Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Compreender o conceito de resistividade: Os alunos devem ser capazes de definir resistividade e entender sua importância no estudo da eletricidade. Eles devem entender que a resistividade é uma propriedade inerente a cada material e que determina sua resistência ao fluxo de corrente elétrica.

2. Aplicar a fórmula da 2ª Lei de Ohm: Os alunos devem ser capazes de aplicar a fórmula da 2ª Lei de Ohm para calcular a resistência de um condutor. Eles devem entender que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento e à resistividade do material e inversamente proporcional à sua área de secção transversal.

3. Resolver problemas envolvendo a resistividade e a 2ª Lei de Ohm: Os alunos devem ser capazes de resolver problemas que envolvem a resistividade e a 2ª Lei de Ohm. Eles devem ser capazes de identificar as grandezas envolvidas, aplicar a fórmula corretamente e chegar à solução.

   • Objetivo Secundário: Desenvolver habilidades de raciocínio lógico e matemático na resolução de problemas relacionados à eletricidade.

Objetivos Complementares:

• Estimular a autonomia dos alunos: Promover a pesquisa e o estudo individual como complemento à aula, incentivando os alunos a buscarem informações extras e a resolverem problemas por conta própria.
• Promover a interação em grupo: Incentivar a discussão e o trabalho em equipe na resolução de problemas, promovendo a troca de ideias e o aprendizado colaborativo.
• Aplicar a teoria à prática: Propor atividades práticas ou situações-problema que permitam aos alunos aplicar os conceitos teóricos aprendidos, facilitando a compreensão e a fixação do conteúdo.

Introdução (10 - 12 minutos)

1. Revisão de Conteúdos Anteriores: O professor deve iniciar a aula fazendo uma breve revisão de conceitos já estudados que são fundamentais para o entendimento da aula atual. Isso pode incluir uma revisão de corrente elétrica, resistência elétrica e a 1ª Lei de Ohm. O professor pode fazer perguntas aos alunos para verificar se eles se lembram desses conceitos e em seguida, esclarecer quaisquer dúvidas que possam surgir. (2 - 3 minutos)

2. Situação Problema: O professor pode propor duas situações problema para despertar o interesse dos alunos e introduzir o tema da aula. A primeira situação pode ser: "Por que um fio de cobre conduz eletricidade melhor do que um fio de vidro?" A segunda situação pode ser: "Por que uma lâmpada brilha mais quando ligada em uma tomada de 220V do que em uma tomada de 110V?" Essas perguntas devem servir como gatilho para a Introdução dos conceitos de resistividade e 2ª Lei de Ohm. (3 - 4 minutos)

3. Contextualização da Importância do Assunto: O professor deve explicar aos alunos a importância do estudo da resistividade e da 2ª Lei de Ohm. Deve-se destacar que esses conceitos são fundamentais para a compreensão e o funcionamento de diversos dispositivos e equipamentos elétricos presentes no dia a dia, como lâmpadas, eletrodomésticos, computadores, entre outros. Além disso, a aplicação correta desses conceitos é essencial para a segurança na manipulação e uso desses equipamentos. (2 - 3 minutos)

4. Introdução ao Tópico: Para introduzir o tópico e captar a atenção dos alunos, o professor pode compartilhar duas curiosidades ou fatos interessantes relacionados à resistividade e à 2ª Lei de Ohm. A primeira curiosidade pode ser: "Você sabia que a prata é o metal com a menor resistividade? Por isso, ela é frequentemente usada em fios de alta qualidade." A segunda curiosidade pode ser: "Você sabia que a resistividade de um material pode variar com a temperatura? Isso explica, por exemplo, por que a resistência de um filamento de lâmpada aumenta quando a mesma é ligada, pois a temperatura do filamento também aumenta." Essas curiosidades devem despertar o interesse dos alunos e prepará-los para o estudo mais aprofundado desses conceitos. (2 - 3 minutos)

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Teoria - Resistividade (8 - 10 minutos):

   1.1. Definição de Resistividade: O professor deve começar explicando que a resistividade é uma propriedade inerente a cada material que determina sua resistência ao fluxo de corrente elétrica. Deve-se enfatizar que a resistividade é uma constante característica de cada material e que não depende das dimensões do condutor. Além disso, deve-se mencionar que a resistividade é medida em ohm metro (Ω.m).

