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Plano de aula > Ciências > 9º ano > Matéria e Energia

Plano de aula - Espectro Eletromagnético

Plano de aula de Ciências com atividades para 9º ano do Fundamental sobre as faixas de frequência do espectro eletromagnético e suas aplicações tecnológicas

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 esta aula 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.

https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1884377/mod_resource/content/0/%3D%3D%20SEMINARIO%2024ago16-TEXTO.pdf.

Como Objeto Digital de Aprendizagem recomendo a utilização do vídeo educacional “O Espectro Eletromagnético” do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE disponível no link:

http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/swf/natureza_radiacao/1_2/. Esse vídeo faz parte de uma plataforma educacional denominada Meio Ambiente e Ciências Atmosféricas - MACA e está disponível para download e uso offline através do link: http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/~rveduc/downloads/MACA.zip. Após o download é necessário descompactar o arquivo e possuir um software de leitura de arquivos flash em seu computador. Para exibir as aulas disponíveis no arquivo basta abrir a pasta descompactada e executar o arquivo “maca.exe” que se encontra no interior da mesma. No menu de aulas clique em balanço de energia e selecione a aula 1.2 - Espectro Eletromagnético e basta seguir clicando no botão avançar para acessar todas as páginas da aula. Caso seja necessário utilizar este objeto digital em sala de aula, explore-o previamente em seu planejamento de forma a familiarizar-se com todos os menus e recursos presentes no mesmo.

Materiais necessários para a aula: Computador com caixa de som e acesso à internet, Papel A4 para impressão, Lápis e canetas.

Título da aula select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia o tema da aula e pergunte aos alunos: “O que você entende por Espectro Eletromagnético?”; “O que é o Espectro visível da Luz?”; ”Que relação você faria entre o espectro eletromagnético e o espectro visível da luz?”; “O que são as chamadas faixas de frequências do Espectro Eletromagnético?”. Ouça as concepções trazidas pelos alunos e na sequência comente com eles que nesta aula eles irão estudar as diversas faixas de frequências das ondas eletromagnéticas e as características e aplicações práticas dessas faixas em situações cotidianas.

CONTEXTO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles as seguintes questões: “Qual a natureza das ondas representadas nesta imagem? Mecânicas ou eletromagnéticas?”; “Que grandezas físicas e unidades de medidas estão representadas na imagem?. Ouça atentamente as respostas dadas pelos alunos e peça que observem na imagem como variam as ordens de grandeza do comprimento de onda e da frequência das mesmas e se é possível perceber uma razão constante entre estas ordens de grandeza. Peça aos alunos que observem também as ordens de grandeza da energia radiante dessas ondas e como essa energia varia de acordo com as faixas de frequência.

A imagem deste slide é de um objeto animado em linguagem flash e pode ser acessado e utilizado nesta aula, de forma a deixá-la mais dinâmica pelo link: http://www.ideiasnacaixa.com/emexposicao/espectroem.html.

QUESTÃO DISPARADORA select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia para os alunos a questão disparadora e questione com base na imagem do slide anterior o que eles notaram inicialmente de diferença entre as várias regiões do espectro eletromagnético. Pergunte aos alunos: “Na sua concepção, qual das três radiações citadas é mais energética? Porque?”; “A radiação mais energética é mais veloz que as outras?”; “Como sabemos que uma radiação é mais energética que as outras?”.

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 26 minutos

Orientações: As atividades propostas para esta aula serão centradas no estudo do Espectro Eletromagnético e as características específicas de cada faixa de frequência do mesmo.

Para isso, na atividade 1 será proposta a exibição do vídeo educacional: Espectro Eletromagnético do Canal Física Universitária e que foi produzido pela UNIVESP/USP e que está disponível pelo link: https://www.youtube.com/watch?v=-C2erXakQlQ. Caso não haja a possibilidade de exibição do vídeo durante a aula por falta de serviço de internet, sugiro então a utilização offline da aula digital: Espectro Eletromagnético, produzido pelo CPTEC/INPE conforme as orientações dadas no slide de apresentação desta aula.

A atividade 2 consiste de uma atividade de Palavras Cruzadas baseada em conceitos chaves abordados durante o vídeo sugerido para a atividade 1 e que também permeiam a aula digital proposta no slide de apresentação da aula. Acesse o arquivo para impressão das Palavras Cruzadas: https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/w2PQkU4Pw9VSawex7b9A5xDf6tDhA3arpptTZr2rgteBu66kXzZABhFruBeh/atividade-para-impressao-palavras-cruzadas-cie9-06me01.pdf

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Exiba o vídeo educacional para os alunos e oriente os mesmos a que anotem palavras e conceitos que julgarem importantes durante a exibição do mesmo. Para a exibição do vídeo podem ser utilizadas diversas estratégias como a utilização do laboratório de informática, o uso de equipamentos móveis ou outros meios de acesso às mídias digitais online disponíveis na escola. Nesse caso, organize os alunos em grupos conforme a disponibilidade desses recursos em sua escola.

