Experimentação e Eletricidade

por Prof. André Astro 20 nov

Um dos conteúdos que mais cai no Enem, na prova de física, é eletricidade. Sendo mais específico, nos últimos 5 anos, aproximadamente 20% das questões estava relacionada de alguma maneira com as leis de Ohm.

Gráfico dos conteúdos que mais caíram no Enem nos últimos 5 anos (2014 a 2018).

Isso mostra, levando em consideração que o Enem cobra muito de física do cotidiano, a importância desse conteúdo não apenas pra sala de aula, mas para a vida. A parte ótima, para nós professores de Física que adoramos experimentação, é que a eletrodinâmica abre muitas possibilidades de demostrar, experimentar, errar e acertar, e ainda se encantar com um conteúdo que comanda o nosso dia a dia. Além de tudo, aprender sobre eletricidade e como manipulá-la de forma correta, é um conhecimento de utilidade pública. No Brasil, em média, duas pessoas morrem por dia, por consequência da eletricidade, seja por choque, raios ou incêndios causados por curtos-circuitos.

A importância da Lei de Ohm

Em 1827, um físico e matemático alemão chamado Georg Simon Ohm desenvolve a mais fundamental lei da eletricidade. A equação matemática resultante dessa lei une a tensão e a corrente elétrica às propriedades de um condutor em um circuito, definindo também o que chamamos de resistência.

Triângulo da lei de ohm, uma maneira criativa de mostrar a equação para os alunos.

Desde então, com a evolução dos componentes elétricos e eletrônicos, a sua utilidade só aumenta. Por exemplo:

As chaleiras elétricas e ferros de passar roupa controlam a quantidade de corrente que passam por eles, e por consequência a quantidade de calor necessária para esquentar, através da lei de ohm.

A fonte de alimentação em corrente contínua, de carregadores de celular e laptops fornecem uma tensão de saída variável com base na resistência do dispositivo, tudo controlado pela lei de Ohm. Fusíveis, disjuntores, ventiladores, aquecedores, são inúmeros os exemplos no nosso cotidiano.

A importância da experimentação na eletricidade

A experimentação é um processo fundamental para toda e qualquer área na educação. Para John Dewey, filósofo estadunidense, a aprendizagem é uma prática social fundamentada na ação. Com isso em mente, provoco os nossos professores leitores com uma pergunta: E se, ao invés de ensinarmos sobre a lei de ohm, proporcionássemos, numa atividade orientada, que eles seguissem os passos do próprio Ohm, testando, medindo, e chegando por si só na mesma conclusão de Ohm?
O Conjunto de Eletricidade (Basic) Azeheb traz essa possibilidade e muitas outras.

Conjunto de Eletricidade (Basic)

Ohm mediu a tensão e a corrente em circuitos com diferentes materiais, o kit traz além da placa de testes e multímetros, vários resistores, leds, e mini lâmpadas de diferentes potências, as possibilidades de circuitos para essa parte da experimentação são muitas. Deixe que eles descubram por si só que é necessário fechar um circuito para a corrente fluir ou que eles podem controlar a corrente que passa pelo circuito, caso eles mudem a resistência total do circuito. Incentive-os a usar a chave para controlar uma lâmpada. Deixe-os queimar um led e aproveite a oportunidade para apresentar o conceito de resistores e para quê são utilizados. Desafie seus alunos a descobrir para que serve e como funciona o potenciômetro. “As crianças não chegam na escola como uma folha em branco, e sim como uma consciência intensamente ativa e a incumbência da educação é assumir a atividade e orientá-la” (Dewey 1899, p.25)1.

Associação de Resistores

Após fundamentada toda a parte inicial, com os mesmos materiais, é possível explorar de maneira visualmente interessante as associações de resistores em série e em paralelo. A transição prática-teoria-cotidiano, não necessariamente nessa ordem, é uma das ferramentas mais poderosas da educação. Tomando um pouco dos conceitos da neurociência, esse tipo de atividade atinge não apenas os estudantes mais visuais, como ou auditivos e também os sinestésicos.
O manual que acompanha o kit traz várias possibilidades de associação de resistores, mas as possibilidades vão além. Desenhe circuitos com associação mista no quadro, aumentando o nível de complexidade, e desafie seus alunos, a montarem o circuito na prática. Tires os dados práticos e compare-os com o real. Demonstre a ponte de Wheatstone. Mostre o que significa um curto circuito.
Para as turmas mais avançadas, esse é um ótimo conteúdo para desenvolver a capacidade crítico/científica pois dá a possibilidade de fazer gráficos, praticar linearização, cálculo de erro, obtenção de uma equação através de dados experimentais e análise de precisão dos instrumentos e medidas.

Consideração Final

Esse texto não esgota as possibilidades do que o Kit é capaz, pode-se ainda explorar o funcionamento de diodos, capacitores, Leis de Kirchhoff, e mais. Ele é apenas uma provocação e um incentivo a práticas diferenciadas em um dos conteúdos mais presentes em vestibulares de qualquer região do Brasil e no Exame Nacional do Ensino Médio. A eletricidade comanda o nosso dia a dia. Como professores de física, nos aproveitemos disso, para dar significado a aprendizagem desse conteúdo tão importante.

1 The school and society, 1899. In: SOUTHERN ILLINOIS UNIVERSITY. Early works of John Dewey, v. 1. Carbondale: Southern Illinois University Press, 1976. (Collected works of John Dewey). p. 1-109.

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