Slide 1 - Apresentação
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CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO CURSO DE MESTRADO PROFISSIONALIZANTE EM ENSINO DE FÍSICA E DE MATEMÁTICA Clique para editar o estilo do título REFLEXÃO DA DOCÊNCIA mestre Ciclo de Kolb: uma proposta de ensino para o estudo de geradores Mestrandos: Jader Rigo Vinícius Bisognin FORMAÇÃO ACADÊMICA Clique para editar o estilo do título Jader Rigo Vinícius Bisognin mestre Formado em Física Licenciatura Plena no ano de 2011 pela UFSM (Universidade Federal de Santa Maria). Atualmente, é professor de Física e monitor em Santa Maria na Rede Estadual e municipal de Ensino, respectivamente. Formado em Física Licenciatura Plena em 2011 pela UFSM. Atualmente, é professor de Física nos municípios de Agudo e São João do Polêsine na Rede Estadual de Ensino. 2 INTRODUÇÃO Clique para editar o estilo do título A presente atividade foi elaborada com mestre auxílio da professora Dr. Ana Marli Bulegon como artigo final da disciplina de Tópicos de Metodologia em Ensino de Física do Curso de Pós-Graduação em Ensino de Física e de Matemática do Centro Universitário Franciscano (UNIFRA). 3 TEMA GERADORES Clique para editar o estilo do título mestre Dispositivo que fornece energia para os sistemas funcionarem. Fonte das figuras: http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_hidrel%C3%A9trica 4 OBJETIVOS Pretende-se que ao final dessa atividade Clique para editar o estilo do título de ensino o estudante: mestre Compreenda o que é e para que serve um gerador elétrico. Conheça os tipos de geradores elétricos. Elabore argumentações explicativas acerca do tema. 5 TIPO DE PESQUISA Clique para editar o estilo do título Foi realizado um Estudo de Caso, que segundo Yin (2005, p. 32), é umamestre investigação de um fenômeno contemporâneo dentro do seu contexto de vida real. A análise da pesquisa é de cunho quantitativo e qualitativo visto que o problema é complexo, de natureza social e sugere o uso dessas abordagens (MINAYO, 1993) 6 CONTEXTO DA PESQUISA Clique para o estilo do título Professor Jader (Santaeditar Maria) Escola Estadual de Educação Básica Professora Edna May Cardoso mestre - Alunos do 3º ano do Ensino Médio. Professor Vinícius (Agudo) Escola Estadual de Educação Básica Professor Willy Roos - Alunos do 3º ano do Ensino Médio. 7 METODOLOGIA Na implementação dessa atividade foi utilizada a metodologia do Ciclo de Kolb Clique para editar o estilo do título mestre Figura 1 - Estilos de Aprendizagem de Kolb Fonte: elaborado com base em Kolb (1997); Nakayama et al. (2002) 8 EXPERIÊNCIA CONCRETA Saber Ser e Comunicar Clique para editar o estilo do título É tudo aquilo que o aprendente mestre conhece, construído a partir do seu saber e de sua experiência. Corresponde à fase de motivação para a aprendizagem. 9 OBSERVAÇÃO REFLEXIVA Saber-Conhecer Clique para editar o estilo do título Essa etapa corresponde às competências da ordem do mestre Aprender a Aprender e a Estudar, designada por Saber Conhecer. É a etapa do ciclo de aprendizagem, em que o estudante confronta as experiências concretas proporcionadas por aprendizagens anteriores com novos saberes, por meio da leitura, exploração de experimentos/simulações, etc. É a etapa em que as informações são selecionadas e podem transformar-se em conhecimentos. 10 CONCEITUALIZAÇÃO ABSTRATA Saber-Pensar Clique para editar o estilo do título Esta etapa caracteriza-se mestre pela síntese de um debate ou de uma troca de opiniões, sobre um determinado assunto de comunicação, que se caracteriza pelo estabelecimento de base comum de ideias que todos podem subscrever. 11 EXPERIMENTAÇÃO ATIVA Saber-Fazer Clique para editar o estilo do título Aplicação prática dos conhecimentos desenvolvidos nas etapas anteriores. mestre Ação centrada, por um lado, na realização de exercícios práticos e, por outro, na comunicação e nas relações interpessoais, através do jogo de papéis, do trabalho em grupo, do envolvimento do estudante com a atividade de aprendizagem e etc. 12 Para Rosa W. eeditar Rosa B. (2004), o professor necessita Clique para o estilo do título buscar, como base de sua prática pedagógica, a aproximação mestre entre os conhecimentos prévios dos estudantes e os científicos, contribuindo, aprendizagem se realize. dessa forma, para que a E acrescentam ainda que: ao ensinar o conceito de temperatura, por exemplo, o melhor a se fazer é dimensionálo de forma a possibilitar que cada estudante tenha oportunidade de expor suas ideias sobre esse tema. 13 Clique para editar o estilo do título Segundo Bulegon (2011), as atividades de mestre aprendizagem serão mais eficientes se forem planejadas de forma a gerar um conflito cognitivo e, também, atingir um maior número de estilos de aprendizagem para que o pensamento crítico e aprendizagem significativa sejam iniciadas. 