Eletromagnetismo no Ensino Médio

Ao planejarmos nossas aulas é importante termos em mente aonde queremos chegar com as atividades elaboradas, para avaliarmos continuamente a aprendizagem dos alunos durante e após a aplicação das atividades. Temos que ter clareza do conteúdo a ser desenvolvido durante as aulas para estarem presentes na avaliação.
Esta avaliação ocorreu depois dos alunos terem participado de experimentos, como circuito elétrico simples, eletrólise e a pilha de Daniell, que estavam previstas no planejamento. Durante estes experimentos os alunos tiveram que explicar como e por que uma lâmpada acende, escolher o modelo atômico que explique o que ocorre microscopicamente no fio condutor e entender a estrutura deste modelo, e entender o movimento das cargas elétricas no fio condutor e na solução eletrolítica.

Objetivo da avaliação

Verificar se os alunos desenvolveram a noção de circuito elétrico fechado, que a lâmpada precisa fazer parte desse circuito para acender e se entenderam como se estabelece e se mantém uma corrente elétrica nesses circuitos.
Usar para isso as explicações e os desenhos dos alunos obtidos durante as aulas para elaborar questões que permitam averiguar o que realmente eles incorporaram do que foi estudado e quais ideias iniciais foram modificadas.

Questões comentadas

1 – No circuito elétrico abaixo, a lâmpada acenderá? Por quê?

 
Com esta questão eu espero que os alunos percebam que apesar do circuito estar fechado a lâmpada não acenderá, porque a corrente elétrica não passa pelo filamento dela. Geralmente os alunos pensam que basta o circuito estar fechado para a lâmpada acender.

2 – Analise e critique os circuitos elétricos abaixo, apontando erros e acertos.

A-

B-

C-

Com esta questão eu espero que os alunos percebam que no desenho (A) o caminho percorrido pela corrente elétrica está correto, isto é, circula num único sentido, mas as lâmpadas não fazem parte do circuito e então não poderão acender, porque a corrente elétrica não percorre seus filamentos. No desenho (B) eu espero que os alunos percebam que o caminho percorrido pela corrente elétrica está errado, porque o desenho mostra dois sentidos de percurso para a corrente, um que mostra as cargas negativas indo do polo negativo da pilha para o filamento da lâmpada e o outro caminho mostra as cargas positivas indo do polo positivo da pilha para o filamento da lâmpada e aí as cargas se encontram, acendendo a lâmpada. No desenho (C) eu espero que os alunos identifiquem o erro no caminho da corrente elétrica e que as cargas negativas e as cargas positivas dentro da pilha não são elétrons e prótons, mas que são íons positivos e íons negativos. Que considerem correto a corrente elétrica no fio como o movimento ordenado dos elétrons livres. Geralmente os alunos pensam que a lâmpada acende porque há um encontro de cargas negativas e positivas na lâmpada.

2 – O experimento “eletrólise” foi representado por um estudante no desenho abaixo.

1. O que representam os sinais negativos nos fios condutores?
2. O que representam os sinais negativos e os sinais positivos na solução eletrolítica?
3. O que representam as setas?
4. Acrescente setas na solução e no filamento da lâmpada para indicar o sentido da corrente elétrica.

Com esta questão eu espero que os alunos consigam associar os sinais negativos aos elétrons no fio e aos ânions na solução e os sinais positivos aos cátions na solução. Que também consigam fechar o circuito no filamento da lâmpada e na solução eletrolítica. Geralmente os alunos pensam que os elétrons estão na solução e não fecham o circuito na pilha e na solução.

3 – Analisando as representações da pilha de Daniell, feita pelos alunos, responda:

1. O que representam as bolinhas nas placas de zinco e de cobre, nos fios e nas soluções?
2. Qual placa é o polo negativo e qual é o polo positivo? Por quê?
3. Qual é o significado do aglomerado de bolinhas na placa de cobre?
4. Indique o caminho percorrido pela corrente elétrica nos metais e nas soluções.
5. O que deverá ocorrer com a placa de zinco depois de um tempo de funcionamento da pilha?
6. Nomeie cada bolinha de acordo com suas cores.

Com esta questão eu espero que os alunos consigam identificar todos os elementos presentes na pilha, tanto nas placas quanto nas soluções. Que eles tenham entendido que a placa de zinco fica negativa, porque ela perde massa e doa os elétrons que vão para a placa de cobre, que ganha massa e fica positiva e que o circuito é fechado pelos íons que atravessam a parede porosa. Geralmente os alunos não fecham o circuito na solução.