Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Compreender o conceito de resistividade: Os alunos devem ser capazes de definir resistividade como uma propriedade inerente de um material que determina a facilidade com a qual a corrente elétrica flui através dele. Além disso, devem entender que a resistividade depende das características intrínsecas do material, como sua composição e estrutura.

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

3. Resolver problemas práticos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm: Os alunos devem ser capazes de resolver problemas práticos que envolvam a resistividade de um material e a aplicação da 2ª Lei de Ohm. Isso inclui calcular a resistência de um fio de comprimento e diâmetro conhecidos, e determinar o comprimento de um fio dado sua resistência e diâmetro.

Objetivos Secundários:

• Desenvolver habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas: Através da resolução de problemas práticos, os alunos devem desenvolver suas habilidades de pensamento crítico e resolução de problemas, aplicando os conceitos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm em diferentes contextos.

• Promover a aprendizagem ativa: O plano de aula foi projetado para promover a aprendizagem ativa, incentivando os alunos a participarem ativamente das discussões e atividades práticas.

Introdução (10 - 15 minutos)

1. Revisão dos conceitos anteriores: O professor deve começar a aula relembrando os conceitos de corrente elétrica, resistência e a 1ª Lei de Ohm. Esta revisão pode ser feita através de perguntas direcionadas aos alunos, incentivando a participação deles e verificando a retenção desses conceitos fundamentais.

2. Situações-problema: Em seguida, o professor deve apresentar duas situações-problema que envolvem a resistividade e a aplicação da 2ª Lei de Ohm. Por exemplo:

   • "Imagine que você tem dois fios feitos do mesmo material, mas um é duas vezes mais longo que o outro. Qual fio tem a maior resistência e por quê?"
   • "Suponha que você tem um fio com uma resistência de 10 ohms. Se você aumentar o diâmetro do fio, a resistência aumenta ou diminui?"

3. Contextualização: Em seguida, o professor deve contextualizar a importância do tópico, explicando que a resistividade é uma propriedade fundamental dos materiais usados em fios e cabos elétricos. O conhecimento da resistividade permite projetar sistemas elétricos eficientes e seguros. Além disso, a aplicação da 2ª Lei de Ohm é essencial para entender como a resistência elétrica afeta o fluxo de corrente em um circuito.

4. Introdução ao tópico: Para despertar o interesse dos alunos, o professor pode compartilhar curiosidades ou aplicações do tópico. Por exemplo:

   • "Você sabia que a resistividade do cobre é cerca de 1/60 da resistividade do ferro? Esta é uma das razões pelas quais o cobre é amplamente utilizado em fios elétricos."
   • "A 2ª Lei de Ohm é usada em muitas aplicações do dia a dia. Por exemplo, ao conectar um alto-falante a um amplificador, a resistência do alto-falante deve ser compatível com a potência do amplificador, caso contrário, o alto-falante pode queimar."

Com essa Introdução, os alunos devem estar preparados para o Desenvolvimento da aula, com uma compreensão clara da relevância e aplicação dos conceitos a serem abordados.

Desenvolvimento (20 - 25 minutos)

1. Atividade de Modelagem (10 - 15 minutos)

   • Preparação: O professor deve organizar os alunos em grupos de três ou quatro. Cada grupo receberá um conjunto de materiais: fios de diferentes materiais (cobre, ferro, alumínio), régua, fita métrica e um multímetro (ou um amperímetro e um voltímetro separados).

   • Atividade: Cada grupo deve medir o comprimento, diâmetro e resistência de cada fio. Os alunos devem anotar os valores medidos e o material do fio.

   • Análise e Discussão: Após a medição, os grupos devem calcular a resistividade de cada fio usando a 2ª Lei de Ohm. Em seguida, devem comparar os valores obtidos com os valores de resistividade fornecidos para cada material. Isso permitirá que os alunos vejam a relação entre a resistividade e as características do material.

   • Conclusões: Os grupos devem discutir em conjunto as conclusões obtidas. O professor deve guiar a discussão, destacando as principais observações e reforçando os conceitos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm.

2. Atividade Prática (10 - 15 minutos)

   • Preparação: O professor deve fornecer aos alunos uma série de problemas práticos que envolvem a resistividade e a 2ª Lei de Ohm. Os problemas devem variar em dificuldade para atender às necessidades de diferentes níveis de habilidade dos alunos.

   • Atividade: Os alunos, ainda em grupos, devem trabalhar juntos para resolver os problemas. Eles devem usar as fórmulas da 2ª Lei de Ohm e a equação da resistividade para calcular as respostas.

   • Resolução de Problemas: O professor deve circular pela sala, oferecendo orientações e esclarecendo dúvidas conforme necessário. O objetivo é que os alunos apliquem os conceitos aprendidos para resolver problemas reais.

