Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de capacitores: Os alunos devem ser capazes de entender o que são capacitores, como eles funcionam e qual é a sua utilidade em circuitos elétricos. Isso inclui a definição de capacitância, carga e tensão em um capacitor.

2. Identificar capacitores em um circuito em paralelo: Os alunos devem ser capazes de identificar a presença de capacitores em um circuito e determinar se estão conectados em série ou em paralelo.

3. Calcular a capacitância total em um circuito em paralelo: Os alunos devem ser capazes de calcular a capacitância total de um circuito quando capacitores estão conectados em paralelo. Isso inclui a aplicação da fórmula correta e a resolução de problemas práticos.

Objetivos secundários:

• Promover a colaboração em grupo: A aula invertida favorece o trabalho em equipe e a colaboração entre os alunos. Os alunos devem ser incentivados a trabalhar juntos na resolução de problemas e discussão dos conceitos.

• Estimular o pensamento crítico: Os alunos devem ser incentivados a pensar criticamente sobre os conceitos apresentados, fazendo perguntas e propondo soluções para problemas complexos.

Introdução (10 - 12 minutos)

1. Revisão de conceitos prévios: O professor deve iniciar a aula relembrando os conceitos de eletricidade já estudados, como corrente, tensão, resistência e o funcionamento de circuitos simples. Essa revisão pode ser feita de forma interativa, fazendo perguntas aos alunos e incentivando a participação ativa. (3 - 4 minutos)

2. Situação-problema 1 - "O pisca-pisca de Natal": O professor deve apresentar uma situação em que vários pisca-piscas de Natal, cada um com seu próprio capacitor, estão conectados a uma mesma fonte de energia. O problema é que alguns pisca-piscas estão piscando mais rápido do que outros. Os alunos devem ser desafiados a pensar em como a adição de mais capacitores ao circuito poderia afetar a velocidade de piscagem dos pisca-piscas. (2 - 3 minutos)

3. Contextualização da importância do assunto: O professor deve explicar que os capacitores são componentes amplamente utilizados em eletrônica e em muitos dispositivos do dia a dia, como TVs, computadores e celulares. Ele deve destacar a importância de compreender como os capacitores se comportam em diferentes configurações para poderem ser corretamente utilizados e diagnosticados em situações reais. (1 - 2 minutos)

4. Curiosidade 1 - "A corrida de carga": O professor deve apresentar uma curiosidade envolvendo capacitores. Ele pode contar a história de uma corrida de carga, um evento em que os participantes devem construir um veículo que é alimentado por um capacitor. O objetivo da corrida é percorrer a maior distância possível antes que o capacitor se descarregue completamente. Essa curiosidade serve para despertar o interesse dos alunos pelo assunto e mostrar que a eletricidade e os capacitores podem ser divertidos e fascinantes. (1 - 2 minutos)

5. Apresentação do tópico: Finalmente, o professor deve introduzir o tópico da aula - capacitores em paralelo. Ele deve explicar que, em um circuito com capacitores em paralelo, a carga é compartilhada entre os capacitores, o que resulta em uma maior capacitância total. O professor pode também mencionar que este é um conceito que será explorado em profundidade durante a aula. (1 - 2 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade 1 - "Construção de um circuito com capacitores em paralelo": Os alunos serão divididos em grupos e cada grupo receberá um kit de montagem de circuitos, que incluirá capacitores de diferentes capacitâncias, fios, uma bateria e uma lâmpada. O objetivo da atividade é construir um circuito em que os capacitores estão conectados em paralelo e observar como isso afeta o brilho da lâmpada. O professor deve orientar a montagem dos circuitos, mas a resolução dos problemas que possam surgir e a interpretação dos resultados devem ser feitas pelos próprios alunos. (10 - 12 minutos)

   • Passo 1: O professor deve distribuir os materiais e explicar brevemente como cada um deles funciona. Ele deve reforçar que os capacitores são os componentes principais do circuito e que a lâmpada serve como indicador do comportamento do circuito.

   • Passo 2: Os alunos devem, então, montar o circuito de acordo com as instruções do professor. Cada grupo deve registrar a capacitância dos capacitores utilizados e o brilho da lâmpada.

   • Passo 3: Após a montagem, os alunos devem discutir em grupo o que observaram. Eles devem tentar relacionar a mudança no brilho da lâmpada com a mudança na capacitância dos capacitores.

   • Passo 4: Finalmente, os alunos devem escrever um relatório curto descrevendo a atividade e explicando o que eles aprenderam com ela.

2. Atividade 2 - "Jogo 'Carga Compartilhada'": Esta atividade tem como objetivo reforçar a compreensão dos alunos sobre como a carga é compartilhada entre os capacitores em um circuito em paralelo. O professor deve preparar cartas com diferentes valores de capacitância e um conjunto de fichas de carga. Os alunos, em seus grupos, devem receber um conjunto de cartas e fichas e devem jogar o jogo, tentando distribuir as fichas de carga de forma que a carga total seja a mesma em todos os grupos, assim como a carga é compartilhada entre os capacitores em um circuito em paralelo. (10 - 12 minutos)

   • Passo 1: O professor deve explicar as regras do jogo e a relação entre o jogo e o conceito de capacitores em paralelo.

