Plano de Aula | Metodologia Teachy | Trabalho: Energia Potencial Gravitacional

Objetivos

Duração: 10 a 15 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é fornecer uma visão clara e direcionada do que os alunos devem alcançar ao final da aula. Ao definir objetivos principais e secundários, o professor estabelece metas concretas de aprendizado, facilitando a condução das atividades e o foco dos estudantes durante a aula.

Objetivos principais:

1. Calcular a energia potencial gravitacional de um corpo com base em sua altura e massa.

2. Relacionar a energia potencial gravitacional com a energia cinética, especialmente em situações práticas como o movimento de um corpo descendo uma rampa.

Objetivos secundários:

1. Fomentar o pensamento crítico dos alunos ao aplicar conceitos teóricos em situações práticas do cotidiano.
2. Estimular o trabalho em grupo e a colaboração entre os estudantes através de atividades digitais.

Introdução

Duração: 10 a 15 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é ativar o conhecimento prévio dos alunos e engajá-los de forma interativa e prática no tema da aula. Ao utilizar um aquecimento que envolve pesquisa em tempo real e discussão, o professor cria um ambiente dinâmico que facilita a compreensão e o interesse pelo assunto abordado.

Aquecendo

Explique brevemente que a energia potencial gravitacional é a energia que um corpo possui devido à sua posição em um campo gravitacional, geralmente em relação à superfície da Terra. Em seguida, peça aos alunos que usem seus celulares para buscar um fato interessante sobre energia potencial gravitacional, como, por exemplo, a energia armazenada em uma represa hidroelétrica ou a altura de um arranha-céu famoso e a energia potencial de um objeto no topo dele. Estimule-os a compartilhar esses fatos com a turma.

Reflexões Iniciais

1. Qual a definição de energia potencial gravitacional?

2. Como a altura de um objeto influencia sua energia potencial gravitacional?

3. Que exemplos do cotidiano mostram a aplicação da energia potencial gravitacional?

4. Como a energia potencial gravitacional se relaciona com a energia cinética?

5. Alguém encontrou algum fato interessante sobre energia potencial gravitacional para compartilhar?

Desenvolvimento

Duração: 60 a 70 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é proporcionar aos alunos uma oportunidade de aplicar os conceitos de energia potencial gravitacional e energia cinética em cenários práticos e criativos. Ao utilizar tecnologias digitais, a aula torna-se mais envolvente e contextualizada com a realidade dos estudantes, promovendo um aprendizado ativo e colaborativo.

Sugestões de Atividades

Recomenda-se que seja realizada apenas uma das atividades sugeridas

Atividade 1 -  Construindo o Castelo de Energia 

> Duração: 60 a 70 minutos

- Objetivo: Aplicar conceitos de energia potencial gravitacional e sua variação com a energia cinética em um cenário criativo e interativo.

- Descrição: Os alunos serão divididos em grupos e deverão criar um castelo medieval virtual utilizando uma plataforma de construção 3D, como o Tinkercad ou o Roblox Studio. O castelo deve ter diferentes níveis de altura e os grupos deverão calcular a energia potencial gravitacional dos objetos (como catapultas, baldes d'água, etc.) posicionados em diferentes pontos do castelo, além de simular a variação da energia ao descerem rampas ou escadas.

- Instruções:

• Formar grupos de no máximo 5 pessoas.

• Escolher uma plataforma de construção 3D (Tinkercad ou Roblox Studio).

• Criar um castelo medieval com pelo menos 3 níveis de altura distintos.

• Posicionar diferentes objetos em vários pontos do castelo.

• Calcular a energia potencial gravitacional dos objetos com base em suas posições.

• Simular a descida dos objetos por rampas ou escadas e calcular a variação da energia potencial gravitacional e cinética durante o movimento.

• Apresentar o trabalho final em uma série de slides ou um vídeo curto explicando os cálculos realizados e as observações feitas.

Atividade 2 -  Gamificação: Aventura de Energia em Realidade Aumentada 

> Duração: 60 a 70 minutos

- Objetivo: Ensinar os conceitos de energia potencial gravitacional de maneira interativa e imersiva através de uma experiência de realidade aumentada.

- Descrição: Os alunos usarão uma aplicação de realidade aumentada (AR) para criar uma aventura gamificada onde um personagem deve descer uma montanha. Os alunos configurarão diferentes alturas e objetos ao longo do percurso que o personagem deverá coletar, calculando a energia potencial gravitacional e a energia cinética em diferentes pontos do trajeto.

- Instruções:

• Formar grupos de no máximo 5 pessoas.

• Baixar e instalar uma aplicação de realidade aumentada (como o AR Makr ou o CoSpaces Edu).

• Configurar um cenário de montanha dentro da aplicação.

• Adicionar objetos colecionáveis em diferentes alturas da montanha.

• Calcular a energia potencial gravitacional para cada altura e a variação da energia conforme o personagem desce a montanha.

• Utilizar a aplicação para simular a descida do personagem e coletar os dados.