14 Trabalho Implementado Clique para editar o estilo do título Tempo utilizado : mestre 5 aulas de 45 minutos cada. Conteúdos conceituais envolvidos: Geradores; Energia elétrica; Potência elétrica; Corrente elétrica; Voltagem. 15 CRONOGRAMA DE APLICAÇÃO DAS ATIVIDADES PELO PROFESSOR Assunto Etapas do Ciclo de Kolb Aula 2 Os alunos responderam a questão para reflexão em duplas. Após, fez-se uma síntese no quadro das respostas. Observação reflexiva Aula 3 e 4 Desenvolvimento do conteúdo (e respostas Conceitualização das questões anteriores) por parte do abstrata professor e alunos por meio da leitura de textos, giz e quadro. Aula 5 Três questões objetivas foram propostas Experimentação como avaliação da atividade. ativa Clique para editar o estilo do título Aula 1 Os alunos responderam a questão inicial em Experiência mestre duplas. Após, fez-se uma síntese no quadro concreta das respostas. 16 EXPERIÊNCIA CONCRETA Clique para editar o estilo do título mestre Questão inicial 1) Você sabe para que serve um gerador? Cite alguns geradores que você conhece. Dinâmica: Os alunos se reuniram em duplas para responder essa questão com o objetivo de investigar os conceitos prévios acerca do tema. 17 OBSERVAÇÃO REFLEXIVA Clique para editar o estilo do título Questões para reflexão: mestre Nesta etapa, foi realizado um debate entre os alunos, discutindo as hipóteses levantadas para questão inicial. O professor atuou como mediador com a seguinte questão: 2) Em um gerador elétrico, o que significa o termo "gerador" e o termo "elétrico"? 18 Continuação da aula 2 Após questões terem sido Clique paraaseditar o estilo do título respondidas e mestre debatidas fez-se uma síntese, no quadro, das respostas dos estudantes para cada uma das questões propostas. 19 CONCEITUALIZAÇÃO ABSTRATA Nesta para etapa, editar foi apresentado o título Clique o estilo do conteúdo propriamente dito sobre geradores, ou seja, mestre os conceitos físicos envolvidos. Além disso, as questões propostas anteriormente foram respondidas, transpondo o conhecimento prévio ao abstrato por meio de leitura em sala de aula e síntese no quadro. Também foi estudado o funcionamento de uma hidrelétrica. Tema relacionado ao cotidiano do estudante. Fonte das figuras: http://guiadoestudante.abril.com.br/vestibular-enem/como-estudar-100-dias-primeira-fase-fuvest-637128.shtml 20 GERADORES / textos trabalhados em aula... Clique para editar o estilo do título Percorrendo os fios condutores desde nossa casa até seu outro extremo, mestre chegamos à fonte da corrente elétrica que faz funcionar nossos aparelhos, ou seja, a usina elétrica. No interior da usina, os geradores de energia elétrica são movidos por turbinas - dispositivos em forma de hélice que podem ser acionadas por vapor ou água. 21 Energia Nuclear energia atômica energia cinética energia elétrica Clique para editar o estilo do título Em que o calor produzido mestre por reações nucleares aquece a água, produzindo vapor, este faz girar as turbinas que acionam geradores de eletricidade. Fonte adaptada: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2001/energia/tr ansmissaoedistribuicaodaenergiaeletrica.htm 22 Hidrelétrica Clique para editar o estilo do título mestre Entre as fontes elétricas artificiais como pilha, bateria e usina, esta última é a que pode gerar maior quantidade de energia elétrica. As usinas mais comuns são: Hidrelétricas, nas quais a eletricidade é obtida através da passagem de água por turbinas situadas na base da represa, quanto maior a queda-daágua, mais energia mecânica é convertida em energia elétrica. energia potencial gravitacional energia cinética energia elétrica Fonte: http://padogeo.com/quest-hidrografia-br.html 23 ESQUEMA DE UMA HIDRELÉTRICA Clique para editar o estilo do título mestre Fonte: http://www.infoescola.com/energia/usina-hidreletrica/ 24 COMO FUNCIONA UMA HIDRELÉTRICA? Clique editar estilo doa título Essas usinas para são sistemas queotransformam energia contida na correnteza mestre dos rios, em energia cinética que irá movimentar uma turbina e, esta um gerador que, por fim, irá gerar energia elétrica. A construção da usinas hidrelétricas se dá sempre em locais onde podem ser aproveitados os desníveis naturais dos cursos dos rios e deve-se ter uma vazão mínima para garantir a produtividade. 