INTERDISCIPLINARIDADE: SISTEMA EÓLICO NO ENSINO FUNDAMENTAL II
Jaqueline Lúcia Schons Hemsing Alves
RESUMO
O tema de energia eólica no Ensino Fundamental II, ensinado por meio de pesquisas. Apresenta os principais conceitos de vento e sua mais importante característica. Além disso, discute-se a história do uso da energia eólica, desde nações primitivas até o presente, enfatizando o processo de geração da eletricidade. Vantagens e desvantagens do uso recurso eólico como fonte de energia alternativa. Este material tem um conjunto quatro experimentos simples que podem ser facilmente configurados acesso e baixo valor financeiro. O trabalho termina com a montagem de um pequeno modelo representando uma cidade fornecedora de eletricidade do parque eólico, uma vez que a visualização do objeto de estudo é decisivo no processo de ensino.
PALAVRAS-CHAVE: Educação Fundamental II. Energia Eólica. Ensino de Física. Ensino de Pesquisa.
INTRODUÇÃO
O aumento da demanda energética é um processo natural e irreversível baseado no crescimento populacional, buscando melhorar a qualidade de vida da população e democratizando a energia (RIOS, 2006: p. 63). Assim, a relação entre meio ambiente e energia tem sido objeto de muitos estudos e, às vezes, pode-se estabelecer uma relação causal entre o uso da energia e os danos ambientais (GOLDENBERG & VILLANUEVA, 2001: p.21).
Embora a eletricidade não seja um recurso natural direto, sua produção requer recursos naturais como sol, gás natural, água, madeira, petróleo, vento, magma, marés, biomassa, etc. (LIMA, 2006: p.1).
Minimizar problemas ambientais causados pelo uso de energia, como esgotamento de recursos naturais, chuva ácida, destruição de ozônio e mudanças climáticas globais, envolve o uso em larga escala de energia renovável. Para implementar efetivamente o uso desses recursos, são necessárias as seguintes atividades: um sistema de educação intensivo, extenso e de alta qualidade na adoção de energias renováveis; excelência em pesquisa em energias renováveis; e a disseminação e uso rápido de energias renováveis. (RIOS, 2006: p. 64)
O tema foi escolhido com objetivo apresentar aos alunos do Ensino Fundamental II (6° ano) dados sobre uso racional de energia, suas fontes e formas alternativas, procurando conscientizar os mesmos.
O objetivo geral deste trabalho é compreender o tema energia através do ensino baseado em pesquisa e atividades experimentais. Objetivos específicos são: explorar conceitos que aparece no tema proposto. Enfatizar o processo de produção de energia elétrica. Demonstrar o poder do vento.
O tema abordado é relevante, pois auxiliará o corpo escolar, professores e gestores a buscar novos caminhos para propor aulas mais interdisciplinares e contextualizadas em que estabeleçam relações nas diferentes áreas do ensino. Espera-se que o aluno aprenda conteúdos de forma interdisciplinar e conscientize-se que o ensino lhe fornece uma compreensão melhor da realidade e contexto em que está inserido.
Como abordagem de estudo será empregada a pesquisa qualitativa, para que análise dos dados seja de forma descritiva. A pesquisa será de campo, pois a mesma concede dados para o problema. O instrumento de pesquisa será observação e questionário, na observação serão analisadas as habilidades de aprendizagem das crianças e questionário será feito aos professores. E amostra da pesquisa será feita em alunos do 6º ano da rede estadual da cidade de Sinop/MT e com os professores da mesma rede de ensino.
O projeto divide-se em cinco capítulos, o primeiro é introdução, segundo será uma breve história da evolução da energia eólica, terceiro faz uma analise do trabalho com a física no Ensino Fundamental II com destaque o Ensino por meio da pesquisa, o quarto a metodologia utilizada e por fim quinto será a conclusão do tema apresentado.
ENERGIA EÓLICA
História da Evolução da Energia Eólica
Historicamente á registros notáveis dos estudos físicos para facilitar a vida do homem ano após ano, conforme o paralelo estabelecido entre as citações abaixo:
Os primeiros aproveitamentos da força dos ventos pelo homem têm data bastante imprecisa, mas, certamente, ocorreram há milhares de anos, no Oriente. Eram provavelmente máquinas que utilizavam a força aerodinâmica de arrasto, sobre placas ou velas, para produzir trabalho. Estima-se que a partir da Idade Média o homem passou a utilizar em maior escala as forças aerodinâmicas de sustentação, permitindo as grandes navegações e também maior eficiência às máquinas eólicas. (AMARANTE; ZACK; SÁ, 2001, p. 13).