Reserve para esta atividade um tempo de 13 minutos; pois o vídeo tem duração aproximada de 11 minutos e nos 2 minutos restantes aproveite para fazer uma pequena abordagem sobre o conteúdo exibido. Explique para os alunos que no tempo de 2:24 min há um pequeno equívoco na unidade de medida Kelvin; a narradora faz a leitura dizendo: 2,7 graus Kelvin; mas o correto é 2,7 Kelvin, pois Kelvin é uma unidade de medida absoluta de temperatura e por isso não é representada em graus.

MÃO NA MASSA select-down

Slide Plano Aula

Orientações: Para a atividade 2 será necessário imprimir o documento anexo desta aula que contém um exercício de palavras cruzadas para serem resolvidas em sala de aula com base nos conhecimentos abordados durante o vídeo educacional que foi sugerido na atividade 1. A atividade encontra-se disponível para impressão no link:

https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/w2PQkU4Pw9VSawex7b9A5xDf6tDhA3arpptTZr2rgteBu66kXzZABhFruBeh/atividade-para-impressao-palavras-cruzadas-cie9-06me01.pdf .

Imprima as atividades previamente e entregue aos alunos para que os mesmos possam respondê-la. A atividade possui 2 páginas e pode ser impressa em frente e verso, de modo a otimizar o uso do papel A4. Caso não seja possível imprimir uma atividade para cada aluno, a mesma pode ser realizada em grupos, de acordo com a realidade de cada sala de aula. Reserve para esta atividade um tempo aproximado de 13 minutos.

SISTEMATIZAÇÃO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Releia para os alunos a questão disparadora e discuta com os mesmos os registros e observações feitas durante a realização da atividade 1. Pergunte aos alunos: “Que grandezas físicas variam conforme a faixa do espectro observado?; “Que grandeza física é constante em todo o espectro eletromagnético?”; “Quais faixas do espectro eletromagnético são mais energéticas e quais são menos energéticas?”; “Que grandeza física influencia diretamente no nível de energia de cada faixa do espectro?”; “Que relação existe entre os níveis de energia de cada faixa do espectro eletromagnético e sua interação com a matéria?”.

SISTEMATIZAÇÃO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles os conhecimentos construídos por eles nesta aula a partir das atividades realizadas. Explique aos alunos que o Espectro Eletromagnético é uma escala de radiações eletromagnéticas. Nele estão representados 7 tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, microondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama. Com exceção da luz visível, todas as demais ondas eletromagnéticas são invisíveis a olho nu. No espectro eletromagnético todas as ondas têm a mesma velocidade (3.108 m/s) mas diferem em frequência e em comprimento de onda. Quanto maior o comprimento da onda, menor é sua frequência e vice e versa; assim, quando analisamos o Espectro Eletromagnético percebemos que as ondas de rádio, as microondas e o infravermelho são as radiações de menor frequência (oscilações por segundo) e consequentemente as de menores níveis de energia e as ondas ultravioletas, raios-x e raios gama são as radiações de maior frequência e também de maiores níveis de energia. As radiações de baixo nível energético são denominadas não ionizantes, pois não modificam a configuração eletrônica dos átomos dos corpos sobre os quais incidem. Já as radiações que possuem alto nível energético são denominadas ionizantes, pois provocam uma ruptura na organização eletrônica dos átomos dos corpos, arrancando elétrons de sua estrutura. A energia de cada radiação eletromagnética pode ser dada em função de sua frequência pela equação: E = h.f, onde h é conhecido como a constante de Planck, cujo valor é de 4,14.10-15 eV.s (elétron-Volt.segundos) e f é a frequência da radiação observada.

Nesse momento da aula, pergunte se algum aluno ou algum grupo não conseguiu responder alguma das palavras da atividade 2 e lhes apresente alguma dica sobre as mesmas.

SISTEMATIZAÇÃO select-down

Slide Plano Aula

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Apresente este slide aos alunos e corrija com eles a atividade 2. Comente as respostas de cada item e verifique se houve conceitos de difícil entendimento por parte dos alunos. Peça aos mesmos que comentem e avaliem a aula, destacando quais foram os aprendizados mais significativos para eles e quais são as possíveis aplicações desses conhecimentos em seu cotidiano.