   • Passo 2: Os alunos devem jogar o jogo e discutir em grupo as estratégias que estão usando.

   • Passo 3: Depois de terminar o jogo, os alunos devem refletir sobre o que aprenderam com a atividade e como isso se relaciona com o conceito de capacitores em paralelo. Eles devem compartilhar suas reflexões com a classe.

3. Discussão em grupo e feedback: Após a Conclusão das atividades, o professor deve promover uma discussão em grupo sobre as observações e conclusões dos alunos. Ele deve incentivar os alunos a fazer perguntas, esclarecer dúvidas e compartilhar suas experiências. O professor deve fornecer feedback construtivo e corrigir quaisquer concepções errôneas que possam surgir. (5 - 6 minutos)

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discussão em grupo (3 - 4 minutos): O professor deve conduzir uma discussão em sala de aula com todos os alunos, onde cada grupo compartilhará suas conclusões e descobertas das atividades práticas. Esta é uma oportunidade para os alunos aprenderem uns com os outros, compararem suas experiências e perceberem as diferentes abordagens para a resolução dos problemas. O professor deve observar as contribuições de cada grupo e enfatizar os pontos-chave que foram discutidos.

2. Conexão com a teoria (2 - 3 minutos): O professor deve então conectar as atividades práticas com os conceitos teóricos apresentados. Ele pode fazer isso revisitando as fórmulas e teorias discutidas na parte inicial da aula e mostrando como elas se aplicam aos experimentos realizados. Por exemplo, o professor pode demonstrar como a fórmula da capacitância total em um circuito em paralelo se aplica aos resultados das atividades práticas. Esta etapa é crucial para garantir que os alunos entendam a relevância dos conceitos teóricos e como eles se manifestam na prática.

3. Reflexão individual (2 - 3 minutos): Para concluir a aula, o professor deve propor que os alunos reflitam individualmente sobre o que aprenderam. Ele pode fazer isso através de perguntas direcionadas, como:

   • Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?
   • Quais questões ainda não foram respondidas?
   • Como você pode aplicar o que aprendeu hoje em situações do dia a dia ou em outras disciplinas?

   Os alunos devem ter alguns momentos para pensar sobre essas perguntas e, em seguida, ter a oportunidade de compartilhar suas respostas com a classe. O professor deve encorajar os alunos a serem honestos em suas reflexões e a expressarem quaisquer dúvidas ou preocupações que possam ter.

4. Feedback do professor (1 minuto): Por fim, o professor deve fornecer um feedback geral sobre a aula, destacando os pontos fortes e as áreas que podem precisar de mais prática. Ele deve elogiar o esforço dos alunos e encorajá-los a continuar estudando e praticando o que aprenderam. O professor também deve reforçar a relevância dos conceitos aprendidos e como eles podem ser úteis no mundo real. Por exemplo, ele pode mencionar como a compreensão dos capacitores em paralelo pode ser aplicada na manutenção de eletrônicos ou na resolução de problemas de energia em casa.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos conteúdos (1 - 2 minutos): O professor deve começar a Conclusão relembrando os principais pontos discutidos durante a aula. Ele deve recapitular a definição de capacitores, a diferença entre capacitores em série e em paralelo, a fórmula para calcular a capacitância total em um circuito em paralelo e a importância prática desses conceitos. O professor pode usar um diagrama na lousa ou slides de apresentação para visualizar esses pontos.

2. Conexão entre teoria e prática (1 - 2 minutos): Em seguida, o professor deve explicar como a aula conectou a teoria à prática. Ele deve reforçar como as atividades práticas, como a construção do circuito e o jogo "Carga Compartilhada", ajudaram os alunos a entender de forma mais concreta e aplicada os conceitos teóricos apresentados. O professor pode relembrar as observações mais interessantes ou surpreendentes feitas pelos alunos durante as atividades e como elas ilustram os conceitos teóricos.

3. Materiais extras (1 - 2 minutos): O professor deve então sugerir materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seu conhecimento sobre capacitores em paralelo. Esses materiais podem incluir vídeos explicativos, sites interativos, livros de referência e exercícios adicionais. O professor deve fornecer os links ou referências para esses materiais e encorajar os alunos a explorá-los em seu próprio ritmo.

4. Aplicação no dia a dia (1 minuto): Por fim, o professor deve destacar a relevância do assunto para a vida cotidiana dos alunos. Ele pode mencionar exemplos de aplicações de capacitores em paralelo em tecnologias que os alunos usam todos os dias, como carregadores de celular, TVs e computadores. O professor deve enfatizar que, ao entender como os capacitores funcionam em paralelo, os alunos terão uma compreensão mais profunda e útil do mundo ao seu redor.