Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de Campo Magnético: Os alunos devem ser capazes de explicar o que é um campo magnético, como é gerado e como se comporta. Eles também devem ser capazes de distinguir entre um campo magnético gerado por um ímã e o gerado por uma corrente elétrica.

2. Entender a Bobina: Os alunos devem entender o que é uma bobina, como ela é formada, e o que acontece com o campo magnético quando uma corrente elétrica passa por ela. Eles também devem ser capazes de descrever a diferença entre uma bobina e um ímã.

3. Aplicar o Conceito de Campo Magnético em Bobinas: Os alunos devem ser capazes de aplicar o conceito de campo magnético em bobinas para explicar fenômenos do dia a dia, como a geração de energia em geradores eólicos, a operação de alto-falantes ou o funcionamento de um transformador.

   Objetivos Secundários:

   • Desenvolver Pensamento Crítico: Ao longo da aula, os alunos devem ser encorajados a fazer perguntas, a debater ideias e a formular hipóteses, promovendo o Desenvolvimento do pensamento crítico.

   • Promover a Aprendizagem Ativa: O modelo de aula invertida promove a aprendizagem ativa, onde os alunos são protagonistas do seu próprio aprendizado. Isso é importante para a internalização dos conceitos abordados.

Introdução (10 - 12 minutos)

1. Revisão de Conteúdos Prévios: O professor deve iniciar a aula relembrando os conceitos de corrente elétrica, magnetismo e ímãs, que foram abordados em aulas anteriores. Essa revisão pode ser feita através de perguntas direcionadas aos alunos, ou até mesmo com a projeção de imagens e vídeos que ilustrem esses conceitos. É importante garantir que os alunos tenham compreendido esses conteúdos antes de avançar para o tópico do dia. (3 - 5 minutos)

2. Situações Problema: Para despertar o interesse dos alunos e contextualizar a importância do assunto, o professor pode propor duas situações problema:

   • Como a energia é gerada em um gerador eólico?
   • Como um alto-falante produz som? (3 - 5 minutos)

3. Contextualização: O professor deve explicar que entender o campo magnético gerado por uma bobina é fundamental para entender como esses dispositivos funcionam. Por exemplo, no caso do gerador eólico, a rotação das hélices faz com que uma bobina gire em um campo magnético, gerando eletricidade. No caso do alto-falante, uma bobina que está presa a um cone de papel se move para frente e para trás dentro de um campo magnético, produzindo som. (2 - 3 minutos)

4. Introdução ao Tópico: Para introduzir o tópico de forma interessante, o professor pode:

   • Compartilhar curiosidades: Por exemplo, a invenção da bobina revolucionou a indústria elétrica, tornando possível a transmissão de energia a longas distâncias.
   • Contar histórias: Por exemplo, a história da descoberta do campo magnético por Oersted, ou a história do cientista Michael Faraday, que usou bobinas para fazer experimentos que levaram à descoberta da indução eletromagnética, o princípio básico por trás do funcionamento de geradores e transformadores. (2 - 4 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade "Montando uma Bobina" (10 - 12 minutos)

   • Divisão dos Alunos: Os alunos serão divididos em grupos de até 5 pessoas.
   • Materiais Necessários: Cada grupo receberá um fio de cobre, uma pilha e um prego de ferro. O professor deve garantir que todos os materiais estão disponíveis e em quantidade suficiente para todos os grupos.
   • Instruções: O professor deve instruir os alunos a desenrolar o fio de cobre e a enrolá-lo no prego, formando uma bobina. Em seguida, os alunos devem conectar os extremos do fio de cobre aos terminais da pilha.
   • Monitoramento das Atividades: Durante a atividade, o professor deve circular pela sala, monitorando as atividades dos alunos, esclarecendo dúvidas e orientando a montagem da bobina.
   • Finalização: Quando todos os grupos terminarem a atividade, o professor deve pedir que os alunos observem o que acontece quando a bobina é conectada à pilha. Eles devem notar que a bobina cria um campo magnético que atrai o prego de ferro, demonstrando na prática o conceito de campo magnético gerado por uma bobina.

2. Atividade "Explorando os Campos Magnéticos" (10 - 12 minutos)

   • Divisão dos Alunos: Os alunos permanecerão nos mesmos grupos da atividade anterior.
   • Materiais Necessários: Cada grupo receberá um ímã, uma bússola e uma bobina (a mesma utilizada na atividade anterior).
   • Instruções: O professor deve instruir os alunos a moverem o ímã perto da bobina e observarem o que acontece. Eles devem notar que a agulha da bússola se move, indicando a presença de um campo magnético. Em seguida, os alunos devem inverter a conexão da bobina com a pilha e repetir o movimento do ímã. Eles devem observar que a agulha da bússola se move na direção oposta, indicando a inversão do campo magnético.
   • Monitoramento das Atividades: O professor deve monitorar as atividades dos alunos, esclarecendo dúvidas e incentivando a observação e o registro das descobertas.
   • Finalização: Quando todos os grupos terminarem a atividade, o professor deve promover uma discussão em sala de aula, pedindo aos alunos que compartilhem suas observações e conclusões. O professor deve reforçar o conceito de campo magnético e como ele é afetado pela mudança na direção da corrente elétrica na bobina.

