Recursos Energéticos

(OBSERVAÇÃO: esta aula contém duas partes, A e B. As duas são importantes para concluir o aprendizado estabelecido no padrão. Se não houver tempo suficiente, examine as duas partes para escolher os elementos que atendem às necessidades dos estudantes.)

Nesta aula, o principal aprendizado se dá por meio da pesquisa sobre recursos energéticos. A construção do modelo de um tipo de recurso energético renovável é uma forma de os estudantes demonstrarem o aprendizado. Incentive os estudantes a usar o exemplo da turbina eólica como inspiração e, então, projetar e construir outro recurso renovável da preferência deles.

• Conhecimento Científico Prévio – Recursos Energéticos:
  • Nesta aula, o modelo imita como uma turbina eólica converte energia eólica em eletricidade quando as pás das turbinas giram.
  • A matriz de luz representa como a eletricidade é gerada pelas pás giratórias.
  • Um moinho de vento, que pode ser mais familiar para os estudantes, converte o vento em energia rotacional (girando para moer farinha, por exemplo), mas não produz eletricidade.
• Conhecimento Prévio de Construção – Recursos Energéticos: usando os materiais principais de ciência, compartilhe informações, imagens e definições.
  • Analise o que os estudantes sabem sobre recursos energéticos renováveis e não renováveis e sobre como sua obtenção e utilização podem afetar o meio ambiente. Os estudantes aprenderão mais sobre o tópico por meio desta atividade de pesquisa.
  • Uma turbina eólica converte a energia do vento em eletricidade. Um moinho de vento usa a energia eólica para girar máquinas que bombeiam água ou fazem farinha.
  • Vocabulário principal: recurso energético renovável, recurso energético não renovável, combustível fóssil, turbina eólica, meio ambiente
• Experiência em Construção e Programação: consulte as sugestões apresentadas no Plano da Unidade. Para esta aula, também é uma boa ideia:
  • Reforçar o conteúdo usando os tutoriais de Motores e Luz no menu inicial do aplicativo SPIKE.
  • Usar as seções “Evento”, “Luz” e “Motores” no menu Ajuda > Blocos de Palavras no aplicativo SPIKE como suporte adicional.
  • Usar o cabo USB branco fornecido para conectar hubs e dispositivos e dar mais estabilidade ao programa. Isso dará aos estudantes uma melhor visualização dos dados, que mostram como a velocidade das pás afeta o brilho das luzes, e como isso é semelhante a uma turbina que cria menos ou mais eletricidade a partir do vento.
• Materiais: localize imagens de moinhos de vento e turbinas eólicas para que os estudantes possam distingui-los. Localize fontes de pesquisa adequadas à idade sobre recursos renováveis e não renováveis (por exemplo, energia solar, eólica, nuclear e combustíveis fósseis), usos humanos desses recursos e seus impactos ambientais. Pense em como integrar os recursos à aula.

PARTE A (45 minutos)

• Apresente os personagens principais da história e o primeiro desafio: Sofie encontra uma turbina eólica e se pergunta como ela gera energia. Quais são outras maneiras de obter energia que pode ser usada repetidamente?

• PENSAR – Promova uma discussão rápida sobre o tópico da aula, usando a foto da história, se quiser.

  • Que tipo de recurso energético é o vento? Por quê? (O vento é um recurso renovável; há sempre mais vento.)
  • O que torna a energia renovável? Dê alguns exemplos. (Podemos criar ou obter mais porque a natureza a repõe; energia proveniente do vento, da água corrente nos rios, luz solar.)
  • O que torna a energia não renovável? Dê alguns exemplos. (Depois de esgotada, não é possível obter mais dessa energia; podemos citar como exemplo os combustíveis fósseis, como petróleo, gás natural e carvão, e fontes de energia nuclear, como o urânio.)
  • Como o uso de diferentes tipos de energia muda o meio ambiente? (A construção de barragens substitui habitats de animais; a mineração pode destruir a superfície da terra; a queima de combustíveis fósseis causa poluição do ar.)

• Distribua um Conjunto SPIKE^™ Essential e um dispositivo para cada grupo.

• Enquanto os estudantes trabalham, considere compartilhar os exemplos abaixo, esclarecendo que eles mostram um modelo ou programa de turbina que usa energia eólica para gerar eletricidade. Os estudantes podem construir uma turbina ou escolher outro recurso energético renovável.

