Eletromagnetismo no Ensino Médio

Atividade 01

Aplicação das questões 1, 2 e 3 do questionário diagnóstico (o farol do carro) sobre a luz e a visão.

Objetivos: Verificar a concepção inicial da visão e de sua relação com a luz.
As respostas serão apresentadas para a classe (as respostas mais freqüentes em cada questão) e discutidas. A questão em si também será discutida, para verificar se os alunos perceberam claramente que o garoto vê a luz do farol.

Expectativas: Espera-se que, na questão 1, a resposta mais freqüente seja a seção I (onde o desenho "mostra a luz"). Como a questão sugere que o garoto vê o farol, então esta resposta denota a concepção de que o olho "vai até a luz".

Atividade 02

Lanterna e pó de giz. Por que vemos a luz com o pó de giz e não a vemos sem ele? Por que vemos a luz de um laser na lousa, na parede, sobre qualquer objeto e só a vemos na trajetória com o pó de giz?

Objetivos: Fazer com que os alunos percebam a reflexão da luz nos objetos e que deduzam que a luz deve atingir o olho para ser vista.

Atividade 03

Aplicação das questões 4, 5 (Beto e o gato) e 6 (Sueli e a árvore) do teste diagnóstico.

Objetivos: Verificar as concepções dos alunos sobre a necessidade da luz para a visão.

Atividade 04

"Caixa Óptica" - Os alunos deverão observar dentro de uma caixa de sapatos e dizer o que há lá. Após esse primeiro momento, a luz dentro da caixa será acesa e os alunos novamente observarão dentro da caixa.

Questões: Por que só vemos os objetos dentro da caixa quando a luz interna está acesa? O que acontece com os objetos quando a luz está apagada?
Obs.: No final desta aula os alunos serão orientados a fazer em casa uma câmara escura e trazer na semana seguinte.

Atividade 05

Aplicação da questão 7 do teste diagnóstico sobre Óptica (ideias iniciais de reflexão e refração).

Atividade 06

Os alunos receberão os materiais que aparecem na questão 7 e uma lanterna ou apontador laser (cada grupo de quatro alunos receberá um kit). A seguir observarão o que acontece com a luz quando passa por cada um dos materiais e compararão com as respostas dadas na atividade 5.
A seguir os alunos responderão (por escrito e individualmente) sobre os acertos e erros e os motivos que os levaram a eles.

Atividade 07

Câmara Escura. Os alunos trarão suas câmaras escuras e observarão a janela da sala de aula através dela. A seguir, um aluno ficará na frente da janela agitando os braços e será observado pelos outros através da câmara.

Questões: O que acontece com a imagem vista através da câmara? Faça um desenho de uma figura em frente à câmara e de como seria sua imagem. Qual o caminho percorrido pela luz depois que sai do objeto observado e chega na câmera e nos seus olhos? Faça um desenho esquemático de um objeto e da imagem formada por ele no fundo da câmara. Faça um desenho esquemático do caminho percorrido pela luz do objeto até a imagem gerada por ele.

Objetivos: A ideia desta aula é fazer com que os alunos percebam a trajetória retilínea da luz.

Atividade 08

Pegue um espelho e um laser. Mantendo o espelho paralelo ao chão e apontando o laser desligado para o espelho pergunte aos alunos onde estaria refletida a luz do laser. Repetir o experimento algumas vezes e pedir aos alunos que o descrevessem. Pedir que deixem claras as suas expectativas e comparem com os resultados do experimento.
A seguir eu deixe o espelho inclinado em relação ao plano do chão e novamente repita o experimento algumas vezes. Peça aos alunos que percebam as diferenças em cada caso.

Objetivos: Fazer com que os alunos percebessem a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão e que percebessem que os raios incidente e refletido estão sempre em um plano perpendicular ao plano do espelho.
Esta atividade eu copiei da Regina, pois achei ótima e realmente funcionou bem em sala de aula.

Atividade 09

Cada grupo de até quatro alunos receberá um espelho e será orientado a observar uma caneta em frente ao espelho e sua imagem. Onde se localiza a imagem da caneta? Os alunos deverão colocar outra caneta na suposta posição da imagem da primeira caneta. Os alunos deverão medir a distância entre a caneta e o espelho e a imagem e o espelho. Cada aluno desenhará esquematicamente o caminho "da imagem até os olhos" (após algumas explorações iniciais, serão tomados dois pontos do objeto em seus extremos para facilitar a representação).

Questões: A imagem é um objeto real? Essa imagem pode emitir luz? De onde vem a luz? De onde vem a luz que sai do espelho?
Os alunos deverão desenhar o caminho da luz que sai do objeto, bate no espelho e atinge os olhos, mas o desenho será feito a partir da imagem e o princípio de propagação retilínea da luz deverá ser respeitado, além das distâncias entre imagem e espelho, objeto e espelho.

Atividade 10

Os alunos deverão retomar a questão 12 e desenhar a trajetória da luz, do objeto até o espelho, do espelho até os olhos dos observadores e, a partir dos desenhos, analisarão suas respostas.
A seguir os alunos farão o mesmo com a questão 13.

Atividade 11

Será feita a definição de ângulo de incidência e ângulo de reflexão. Os alunos deverão medir os ângulos obtidos nos desenhos feitos na atividade10. A seguir farão outro desenho esquemático representado a reflexão de um objeto qualquer em um espelho plano e novamente medirão os ângulos. Cada grupo de até quatro alunos receberá um espelho plano e deverá comparar os ângulos de incidência e reflexão de um objeto que toca o espelho obliquamente (uma caneta, por exemplo). O objeto deverá ser movimentado e os alunos observarão o que acontece com os ângulos. Qual a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão?

Atividade 12

Síntese do que foi estudado até o momento. A luz e a visão, o caminho retilíneo da luz, a reflexão em um espelho plano, ângulo de incidência e ângulo de reflexão.

Atividade 13

Avaliação 1 (considerando o que foi estudado até aqui, para perceber o que ficou).

Atividade 14

Levar um copo de vidro e um laser. Ligar o laser inclinado em relação ao copo de modo que a luz o atravesse e seja refletida na lousa. Pedir aos alunos que observem a posição do ponto de luz refletido. A seguir encher o copo de água e repetir o experimento. Fixando a posição do laser e movimentando o copo (tirando e colocando em frente ao feixe de luz do laser) os alunos espera-se que os alunos verifiquem que a luz refletida na lousa muda de posição. Pedir que descrevam o experimento e que tentem explicar o que acontece. Alguns alunos costumam achar que o vidro desvia a luz do laser. Esvazie o copo e repita o experimento para que vejam que não era o vidro e sim a água.

Atividade 15

Cada grupo de quatro alunos recebe um copo (não transparente) e um palito de churrasco com marcações a cada 2 cm. Os alunos devem ser orientados a descrever através de um desenho e através de palavras o caminho percorrido pela luz para que ocorresse a visão do palito (primeiramente sem água). A seguir eles devem encher os copos com água e repetir a descrição.

Observação: Esse experimento, não verdade, foi modificado. Eu o fiz depois do experimento com o bloquinho, mas verifiquei que o bloquinho não foi significativo para os alunos num primeiro momento. Percebi, inclusive, que muitos alunos retomaram concepções que pareciam superadas.

Atividade 16

Cada grupo recebe um bloquinho de lucite e um laser. São orientados a demarcar o caminho percorrido pela luz (refletido no papel) antes e depois do bloquinho e a medir os ângulos e incidência e de refração, traçando para tanto as normais em cada ponto.

Links para as atividades

Questionário diagnóstico

Caixa Óptica

Câmara Escura