25 Os principais componentes das usinas Clique para editar ohidrelétricas, estilosão:do título • Barreira, ou represa... (local em que é armazenada a água) mestre • Canal... (local por onde a água passa para chegar ate às turbinas) • Turbinas... (conjunto de lâminas curvas que ao serem atingidas pela água, giram em torno de um eixo) • Geradores... (possuem uma série de ímãs que produzem corrente elétrica; um transformador elevador, que aumenta a tensão da corrente elétrica até um nível adequado à sua condução até os centros de consumo) • Tubo de sucção.. (conduz a água da turbina até a jusante do rio) • Linhas de transmissão... (distribuem a energia gerada) 26 Usina Termoelétrica energia térmica energia cinética energia elétrica Clique para editar o estilo do título mestre O calor é obtido pela queima de carvão ou óleo que aquece a água produzindo vapor, este faz girar a turbina que aciona um gerador de eletricidade. Fonte: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2001/energia /transmissaoedistribuicaodaenergiaeletrica.htm 27 GERADOR Nas usinas, a potência não-elétrica (isto é, mecânica, química, radiante ou luminosa etc.) que o gerador recebe para ser colocado em funcionamento (potência recebida) é transformada em potência elétrica, que então é cedida ao circuito (potência elétrica cedida). Clique para editar o estilo do título mestre No entanto, a potência elétrica cedida tem um valor menor que a potência recebida, pois uma parte é transformada em potência dissipada. Esta dissipação ocorre em resistores, logo o gerador também funciona como um resistor de resistência interna r. P = U²/R P = Ui P = Ri² 28 Força Eletromotriz quando Gerador para elétricoeditar é Clique o estilo do título utilizamos uma pilha num circuito um aparelho que como o da lanterna, a energia mestre transforma em energia química da pilha é transformada elétrica qualquer outro tipo de energia, exceto a elétrica. É, por isso, considerado uma fonte elétrica. em energia elétrica. Durante o processo, a pilha fica aquecida, o que significa que nem toda sua energia química foi transformada em elétrica, pois houve dissipação de energia denominado de Efeito Joule. 29 EQUAÇÃO DO GERADOR Clique para editar o estilo do título mestre O gerador ideal é um gerador capaz de fornecer às cargas Sendo que a função básica de um gerador elétrico é abastecer um circuito, temos que analisar o gerador ideal e o real. elétricas que o atravessam toda a energia gerada. A tensão elétrica medida entre seus pólos leva o nome de força eletromotriz, e será representada por E. + - 30 Clique para editar o estilo do título No gerador real, a corrente elétrica mestre o atravessa sobre uma certa resistência, assim há uma perda da energia total. É chamada de r a resistência do gerador. + - 31 Para um para gerador real, odevido resistência Clique editar estiloà do título interna a perda de energia teremos o fator mestre r i, assim: U=E–ri O gerador real, fica caracterizado por dois parâmetros a E e a resistência interna r. 32 EQUAÇÃO DO GERADOR Observando a equação do gerador real temos uma equação de reta. Assim podemos representá-lo por: Para o gerador ideal temos: Clique para editar or = estilo do título 0. Logo, da equação anterior (U = E - ri), resulta: U = E mestre Como: (r = 0, U = E = constante) 33 Clique para editar o estilo do título Três questões objetivas foram propostas mestre como avaliação da atividade. Fonte da figura: http://guiadoestudante.abril.com.br/vestibular-enem/como-estudar-100-dias-primeira-fase-fuvest-637128.shtml 34 EXPERIMENTAÇÃO ATIVA QUESTÃO 01 – Assinale a alternativa correta: Clique para editar o estilo do título 1- O gerador é um aparelho elétrico que transforma uma modalidade qualquer mestre de energia em energia