• Peça para os estudantes:

  • Usarem pelo menos duas fontes para pesquisar recursos energéticos renováveis e não renováveis, incluindo como as pessoas usam os recursos e como isso afeta o meio ambiente. (Consulte as melhores práticas de pesquisa em sala de aula.)
  • Escolherem um recurso renovável.
  • Começarem a CONSTRUIR e PROGRAMAR um modelo de um recurso energético renovável para mostrar seu aprendizado.

• Faça um brainstorming sobre o uso de elementos LEGO^® nos modelos. Para a turbina eólica, isso pode incluir o uso de peças longas como pás do catavento ou a programação da matriz de luz para acender quando as pás forem giradas manualmente. Os estudantes usam as mãos para girar as pás. Eles podem variar a velocidade para ver diferentes resultados na matriz de luz.

Exemplos de Ideias

• Reúna os estudantes para compartilhar. 

• Peça para cada grupo usar o modelo em andamento para demonstrar e explicar:

  • Como ele mostra um recurso energético renovável.
  • Como as pessoas usam esse tipo de recurso energético.
  • O efeito positivo e negativo para o meio ambiente da utilização do recurso energético escolhido em comparação com recursos não renováveis.

• Incentive os estudantes a compartilhar seu progresso e se inspirar nas ideias compartilhadas.

• Se quiser proceder para a Parte B – Explicar, peça para os estudantes não mexerem nos modelos ou dê tempo para eles os reconstruírem.

PARTE B (45 minutos)

• Repita as etapas da Parte A – Explicar para fazer uma nova rodada de compartilhamento ou um brainstorming e servir de inspiração para continuar a construção do modelo.

• Peça para os estudantes:

  • (15 min) Continuarem a CONSTRUIR e PROGRAMAR o modelo de um recurso energético renovável, como o vento.
  • (10 min) Usarem seus modelos finalizados para compartilhar e trocar aprendizados sobre recursos energéticos renováveis e não renováveis.

• (5 min) Incentive estudantes a compartilhar conhecimentos, ideias ou habilidades que:

  • Tenham ajudado a concluir o desafio.
  • Tenham aprendido enquanto pesquisavam ou projetavam os modelos.

• Peça aos estudantes que guardem os conjuntos e organizem as áreas de trabalho.

• Faça perguntas orientadoras para incentivar os estudantes a pensar e a tomar decisões durante o processo de concepção, construção e programação.

Lista de Verificação de Observações

• Recapitule os objetivos de aprendizagem (caixa de Suporte ao Professor).
• Use a lista de verificação para observar o progresso dos estudantes:
  • Eles escolheram pelo menos duas fontes de pesquisa.
  • Eles descrevem com precisão os recursos energéticos renováveis e não renováveis.
  • Eles explicam com precisão a origem do recurso energético escolhido e como as pessoas o usam.
  • Eles descrevem e comparam os efeitos positivos e negativos para o meio ambiente da utilização de recursos renováveis e não renováveis.
  • Eles constroem e programam um modelo preciso do recurso energético renovável escolhido.

Autoavaliação

Peça para cada estudante escolher o bloco que acredita representar melhor seu desempenho.

• Peça azul: Acredito que consigo seguir as instruções para criar um programa.
• Peça amarela: Consigo seguir as instruções para criar um programa.
• Peça verde: Consigo seguir as instruções para criar um programa e também ajudar um colega a fazê-lo.

Avaliação por Pares

Em pequenos grupos, oriente os estudantes a discutirem suas experiências de trabalho em equipe.
Incentive-os a usar declarações como estas:

• Gostei quando você...
• Gostaria de saber mais sobre como você...

Para simplificar esta aula:

• Para reduzir a tarefa de pesquisa, apresente uma lista limitada de recursos energéticos renováveis e não renováveis.

Para aumentar a dificuldade:

• Incentive os estudantes a aumentar a complexidade dos modelos. No caso da turbina, eles podem alterar a cor da luz com base na direção da rotação das pás (por exemplo, vermelha quando a pá girar para a esquerda e azul quando girar para a direita). Eles também podem programar as pás para girar a diferentes velocidades a fim de simular variações na velocidade do vento.

Peça aos estudantes para pesquisar como os seres humanos podem reduzir os impactos negativos da utilização de recursos energéticos renováveis e/ou não renováveis no meio ambiente. Peça para compartilharem suas descobertas, apresentando um vídeo ou documento curto.

Caso haja uma discussão, esta aula se estenderá além dos 45 minutos.