3. Atividade "Aplicando o Conceito de Campo Magnético em Bobinas" (5 - 6 minutos)

   • Divisão dos Alunos: Os alunos permanecerão nos mesmos grupos da atividade anterior.
   • Materiais Necessários: Cada grupo receberá imagens de dispositivos do dia a dia, como geradores eólicos, alto-falantes e transformadores.
   • Instruções: O professor deve instruir os alunos a identificarem onde há bobinas nesses dispositivos e a explicarem como o campo magnético gerado pela bobina é utilizado para o funcionamento do dispositivo.
   • Monitoramento das Atividades: O professor deve circular pela sala, monitorando as atividades dos alunos, esclarecendo dúvidas e orientando as discussões.
   • Finalização: Quando todos os grupos terminarem a atividade, o professor deve pedir que alguns grupos compartilhem suas respostas com a turma. O professor deve complementar as explicações dos alunos, se necessário, reforçando o conceito de campo magnético e sua aplicação em bobinas para o funcionamento de diversos dispositivos do dia a dia.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discussão em Grupo (3 - 4 minutos)

   • O professor deve reunir todos os alunos em uma grande roda de discussão. Cada grupo terá até 2 minutos para compartilhar as soluções ou conclusões que alcançaram em suas atividades. O professor deve garantir que todos os grupos tenham a oportunidade de falar.
   • Durante as apresentações, o professor deve incentivar os alunos a fazerem perguntas para os outros grupos, promovendo um ambiente de aprendizado colaborativo.
   • O professor deve fazer anotações sobre as discussões, destacando os pontos mais importantes e as dúvidas que surgirem.

2. Conexão com a Teoria (2 - 3 minutos)

   • Após as apresentações, o professor deve retomar os conceitos teóricos discutidos no início da aula e fazer a conexão com as atividades práticas realizadas pelos alunos.
   • O professor deve destacar como a montagem da bobina e a observação dos campos magnéticos reforçaram os conceitos teóricos, e como a análise dos dispositivos do dia a dia permitiu uma compreensão prática e aplicada desses conceitos.

3. Reflexão Individual (1 - 2 minutos)

   • O professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que aprenderam na aula.
   • Para auxiliar nessa reflexão, o professor pode fazer perguntas como:
     1. Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?
     2. Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Os alunos devem ter um minuto para pensar sobre essas perguntas.

4. Compartilhamento das Reflexões (1 - 2 minutos)

   • Após a reflexão individual, o professor deve pedir que alguns alunos compartilhem suas respostas com a turma.
   • O professor deve encorajar os alunos a expressarem suas dúvidas, inseguranças e descobertas, promovendo um ambiente de aprendizado aberto e acolhedor.
   • O professor deve fazer anotações sobre as reflexões dos alunos, que podem ser utilizadas para nortear as próximas aulas e atividades.

5. Encerramento (1 minuto)

   • Para encerrar a aula, o professor deve ressaltar a importância do campo magnético e da bobina em diversas aplicações do dia a dia, como a geração de energia em geradores eólicos, o funcionamento de alto-falantes e transformadores, entre outros.
   • O professor deve também reforçar que o entendimento desses conceitos é fundamental para a compreensão de fenômenos físicos mais complexos, e que os alunos estarão cada vez mais preparados para enfrentar desafios futuros na disciplina.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos)

   • O professor deve fazer um resumo dos conceitos principais abordados na aula, reforçando o entendimento dos alunos sobre o campo magnético e a bobina.
   • Deve-se enfatizar a definição dos campos magnéticos e como eles são gerados por correntes elétricas, tanto em ímãs quanto em bobinas. Também é importante reforçar a diferença entre ímãs e bobinas.
   • O professor deve recapitular as atividades práticas realizadas pelos alunos e como elas ajudaram a reforçar e aplicar os conceitos teóricos.

2. Conexão da Teoria com a Prática (1 - 2 minutos)

   • O professor deve explicar como a aula conectou a teoria, a prática e as aplicações dos conceitos.
   • Deve-se enfatizar como a montagem da bobina e a observação dos campos magnéticos reforçaram os conceitos teóricos, e como a análise dos dispositivos do dia a dia permitiu uma compreensão prática e aplicada desses conceitos.

3. Materiais Complementares (1 - 2 minutos)

   • O professor deve sugerir materiais de estudo complementares para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre o campo magnético e a bobina.
   • Esses materiais podem incluir vídeos explicativos, simulações interativas, sites de referência, livros didáticos, entre outros.
   • O professor deve compartilhar essas sugestões com a turma, seja através de um e-mail, mensagem no ambiente virtual de aprendizagem ou anotações no quadro.

4. Aplicações no Dia a Dia (1 minuto)

   • Por fim, o professor deve reforçar as aplicações práticas e relevantes dos conceitos aprendidos na aula.
   • Deve-se ressaltar como o entendimento do campo magnético gerado por uma bobina é fundamental para entender o funcionamento de dispositivos comuns, como geradores eólicos, alto-falantes, transformadores, entre outros.
   • O professor deve encorajar os alunos a observarem esses conceitos em ação em seu dia a dia, promovendo a conexão entre a teoria e a prática.