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.

https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1884377/mod_resource/content/0/%3D%3D%20SEMINARIO%2024ago16-TEXTO.pdf.

Como Objeto Digital de Aprendizagem recomendo a utilização do vídeo educacional “O Espectro Eletromagnético” do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE disponível no link:

http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/swf/natureza_radiacao/1_2/. Esse vídeo faz parte de uma plataforma educacional denominada Meio Ambiente e Ciências Atmosféricas - MACA e está disponível para download e uso offline através do link: http://videoseducacionais.cptec.inpe.br/~rveduc/downloads/MACA.zip. Após o download é necessário descompactar o arquivo e possuir um software de leitura de arquivos flash em seu computador. Para exibir as aulas disponíveis no arquivo basta abrir a pasta descompactada e executar o arquivo “maca.exe” que se encontra no interior da mesma. No menu de aulas clique em balanço de energia e selecione a aula 1.2 - Espectro Eletromagnético e basta seguir clicando no botão avançar para acessar todas as páginas da aula. Caso seja necessário utilizar este objeto digital em sala de aula, explore-o previamente em seu planejamento de forma a familiarizar-se com todos os menus e recursos presentes no mesmo.

Materiais necessários para a aula: Computador com caixa de som e acesso à internet, Papel A4 para impressão, Lápis e canetas.

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Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia o tema da aula e pergunte aos alunos: “O que você entende por Espectro Eletromagnético?”; “O que é o Espectro visível da Luz?”; ”Que relação você faria entre o espectro eletromagnético e o espectro visível da luz?”; “O que são as chamadas faixas de frequências do Espectro Eletromagnético?”. Ouça as concepções trazidas pelos alunos e na sequência comente com eles que nesta aula eles irão estudar as diversas faixas de frequências das ondas eletromagnéticas e as características e aplicações práticas dessas faixas em situações cotidianas.

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Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles as seguintes questões: “Qual a natureza das ondas representadas nesta imagem? Mecânicas ou eletromagnéticas?”; “Que grandezas físicas e unidades de medidas estão representadas na imagem?. Ouça atentamente as respostas dadas pelos alunos e peça que observem na imagem como variam as ordens de grandeza do comprimento de onda e da frequência das mesmas e se é possível perceber uma razão constante entre estas ordens de grandeza. Peça aos alunos que observem também as ordens de grandeza da energia radiante dessas ondas e como essa energia varia de acordo com as faixas de frequência.

A imagem deste slide é de um objeto animado em linguagem flash e pode ser acessado e utilizado nesta aula, de forma a deixá-la mais dinâmica pelo link: http://www.ideiasnacaixa.com/emexposicao/espectroem.html.

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Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Leia para os alunos a questão disparadora e questione com base na imagem do slide anterior o que eles notaram inicialmente de diferença entre as várias regiões do espectro eletromagnético. Pergunte aos alunos: “Na sua concepção, qual das três radiações citadas é mais energética? Porque?”; “A radiação mais energética é mais veloz que as outras?”; “Como sabemos que uma radiação é mais energética que as outras?”.

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Tempo sugerido: 26 minutos

Orientações: As atividades propostas para esta aula serão centradas no estudo do Espectro Eletromagnético e as características específicas de cada faixa de frequência do mesmo.

Para isso, na atividade 1 será proposta a exibição do vídeo educacional: Espectro Eletromagnético do Canal Física Universitária e que foi produzido pela UNIVESP/USP e que está disponível pelo link: https://www.youtube.com/watch?v=-C2erXakQlQ. Caso não haja a possibilidade de exibição do vídeo durante a aula por falta de serviço de internet, sugiro então a utilização offline da aula digital: Espectro Eletromagnético, produzido pelo CPTEC/INPE conforme as orientações dadas no slide de apresentação desta aula.

A atividade 2 consiste de uma atividade de Palavras Cruzadas baseada em conceitos chaves abordados durante o vídeo sugerido para a atividade 1 e que também permeiam a aula digital proposta no slide de apresentação da aula. Acesse o arquivo para impressão das Palavras Cruzadas: https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/w2PQkU4Pw9VSawex7b9A5xDf6tDhA3arpptTZr2rgteBu66kXzZABhFruBeh/atividade-para-impressao-palavras-cruzadas-cie9-06me01.pdf

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Orientações: Exiba o vídeo educacional para os alunos e oriente os mesmos a que anotem palavras e conceitos que julgarem importantes durante a exibição do mesmo. Para a exibição do vídeo podem ser utilizadas diversas estratégias como a utilização do laboratório de informática, o uso de equipamentos móveis ou outros meios de acesso às mídias digitais online disponíveis na escola. Nesse caso, organize os alunos em grupos conforme a disponibilidade desses recursos em sua escola.