Nos dias atuais a energia eólica é utilizada para a produção de energia elétrica em vários países do mundo. Essa modalidade de energia encontra se presente no vento, e também pode ser utilizada para realizar trabalho mecânico. “O termo eólico vem do latim aeolicus, pertencente ou relativo a Eólo, Deus dos ventos na mitologia grega.” (RODRIGUES; GUERRA; YOUSSEF, 2011, p. 8).
Através do posicionamento desses autores, apresenta-se a evolução que os fenômenos físicos vêm sofrendo com o passar do tempo, disponibilizando ao homem possibilidades de explorá-los de forma mais eficaz e eficiente nas diversas tarefas que pressupõem sua utilização.
Segundo Picolo e Rampielli (2014), o vento forma-se no deslocamento de massas de ar, trazendo energia com um grande potencial para ser utilizada na geração de eletricidade. Esse setor de geração da energia elétrica está se expandindo muito nos últimos anos, por ser uma energia abundante e limpa, e por apresentar um custo de geração viável a ponto de ser inserido na matriz energética brasileira.
Segundo Lopez (2012) o Brasil tem a maior parte de sua energia elétrica gerada por fontes renováveis, em torno de 70% por hidrelétricas, 4% por biomassa e 0,2% por ventos. Uma das grandes vantagens da geração de eletricidade por meios do vento, no Brasil, é que ela pode servir como fonte complementar à modalidade hidrelétrica.
Conforme Silva (2015), as mais recentes medições de vento realizadas em diversas regiões do país confirmam a existência de um grande potencial eólico ainda a ser explorado em cerca de 8,5 mil km² somente na costa litorânea, sem considerar os inúmeros mananciais de vento em diversas áreas localizadas no interior.
Sistema Eólico
Conforme os autores Rodrigues, Guerra e Youssef (2001), um sistema eólico é composto por vários elementos que devem trabalhar em harmonia, de maneira a propiciar um maior rendimento final. Esse sistema tem os seguintes componentes: vento; rotor; transmissão e caixa multiplicadora; gerador elétrico; mecanismo de controle; torre; transformador e acessórios.
FÍSICA NO ENSINO FUNDAMENTAL II
O Ensino da Física e a Disciplina de Ciência no Ensino Fundamental II
Observa-se que no ensino de ciências naturais do Ensino Fundamental II, tanto na rede particular quanto na rede pública, mostra que os alunos não assimilam os conteúdos que deveriam ter compreendidos, o que tem sido comprovado quando esses alunos entram no ensino médio e apresentam dificuldades no aprendizado em Física.
Em razão disso a Física no Ensino Fundamental II não é ofertado como disciplina específica, sendo incluída na disciplina de Ciências naturais, com apenas 15 horas semanais, tendo que a sua abordagem se dá através do ensino de Ciências que contempla também a disciplina de Química. Essas duas disciplinas são trabalhadas de forma separada ao longo do ano, sendo que cada escola possuiu sua proposta de ensino a forma que essas serão abordadas.
Disciplina da Física no 6° Ano
Segundo Ribeiro (2016), a Física ao ser comparado com outros elementos dos componentes curriculares presentes na escola, serve como uma formação do cidadão para a sociedade, para colocar em prática no seu dia a dia.
Ensinar Química e Física na última série do ensino fundamental são uma proposta herdada das finalidades do ensino de meados do século XX, quando até então houve, oficialmente, a predominância do modelo tradicional de ensino caracterizada pela transmissão-recepção de informações. Nesse modelo, as informações e os conceitos eram fragmentados, estanques e reunidos em grandes pacotes temáticos correspondentes à Física, Química, Biociências e Geociências. (MILARÉ & ALVES, 2010, p. 102).
Para Praxedes & Krause (2015) o conhecimento adquirido na disciplina Física tem base no conhecimento e manipulação de tecnologias, visto que o conhecimento adquirido servirá como uma preparação para o Ensino Médio, inclusive em situações do dia a dia, como na compreensão do universo, nas notícias de tempo ou até mesmo manual de aparelhos eletrônicos.
O ensino por pesquisa compõe uma abordagem que tem uma longa história na educação em ciência. Promove o planejamento, o questionamento, as explicações com bases nas evidências e a comunicação, escolha de evidências. Usa processos dos conhecimentos científicos e pesquisa científica, para auxiliar os alunos a aprender sobre ciência e a fazer ciência (Vieira 2012).
