Eletromagnetismo no Ensino Médio

O objetivo da atividade era compreender como e por que a lâmpada acende.
Iniciei a aula entregando o material aos três alunos presentes; um fio, uma lâmpada de lanterna e uma pilha, com as instruções:

- Tentem acender a lâmpada fazendo uma montagem adequada com este material. Ao conseguirem façam um esquema da ligação, mostrando os pontos de contato de todos os componentes da ligação.
- Explique por que a lâmpada acende, desenhando o que você imagina que está acontecendo microscopicamente dentro de todos os componentes do circuito.

Enquanto os alunos tentavam acender a lâmpada eu fiquei atenta às tentativas deles. Demoraram um tempo, porque não fechavam o circuito, deixavam só um lado da pilha em contato com a lâmpada. A seguir, dei mais um fio para ver se conseguiam acender, mas não conseguiam com os dois fios. Depois de algum tempo, ao conseguirem acender a lâmpada com um ou dois fios, os alunos fizeram um esquema de como foi a ligação, mostrando os pontos de contato de todos os componentes.

Pedi que os alunos comparassem os desenhos, perceberam que as ligações eram diferentes. Um dos alunos perguntou:
- Por que na lanterna tem que ser + numa pilha e - na outra pilha?
Dei mais uma pilha. Os alunos experimentaram sozinhos e perceberam que quando colocavam as pilhas ligadas em seguida, com - e - ou + e + a lâmpada não acendia e quando colocavam + e - a lâmpada acendia.
Pedi que desenhassem a ligação com as duas pilhas em série e explicassem por que a lâmpada acendia numa situação e noutra não.
Explicação de dois alunos:
"Quando colocadas (+ -) a lâmpada acende como acontece em aparelhos eletrônicos, já quando colocadas (- -) a lâmpada não acende, ou seja, precisando de uma carga + e outra - para que a lâmpada acenda, uma vez que carga é força, precisamos de uma que dê energia ao aparelho e outra que neutralize, quando a pilha é fonte de energia."
"Sempre tem que ter + - e se colocar do mesmo lado + + não vai acontecer nada. O que eu observei é que a carga nunca pode estar na mesma posição porque eu acho que a carga fica mais fraca, não tem reação nenhuma. Carga para mim é um carregamento forte o suficiente e energia é algo que se pode usar para ligar algo."
Depois de ter ouvido as explicações dos alunos pedi que eles dissessem quais eram as condições para acender a lâmpada. Escrevi na lousa o que os alunos disseram:
"A lâmpada só acende se a corrente que passa por ela for pela base e pela rosca pelo outro lado."
"Os dois pólos da pilha têm que estar ligados à lâmpada."
"Que a corrente tem que estar fechada para que a corrente chegue até ela. Se a corrente estiver aberta não tem como chegar corrente até a lâmpada."
"Tem que ligar o fio (metal) nos dois pólos da pilha (+ e -)."
"Colocar a base da lâmpada em um dos pólos da pilha e a rosca da lâmpada no outro pólo ou o contrário."
Em seguida pedi que os alunos explicassem por que a lâmpada acende, as explicações foram:
"A corrente e a energia que sai da pilha e passa pelos fios e chega à lâmpada."
"Quando um pólo está ligado, pelo outro pólo emite tipo de energia, que se encontra com a primeira e ocorre uma reação que acende a lâmpada."
"É que puxa energia da pilha e vai para a lâmpada causando o que chamamos de energia elétrica. No filamento acontece uma explosão de energia que cria a energia e dessa energia vem a ser a luz que ilumina os lugares e as coisas e etc."
Durante a explicação, o mesmo aluno da pergunta anterior perguntou como se chama aquilo que está dentro da lâmpada. Eu disse que era um filamento, um fio muito fininho, filamento de tungstênio. Os alunos fizeram desenhos para explicar o que estava acontecendo em todos os componentes do circuito. Os três alunos deram a explicação do encontro, isto é, a energia sai dos dois lados da pilha e se encontra na lâmpada. Para um aluno esse encontro dá uma explosão, para outro aluno no encontro há transformação de energia elétrica em térmica e para outro aluno ocorre uma reação que acende a lâmpada. (Consultar o item artigos)

Perguntei: Como podemos chamar o caminho percorrido pela energia? Um aluno respondeu: Caminho condutor. Eu disse que o caminho se chamava circuito elétrico e deve estar fechado.
Para ajudar os alunos a pensarem melhor no caminho percorrido pela "energia" e refletirem sobre suas respostas intuitivas anteriores, dei mais uma lâmpada para os alunos colocarem no circuito e mostrar num novo desenho o caminho percorrido pela energia.
Dois alunos fizeram a seguinte ligação:

Os alunos ficaram confusos na hora de explicar como a energia vinha de um lado e do outro, cruzando no meio do caminho, antes de chegar nas lâmpadas. Ficaram pensando e um dos alunos fez uma experiência, para provar se o que ele estava pensando estava correto. A ligação foi a seguinte:

Como a lâmpada não acendeu com esta ligação, o aluno achou que não era como eles estavam pensando, senão a lâmpada acenderia. Concluíram então, que era porque o circuito estava aberto.