Reserve para esta atividade um tempo de 13 minutos; pois o vídeo tem duração aproximada de 11 minutos e nos 2 minutos restantes aproveite para fazer uma pequena abordagem sobre o conteúdo exibido. Explique para os alunos que no tempo de 2:24 min há um pequeno equívoco na unidade de medida Kelvin; a narradora faz a leitura dizendo: 2,7 graus Kelvin; mas o correto é 2,7 Kelvin, pois Kelvin é uma unidade de medida absoluta de temperatura e por isso não é representada em graus.

Slide Plano Aula

Orientações: Para a atividade 2 será necessário imprimir o documento anexo desta aula que contém um exercício de palavras cruzadas para serem resolvidas em sala de aula com base nos conhecimentos abordados durante o vídeo educacional que foi sugerido na atividade 1. A atividade encontra-se disponível para impressão no link:

https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/w2PQkU4Pw9VSawex7b9A5xDf6tDhA3arpptTZr2rgteBu66kXzZABhFruBeh/atividade-para-impressao-palavras-cruzadas-cie9-06me01.pdf .

Imprima as atividades previamente e entregue aos alunos para que os mesmos possam respondê-la. A atividade possui 2 páginas e pode ser impressa em frente e verso, de modo a otimizar o uso do papel A4. Caso não seja possível imprimir uma atividade para cada aluno, a mesma pode ser realizada em grupos, de acordo com a realidade de cada sala de aula. Reserve para esta atividade um tempo aproximado de 13 minutos.

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Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Releia para os alunos a questão disparadora e discuta com os mesmos os registros e observações feitas durante a realização da atividade 1. Pergunte aos alunos: “Que grandezas físicas variam conforme a faixa do espectro observado?; “Que grandeza física é constante em todo o espectro eletromagnético?”; “Quais faixas do espectro eletromagnético são mais energéticas e quais são menos energéticas?”; “Que grandeza física influencia diretamente no nível de energia de cada faixa do espectro?”; “Que relação existe entre os níveis de energia de cada faixa do espectro eletromagnético e sua interação com a matéria?”.

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Orientações: Apresente este slide aos alunos e discuta com eles os conhecimentos construídos por eles nesta aula a partir das atividades realizadas. Explique aos alunos que o Espectro Eletromagnético é uma escala de radiações eletromagnéticas. Nele estão representados 7 tipos de ondas eletromagnéticas: ondas de rádio, microondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios x e raios gama. Com exceção da luz visível, todas as demais ondas eletromagnéticas são invisíveis a olho nu. No espectro eletromagnético todas as ondas têm a mesma velocidade (3.108 m/s) mas diferem em frequência e em comprimento de onda. Quanto maior o comprimento da onda, menor é sua frequência e vice e versa; assim, quando analisamos o Espectro Eletromagnético percebemos que as ondas de rádio, as microondas e o infravermelho são as radiações de menor frequência (oscilações por segundo) e consequentemente as de menores níveis de energia e as ondas ultravioletas, raios-x e raios gama são as radiações de maior frequência e também de maiores níveis de energia. As radiações de baixo nível energético são denominadas não ionizantes, pois não modificam a configuração eletrônica dos átomos dos corpos sobre os quais incidem. Já as radiações que possuem alto nível energético são denominadas ionizantes, pois provocam uma ruptura na organização eletrônica dos átomos dos corpos, arrancando elétrons de sua estrutura. A energia de cada radiação eletromagnética pode ser dada em função de sua frequência pela equação: E = h.f, onde h é conhecido como a constante de Planck, cujo valor é de 4,14.10-15 eV.s (elétron-Volt.segundos) e f é a frequência da radiação observada.

Nesse momento da aula, pergunte se algum aluno ou algum grupo não conseguiu responder alguma das palavras da atividade 2 e lhes apresente alguma dica sobre as mesmas.

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Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Apresente este slide aos alunos e corrija com eles a atividade 2. Comente as respostas de cada item e verifique se houve conceitos de difícil entendimento por parte dos alunos. Peça aos mesmos que comentem e avaliem a aula, destacando quais foram os aprendizados mais significativos para eles e quais são as possíveis aplicações desses conhecimentos em seu cotidiano.

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