Ciclo de Kolb - Apresentação

Report
CENTRO UNIVERSITÁRIO
FRANCISCANO
CURSO DE MESTRADO PROFISSIONALIZANTE EM
ENSINO DE FÍSICA E DE MATEMÁTICA
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REFLEXÃO DA DOCÊNCIA
mestre
Ciclo de Kolb: uma proposta de
ensino para o estudo de geradores
Mestrandos: Jader Rigo
Vinícius Bisognin
FORMAÇÃO ACADÊMICA
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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...
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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
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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
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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
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mestre
Fonte: http://www.infoescola.com/energia/usina-hidreletrica/
24
COMO FUNCIONA UMA HIDRELÉTRICA?
Clique
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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
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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
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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).
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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
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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
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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:
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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
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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:
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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
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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
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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)
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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
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SÍNTESE DAS RESPOSTAS DAS QUESTÕES 1 E 2
Professor Vinícius (Agudo)
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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
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mestre
42
Resultados e discussões
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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
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REFERÊNCIAS
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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. Disponível em:
http://www.rieoei.org/did_mat22.htm. Acesso em 27 de outubro de 2012.
SILVA, N. D. da. Física. São Paulo: Ática. 2003.
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