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 quinto plano de aula de um conjunto de aulas relacionadas ao uso consciente de energia elétrica. Para saber mais sobre as temáticas desenvolvidas, consulte as aulas CIE8_05ME01, CIE8_05ME02, CIE8_05ME03 e CIE8_05ME04. Acesse também o site da Nova Escola, pesquise a reportagem: “Radioatividade: como trabalhar o assunto em sala de aula”, disponível no material complementar.
Radioatividade é a capacidade que muitas substâncias (ou elementos químicos) têm de emitir radiação. Radiação, por sua vez, é a emissão de energia por meio de ondas ou partículas. O Sol, por exemplo, emite sua energia por meio de raios de luz ultravioleta (aqueles dos quais nos protegemos com os protetores solares), infravermelho, entre outros. A radioatividade tem diversas aplicações em nosso dia a dia. Para a produção de energia elétrica, são usados o urânio e plutônio como combustíveis em reatores nucleares. Na medicina, com o raio X e radioterapia, a radioatividade é usada para o diagnóstico e o tratamento de doenças. A radioatividade também pode ser usada para a datação de rochas e, infelizmente, também para a construção de bombas nucleares.
Outras informações que complementam o tema dessa aula podem ser obtidas nos links abaixo. Caso julgue necessário, acesse-os antecipadamente.
Pesquise e descubra a participação das usinas nucleares na produção de energia elétrica no Brasil, acesse:
- Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2017 (ano base 2016):
<http://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-160/topico-168/Anuario2017vf.pdf> (acesso 07 jun. 2018).
Materiais necessários para a aula: Data Show (ou slides impressos), cópias das reportagens sugeridas nas instruções (slide 6), computadores (se não for possível, no slide 6 é apresentada uma alternativa), cartolina ou papel kraft (slide 7), post-its, canetas e cronômetro. Se preferir, acesse o link para imprimir a atividade em tamanho A3 ou maior, disponível no material complementar.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos.
Orientações: Projete ou leia o tema da aula para os alunos e comente que eles irão levantar informações, discutir e se posicionar ao avaliar uma proposta de construção de uma usina nuclear. Esse fato causa muita desconfiança e medo em muitas pessoas e isso se deve, principalmente, porque pouco sabemos sobre radiação (emissão de energia por meio de ondas ou partículas) e sobre os problemas e as consequências causados por ela quando acontecem acidentes nucleares nos quais há vazamento, como foi no acidente de Chernobyl, na Ucrânia, em 1986, o maior acidente na história das usinas nucleares. O trágico episódio levou ao desenvolvimento de uma série de medidas de segurança, que hoje tornam as usinas muito mais seguras. Comente que na França, por exemplo, 77% da a produção de energia elétrica é proveniente dessas usinas. Na Bélgica, 54%. (dados publicados em 2014 na revista Exame, disponível em: <https://exame.abril.com.br/economia/os-10-paises-no-mundo-mais-dependentes-de-energia-nuclear/> ( (acesso 16 jun. 2018).
Contexto
Tempo sugerido: 10 minutos.
Orientações: Para dar início à aula, organize os alunos em quatro grupos. Em seguida, projete ou distribua cópias do slide e leia-o com a turma. Promova uma discussão inicial e procure levantar informações sobre como a usina nuclear é utilizada para gerar 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 e pergunte a eles:
- De que maneira as usinas nucleares afetam a população mundial?
Sugestão de resposta: Com um possível acidente nuclear há vazamento de materiais radioativos, que prejudicam a saúde dos seres humanos, animais e plantas, causando danos severos ao meio ambiente. O urânio enriquecido nas usinas nucleares pode ser usado na fabricação de bombas nucleares e de armas de guerra.
Sugestão de resposta: radioatividade é a capacidade que muitas substâncias (ou elementos químicos) têm de emitir radiação.
Sugestão de resposta: É a emissão de energia por meio de ondas ou partículas. O Sol, por exemplo, emite sua energia por meio de raios de luz ultravioleta (aqueles dos quais nos protegemos com os protetores solares) e infravermelho, entre outros. Para saber mais sobre a luz solar e seu espectro eletromagnético, ou seja, todos os tipos de ondas que compôem a luz solar, veja o artigo "Luz solar e a radiação ultravioleta", do site Mundo Educação, disponível em https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/luz-solar-radiacao-ultravioleta.htm (acesso 07 jun. 2018).
- Vocês conhecem algum material radioativo?
Sugestão de resposta: Existem materiais radioativos produzidos em laboratório e outros na natureza, como urânio, plutônio, iodo, césio, cobalto, netúnio e carbono.
- Quais são os usos da radiação?
Sugestão de resposta: Medicina, com o raio X e radioterapia. Nessas áreas, a radioatividade é usada para o diagnóstico, o tratamento de doenças e a identificação de fraturas. Datação de rochas usando o carbono 14, que possibilita determinar a idade de um fóssil. Uso da energia atômica para a produção de energia elétrica: o urânio e o plutônio são usados como combustíveis em reatores nucleares.
Caso seja necessário, acesse a reportagem: “E se houvesse um acidente nuclear nas usinas de Angra dos Reis?”. Por Tiago Cordeiro. Publicado em 31 jan 2008. Disponível no link: <https://super.abril.com.br/historia/e-se-houvesse-um-acidente-nuclear-nas-usinas-de-angra-dos-reis/> (acesso 07 jun. 2018), você pode incluir essa leitura aos procedimentos da aula.
No plano de aula CIE8_05ME01, vimos que a energia elétrica que utilizamos diariamente provém de usinas de geração de energia elétrica, caso também seja necessário, o acesse e o 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 os alunos da habilidade que será trabalhada nesta aula, além de mobilizá-los em busca de respostas. Peça a algum estudante que anote as respostas dadas coletivamente. A folha de registro pode ser utilizada como o primeiro instrumento avaliativo, pois, por meio dela, é possível observar se os alunos conseguem levantar hipóteses sobre o conteúdo que será estudado.