elétrica. (F ) 2- Os receptores transformam energia elétrica somente em energia térmica. (F ) 3- A força eletromotriz (fem) representa o acréscimo de potencial elétrico a que ficam sujeitas as cargas constituintes da corrente elétrica ao atravessarem o gerador. (V ) 4- Quando um gerador está em aberto a ddp entre seus terminais vale a própria fem. (F ) 5- O rendimento de um gerador é tanto maior quanto menor a resistência interna do mesmo e quanto maior a corrente que consegue manter. (F ) 35 Clique para editar o estilo do título 1- Quando conectamos os terminais do gerador com um fio de resistência mestre desprezível, estabelece no mesmo uma corrente denominada corrente de QUESTÃO 02 – Assinale a assertiva correta: curto circuito, de intensidade dada pelo quociente E/r. (V ) 2- A potencia útil de um gerador quando percorrido pela corrente de curto circuito é dado pelo quociente E2/r. (F ) 3- A potencia elétrica útil máxima transferida por um gerador é dada pelo quociente E2/4r, e ocorre quando o mesmo é percorrido por uma corrente de intensidade igual à metade da corrente de curto circuito do gerador. (F ) 4- Na condição de potencia útil máxima, o rendimento do gerador vale 100%. (F ) 5- A máxima transferência de potencia de um gerador (E, r) para um resistor de resistência R ocorre quando R = r. (F ) 36 Questão 3 – (ENEM) Assinale a alternativa verdadeira: Clique para editar o estilo do título Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: mestre a) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. (F) b) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. (V) c) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. (F) d) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. (F) e) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água. (F) 37 Clique para editar o estilo do título Questão 4 - Trabalho avaliativo: mestre Pesquisar, na biblioteca da escola, outras formas de gerar energia elétrica e seus respectivos danos ao meio ambiente. 38 Resultados e discussões Clique para editar pela: o estilo do título A avaliação foi realizada - análise das discussões das duplas, no âmbito mestre qualitativo e quantitativo; - por meio das respostas marcadas nos exercícios da Experimentação ativa; - análise do comportamento dos estudantes na realização do trabalho avaliativo. 39 SÍNTESE DAS RESPOSTAS DAS QUESTÕES 1 E 2 Professor Jader (Santa Maria) Clique para editar o estilo do título QUESTÃO 2 QUESTÃO 1 mestre - Gerar, conduzir ou fornecer energia - Pilha, bateria e hidrelétrica - Fornecer energia - Fornecer diferentes tipos de energia - Contém eletricidade - vai de um lugar para outro 40 SÍNTESE DAS RESPOSTAS DAS QUESTÕES 1 E 2 Professor Vinícius (Agudo) Clique para editar o estilo do título QUESTÃO 2 QUESTÃO 1 mestre - Gerar energia - Elemento que gera / produz energia - Pilha, bateria e todos tipos de usinas - Conexão de energia entre fios elétricos - Todos os tipos de energia convertidos em elétrica 41 Clique para editar o estilo do título mestre 42 Resultados e discussões Clique para editar o estilo do título Trabalho avaliativo: Pesquisar, na biblioteca da escola, outras formas de gerar mestredanos ao meio ambiente. energia elétrica e seus respectivos Dificuldades Estudantes Qual livro usar? O que procurar? O que é mais importante? Infraestrutura da biblioteca Pouco espaço físico Ninguém para auxiliar 43 REFERÊNCIAS Clique para editardeoumaestilo donatítulo AGUIAR, L. Modelo de Aprendizagem Língua Centrado Experiência. Disponível em: http://www.unifra.br/ead/. Acesso em 07 outubro de 2012. BULEGON, M. A. Contribuições dos Objetos de Aprendizagem, no ensino de mestre Física, para o desenvolvimento do Pensamento Crítico e da Aprendizagem Significativa. 2011. Tese (Programa de Pós-Graduação em Informática na Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Santa Maria, 2011. CARVALHO, T. Geradores elétricos. Disponível em: http://www.infoescola.com/fisica/geradores-eletricos/Acesso em 07.10.12. FARIA, C. Como funciona uma hidrelétrica. Disponível em: http://www.infoescola.com/fisica/como-funciona-uma-hidreletrica/ Acesso em 07.10.12. ROSA W. da; ROSA B. da. .: A teoria histórico-cultural e o ensino da física. Revista Iberoamericana de Educación. n. 33/6, 2004. 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