Plano de Aula | Metodologia Ativa | Inovação e Energia

Premissas: Este Plano de Aula Ativo pressupõe: uma aula de 100 minutos de duração, estudo prévio dos alunos tanto com o Livro, quanto com o início do desenvolvimento do Projeto e que uma única atividade (dentre as três sugeridas) será escolhida para ser realizada durante a aula, já que cada atividade é pensada para tomar grande parte do tempo disponível.

Objetivos

Duração: (5 minutos)

Esta etapa do plano de aula é fundamental para estabelecer um entendimento claro do que se espera que os alunos aprendam e sejam capazes de fazer ao final da sessão. Os objetivos delineados servem como guias para as atividades e discussões em sala, assegurando que o foco permaneça na compreensão e aplicação prática dos conceitos de inovação e energia. Além disso, ao detalhar os objetivos, os alunos podem melhor direcionar seus esforços de estudo preparatório e participação ativa durante a aula.

Objetivos principais:

1. Capacitar os alunos a identificar e descrever exemplos de inovações tecnológicas no campo da energia, com foco em energias renováveis como eólica e solar.

2. Desenvolver a habilidade de relacionar essas inovações com o contexto geográfico, identificando benefícios e desafios locais e globais.

Objetivos secundários:

1. Estimular a curiosidade e o pensamento crítico dos alunos sobre como as inovações energéticas podem impactar o ambiente e a sociedade.

Introdução

Duração: (15 - 20 minutos)

A introdução serve para engajar os alunos e conectar o conhecimento prévio com o tema da aula, utilizando situações-problema que estimulam o pensamento crítico e a aplicação prática dos conceitos de energia inovadora. Além disso, ao contextualizar o tema com exemplos do mundo real, os alunos podem visualizar a relevância e o impacto das energias renováveis, preparando o terreno para uma compreensão mais profunda durante as atividades práticas.

Situações Problema

1. Imagine que vocês estão em uma cidade onde a maioria da energia usada vem do sol e do vento. Como seria essa cidade? Quais diferenças notáveis em relação a uma cidade que usa principalmente combustíveis fósseis vocês poderiam observar?

2. Pensem em um parque eólico: quais seriam os desafios de construí-lo em diferentes locais do mundo? O que seria necessário considerar em termos de geografia e clima?

Contextualização

A energia é um recurso essencial para o funcionamento de nossas vidas diárias, desde acender as luzes até mover veículos. No entanto, a forma como tradicionalmente produzimos energia, como queimar carvão ou petróleo, tem sérios impactos ambientais. Neste contexto, as energias renováveis, como a solar e a eólica, oferecem alternativas mais limpas e sustentáveis. Para contextualizar, atualmente, a China é o maior produtor de energia solar no mundo, e a Dinamarca é um dos líderes em energia eólica, mostrando que essas tecnologias podem ser implementadas em grande escala.

Desenvolvimento

Duração: (75 - 85 minutos)

A etapa de Desenvolvimento é projetada para permitir que os alunos apliquem de maneira prática e inovadora os conceitos estudados sobre energia e inovação. As atividades propostas visam não só aprofundar o entendimento teórico dos alunos, mas também desenvolver suas habilidades de colaboração, pensamento crítico e criatividade. Cada atividade é estruturada para envolver os alunos em um processo de aprendizagem ativo, onde eles são desafiados a resolver problemas reais ou simulados, aplicando o conhecimento de forma criativa e contextualizada.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 - Energia do Futuro: Construindo um Modelo de Parque Eólico

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Compreender o funcionamento da energia eólica e aplicar conceitos de sustentabilidade e engenharia em um projeto prático.

- Descrição: Nesta atividade, os alunos irão projetar e construir um modelo de parque eólico utilizando materiais recicláveis. O objetivo é entender o funcionamento e os benefícios da energia eólica, além de explorar conceitos de engenharia e design.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos.

• Explique os princípios básicos da energia eólica, mostrando como os moinhos de vento convertem o vento em eletricidade.

• Distribua os materiais recicláveis (como garrafas plásticas, palitos de sorvete, barbante, etc.) e ferramentas de corte e cola.

• Oriente os alunos a projetar e construir um modelo de moinho de vento que seja capaz de girar e acender uma pequena lâmpada LED.

• Incentive os alunos a considerar a localização ideal do parque eólico em seu modelo, pensando nos padrões de vento e no impacto ambiental ao redor.

• Ao final, cada grupo apresentará seu projeto, explicando o funcionamento e as escolhas de design.

Atividade 2 - Salvando o Planeta: Desafio Solar

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Explorar a viabilidade e o potencial da energia solar no dia a dia, desenvolvendo habilidades de resolução de problemas e pensamento crítico.

- Descrição: Os alunos serão desafiados a criar um dispositivo que utilize energia solar para resolver um problema cotidiano, como carregar um celular ou acender uma pequena lâmpada. Eles aprenderão sobre a captura e conversão da energia solar e sua aplicabilidade prática.

