6) O Papa Moedas

Ao Nível de Conhecimento: Definir o que é Condutividade Elétrica; 

Ao Nível de Solução de Problemas: Concluir que diferentes materiais têm diferentes níveis de condutividade, Compor quadro com materiais condutivos e isolantes; 

Ao Nível de Aplicação: Montar e Operar um Robô Papa Moedas utilizando um circuito simples e condução elétrica do metal de uma moeda; 

Competências da Base Nacional Curricular Comum (BNCC) Utilizadas

Esse projeto pode ser conectado com um Plano de Aula de Ciências sobre “Interação Sistema Nervoso e Muscular”. Clique-aqui para visualizá-lo.

Esta aula compõe os pilares de Letramento Tecnológico e Letramento Científico da metodologia Flylab da Barco Voador.

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Inicie a aula perguntando aos alunos se eles se lembram do conceito de “Corrente Elétrica” (trabalhado no projeto da “Máquina de Perguntas e Respostas”). Construa um cenário que favoreça um diálogo na sala de aula para que os alunos possam reconhecer a análise da imagem acima (que pode ser impressa também).

Discuta com a turma:

• Se houver eletricidade na água, por que levamos choque no pé? (conduzir para a análise de que a água conduz eletricidade)
• Se houver eletricidade na água, por que não levamos choque no pé se estivermos de chinelo? (conduzir para concluírem que a borracha do chinelo não conduz eletricidade)

Explique que a transmissão de energia depende do meio em que ela está inserida. Por isso, utilizamos chinelo em lugares molhados para evitar ser surpreendido por alguma corrente elétrica, e consequentemente, um choque.

Tempo sugerido:  25 minutos

Orientações: Peça para um aluno ler a questão disparadora. Ouça atentamente as respostas dos alunos. Não há necessidade de anotar, pois tais discussões serão sistematizadas no fim da proposta desta aula. Instigue os alunos, perguntando se alguns materiais de exemplo poderiam conduzir eletricidade: Água (sim), Madeira (não), Pedaço de Isopor (não), Prego (sim). 

Explique que agora nós vamos conduzir uma pequena investigação científica sobre o assunto. Divida os alunos em equipe de 3-4 (de preferência já com os alunos que irão montar o projeto). Distribua uma Ficha de Pesquisa para cada grupo. A Ficha é separada em dois quadrantes, peça para que eles pesquisem (na internet) rapidamente quais são os materiais que conduzem (e anotem em um os quadrantes), e aqueles que não conduzem (e anotem no outro quadrante).

Note que nossa intenção não é que eles consigam explicar detalhadamente o porquê esses materiais conduzem energia elétrica ou não, mas sim que eles sejam capazes de entender que a condução pode ou não acontecer. 

Exemplos de respostas:

Pedaço de metal – Conduz corrente elétrica

Pedaço de madeira – Não conduz corrente elétrica

Pedaço de isopor – Não conduz corrente elétrica

Água com sal – Conduz corrente elétrica

Água com açúcar – Não conduz corrente elétrica

Prego – Conduz – corrente elétrica

Suco de limão – Conduz corrente elétrica

Escolha um material do seu estojo

Lápis – Não conduz corrente elétrica

Clipe – Conduz corrente elétrica

Borracha – Não conduz corrente elétrica

Arame do caderno – Conduz corrente elétrica

Finalize a aula explicando que os materiais que conduzem, são chamados de “Condutores” (anotar como título do quadrante na ficha), e os materiais que não conduzem, são chamados de “Isolantes” (anotar como título do quadrante na ficha). Comente que na próxima aula, nós vamos montar um robô simpático que nos dirá o que é condutor ou não (isolante).

Materiais Necessários: Lápis/caneta, 1 Ficha de Pesquisa (1 por grupo).

Tempo sugerido: 50 a 100 minutos

Orientações: 

Antes da aula, reveja o vídeo acima de montagem, e as instruções impressas também junto aos projetos. É importante ter todos os passos memorizados, e já se antecipar a possíveis dificuldades que os grupos terão ao decorrer da montagem.

