a influência do funcionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIECENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE

CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

Anna Carolina Zaia Rodrigues

Luiz Fábio Dimov

Marielle da Silva Neves

A influência do funcionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente

Trabalho apresentado à disciplina

Projetos Educacional para o Ensino de

Ciências, como parte dos requisitos

exigidos para a conclusão do Curso de

Licenciatura Plena em Ciências

Biológicas.

Supervisão: Prof. Dra. Magda Medhat Pechliye

São Paulo2011

2

ÍNDICE

1.DESCRIÇÃO DA ESCOLA E DO PÚBLICO ALVO ........................................................... 3

2.PROBLEMATIZAÇÃO .......................................................................................................... 3

3.JUSTIFICATIVA .................................................................................................................... 3

4.OBJETIVO GERAL ................................................................................................................ 3

5.OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................................... 3

6.CONTEÚDOS A SEREM TRABALHADOS ........................................................................ 4

7.PROCECIMENTOS METODOLÓGICOS ............................................................................. 4

8.RECURSOS ........................................................................................................................... 19

9.CRONOGRAMA ................................................................................................................... 20

10. PRODUTO FINAL ............................................................................................................ 21

11.AVALIAÇÃO ...................................................................................................................... 23

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 23

ANEXO 1 .................................................................................................................................. 25

APÊNDICE 1 ............................................................................................................................ 28

3

1. DESCRIÇÃO DA ESCOLA E DO PÚBLICO ALVO

Esse projeto de sequência didática de ciências foi proposto para atender como

público alvo turmas de 9º anos com aproximadamente 30 alunos e com três aulas

semanais de ciências. A escola em questão é uma escola pública e possui uma

Associação de Pais e Mestres (APM) participativa.

2. PROBLEMATIZAÇÃO

De onde vêm os diferentes tipos de energia e qual o seu impacto sobre o meio

ambiente?

3. JUSTIFICATIVA

Como a energia tradicionalmente é abordada de forma fragmentada, nós

queremos integrá-la trazendo-a para o cotidiano do aluno.

Visamos que o aluno decodifique seu mundo, a partir da aplicação desse

conhecimento, de forma que ele tenha autonomia (Fourez, 2003) e consiga

participar, de maneira crítica, em debates sobre o tema (Jacques, 2008).

Sabemos que durante essas aulas não será possível abordar todo o conteúdo

de Energia, porém temos a meta de iniciar a formação de pessoas críticas e

reflexivas, sobre o tema da tecnologia, visando que os alunos consigam aplicar

esses conhecimentos em seu cotidiano (Jacques, 2008).

4. OBJETIVO GERAL

Relacionar os diferentes tipos de energia e o uso de cada uma delas.

5. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Identificar qual o potencial do Brasil para produção de diferentes tipos de

energia.

• Avaliar os prós e contras do uso de usinas hidrelétricas no país e das demais

fontes de energia.

4

• Compreender a produção e a transmissão de energia elétrica.

• Compreender o caminho percorrido pela energia elétrica, desde a sua

geração até o consumo.

• Calcular e comparar o consumo de eletricidade em diferentes

eletrodomésticos.

• Examinar uma conta de luz e entender como o consumo foi medido e como

ele é cobrado pela empresa de fornecimento.

• Saber estimar o consumo de energia elétrica mensal de uma residência

• Construção de um aquecedor solar de material reciclado, como alternativa de

economizar energia.

6. CONTEÚDOS A SEREM TRABALHADOS

• Conceito de energia

• Funcionamento das usinas: Hidrelétrica, eólicas, solar, nuclear e biomassa.

• Histórico, impactos ambientais e utilização no Brasil e no mundo das

diferentes usinas de energia.

• Geração de energia e sua trajetória até as casas.

• Consumo de energia elétrica em kWh e em reais.

• Características de uma conta de luz

7. PROCECIMENTOS METODOLÓGICOS

AULAS CIÊNCIAS1ª AULA Começar a aula perguntando para os alunos “O que é Energia?”. Colocar

as respostas, em tópicos na lousa. Espera-se que eles respondam: luz, elétron,

força, etc. Depois disso, juntamente com os alunos organizar, em uma tabela as

palavras mais próximas.

Depois dessa organização, perguntar: “De onde vem a energia?”. Como

na pergunta anterior, anotar na lousa e organizar as respostas dos alunos.

Em seguida, entregar para os alunos a ficha (Apêndice 1), e explicar que

esta tem um quadro, com as usinas a serem trabalhadas. Eles devem colocá-las

em ordem de preferência, de 1 a 5, sendo a 1 a predileta, e escrever sucintamente

5

o que eles entendem por cada uma delas, e por último eles devem colocar se há

outro tipo de usina que eles gostariam de estudar.

Depois explicar que os grupos serão formados seguindo as preferências,

e que serão 5 grupos de 6 alunos.

Momento de sensibilização, levantamento inicial e organização de

conhecimentos (BRASIL, 1998).2ª AULA Mostrar para os alunos como ficou disposta a formação dos grupos, e

também os tópicos que devem ser pesquisados: história, utilização no Brasil e/ou

no mundo e impactos ambientais.

O professor deve falar que essa pesquisa será utilizada num júri simulado,

onde eles defenderão a energia que escolheram, e os argumentos devem ser

baseados em noticias de jornal, sites, etc.

Marcar com eles a data de entrega (para após duas aulas). A pesquisa

será livre, sem indicação de sites ou livros.

