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e aprende o que ensina. — Cora Coralina
Projeto Aquecedor Solar
Introdução
Esse projeto é baseado no trabalho do Prof. Jorge Roberto Pimentel publicado no Caderno Catarinense de Ensino de Física 4 Vol 2 - pp 104-111, ago. 1987. que discute o uso de uma bandeja metálica para a construção de um aquecedor de água didático usando energia solar.
Com base no artigo eu desenvolvi o projeto de aprendizagem como um trabalho em grupo a ser desenvolvido ao longo de um mês pelos alunos com mediação do Professor usando, eventualmente, uma plataforma de blogues (depois rede social) para a mediação do processo e publicação dos “roteiros de replicação”.
Objetivos Gerais do Projeto
Deseja-se que o projeto de aprendizagem seja um pretexto para que os alunos possam desenvolver as seguintes competências/habilidades:
- Aprender a conviver;
- Aprender a aprender;
- Gerenciar informações (e transformá-las em conhecimento);
- Compartilhar Conhecimento;
- Usar tecnologias de comunicação e informação a favor das aprendizagens.
Objetivos Específicos do Projeto
Na realização do projeto, para aqueles alunos que se envolverem efetivamente com o mesmo, espera-se que os seguintes conceitos de física sejam aprofundados e, eventualmente, aprendizagens dos conceitos físicos abaixo sejam potencializadas:
- Calor e Temperatura (Eq. Fundamental da Calorimetria {$Q = m.c.\Delta t$});
- Formas de Propagação de Calor;
- Condução térmica;
- Convecção térmica;
- Irradiação térmica;
- Estimativas de grandezas físicas.
Etapas de Desenvolvimento do Projeto.
Pesquisa Bibliográfica.
Pesquisa e sistematização dos conceitos envolvidos no projeto:
- Temperatura e formas de medição da mesma.
- Calor e relação com a temperatura (Eq. Fundamental da Calorimetria {$Q = m.c.\Delta t$}).
- Formas de propagação calor.
- Cálculo de volume ({$V = a.b.c$}).
Organização dos grupos de trabalho.
Os grupos com até 4 alunos se formam e se organizam para a discussão e realização do aquecedor. No dia da apresentação na Escola os mesmos são arguídos sobre os princípios de funcionamento do aquecedor solar.
Elaboração das projeções de consumo de água e disponibilidade de enenargia solar.
Essa é uma parte facultativa! Com base em levantamento na casa dos participantes do grupo, os alunos fazem uma estimativa média de consumo de água quente, por adulto, num dia.
Usando as ferramentas de pesquisa na internet, os alunos devem determinar a taxa de irradiação média na região onde moram. Devem, também, discutir como essa taxa de irradiação impacta no projeto do aquecedor solar.
Aqui, deseja-se desenvolver a habilidade dos alunos de transformarem informação em conhecimento. Eles são estimulados a discutirem entre si e com o professor as informações encontradas em suas pesquisas de tal modo que elas possam subsidiar e enriquecer o projeto que irão construir!
Planejamento do protótipo.
Com base nas pesquisas e discussões do item anteiror (taxa média de irradiação solar) os alunos dimensionam a área de uma “placa coletora” de irradiação para a construção de um aquecedor de uso residencial.
Esta etapa é apenas um pretexto para que os alunos possam contextualizar suas aprendizagens de calorimetria num situação real.
Escrita do manual técnico do protótipo.
Nesta etapa os alunos sistematizam todas as informações técnicas e conceituais para o funcionamento de um aquecedor de água por energia solar.
Construção de um modelo didádico.
Nesta etapa, seguindo as indicações contidas no artigo citado na introdução, os alunos constroem o aquecedor e o testam na Escola, na “culminância” do projeto.
Outros
Cada uma dessas etapas deve ser documentada pelos grupos e publicada na forma de um roteiro de replicação do aquecedor solar, usando uma licença de distribuição que incentive a remixagem do projeto!
Alguns desses roteiros de replicação podem ser vistos aqui:
Uma coleção de fotos desse projeto, na edição de 2012, pode ser vista aqui.
Uma coleção de fotos desse projeto, na edição de 2014, pode ser vista aqui.
Algumas fotos da primeira versão no Colégio CEC pode ser vista aqui.
Esse Projeto em Ação
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