   • Apresentação das Soluções: Após o tempo determinado, cada grupo deve apresentar a solução para pelo menos um dos problemas. O professor deve facilitar uma discussão em sala de aula, permitindo que os alunos compartilhem suas estratégias de resolução de problemas e aprendam uns com os outros.

Essas atividades permitem que os alunos explorem os conceitos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm de maneira prática e interativa. Ao trabalhar em grupos, os alunos também têm a oportunidade de desenvolver habilidades de colaboração e comunicação.

Retorno (10 - 15 minutos)

1. Discussão em Grupo (5 - 7 minutos):

   • O professor deve reunir todos os alunos em um grande grupo e pedir a cada grupo que compartilhe suas soluções ou conclusões das atividades anteriores.
   • Cada grupo terá no máximo 3 minutos para apresentar, o que incentivará a clareza e a concisão em suas apresentações.
   • O professor deve incentivar a troca de ideias entre os grupos, permitindo que façam perguntas uns aos outros e comentem as apresentações dos colegas.
   • Esta discussão em grupo permitirá que os alunos vejam uma variedade de abordagens para a resolução de problemas e reforçará os conceitos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm.

2. Verificação do Professor (3 - 5 minutos):

   • Após as apresentações dos grupos, o professor deve fazer uma revisão geral dos conceitos e das soluções apresentadas, destacando os pontos-chave e corrigindo quaisquer mal-entendidos.
   • O professor pode também fazer perguntas adicionais para verificar a compreensão dos alunos e esclarecer quaisquer dúvidas remanescentes.
   • Esta verificação do professor é crucial para garantir que os Objetivos de aprendizado da aula foram alcançados e que todos os alunos compreenderam os conceitos principais.

3. Reflexão Individual (2 - 3 minutos):

   • Finalmente, o professor deve pedir aos alunos que reflitam individualmente sobre o que aprenderam na aula.
   • O professor pode fazer perguntas orientadoras, como: "Qual foi o conceito mais importante que você aprendeu hoje?" e "Quais questões ainda não foram respondidas?".
   • Os alunos devem ter um minuto para pensar em suas respostas, e em seguida, o professor pode pedir a alguns alunos que compartilhem suas reflexões com o resto da classe.
   • Esta etapa de reflexão individual permite que os alunos consolidem seu aprendizado e identifiquem quaisquer áreas que ainda não entendam completamente.

Este Retorno é uma parte crucial da aula, pois permite que o professor avalie a eficácia de sua instrução, fornece aos alunos a oportunidade de esclarecer quaisquer dúvidas restantes e ajuda a reforçar e consolidar o que foi aprendido.

Conclusão (5 - 7 minutos)

1. Resumo dos Conteúdos (2 - 3 minutos):

   • O professor deve começar a Conclusão resumindo os principais pontos abordados durante a aula. Isso inclui a definição de resistividade, a 2ª Lei de Ohm e como calculá-la, e a relação entre resistividade, comprimento e área da seção transversal de um condutor.
   • É importante que o professor reitere esses conceitos de maneira clara e concisa, para que os alunos possam revisá-los facilmente posteriormente.

2. Conexão entre Teoria e Prática (1 - 2 minutos):

   • Em seguida, o professor deve explicar como a aula conectou a teoria à prática. Isso pode ser feito destacando como a atividade de modelagem e a resolução de problemas práticos permitiram aos alunos aplicar os conceitos teóricos de resistividade e a 2ª Lei de Ohm de maneira tangível e realista.
   • O professor pode relembrar algumas das situações-problema discutidas durante a aula e como elas foram resolvidas usando os conceitos aprendidos.

3. Materiais Extras (1 minuto):

   • O professor deve então sugerir alguns materiais extras para os alunos que desejam aprofundar seu entendimento do tópico. Isso pode incluir livros, artigos, vídeos online, simulações interativas, entre outros.
   • O professor pode, por exemplo, recomendar um vídeo que demonstra a aplicação da 2ª Lei de Ohm em um circuito elétrico real, ou um site interativo que permite aos alunos explorar como a resistividade de diferentes materiais afeta a resistência elétrica.

4. Relevância do Tópico (1 - 2 minutos):

   • Por fim, o professor deve enfatizar a importância do tópico para o dia a dia. Ele deve explicar que a resistividade é uma propriedade fundamental dos materiais usados em fios e cabos elétricos, e que a aplicação da 2ª Lei de Ohm é essencial para entender como a resistência elétrica afeta o fluxo de corrente em um circuito.
   • O professor pode citar exemplos práticos, como a importância da resistividade na eficiência e segurança dos sistemas elétricos, e como a 2ª Lei de Ohm é usada em muitas aplicações do dia a dia, como ao conectar um alto-falante a um amplificador.

Com a Conclusão da aula, os alunos devem ter uma compreensão clara e abrangente do tópico, estar cientes de sua relevância e ter os recursos necessários para continuar aprendendo sobre o assunto.