Depois disso o professor iniciará a explicação do funcionamento de uma

usina hidrelétrica, por meio de duas aulas (2 e 3) expositivas-dialogadas. Essas

aulas deverão ter como fundamento, perguntas que o professor fará, e a partir das

respostas dos alunos, dar continuidade à matéria.

Para auxiliar na compreensão, será utilizada uma apresentação de slides.

Esta deve conter algumas perguntas e tópicos que estimulem outras dúvidas dos

alunos, como por exemplo, como eles acham que se constrói esse tipo de usina e

quais os impactos da sua construção.

Ao final da aula será mostrado um vídeo, para a realização da síntese.

Juntamente com o professor de Geografia, será abordada a localidade

dessa usina no Brasil.

Momento de organização de conhecimentos e desenvolvimento (BRASIL,

1998).

6

3ª AULA O professor vai começar a aula a partir do ponto que ele parou na aula

anterior. Dando continuidade à explicação do funcionamento de uma usina

hidrelétrica. Essa aula deverá ter como fundamento, perguntas que o professor

fará, e a partir das respostas dos alunos, dar continuidade à matéria.

Para auxiliar na compreensão, será utilizada uma apresentação de slides.

Esta deve conter algumas perguntas e tópicos que estimulem as perguntas dos

alunos, como por exemplo, como eles acham que se constrói esse tipo de usina e

quais os impactos da sua construção.

Nas aulas de Geografia, o professor integrará esse conteúdo com a

localidade da usina no Brasil.

Momento de organização de conhecimentos e desenvolvimento e síntese

(BRASIL, 1998).4ª AULA Para explicar o funcionamento da usina nuclear, será utilizado o texto no

Anexo 1.

Este é sobre o processo de produção de energia, e também deixa em

aberto quais são os impactos que da usina causa no ambiente. Então o professor

deve falar aos alunos que, o grupo que trabalhará a usina nuclear, terá de saber

os seus impactos, e depois explica-los aos colegas, e isso ocorrerá durante o Júri

Simulado.

Depois da leitura, o professor deve fazer perguntas orais relacionadas a

ele, para verificar se os alunos compreenderam o texto.

Nas aulas de Geografia, o professor integrará esse conteúdo com a

localidade da usina no Brasil.

Momento de levantamento inicial e organização de conhecimentos

(BRASIL, 1998).5ª AULA Para a continuação da explicação, será utilizado um texto no Apêndice 2

(JAPÃO, 2011).

Depois da leitura, o professor deve fazer perguntas orais relacionadas a

7

ele, para verificar se os alunos compreenderam o texto.

Juntamente com o professor de Geografia, será abordada a localidade

dessa usina no Brasil.


(BRASIL, 1998).6ª AULA Para explicar o funcionamento da usina solar, o professor deve perguntar

como os alunos acham que funciona esse tipo de usina, e a partir das respostas

fazer outros comentários e mostrar o vídeo (ECODESENVOLVIMENTO, 2011)

Para explicar o funcionamento da usina de biomassa, será passado um

vídeo (BRASIL, 2009). Primeiramente o professor deve perguntar como os alunos

acham que se constrói esse tipo de energia.


(BRASIL, 1998).7ª AULA Essa aula será iniciada continuando a explicação do funcionamento da

usina de biomassa.

Depois, para explicar o funcionamento da usina eólica será utilizado o

texto em Apêndice 3. Primeiramente o professor deve perguntar aos alunos: “De

onde vem o vento?”, e como eles acham que funciona uma usina eólica.


(BRASIL, 1998).8ª AULA O professor deve iniciar a aula, pedindo aos alunos que socializem, entre

os integrantes do grupo, os dados coletados, e que eles devem formar uma

opinião sobre os prós e contras da usina estudada.

O professor deve atender os grupos, verificando se há erros conceituais

na pesquisa, e conduzi-los ao objetivo da aula, que é eles tenham base para a

discussão no júri.

Será atribuída uma nota individual nesta aula.

Momento de problematizarão, organização de conhecimentos e

8

desenvolvimento (BRASIL, 1998).9ª AULA Avisar que na próxima aula será feito um júri simulado, na qual o

professor trará problemas e cada grupo deverá defender a sua energia.

O professor deve atender os grupos, verificando se há erros conceituais

na pesquisa, e conduzi-los ao objetivo da aula, que é eles terem bases para a

discussão no júri.


desenvolvimento (BRASIL, 1998).10ª

AULA

Júri simulado. A intenção é que os grupos defendam a utilização da sua

usina, por meio de problemas que o professor vai trazer, e os outros grupos

poderão opinar, concordando ou criticando o funcionamento daquela usina.

A sala ficará em roda. Orientar que os alunos fiquem na seguinte

disposição: hidrelétrica, nuclear, eólica, solar e biomassa. Sendo que alunos do

mesmo grupo não fiquem lado a lado. Assim, é mais provável que todos os

integrantes do grupo falem, e não apenas um deles.

O professor trará problemas que criem discussões sobre a utilização e

implementação de todas as usinas pesquisadas. As perguntas serão para a usina

solar:

·O valor para produzir uma placa solar é economicamente viável?

·E quando este valor é comparado com o valor de produção de outras

energias?

·A energia gerada é poluente?

·É uma energia esgotável?

·As placas solares são eficientes em todas as latitudes? Essa pergunta será

feita visando estimular uma discussão em que se critica o uso dessa energia

como, por exemplo, em países com latitudes muito altas.

