Plano de aula sobre energia nuclear usando o site Phet

BNCC EM13CNT103

Educação CTS no ensino de Ciências

Buscando associar o tema Energia Nuclear a prática social, ao exercício consciente da cidadania, a autonomia intelectual e às relações de trabalho, Samuel Machado Pires elaborou uma sequência didática em seu mestrado.

Samuel usa a abordagem Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), que incorpora os conceitos físicos envolvidos, assim como as implicações socioambientais, políticas e econômicas do uso deste tipo de energia.

Esta sequência didática apresenta 6 momentos distintos:

Apresentação da proposta e do tema a ser explorado

Levantamento e classificação das ideias dos alunos associadas à palavra “Radiação”.

Apresentação, pelo professor, de exemplos que envolvem ciência, tecnologia e sociedade.

Leituradostextos.

Análise dos aspectos científico-tecnológicos e sociopolíticos presentes presentes na polêmica da energia nuclear.

Investigação por meio de simulação

Proporcionar experiências onde os alunos busquem responder perguntas sobre fissão nuclear, reação em cadeia, reator nuclear e bomba atômica.

Vídeos sobre a energia nuclear no Brasil

Exibição de vídeos, com anotações de posteriores intervenções pelos alunos.

Discussão sobre aspectos apresentados nos vídeos anotados pelos alunos durante sua exibição.

Divisão e orientação dos grupos para o debate a ser realizado no 5o encontro.

Os conceitos físicos presentes no estudo da energia nuclear

Estudo de um texto didático.

Comparação das respostas elaboradas no 2˚ encontro com as explicações dadas no texto.

Discussão e elaboração de respostas à questões sobre o texto.

Debate simulado

Debate simulado em sala de aula.

Posicionamento e avaliação individual

Exposição oral dos alunos que se sentirem à vontade para expor seu posicionamento individual.

Execução de atividade avaliativa contendo questões conceituais e a elaboração de uma redação.

Baixe aqui os materiais desta sequência didática.

Material do Professor

Material do Aluno.

Usando simulações no ensino de física

Fissão nuclear

O PHET é um website administrado pela Universidade de Colorado, nos Estados Unidos. Ali podemos encontrar simulações gráficas para explorar diversos fenômenos da química, física e biologia.

A simulação "Fissão Nuclear", foi utilizada na segunda aula da sequência didática, com o objetivo de que ao final da atividade os alunos possam:

Conhecer os processos de fissão do urânio e de reação em cadeia.

Listar os diferentes isótopos do urânio existentes na natureza.

Entender o funcionamento básico de um reator nuclear.

Compreender que, para a construção da bomba atômica, deve haver uma proporção mínima de urânio-235, em relação à massa total do urânio.

Clique na imagem abaixo para abrir a simulação.

Ao interagir e explorar a simulação, alunos foram orientados a responder algumas perguntas:

a) O que é necessário para provocar a fissão do urânio?

b) Quantos isótopos do urânio existem na natureza? Qual isótopo é o urânio físsil?

c) Como se dá o processo de reação em cadeia?

d) Qual é a condição para a construção da bomba atômica?

e) No reator nuclear, qual é o efeito causado pela fissão do urânio?

f) Qual é a função do controlador?

Enquanto os alunos exploram a simulação buscando responder as perguntas, o professor atua como mediador fazendo intervenções que contribuam para a aprendizagem.

Esta simulação também pode ser baixada e instalada em um computador sem internet, o que torna a atividade mais acessível.

Dinâmicas no ensino de física

Debate simulado

Na aula anterior ao debate os alunos assistiram vídeos que forneciam informações e perspectivas sobre segurança e impactos sociais de usinas nucleares, particularmente a usina de angra dos reis.

Aqui os alunos deveriam fazer anotações e compilar argumentos para o debate.

Um destes vídeos é uma reportagem do fantástico sobre as usinas de Angra.

O Outro vídeo é um episódio do expressão nacional, um debate sobre grandes temas da agenda nacional, com deputados e representantes do Governo e da sociedade civil. Infelizmente em agosto de 2021 o video parece estar indisponivel no site da câmara dos deputados.

Algumas sugestões que podem ser usadas por aqueles que não puderem acessar o vídeo do expressão nacional:

Energia Nuclear No Brasil

O futuro da energia nuclear em debate

A classe é então dividida em Mediador, Grupo A e Grupo B.

Mediador

Representará um jornalista conhecedor do assunto, que administrará os momentos e os tempos das falas de cada grupo. Além disso, fará perguntas aos grupos, que não forem feitas entre eles.

Grupo A

É a favor do investimento em energia nuclear. Os componetes do grupo A são:

Economistas a favor – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas a favor – discute o impacto ambiental e outras possibilidade de fontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ a favor – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA a favor – discute como a mineração afeta suas vidas.

Engenheiros, técnicos e profissionais afins a favor – discutem os aspectos técnico-científicos.

Políticos a favor – tentam aglutinar todos os aspectos.

Grupo B

Contra o investimento em energia nuclear. Os componetes do grupo B são:

Economistas contra – discute os custos envolvidos e a demanda por energia para o crescimento econômico.

Ambientalistas contra – discute o impacto ambiental e outras possibilidade de fontes de energia.

Moradores de Angra dos Reis-RJ contra – discute como a usina afeta suas vidas.

Moradores de Caetité-BA contra – discute como a mineração afeta suas vidas.

Políticos contra – tentam aglutinar todos os aspectos.

Após assistir aos videos e formar os grupos os alunos devem preencher os formulários que constam do material do aluno. Ali os grupos descrevem opiniões e argumentos que defenderão durante o debate.

Para começar o debate o mediador apresenta um resumo da questão a ser debatida e as regras do debate. Depois O mediador sorteia o grupo que fará a primeira pergunta.

A apresentação do argumento deve ser feita por um membro do grupo.

Após a resposta, passa-se a vez à segunda equipe que, da mesma forma, irá apresentar seu argumento.

São executadas pelo menos duas rodadas como esta, sendo que em cada uma delas pode-se adotar réplicas e tréplicas.