   1.2. Condutores e Isolantes: O professor deve explicar que os materiais podem ser classificados em condutores, que possuem baixa resistividade e permitem que a corrente elétrica flua facilmente, e isolantes, que possuem alta resistividade e dificultam a passagem da corrente elétrica.

   1.3. Dependência da Temperatura: O professor deve mencionar que a resistividade de um material pode variar com a temperatura. Alguns materiais, como a maioria dos metais, têm sua resistividade aumentada com o aumento da temperatura (efeito Joule), enquanto outros, como os semicondutores, têm sua resistividade diminuída com o aumento da temperatura.

   1.4. Lei de Ohm e Resistividade: O professor deve lembrar aos alunos que a 1ª Lei de Ohm estabelece que a resistência de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento e à resistividade do material e inversamente proporcional à sua área de secção transversal.

2. Teoria - 2ª Lei de Ohm (8 - 10 minutos):

   2.1. Fórmula da 2ª Lei de Ohm: O professor deve apresentar a fórmula da 2ª Lei de Ohm: V = R.I, onde V é a diferença de potencial (ou tensão) em volts (V), R é a resistência em ohms (Ω) e I é a corrente elétrica em ampères (A). Deve-se enfatizar que essa fórmula pode ser usada para calcular a resistência de um condutor desde que se conheça a diferença de potencial e a corrente elétrica que passa por ele.

   2.2. Aplicação da Fórmula: O professor deve fazer alguns exemplos de aplicação da fórmula, calculando a resistência de um condutor a partir de dados de diferença de potencial e corrente elétrica. Deve-se enfatizar que a unidade de resistência é o ohm (Ω).

   2.3. Importância da 2ª Lei de Ohm: O professor deve explicar que a 2ª Lei de Ohm é uma ferramenta essencial na análise e no projeto de circuitos elétricos. Ela permite, por exemplo, calcular a resistência necessária para limitar a corrente elétrica em um circuito e evitar danos aos componentes.

3. Prática (4 - 5 minutos):

   3.1. Exercícios de Aplicação: O professor deve propor alguns exercícios simples de aplicação dos conceitos de resistividade e 2ª Lei de Ohm. Os alunos devem tentar resolver esses exercícios individualmente ou em grupos, aplicando os conceitos aprendidos. O professor deve circular pela sala, auxiliando os alunos que encontrarem dificuldades e corrigindo os exercícios.

4. Discussão (3 - 4 minutos):

   4.1. Esclarecimento de Dúvidas: O professor deve abrir um espaço para esclarecimento de dúvidas. Os alunos devem ser encorajados a fazer perguntas e a compartilhar suas dificuldades. O professor deve responder as perguntas e esclarecer as dúvidas, garantindo que todos os alunos tenham compreendido os conceitos apresentados.

O Desenvolvimento da aula deve ser conduzido de forma a garantir que todos os alunos tenham compreendido os conceitos apresentados. Para isso, é importante que o professor faça perguntas para verificar a compreensão dos alunos, forneça exemplos e analogias que facilitem o entendimento e esteja disponível para esclarecer dúvidas.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Revisão dos Conceitos (3 - 4 minutos): O professor deve iniciar a fase de Retorno pedindo aos alunos que resumam os conceitos principais que aprenderam durante a aula. Isso pode ser feito de forma oral, onde cada aluno terá a oportunidade de compartilhar o que considera mais importante. O professor deve orientar os alunos a incluírem na discussão os conceitos de resistividade, a fórmula da 2ª Lei de Ohm e como aplicar essa fórmula para calcular a resistência de um condutor. Se necessário, o professor pode complementar as respostas dos alunos, corrigindo possíveis equívocos e esclarecendo dúvidas que ainda possam existir.