9

As perguntas sobre a usina eólica serão:

·Temos o problema da intermitência. Como se garante que o vento vai soprar

todo momento em que se necessita da energia?


·Uma usina eólica interfere no ecossistema? Essa pergunta foi feita visando

discutir que o barulho de uma usina acaba expulsando animais, principalmente

aves, da região.

As perguntas sobre usina nuclear serão:

·É uma energia limpa?

·É uma energia renovável?

·A geração da energia nuclear causa problemas ambientais?

·Alterações climáticas futuras podem trazer alterações no regime de chuvas e

ventos. A energia nuclear possui essa desvantagem?

·É seguro produzir energia nuclear. E os acidentes?

·É facilisolar o lixo nuclear que é radioativo?

As perguntas sobre usina hidrelétrica serão:

·É uma energia limpa? Ela é renovável?

·São necessárias características ambientais favoráveis para que a usina tenha

um funcionamento eficiente? Essa pergunta será feita visando estimular uma

discussão em que se conteste que são necessários ambientes com grandes

vazões de águas para que a usina tenha uma rentabilidade viável.

·O valor para se produzir energia a partir de hidrelétricas é economicamente

viável? Em todos os pais?

10

·Para se construir uma hidrelétrica se inunda extensas áreas de biomas. O que

isso pode causar? Essa pergunta foi feita visando estimular uma discussão em

que se abordem problemas como desapropriações, inundações de florestas e

comunidades ribeirinhas (gerando impactos ambientais).

As perguntas sobre usina de biomassa serão:

·Do ponto de vista ambiental, a biomassa é favorável quanto redução das

emissões de gases poluentes?

·É uma energia que possui um baixo custo de aquisição, porém o material

partícula do que é gerado na atmosfera precisa ser removido. Então é

economicamente viável?

·Qual o risco ambiental que essa energia causa?

·É fácil ou difícil estocar essa energia?


desenvolvimento e síntese e finalização (BRASIL, 1998).11ª

AULA

Continuação do Júri Simulado. Essa aula terá inicio na discussão da aula

anterior.

As perguntas serão para a usina solar:

·O valor para produzir uma placa solar é economicamente viável?

·E quando este valor é comparado com o valor de produção de outras

energias?

·A energia gerada é poluente?


·As placas solares são eficientes em todas as latitudes? Essa pergunta será

feita visando estimular uma discussão em que se critica o uso dessa energia

11

como, por exemplo, em países com latitudes muito altas.

As perguntas sobre a usina eólica serão:

·Temos o problema da intermitência. Como se garante que o vento vai soprar

todo momento em que se necessita da energia?


·Uma usina eólica interfere no ecossistema? Essa pergunta foi feita visando

discutir que o barulho de uma usina acaba expulsando animais, principalmente

aves, da região.

As perguntas sobre usina nuclear serão:

·É uma energia limpa?

·É uma energia renovável?

·A geração da energia nuclear causa problemas ambientais?

·Alterações climáticas futuras podem trazer alterações no regime de chuvas e

ventos. A energia nuclear possui essa desvantagem?

·É seguro produzir energia nuclear. E os acidentes?

·É facilisolar o lixo nuclear que é radioativo?

As perguntas sobre usina hidrelétrica serão:

·É uma energia limpa? Ela é renovável?

·São necessárias características ambientais favoráveis para que a usina tenha

um funcionamento eficiente? Essa pergunta será feita visando estimular uma

discussão em que se conteste que são necessários ambientes com grandes

vazões de águas para que a usina tenha uma rentabilidade viável.

·O valor para se produzir energia a partir de hidrelétricas é economicamente

12

viável? Em todos os pais?

·Para se construir uma hidrelétrica se inunda extensas áreas de biomas. O que

isso pode causar? Essa pergunta foi feita visando estimular uma discussão em

que se abordem problemas como desapropriações, inundações de florestas e

comunidades ribeirinhas (gerando impactos ambientais).

As perguntas sobre usina de biomassa serão:

·Do ponto de vista ambiental, a biomassa é favorável quanto redução das

emissões de gases poluentes?

·É uma energia que possui um baixo custo de aquisição, porém o material

partícula do que é gerado na atmosfera precisa ser removido. Então é

economicamente viável?

·Qual o risco ambiental que essa energia causa?

·É fácil ou difícil estocar essa energia?


desenvolvimento e síntese e finalização (BRASIL, 1998).

Será atribuída uma nota individual nas aulas 10 e 11.12ª

AULA

Ida à informática para a mediação do preenchimento dos quadros, que

terão o mesmo layout (elaborado pelo professor, assim padronizando-as). O

quadro conterá: História, Prós e Contras da utilização da usina.

Essa mediação será feita da seguinte maneira: o professor vai perguntar

aos alunos quais os pontos mais discutidos no Júri Simulado, focando nos prós e

contras do funcionamento das usinas. O professor durante a aula passará nos

grupos sanando dúvidas e verificando se existem erros conceituais.

Ao final da aula os alunos devolverão as tabelas para que o professor as

avalie.

Momento de síntese e finalização (BRASIL, 1998).

13

13ª

AULA

Devolução do quadro, para que os alunos arrumem o que estiver errado.

Ida à informática para a finalização dos quadros.

Ao final da aula, essa tabela será entregue para o professor, e fará parte

da avaliação.

