dependência dos combustíveis fósseis. Os prejuízos ambientais ficam por conta dos painéis fotovoltaicos, que são dispositivos que usam materiais caros e de grande impacto ambiental na sua fabricação, e em alguns há casos de mortes de animais pela insolação.
- Por que a energia solar, mesmo com bom potencial de produtividade e baixo impacto ambiental, não é largamente utilizada no Brasil?
Sugestão de resposta: A energia solar ainda é subutilizada, principalmente no Brasil, um dos países com maiores níveis de radiação solar no mundo, os painéis de captação da energia solar são caros, além de todo o sistema de armazenamento também apresentar custos elevados.
Sistematização
Orientações: Este slide e o proximo mostram um esquema para cada tipo de usina solar trabalhado pelos alunos. Depois que eles compartilharem suas maquetes e responderem as questões, você pode apresentar estas imagens para que eles comparem com as suas respectivas maquetes e visualizem as diferenças
entre cada tipo de usina.
Sistematização
Orientações: Este slide e o anterior mostram um esquema para cada tipo de usina solar trabalhado pelos alunos. Depois que eles compartilharem suas maquetes e responderem as questões, você pode apresentar estas imagens para que eles comparem com as suas respectivas maquetes e visualizem as diferenças
entre cada tipo de usina.