- Instruções:

• Forme grupos de até 5 alunos e explique o conceito de energia solar, incluindo como os painéis solares funcionam.

• Forneça aos grupos materiais como células solares, fios, e pequenos dispositivos eletrônicos.

• Peça que cada grupo desenhe e construa um aparato que possa utilizar a energia solar para ativar o dispositivo eletrônico fornecido.

• Os alunos devem considerar a posição do sol, a intensidade da luz e o ângulo de incidência ao projetar seu dispositivo.

• Cada grupo testará seu protótipo ao ar livre, medindo o desempenho em diferentes condições de luz solar.

• Concluída a construção, cada grupo apresentará seu projeto e discutirá as aprendizagens e desafios enfrentados.

Atividade 3 - Detetives da Energia: Investigando o Consumo

> Duração: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desenvolver habilidades analíticas e de resolução de problemas relacionados ao consumo de energia, promovendo a conscientização sobre eficiência energética.

- Descrição: Neste cenário, os alunos assumirão o papel de detetives para investigar o consumo de energia em um edifício fictício. Eles usarão dados reais para identificar oportunidades de economia de energia e propor soluções inovadoras.

- Instruções:

• Divida a classe em grupos de até 5 alunos e apresente a eles o 'caso' do edifício com alto consumo de energia.

• Forneça dados reais ou simulados sobre o consumo de energia do edifício ao longo de um período.

• Os alunos deverão analisar os dados, identificar os principais 'vilões' do consumo elevado e pensar em soluções para reduzir o uso de energia.

• Cada grupo preparará uma apresentação que inclua uma análise dos dados, as soluções propostas e os benefícios esperados.

• As soluções devem incluir o uso de energias renováveis e práticas de eficiência energética.

• Apresente as soluções para a classe e discuta as vantagens e desafios de sua implementação.

Retorno

Duração: (15 - 20 minutos)

A finalidade desta etapa é consolidar o aprendizado dos alunos, permitindo-lhes articular e refletir sobre as experiências práticas. A discussão em grupo ajuda a validar o conhecimento adquirido e a compreender a aplicabilidade dos conceitos de inovação em energia no mundo real. Este momento também serve para desenvolver habilidades de comunicação, argumentação e pensamento crítico, essenciais para a compreensão profunda do tema.

Discussão em Grupo

Após a conclusão das atividades, reúna todos os alunos para uma discussão em grupo. Inicie a discussão com uma breve introdução, destacando a importância de refletir sobre o que foi aprendido e as experiências vivenciadas. Encoraje os alunos a compartilhar suas descobertas e desafios durante as atividades, e peça que discutam como as soluções propostas podem ser aplicadas no mundo real. Utilize as seguintes perguntas para guiar a discussão: Quais foram os maiores desafios ao construir e entender o funcionamento dos modelos de energia renovável? Como vocês acreditam que essas tecnologias podem ser implementadas em larga escala para ajudar o planeta? O que vocês aprenderam sobre o consumo de energia e eficiência energética? Como esse conhecimento pode ser aplicado no dia a dia?

Perguntas Chave

1. Quais foram os principais benefícios e desafios que seu grupo enfrentou ao construir o modelo de energia renovável?

2. Como as soluções que vocês propuseram para o edifício de alto consumo de energia poderiam ser aplicadas no mundo real?

3. De que maneira o conhecimento adquirido sobre energia renovável pode ser usado para promover a sustentabilidade em sua comunidade?

Conclusão

Duração: (5 - 10 minutos)

A finalidade desta etapa de Conclusão é permitir que os alunos consolidem o conhecimento adquirido, relacionando o conteúdo teórico com as atividades práticas realizadas. Além disso, serve para reforçar a importância do tema estudado e como as inovações em energia podem ser aplicadas no cotidiano, incentivando uma reflexão sobre a responsabilidade individual e coletiva em relação ao uso de recursos energéticos.

Resumo

Para encerrar, é crucial recapitular os principais pontos abordados sobre inovação e energia, destacando os conceitos de energia eólica e solar, além das soluções práticas desenvolvidas pelos alunos durante as atividades. Revisitar esses tópicos reforça a compreensão e a importância das tecnologias de energia limpa.

Conexão com a Teoria

A aula de hoje conseguiu conectar de forma eficaz a teoria com a prática, proporcionando aos alunos a oportunidade de aplicar diretamente o conhecimento teórico em situações práticas e inovadoras. Isso foi evidenciado pelas atividades de construção de modelos de parque eólico e dispositivos solares, que simularam cenários reais de aplicação dessas tecnologias.

Fechamento

Por fim, é fundamental ressaltar a relevância do estudo das energias renováveis e da inovação tecnológica no contexto atual. Essas tecnologias não apenas oferecem soluções mais sustentáveis para nossas necessidades energéticas, mas também abrem caminho para uma geração de jovens mais conscientes e preparados para os desafios ambientais futuros.