Momento de síntese e finalização (BRASIL, 1998).14ª

AULA

Para realização desta atividade é necessário que o aluno conheça outras

fontes de energia solar, eólica, biomassa, nucleares, mas o destaque será nas

hidrelétricas pelo fato de ser a principal fonte geradora de energia para o Brasil.

O início da aula será com uma pergunta: Como é que a energia elétrica

chega até a sua casa ou na escola? Como é que luz acende? Provavelmente os

alunos responderão que é por causa da energia, que sai das fontes de energia e

chegarão aos fios.

Outras perguntas serão feitas como:

O computador, televisão, nossos chuveiros, da onde vem essa energia

que faz funcionar?

E de onde vem a energia elétrica do Brasil? Os conteúdos que eles já

estudaram nas aulas anteriores serão trabalhando.

Após a discussão será apresentado um vídeo ”De onde vem a energia

elétrica” (BRASIL)

Em seguida os alunos responderão individualmente questões cinco

questões que servirá como atividade avaliativa.

1)Quais são as possíveis fontes geradoras de energia elétrica?

2) Qual é fonte de energia elétrica mais utilizada no Brasil? Por quê?

3) Como a energia elétrica chega até a nossa casa?

14

4) Explique sucintamente o funcionamento de uma Usina Hidrelétrica.

5) Qual a importância da energia elétrica para nossa sociedade?

Momento de sensibilização e levantamento inicial e de síntese e

finalização (BRASIL, 1998).15ª

AULA

Os alunos serão separados em grupos de 5 alunos de 6 alunos e vão

confeccionar uma história em quadrinho, quando os trabalhos estiverem prontos,

serão levados pelo professor a uma gráfica que ilustrará o trabalho dos alunos e

transformando em um livro.

A história será desenvolvida na sala de aula com a ajuda da professora de

ciências que disponibilizará duas aulas para que os alunos construam a história e

façam os desenhos. A professora de Língua Portuguesa ajudará os alunos com o

texto.

Na primeira aula os alunos devem elaborar a história e fazer um esboço

dos desenhos. É importante lembrar os alunos de trazer lápis de cor, canetinha,

folha de sulfite, borracha, glitter e outros materiais que desejarem.

A professora passará de grupo em grupo mediando e orientando os

alunos. Prevê-se que os alunos terminarão pelo menos o texto, na próxima aula

eles trabalharão os desenhos.

Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e de

síntese e finalização (BRASIL, 1998).16ª

AULA

Nessa aula os alunos confeccionarão as histórias em quadrinho, como

texto já estará pronto, eles irão desenhar e pintar. Caso não terminem nesta aula,

poderão terminar em casa e entregar na próxima semana. Durante a aula a

professora passará nos grupos para observar o andamento do trabalho, e se

propor a ajudá-los em caso de dúvidas.

Após um mês o professor mostrará o trabalho pronto, depois de voltar da

gráfica com capa, nomes dos autores. É preponderante mostrar lhes o resultado

para se sentirem motivados e satisfeitos com seu trabalho.

15



AULA

O professor falará aos alunos que já estudaram algumas fontes de

energia, e viram como a energia elétrica chega aos domicílios, escolas etc. Assim,

perguntará aos alunos o que gasta energia em suas casas.

O que gasta energia na sua casa? E de onde vem essa energia?

Neste momento será esperado que os alunos falem dos eletrodomésticos

que são comuns em suas casas, do chuveiro, de lâmpadas entre outros. Para que

seja discutido que a fonte dessa energia é a energia elétrica (talvez algum aluno

possa ter em sua casa como fonte de energia a solar em aquecedores, por

exemplo, que poderá ser mencionada).

Na sua casa como é medido o consumo de energia elétrica?

Após identificar os conhecimentos prévios dos alunos e discutir o que

consome energia elétrica, será perguntado aos alunos como que se mede esse

consumo. Para tanto, espera-se que os alunos falem que na conta de luz há essa

informação. O professor discutira que o empresa fornecedora verifica o consumo

em um relógio de energia que há em todas as residências (como isso é feito será

estudado nas próximas aulas).

Qual a unidade de medida de consumo de energia que a conta de luz

utiliza?

Se o professor não obtiver a resposta correta, o kWh. Ele terá que discutir

com os alunos até chegar a essa resposta.

Para a próxima aula será pedido que os alunos levem uma tabela com as

potências de eletrodomésticos, lâmpadas e etc., e o tempo médio que se utiliza

esses aparelhos diariamente ou semanalmente para aparelhos que se utilizam

poucas vezes por semana. Sendo essas informações estipuladas, com a ajuda de

seus pais, sobre o consumo de energia de suas residências.

Será ensinado como verificar as potências nos aparelhos, através de

16

exemplos de observação em plaquinhas que estão presentes nos

eletrodomésticos.

Momento de sensibilização e levantamento inicial (BRASIL, 1998).18ª

AULA

No inicio dessa aula será discutido com os alunos o que representa a

unidade de medida kWh. Considerando que já foi dada uma sequência didática

referente à potência, trabalho, força, aceleração, velocidade e movimento relativo.

Em resumo seria discutido que a potência tem como unidade de medida o

Watt e que o tempo tem a hora. E que são essas duas características que

influenciam diretamente no consumo de energia, ou seja, aparelhos com potência

alta e/ou é utilizado por várias horas por dias consomem mais energia que

aparelhos com potências menores e/ou são utilizados por poucos minutos por dia.