• Preparar uma apresentação final que mostre o percurso, os cálculos realizados e as conclusões tiradas.

Atividade 3 -  Desafio do Influenciador Científico 

> Duração: 60 a 70 minutos

- Objetivo: Integrar o ensino de física com habilidades de comunicação digital, incentivando a criatividade e a aplicação prática dos conceitos de energia em situações cotidianas.

- Descrição: Os grupos de alunos irão criar um vídeo estilo 'vlog' onde um influenciador digital ensina os conceitos de energia potencial gravitacional e energia cinética, usando exemplos da vida cotidiana. Eles devem apresentar cálculos reais e abordar como essas energias se manifestam em diferentes situações, como em brinquedos de parque de diversões ou em esportes radicais.

- Instruções:

• Formar grupos de no máximo 5 pessoas.

• Escolher exemplos da vida cotidiana que ilustram a energia potencial gravitacional (como uma montanha-russa, um bungee jump, uma tirolesa).

• Roteirizar e planejar o vídeo, dividindo as tarefas entre os integrantes do grupo.

• Realizar cálculos reais de energia potencial e cinética para os exemplos escolhidos.

• Gravar o vídeo utilizando celulares.

• Editar o vídeo para incluir gráficos, explicações e cálculos.

• Publicar o vídeo em uma plataforma de compartilhamento de vídeos (como YouTube ou TikTok) e compartilhar o link com a turma.

Retorno

Duração: 15 a 20 minutos

A finalidade desta etapa do plano de aula é promover a reflexão sobre a experiência prática e consolidar o aprendizado através da troca de ideias e feedbacks entre os alunos. Esta é uma oportunidade para os estudantes desenvolverem habilidades de comunicação, crítica construtiva e colaboração, fortalecendo o entendimento dos conceitos discutidos e aplicados durante a aula.

Discussão em Grupo

Promova uma discussão em grupo com todos os alunos, onde os grupos compartilham o que aprenderam ao realizar a experiência e suas conclusões. Sugira uma breve introdução para a discussão, como:

'Vamos agora compartilhar o que aprendemos com nossas atividades. Cada grupo terá a oportunidade de apresentar os principais pontos de sua experiência, os cálculos que realizaram e as observações que fizeram. Após cada apresentação, teremos um breve espaço para perguntas e comentários, para que possamos refletir juntos sobre os diferentes aspectos da energia potencial gravitacional e como ela se relaciona com a energia cinética nas nossas experiências.'

Reflexões

1. Quais foram as principais dificuldades encontradas ao calcular a energia potencial gravitacional e a energia cinética nas atividades? 2. Como a variação da altura influenciou os resultados obtidos nos cálculos da energia potencial gravitacional? 3. Em que pontos as diferentes plataformas digitais utilizadas (Tinkercad, Roblox Studio, AR) facilitaram ou dificultaram a compreensão dos conceitos de energia?

Feedback 360°

Instrua os alunos a realizar uma etapa de feedback 360°, onde cada aluno deve receber um feedback dos outros integrantes do grupo em que trabalhou na atividade. Oriente os alunos a dar um feedback construtivo e respeitoso, focando em aspectos positivos e áreas que podem ser melhoradas. Sugira que usem frases como:

'Eu gostei de como você...', 'Você poderia melhorar em...', 'Foi muito útil quando você...'. Isso ajudará a criar um ambiente seguro e colaborativo para o aprendizado.

Conclusão

Duração: 10 a 15 minutos

Finalidade: Esta etapa tem como finalidade consolidar o aprendizado, conectando os conceitos discutidos com aplicações práticas no mundo atual. Além disso, reforça a importância do tema abordado e promove uma reflexão sobre como o conhecimento adquirido pode ser utilizado em diversas áreas do cotidiano. 邏

Resumo

Resumo da Aula: ✨ Vamos relembrar de uma forma divertida? Imagine que somos super-heróis dos castelos medievais digitais! Exploramos energias mágicas chamadas energia potencial gravitacional e energia cinética. Lembram das catapultas e rampas no Tinkercad ou Roblox Studio? Cada vez que nosso objeto descia, transformava energia potencial em cinética. Tudo isso com a ajuda de fórmulas que calcularam nossas forças mágicas! 

No Mundo

No Mundo Atual:  A energia potencial gravitacional está presente em nosso dia a dia, mesmo que a gente não perceba. Desde a água que move turbinas para gerar eletricidade até os brinquedos radicais que adoramos em parques de diversão, tudo está conectado! Vivemos em um mundo onde a física torna as coisas possíveis, e entender essas energias nos ajuda a aproveitar melhor os recursos naturais e inovar ainda mais em tecnologias que usam essas forças. ⚡

Na Prática

Aplicações: A energia potencial gravitacional não só nos ajuda a entender o movimento dos objetos, mas também é crucial para calcular a eficiência de sistemas de energia renovável, como hidrelétricas. Além disso, esse conhecimento é essencial para o design de brinquedos de parques de diversões, segurança em esportes radicais e até mesmo em projetos arquitetônicos. ️️