Deixe que os estudantes compartilhem opiniões sobre o tema. É provável que eles enfatizem os perigos da energia nuclear, mas eles também devem ser estimulados a pensar e a conhecer o assunto em todos os seus aspectos.
Mão na massa
Tempo sugerido: 30 minutos.
Orientações: Represente, em uma folha grande (cartolina ou papel kraft), o mapa da usina nuclear (slide 7). Desenhe ou cole a figura central, as linhas divisórias e escreva as perguntas. Organize pelo menos quatro computadores (caso isso não seja possível, veja a alternativa sugerida no slide 6) para que todos os alunos possam assistir aos dois vídeos. Antes da aula, imprima cópias das reportagens sugeridas nas instruções (slide 6). Em seguida, organize quatro grupos de alunos, disponibilize cópias dessas instruções e post-its para cada um deles.
Peça para que cada grupo esteja disposto em uma estação, na qual os textos e os vídeos estarão disponíveis. Diga que os alunos devem discutir, levantar hipóteses e se posicionar quanto aos critérios que devem ser levados em conta ao avaliar um projeto de construção de uma usina nuclear. Deixe-os discutir livremente e não faça interferências quanto aos critérios de escolha, pois avaliar implica em observar vantagens e desvantagens quanto à exploração dessa usina, na geração de energia elétrica, e quanto aos riscos dessa tecnologia no meio em que é utilizada.
Ao realizarem a leitura das reportagens e/ou ao assistirem os vídeos, os alunos devem elaborar respostas para as perguntas a respeito do mapa da usina nuclear, anotá-las em post-its e colá-los no espaço designado no mapa. A representação da usina deve estar acessível a todos em um local da sala de aula. Use o cronômetro para controlar o tempo e, a cada cinco minutos, peça aos grupos que troquem de estações e que realizem as atividades seguintes. Ao final do percurso, peça aos estudantes que compartilhem e que discutam as observações e considerações as postadas no mapa.
Materiais necessários para a aula: Data Show (ou slides impressos), cópias das reportagens sugeridas nas instruções (slide 6), computadores (se não for possível, no slide 6 é apresentada uma alternativa), cartolina ou papel kraft (slide 7), post-its, canetas e cronômetro. Se preferir, acesse o link para imprimir a atividade em tamanho A3 ou maior no material complementar.
Mão na massa
Tempo sugerido:
Orientações: Represente em uma folha grande (cartolina ou papel kraft) o mapa da usina nuclear, desenhe ou cole a figura central, as linhas divisórias e escreva as perguntas. Se preferir acesse o link para imprimir a atividade em tamanho A3 ou maior.
Para os alunos a expressar os sentidos atribuídos, explore as respostas registradas nos post its e, se necessário, utilize as sugestões de respostas das perguntas do Mapa da Usina Nuclear. Outros questionamentos também estão inseridos a seguir:
- Quais as vantagens dessa usina?
Sugestão de resposta: A energia nuclear é considerada limpa, não provoca emissões de gases do efeito estufa. A instalação de uma usina ocupa uma área relativamente pequena quando comparada à quantidade de energia gerada, além das quantidades de resíduos gerados ser bem menor do que em outros setores industriais. A usina nuclear é considerada uma fonte alternativa de geração de energia elétrica e melhor do que as termelétricas, pois estas utilizam os combustíveis fósseis, também apresenta mais eficiência energética quando comparada à usina eólica. Apresenta um custo de produção final de energia elétrica menor que a maioria das tecnologias empregadas atualmente, é independente de condições ambientais e climáticas (não depende do sol ou da vazão de um rio). Isso não acontece em outras usinas de geração de energia elétrica.
- Será que esse tipo de usina é segura?
Sugestão de resposta: Os especialistas dizem que sim, mas sempre há risco. As usinas são equipadas com sistemas de segurança reforçados, usam dados de operação para comprovar essa eficiência na segurança, sendo possível constatar que tiveram poucos acidentes com vítimas e quase sem acidentes graves em longos períodos de atuação.
- O que fazer com o lixo nuclear?
Sugestão de resposta: Os dejetos são medidos e armazenados em repositórios que ficam nas próprias usinas e, em alguns casos, são depositados no fundo do mar. O problema do lixo nuclear (material utilizado no reator e que não serve mais para gerar energia) é que ele continua a ser radioativo por muitos anos e, se houver um vazamento, ele pode contaminar o solo, o ar e as águas.
- Quais são as possíveis consequências de um acidente nuclear?
Sugestão de resposta: O acidente é uma possibilidade, embora remota, devido a vários mecanismos de segurança construídos para manter a usina funcionando e para serem ativados caso um deles não funcione. O maior problema de um acidente é o fato da radiação persistir no ambiente por muitos anos e, portanto, colocar em risco todas as formas de vida, o solo, o ar e as águas por muito tempo. A radiação pode se espalhar pela ação dos ventos e também das águas. Doenças, como o câncer, podem ser resultado de um acidente nuclear.
Sistematização
Tempo sugerido: 5 minutos.
Orientações: Ao final, peça aos alunos que compartilhem os critérios e as razões que cada grupo usou para aprovar ou não um projeto de construção de uma usina nuclear numa região e solicite que expliquem as transformações de energia que acontecem nessa usina.
Sugestão de resposta: O reator nuclear usa a energia térmica (calor) contida no interior do átomo para aquecer a água. O vapor d’água aciona uma turbina, a energia mecânica das turbinas faz girar um gerador, produzindo energia elétrica.