Comente com os alunos que hoje iremos nosso  “Robô Para Moedas“. Brinque perguntando por que ele teria esse nome, e como será que ele faz para “papar” moedas. Diga que eles faz isso utilizando um conceito que aprendemos na aula anterior (Condutividade Elétrica), e que vamos perceber isso durante a montagem e após.

Divida as crianças em grupos de 3 ou 4 alunos. Peça para que tirem todos os itens das caixinhas, e coloque sobre a mesa de trabalho. Aproveite este momento para estimular a curiosidade das crianças, passando peça por peça, e perguntando a eles se têm ideia o que cada uma é, e onde irá se encaixar no projeto. Após analisar todas as peças, peça para eles tentarem montar, da própria cabeça, como ficaria a máquina.

Você irá reparar que eles terão dificuldade, em sua maioria, para imaginar como seria a máquina, sem a instruções. Aproveite para comentar como é importante a gente sempre seguir instruções precisamente, e é assim que robôs e computadores “pensam”, eles seguem muito bem instruções. Neste momento oriente-os a abrirem o manual de instruções, e começarem a seguir o passo a passo até completarem.

Discuta com a turma:

• Como será que ele “percebe” que colocamos uma moeda nele?
• Será que funciona com outros objetos, além da moeda?
• Qual é o circuito do robô “Papa Moedas”?

Explique que na verdade, quando colocamos uma moeda em nosso robô, estamos fechando um circuito elétrica (re-lembrar o conceito de circuito elétrico aprendido no projeto “Máquina de Perguntas e Respostas”). Esse circuito se resume na pilha, fios, motor.. e a moeda quando ela é colocada. É interessante ter outros pequenos objetos à disposição para experimentar e colocar no robô, para ver se ele engole ou não (clipes, madeira, borracha e etc).

Dicas: Evite passar o vídeo instrucional, ele é para uso do professor. A ideia é estimular os alunos, em grupo, acharem a solução de montagem sozinhos e com o passo a passo. No momento da montagem passe de mesa em mesa, tirando dúvidas. Abuse de feedbacks positivos a cada parte do projeto montado, para estimular os alunos. Caso tenha problemas de relacionamentos em algum grupo, oriente que cada um no grupo pode ter uma função específica (por exemplo: ler as instruções, pegar as peças, montar, parafusar, colorir..)

Materiais Necessários: Chaves de fenda, lápis de cor, canetinhas, tintas e etc.

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Permita que compartilhem seus aprendizados e dificuldades em montarem o projeto em grupo. 

Explique que a corrente elétrica é basicamente “elétrons” passando de um átomo para o outros. Essa passagem pode ser facilitada ou não pela natureza estrutural dos materiais ao nosso redor, por isso, alguns materiais são considerados “condutores” e outros como “isolantes”. Peça que os alunos construam suas definições de “condutores” e “isolantes”, e repita com eles as conclusões abaixo.

CONDUTORES

O que são:

São chamados de materiais condutores aqueles em que há possibilidade de trânsito de elétrons, pois estão fracamente ligados ao núcleo.

Exemplos:

Pedaço de metal – Conduz corrente elétrica

Água com sal – Conduz corrente elétrica

Prego – Conduz corrente elétrica

Suco de limão – Conduz corrente elétrica

Clipe – Conduz corrente elétrica

Arrame do caderno – Conduz corrente elétrica

ISOLANTES

O que são:

Nos materiais isolantes, os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo atômico, ou seja, eles não possuem elétrons livres. Desta maneira, não permitem passagem de corrente elétrica.

Exemplos:

Pedaço de madeira – Não conduz corrente elétrica

Pedaço de isopor – Não conduz corrente elétrica

Água com açúcar – Não conduz corrente elétrica

Lápis – Não conduz corrente elétrica

Borracha – Não conduz corrente elétrica

Finalize a aula dizendo que graças ao conhecimento de Condutividade Elétrica, podemos “controlar” correntes elétricas de maneira mais efetiva (como fios de transmissão em nossas casas), e também nos proteger quando é preciso (com botas de borracha, por exemplo).