Assim, após relembrar a potência elétrica poderá se trabalhar a

elaboração de prováveis consumos de energia elétrica em salas hipotéticas que

possuem determinados equipamentos elétricos (de acordo com as informações

trazidas pelos alunos) em um mês. É importante falar aos alunos que através

desse exercício se pode estipular o consumo de energia mensal de uma

residência, escola e qualquer outro ambiente.

Obs.: Na aula não será calculado um estimativa mensal de consumo de

energia em uma residência, porque necessitaria de mais tempo e mais

informações. Porém será calculado o consumo de uma sala hipotética com as

informações que os alunos trouxeram. Que em outras proporções pode ser feito a

uma residência.

Os hipotéticos consumos de energias serão calculados, em duplas ou

trios, e entregues ao professor e considerados como parte da avaliação.

No fim desta aula o professor pedirá aos alunos que tragam uma conta de

luz para a próxima aula.

Momento de organização do conhecimento e desenvolvimento e síntese e

finalização (BRASIL, 1998).19ª Nesta aula os alunos serão divididos em grupos de cinco ou seis pessoas

17

AULA (união de duplas e/ou trios da aula passada). Com os grupos formados o

professor pedirá que peguem e observem a conta de luz que foi pedida para

trazer. Então, o professor perguntará aos alunos quais as principais informações

que uma conta de luz possui.

Serão anotados na lousa o que os alunos falaram, sendo que cinco

tópicos serão selecionados para serem trabalhados.

1. Consumo de energia em kWh

2. Valor a pagar de energia consumida

3. Tributos

4. Histórico de consumo

5. Medidor de consumo.

Antes de começar a trabalhar com os dados observados, o professor

informará os alunos que no fim dessas próximas discussões será pedido um

relatório (texto) que contenha o que se foi discutido nesses principais tópicos

como parte da avaliação do aluno. E que para tanto anotem tudo que foi discutido.

Será pedido aos grupos que discutem sobre os tópicos selecionados e

anotem o que foi discutido. Nesse momento o professor passará entre os grupos

para observar o que e como os alunos estão trabalhando.

No fim da aula será pedido aos alunos que visualizem em suas

residências como é um relógio de luz.

Momento de problematização, organização do conhecimento e


AULA

Esta aula finalizará esse bloco de aulas sobre consumo de energia

elétrica. Para tantos, os alunos se reunirão nos grupos e o professor conduzirá

aula na lousa dialogando com eles sobre as discussões dos tópicos.

O que será esperado (dos alunos) e/ou informado (pelo professor) para

discutir os tópicos:

Consumo de energia em kWh e valor a pagar de energia consumida:

Nesse tópico o consumo de energia observado em kWh tem a mesma origem do

18

estipulado e discutido na segunda aula. A partir dele se obtém o valor (em reais),

cobrado pela empresa de fornecimento, da energia consumida. Como isso é feito?

Através do cálculo do consumo multiplicado pela tarifa.

Tributos:

Como a conta a ser paga não se refere apenas ao consumo de energia

serão discutidos os três impostos cobrados na conta de luz: PIS/PASEP, COFINS,

ICMS e a cada um deles se referem.

Histórico de consumo:

Nesse item será discutido que os valores de consumo de energia variam

durante o ano e quais são os fatores que contribuem para um mês ter consumo

alto e outro baixo. Como por exemplo, férias escolares e estação do ano.

Medidor de consumo:

O professor representará na lousa como é um relógio de energia com a

ajuda dos alunos que visualizaram os de suas residências. Para que seja discutido

como se faz a medição de energia consumida, a partir do relógio.



AULA

Início do Produto Final.

Nesta aula será entregue aos alunos o texto (Apêndice X) para informar a

eles quem foi o inventor desse aquecedor e onde se encontra o manual que

explica seu funcionamento e como construí-lo.

Após a leitura será explicado como o aquecedor funciona, e explicado as

etapas para a construção do equipamento.

Momento de problematizarão e de organização do conhecimento e


AULA

Construção do aquecedor.

19

Momento síntese e finalização (BRASIL, 1998).23ª

AULA

Construção do aquecedor.

Momento síntese e finalização (BRASIL, 1998).

8. RECURSOS

Serão apresentados a seguir os materiais que serão utilizados durante o projeto,

já a lista daqueles para a construção do Produto Final está disponível no link que dá

acesso ao manual sobre a construção e instalação do aquecedor solar.

- Caneta

- Lápis e lápis de cor

- Canetinha

- Borracha

- Caderno dos alunos

- Jornais

- PowerPoint

- Jornais

- Cartazes

- Computador

- Vídeos

- Folha de Sulfite

- Borracha

- Glitter

- Conta de luz

- Tabelas

- Lousa

- Giz

- Textos

- Imagens

20

9. CRONOGRAMA

AULA CIÊNCIAS HISTÓRIA GEOGRAFIA PORTUGUÊS ARTES1ª -o que é

energia?-formação de grupos

2 ª -funcionamento da usina hidrelétrica

-localização de usinas no Brasil

3 ª -funcionamento da usina hidrelétrica


4 ª -funcionamento da usina nuclear


5 ª -funcionamento da usina nuclear


6 ª -funcionamento da usina solar e biomassa

7 ª -funcionamento da usina biomassa e eólica.

8 ª -mediação nos grupos-avaliação

9 ª -mediação nos grupos-avaliação

10 ª -júri simulado-avaliação

11 ª -júri simulado-avaliação

12 ª -construção quadro comparativo-avaliação

-construção quadro comparativo

13 ª -construção quadro comparativo

-construção quadro comparativo

21

-avaliação14 ª -caminho da

energia, da usina até a casa.-avaliação

-caminho da energia, da usina até a casa.