2. Conexão com o Mundo Real (2 - 3 minutos): O professor deve pedir aos alunos que reflitam sobre como os conceitos aprendidos na aula se conectam com o mundo real. Eles podem ser incentivados a pensar em exemplos de situações do dia a dia ou de aplicações tecnológicas onde a resistividade e a 2ª Lei de Ohm são relevantes. Por exemplo, eles podem mencionar o uso da 2ª Lei de Ohm na instalação elétrica de uma casa, onde é necessário calcular a resistência dos fios para garantir que a corrente elétrica esteja dentro de limites seguros. Outro exemplo pode ser o uso da resistividade na escolha dos materiais para a construção de fios e cabos que serão usados em diferentes aparelhos e dispositivos.

3. Reflexão Final (2 - 3 minutos): Para finalizar a aula, o professor deve propor que os alunos reflitam durante um minuto sobre as seguintes perguntas:

   3.1. Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?: Os alunos devem pensar e identificar qual foi o conceito que consideram mais relevante e que gostariam de aprofundar em estudos futuros.

   3.2. Quais questões ainda não foram respondidas?: Os alunos devem pensar e identificar quais questões ainda não foram respondidas e quais dúvidas eles gostariam de esclarecer em aulas futuras ou através de estudos individuais.

4. Feedback e Esclarecimento de Dúvidas (1 minuto): O professor deve encorajar os alunos a compartilharem suas reflexões com a turma, esclarecer quaisquer dúvidas restantes e agradecer a participação de todos.

O Retorno é uma etapa crucial para consolidar o aprendizado e verificar se os Objetivos da aula foram alcançados. Além disso, a reflexão final ajuda a promover a metacognição, ou seja, a consciência dos próprios processos de aprendizagem, o que é essencial para o Desenvolvimento de habilidades de estudo e aprendizado autônomo.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos): O professor deve recapitular os principais pontos abordados durante a aula. Isso inclui a definição de resistividade, a diferença entre condutores e isolantes, a relação entre resistividade e temperatura, a fórmula da 2ª Lei de Ohm e como utilizá-la para calcular a resistência de um condutor. O professor deve enfatizar a importância desses conceitos para a compreensão e o funcionamento de dispositivos elétricos e para a segurança na manipulação e uso desses dispositivos.

2. Conexão entre Teoria e Prática (1 - 2 minutos): O professor deve destacar como a aula conectou a teoria, a prática e a aplicação dos conceitos. Isso pode ser feito relembrando os exercícios de aplicação realizados durante a aula e como eles permitiram aos alunos colocar em prática os conceitos teóricos. O professor pode também reforçar a relevância desses conceitos para a resolução de problemas práticos do dia a dia, como a instalação elétrica de uma casa.

3. Materiais Complementares (1 minuto): O professor deve sugerir materiais de estudo complementares para os alunos que desejam aprofundar seus conhecimentos sobre o tema. Esses materiais podem incluir livros, artigos, vídeos e sites de física. O professor pode também indicar exercícios extras para que os alunos possam praticar o conteúdo em casa.

4. Importância do Assunto (1 - 2 minutos): Para finalizar, o professor deve reafirmar a importância do estudo da resistividade e da 2ª Lei de Ohm. Deve-se destacar que esses conceitos são fundamentais para a compreensão e o funcionamento de dispositivos elétricos presentes em nosso cotidiano. Além disso, a aplicação correta desses conceitos é essencial para a segurança na manipulação e uso desses dispositivos. O professor pode também mencionar que o entendimento desses conceitos é fundamental para o estudo de outras áreas da física e para o Desenvolvimento de habilidades de raciocínio lógico e matemático.