Eletromagnetismo no Ensino Médio

O objetivo era fazer a eletrólise e compreender a movimentação de cargas nos condutores sólidos e no liquido.

Estavam presentes dois alunos, que participaram das duas primeiras aulas. Entreguei aos alunos as instruções para o experimento: eletrólise com eletrodos inertes, com os materiais: dois lápis, um potinho com tampa de plástico contendo água, sal de cozinha, fios de jacaré, uma lâmpada de lanterna, um led, uma bateria ou três pilhas. Neste ponto do programa eles já haviam trabalhado com o circuito das duas aulas anteriores.

A tarefa:

Com este material monte o experimento de acordo com o desenho e responda as questões:
1 - O que foi observado no experimento? Como você explica o que foi observado?
2 - Existe corrente elétrica neste experimento?
3 - Como você sabe se há corrente elétrica?
4 - Se há corrente elétrica, como se explica o aparecimento desta corrente elétrica?

Os alunos montaram o experimento, inicialmente com o potinho com água dentro e os fios ligados numa bateria e foram respondendo as questões oralmente, para depois passarem para o papel suas explicações.
Os alunos disseram que não aconteceu nada dentro do potinho, não perceberam nenhuma mudança. Pedi que um aluno colocasse duas colheres de sal na água e observassem novamente. Continuaram dizendo que não viam nada de diferente. Como eu sabia que deveriam aparecer bolhas nas pontas dos lápis, que estavam submersos, percebi que algo estava errado, então falei para os alunos que deveríamos verificar os contatos e se a bateria estava funcionando.
Os alunos viram que os contatos estavam corretos, então pedi que os alunos tirassem a bateria do circuito para ver se ela estava funcionando, tentando acender uma lâmpada com ela, como a lâmpada não acendeu, percebemos que a bateria estava descarregada. No lugar da bateria colocamos três pilhas em série. Assim que fechamos o circuito com as três pilhas, as bolhas apareceram nas pontas dos lápis.
Depois de responder as questões oralmente os alunos tiveram que escrevê-las e me entregar. Antes dos alunos escreverem as respostas pedi para colocarem um led e um motorzinho (separadamente) no circuito. Um aluno colocou o led em paralelo (ver desenho), o led acendeu.

Pedi que os alunos abrissem o circuito e colocassem o led em série e depois o motorzinho. Os dois funcionaram. Pedi que os alunos desenhassem o caminho percorrido pela corrente elétrica, percebi pelos desenhos que a corrente elétrica percorria o circuito em um sentido. Neste momento apresentei um multímetro e ensinei os alunos a usarem o multímetro para medir a corrente elétrica no circuito e a tensão entre os vários elementos do circuito, nas extremidades das pilhas e a tensão no motorzinho.

As respostas dadas pelos alunos foram:

1 - "Eu observei que com a água sem sal só com os fios e as pilhas, não aconteceu nada, mas colocando o sal na água ocorrem cargas, porque o sal com água vira um elemento químico."
1 - Foi observado que o pote tinha alguns compostos químicos como o cloro, que estava no sal (NaCl), que fazia com que a água fizesse um tipo de bolha e estava chegando até o pote eletricidade, que vinha das pilhas ligadas com o jacarezinho e os dois lápis.
2 - Sim.
2 - Sim.
3 - "Porque quando colocamos as pilhas com dois fios nos lápis, que estão na água com sal começou a sair bolinhas, um feito químico que gerou cargas".
3 - "Sabemos que é uma corrente elétrica porque fizemos muitos testes, por exemplo, testamos com um multímetro, testamos lâmpadas e leds. E também sabemos que nas pilhas tem energia elétrica."
4 - "Com o ajuntamento de todos os materiais apareceu o que chamamos de corrente elétrica. Um precisa do outro para poder formar algo".
4 - "Por uma fusão de NaCl e H2O que compõe a forma da eletricidade."

Nas explicações dos alunos apareceu a idéia de que todos os componentes, inclusive as soluções, são importantes para se ter corrente elétrica, mas ainda não sabem bem explicar.
Os alunos não tiveram dificuldade em compreender que o circuito estava sendo fechado através do líquido e que a corrente elétrica circula num sentido. Perceberam que há cloro (gás) devido ao cheiro característico. Os alunos não têm idéia sobre os íons, sobre os elétrons ou mesmo sobre o átomo; ainda não devem ter estudado em química (este é um bom momento para pensar na integração com outras disciplinas e com outros professores) preciso trabalhar estes conceitos para que eles possam realmente entender corrente elétrica como o movimento de cargas num sentido preferencial. Eles falam de carga e partículas, mas não sabem o que são, nem de onde vêm.