15 ª -montagem da história em quadrinhos-avaliação

-montagem da história em quadrinhos (texto)

16 ª -montagem da história em quadrinhos-avaliação

-montagem da história em quadrinhos (desenho e pintura)

17 ª -o que gasta energia?

18 ª -potência dos aparelhos

19 ª -conta de luz-avaliação

20 ª -relatório individual

21 ª -início produto final-avaliação

22 ª -construção do aquecedor-avaliação

-construção do aquecedor


23 ª -construção do aquecedor-avaliação



10. PRODUTO FINAL

O produto final será a produção de um aquecedor solar feito de garrafas PET e

caixas Tetra Pak para ser instalado nas dependências da escola. A água aquecida

será utilizada pela cozinha da escola e pela casa do caseiro. A vantagem deste

aquecedor, é que o Sol aquecerá a água a temperatura desejada para um banho,

por exemplo. E se caso ela não for a desejada, o próprio chuveiro aquecerá o

quanto necessário, porém ressaltando que necessitará de menos energia para

aquecer a água do que se ela não tivesse o equipamento instalado. Portanto o

22

objetivo desse aquecedor é economizar energia e não substituir a energia elétrica

em algum equipamento.

Quanto à água consumida na cozinha da escola, vale destacar que a água

seria aquecida em um fogão para fazer a comida, por exemplo. E se a água já sair

da torneira quente, ela precisará de menos gás de cozinha para alcançar a

temperatura de fervura.

Para que o produto final seja confeccionado nas aulas 18 e 19 e nas próximas

duas aulas de artes e geografia, será apresentado aos alunos o projeto do

aquecedor na aula 17. Nessa apresentação será entregue o texto (em anexo). Para

informar os alunos quem foi o inventor desse aquecedor e onde se encontra o

manual que explica seu funcionamento e como construí-lo. Também será explicado

aos alunos como funciona o aquecedor.

A produção do aquecedor será feita em duas manhãs, que serão escolhidas

conforme os dias que tiverem mais aulas de geografia, artes e ciências.

Para que o aquecedor seja produzido será pedido aos alunos com dois meses

de antecedência que levem para a escola garrafas PET e embalagem Tetra Pak,

devidamente lavadas e secas, que serão armazenadas na própria escola.

Para tanto, além dessas embalagens que serão reutilizadas, são necessários

matérias como conexões “T”, tubos PVC e tintas para a produção do aquecedor.

Esses materiais serão obtidos pela APM e por recursos da própria escola para

infraestrutura. Sendo que também será contratada uma pessoa que instale o

equipamento na caixa d´água.

Link para acesso ao Manual Sobre a Construção e Instalação do Aquecedor Solar

Composto de Embalagens Descartáveis:

http://openinnovatio.org/wp-content/uploads/downloads/2010/02/manual-aquecedor-

solar.pdf

23

11. AVALIAÇÃO

Aula 8 e 9: A nota individual desta aula terá peso 0,5 e será considerado se o

aluno trouxe o material, se ele está participando da discussão do grupo, a autonomia

do grupo nas organização das ideias e discussões, comportamento e foco no

assunto.

Aula 10 e 11: A avaliação do júri simulado terá peso 1,0. O professor

incentivará que todos participem das argumentações. Os critérios serão: a clareza

da expressão dos argumentos, a participação do aluno no júri e se eles utilizaram as

anotações que fizeram.

Aula 12 e 13: O quadro terá peso 2,0. Este quadro é o produto final de uma das

etapas do projeto e representará a síntese de quatro aulas. Será avaliada a

coerência, a clareza do texto, o quanto dos prós e contras os alunos escreveram e a

correção dos erros apontados na primeira entrega.

Aula 14: As respostas das questões terão peso 0,5. Será considerada a clareza

na organização das ideias e se os conceitos escritos estão corretos;

Aula15 e 16: A história em quadrinhos terá peso 1,5. Será considerado o

trabalho em grupo e se ela possui coerência, clareza, organização, originalidade e

capricho e presença (quantidade) de erros conceituais.

Aula 19: O relatório individual terá peso 1,0.

Aula 21, 22 e 23: O produto final terá peso 2,0, serão considerados como

critérios de avaliação: empenho, responsabilidade (se levaram os materiais),

comportamento, trabalho em grupo, organização.

Auto avaliação (em anexo) terá peso 1,5. A ficha está no Apêndice 4.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRASIL. Banco Internacional de Objetos Educacionais. 2009. Disponível em:

<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/handle/mec/14494>. Acesso em

08/11/2011.

24

BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros curriculares nacionais: terceiro e

quarto ciclos do ensino fundamental: Ciências da Natureza. Secretaria de

Educação Básica. – Brasília: MEC/SEF, 1998. Disponível na WEB em:

<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencias.pdf>. Acesso em 08/11/2011.

BRASIL. Portal Domínio Público. De onde vem a energia?. Disponível em: < http://

www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/DetalheObraForm.do?

select_action=&co_obra=19776>. Acesso em 08/11/2011.

ECODESENVOLVIMENTO Informação para um mundo sustentável. 2011.

Disponível em: <http://www.ecodesenvolvimento.org.br/ecodtv/energia-

solar.mp4/video_view>. Acesso em 08/11/2011.