Fazer os alunos sentir-se interessados em participar da investigação colocando uma ou mais questões que sejam interessantes para eles; Oportunizar a discussão entre os alunos, bem como mecanismos para comprovarem ou refutarem suas hipóteses; Estabelecer uma relação entre os alunos e o professor, que se coloca como orientador, dando liberdade ao aluno no processo de construção do seu próprio conhecimento. (VIEIRA, 2012, p. 40)
Segundo Porto (2009), um dos instrumentos muito usado como estratégias na ciência é o exemplo, isto é, um modelo visual concreto que contribui para construir uma imagem mental quando não é possível observar na prática o próprio objeto pesquisado.
Este projeto que deverá ser realizada sobre Interdisciplinaridade: Sistema Eólico no Ensino Fundamental II terá como utilização de pesquisa a qualitativa, pois permite análise dos dados de forma descritiva.
Segundo de Minayo (2001 p. 14) a idéia:
“A pesquisa qualitativa trabalha com o universo de significados, motivos, aspirações, crenças, valores e atitudes, o que corresponde a um espaço mais profundo das relações, dos processos e dos fenômenos que não podem ser reduzidos à operacionalização de variáveis”.
Para que este projeto seja realizado estaremos utilizando a pesquisa de campo, ela possibilita coleta de dados e vivenciando assim os fatos. Para Lakatos e Marconi (2003, p. 186) “consiste na observação de fatos e fenômenos tal como ocorrem espontaneamente, na coleta de dados a eles referente e no registro de variáveis que se presume relevantes, para analisá-los”.
Como instrumento do projeto será empregado a observação, na qual será possível obter informações e coletar provas a respeito dos objetivos. Desta forma a observação deverá ser complementada, por questionários aos professores e aplicação de atividades relacionadas aos jogos, por fotos e citações para que possamos entender mais assunto abordado e comprovar o que está sendo exposto.
Conforme Lakatos e Marconi:
A observação ajuda o pesquisador a identificar e a obter provas a respeito de objetivos sobre os quais os indivíduos não têm consciência, mais que orientam seu comportamento. Desempenhar papel importante nos processos observação mais, no contexto da descoberta e obriga o investigador a um contato mais direto com a realidade. Do ponto de vista científico, a observação oferece uma série de vantagens e limitações, como as outras técnicas de pesquisa, havendo por isso, necessidade de se aplicar mais de uma técnica ao mesmo tempo. (LAKATOS; MARCONI, 2010, p. 174).
Será realizado com alunos do 6° ano do ensino fundamental II Escola Estadual Nilza de Oliveira Pipino da cidade de Sinop/MT, num período de observação de 5 meses com duração de uma hora por dia, três vezes por semana no período matutino.
Este Projeto de Intervenção de Ensino (PIP) será apresentado à direção escolar e ao conselho escolar em reunião. Neste momento, detalharemos o desenvolvimento, aplicação e relevância do projeto. Será realizado em três etapas:
Primeira etapa foi realizada a pesquisa bibliográfica para dar embasamento ao projeto. Teve duração de 10 horas de pesquisas.
Segunda etapa será produção da maquete para aplicação das atividades e ações a serem realizadas. Terá aproximadamente 05 horas para escolha do material.
Terceira etapa será a aplicação do projeto, que será realizada em alunos da 6° ano da educação fundamental II da Escola Estadual Nilza de Oliveira Pipino da rede estadual de Sinop/MT. Será aplicada entre os meses de março de 2022 a julho de 2022, com duração de uma hora por período, três vezes por semana, nos períodos matutino, totalizando uma carga horária de 60 horas práticas.
O projeto não só promove o conhecimento específico dos alunos sobre energia eólica, mas também promove a interação entre eles. Portanto, não há dúvida de que a inovação relacionada à prática docente por meio da inclusão de conselhos inovadores nos currículos da educação básica é determinante para o sucesso do processo de ensino. Apoiar materiais didáticos que ajudem o professor em sala de aula também contribui para um ensino de alta qualidade.
Práticas de ensino inovadoras proporcionam aos alunos novas perspectivas. Espera-se que os professores que ensinam física, principalmente os professores do sexto ano, busquem alternativas para que esse ensino melhore a cada dia.
Isso sugere que no ensino de física, especialmente no Fundamental II, incorporar abordagens inovadoras ao ensino pode ter um impacto significativo na aprendizagem. Portanto, os profissionais da sala de aula precisam refletir se suas práticas de ensino estão proporcionando um impacto positivo nos alunos.
Comparada a outras fontes de energia utilizadas para geração de energia, a energia eólica tem demonstrado grande potencial de geração de energia elétrica por ser abundante na natureza e ter um impacto mínimo no meio ambiente.
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