INFOESCOLA. Navegando e Aprendendo. Energia Eólica. 2008. Disponível em:

<http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/>. Acesso em 08/11/2011.

JAPÃO prevê fechamento de Fukushima daqui a 30 anos. Época. 2011. Disponível

em: <http://revistaepoca.globo.com/Mundo/noticia/2011/10/japao-preve-fechamento-

de-fukushima-daqui-30-anos.html>. Acesso em: 08/11/2011.

25

ANEXO 1

Aluno_______________________________________________ No: _______

Disciplina: Ciências Data: ___/___/____ Ensino Fundamental 9°ano ______

Professor: ENERGIA NUCLEAR

Em agosto de 1945, a explosão de duas bombas atômicas no Japão destruiu

as cidades de Hiroxima e Nagasaki, pondo fim à Segunda Guerra Mundial.

26

Nas bombas atômicas, o processo usado é o da fissão nuclear, que significa

quebra ou divisão do núcleo do átomo pelo bombardeamento, com nêutrons, dos

átomos de urânio ou de tório.

Quando os átomos de urânio ou de tório são bombardeados por nêutrons,

seus núcleos se fragmentam, liberando enorme quantidade de energia. Os nêutrons

dos átomos fragmentados, por sua vez, vão bombardear outros núcleos de átomos,

que também se quebram e assim sucessivamente, numa reação em cadeia.

Na reação em cadeia, a fissão nuclear é rápida e descontrolada. Mas, depois

da destruição de Hiroxima e Nagasaki, o homem aprendeu a “domar” o átomo, de tal

forma que a fissão também pode ser controlada. Isso acontece nas usinas

nucleares, onde o calor que resulta da desintegração do átomo é usado para

aquecer certa quantidade de água, até vaporizá-la. É a força desse vapor que tem

utilidades práticas, como por exemplo, mover as turbinas de geradores de

eletricidade.

Em 1954 começou a funcionar na Rússia a primeira usina nuclear do mundo,

com a finalidade de produzir eletricidade. Até então, existiam apenas as usinas

hidrelétricas (que dependem da existência de rios volumosos e com quedas-d’água)

e as usinas térmicas (alimentadas por carvão, óleo, etc.). A partir daquele ano, foi

aumentando o número de usinas nucleares, as quais são responsáveis por grande

parte da produção de eletricidade no mundo. No Brasil, está em funcionamento uma

usina nuclear em Angra dos Reis (Angra 1).

Embora a energia nuclear possa ser usada para fins bélicos, como a

fabricação de bombas atômicas e da movimentação de submarinos nucleares, ela

também pode ser empregada para fins pacíficos. Além da produção de eletricidade,

serve para movimentar navios, controlar a qualidade de peças nas indústrias,

estudar e controlar plantas para a obtenção de espécies com melhor rendimento,

etc. Outra importante aplicação da energia nuclear acontece na medicina, com os

aparelhos que pesquisam, diagnosticam e tratam diversas enfermidades.

Apesar de as usinas nucleares já terem sido consideradas a solução para os

problemas energéticos da humanidade no futuro, tem diminuído sua construção no

27

mundo todo. A Alemanha, inclusive, discute um programa para desativar todas as

suas usinas nucleares.

28

APÊNDICE 1

Aluno_______________________________________________ No: _______


Professor:

Tipos de energia Coluna 1 Coluna 2

Hidrelétrica

29

Nuclear

Eólica

Solar

Biomassa

1) Preencha o quadro acima da seguinte maneira: na coluna 1 explique bem

sucintamente o que você entende por cada um dos tipos de energia. Na

coluna 2 numere de 1 a 6 segundo a ordem que você gostaria de estudar (o

número 1 é o primeiro lugar, o 2, segundo lugar, o 3 terceiro lugar e assim por

diante). O critério para ordenar é o interesse pelo assunto.

2) Há algum outro tipo de energia que não tenha sido citada, mas você gostaria

de estudar? Qual?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

30

APÊNDICE 2

Aluno_______________________________________________ No: _______


Professor:

Japão prevê fechamento de Fukushima daqui a 30 anos.

Vista aérea da usina de Fukushima, no norte do Japão.

31

O acidente na usina ocorreu após a passagem de um tsunami, em março de 2011.

Um comitê nuclear criado pelo governo do Japão afirmou no dia 28/10 que o

fechamento da usina de Fukushima não será concluído antes de 30 anos. A usina foi

atingida por um terremoto seguido de tsunami em março, e houve vazamento de

material nuclear após o tremor, causando o pior acidente atômico desde Chernobyl,

em 1986.

Segundo o comitê, esse prazo é o estimado para que todo o combustível

nuclear seja retirado e, com isso, haver condições de desativar os reatores da

central, que operava desde a década de 1970. Por enquanto, o objetivo é começar a

retirar o combustível do interior dos reatores o mais rápido possível. Cerca de 80 mil

famílias em um raio de 80 quilômetros da usina estão desabrigadas.

O governo japonês e a Tokyo Electric Power, operadora da usina, afirmam

que os níveis de radioatividade têm diminuído gradualmente e esperam levar os

reatores danificados ao estado de "parada fria" antes do fim do ano. É previsto antes

de três anos a retirada do combustível utilizado nas piscinas dos reatores 1, 2, 3 e 4,

que será levado a uma piscina de armazenamento comum.

Esses reatores sofreram uma fusão parcial de seus núcleos quando o

tsunami paralisou os sistemas de refrigeração da usina, que tinha quatro de suas

seis unidades ativas. Os especialistas querem também que o combustível que está

no interior do núcleo dos reatores 1, 2 e 3, os mais danificados pelo tsunami de

março, comecem a ser retirados antes de dez anos.

Fonte: http://revistaepoca.globo.com/Mundo/noticia/2011/10/japao-preve-fechamento-de-fukushima-daqui-30-anos.html

33

APÊNDICE 3

Aluno_______________________________________________ No: _______


Professor:

Energia Eólica

A energia eólica é uma forma indireta de obtenção de energia do sol, os

ventos são elementos muito importantes dos sistemas atmosféricos, sendo que a

atmosfera é acamada gasosa externa de nosso planeta. Ocorre que o ar, assim

como a água, é mau condutor de calor. Para compreender como se formam os

ventos, é importante também saber que o calor irradiante do sol não aquece a

atmosfera diretamente; ele passa por ela sem aquecê-la, aquece a Terra e esta, por

sua vez, devolve parte de seu calor para o espaço por irradiação e por convecção. É

34

este último fenômeno que nos interessa, pois a convecção gera um tipo de vento

denominado vento convectivo, e grande parte do calor transportado pelos mesmos

fica retido na atmosfera pelos gases do efeito estufa (CO2, metano e vapor d'água).

Como já foi dito, o ar é mal condutor de calor, algumas partes da atmosfera

aquecerão mais rápido que outras; o ar aquecido fica mais leve e sobe, baixando a

pressão atmosférica, e o ar menos quente de regiões adjacentes, com pressões

atmosféricas mais altas, se desloca, sob a forma de ventos, para ocupar o espaço

deixado pela subida do ar mais quente. Esses dois fenômenos naturais explicam a

maior parte dos ventos. Para completar, é importante citar uma terceira causa de

formação dos ventos: o fato de a água dos oceanos ter um elevado calor específico;

isso significa que, durante o dia, a terra se aquece mais rápido que os oceanos e o

ar quente sobre ela sobem, causando ventos que sopram do mar para a terra

durante o dia (a famosa "brisa marítima"); mas, durante a noite, o elevado calor

específico da água faz com que esta retenha mais calor que a terra, ficando mais

quente que esta, e os ventos então mudam de direção e passam a soprar da terra

para o mar.

A geração de energia elétrica ou mecânica (em moinhos ou cata-ventos para

a realização de trabalhos mecânicos como o bombeamento da água) através dos

ventos se dá pela conversão da energia cinética de translação pela energia cinética

de rotação através do emprego de turbinas eólicas, quando o objetivo é gerar

eletricidade, ou moinho e cata-ventos, quando o objetivo é a realização de trabalhos

mecânicos.

Sua exploração comercial teve início a mais ou menos na década de 70

quando ocorreu a crise do petróleo e os países europeus começaram a investir em

outras formas de energia. No Brasil, o custo da geração de energia através dos

ventos é de cerca de US$70 a US$80 por MWh, o que a torna competitiva com a

energia nuclear e termoelétrica. Só no nordeste brasileiro potencial eólico existente é

de 6.000 MW, sendo a região brasileira que apresenta o maior potencial. Até 2003 a

Aneel havia registrado cerca de 90 empreendimentos não iniciados para ao

aproveitamento de energia eólica que agregariam 6.500 MW a produção nacional de

energia elétrica.

http://www.infoescola.com/fisica/energia-cinetica/

35

O único ponto fraco das turbinas que geram energia através dos ventos é a

poluição sonora e a poluição visual. Esta última é menos impactante, e depende

mais do ponto de vista particular de cada um. Mas a poluição sonora gerada pelas

turbinas, de acordo com a especificação do equipamento, pode inviabilizar a

construção destes sistemas muito próximos de regiões habitadas por causar

desconforto aos moradores.

36

Fonte: Planetasustentável.abril.com.br

37

APÊNDICE 4

Aluno_______________________________________________ No: _______


Professor:

Auto avaliaçãoEsta auto avaliação terá peso 2 na nota final do Projeto “A influência do

funcionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente”. A nota será uma média de todos os critérios abaixo, os quais você deve atribuir um valor de 0 a 5 (os pesos dos critérios estão entre parênteses). É de grande importância a sua você seriedade.

Critérios O que considerar.Nota:0 a 5.

38

Pontualidade (1)

Você foi pontual em todas as aulas ou chegou atrasado alguma vez ou várias vezes?

Assiduidade (1)Você faltou em algumas, várias ou nenhuma aula?

Comportamento (3)

Você cumpriu com as comanda das aulas?

Empenho (3)Você se empenhou (comprometeu) nas tarefas (de casa e na sala)?

Material na aula (2)

Você trouxe todas as aulas o material programado, ou esqueceu algum dia?

Trabalhos de casa (2)

Você fez os trabalhos de casa?

Respeitar a opinião dos outros (2)

Você respeitou as opiniões, ideias e sugestões de seus colegas?

Participação nos trabalhos de

grupo (2)

Você participou ativamente (opinando e sugerindo) em todos, alguns ou nenhum dos trabalhos em grupo?

Expressão de opiniões (2)

Você opinou, com clareza, durante as discussões do grupo?

Superação das dificuldades (2)

Você procurou resolver os problemas que apareceram durante os trabalhos?

Autonomia (3)Você teve autonomia na realização dos trabalhos?

a influência do funcionamento das fontes de energia sobre o meio ambiente

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