ENERGIA SOLAR, EÓLICA E BIOMASSA NO ENSSINO DE FÍSICA Fernando Japiassú Junior 1

Transcrição

1 ENERGIA SOLAR, EÓLICA E BIOMASSA NO ENSSINO DE FÍSICA Fernando Japiassú Junior 1 (fefisic@hotmail.com) 1 Aluno do CEFET-RN. RESUMO O presente artigo prevê a utilização das fontes alternativas de energia (energia solar, eólica e de biomassa) no processo de ensino-aprendizagem, em física, com o objetivo de compreender o uso das fontes alternativas de energia e contribuir para formação de uma cultura científica. Historicamente, a energia tem sido à base do desenvolvimento das civilizações. Com o passar dos tempos às necessidades energéticas crescerão exponencialmente de modo que as fontes convencionais não conseguem sozinhas suprir a demanda sem causar grandes impactos ambientais. O Brasil iniciou o século XXI com graves problemas energéticos e um dos grandes fatores foi a dependência das hidrelétricas. Em outros países os investimentos em energia são feitos em diferentes tipos de usinas, justamente para evitar crises quando um modelo tem problemas de abastecimento. No Brasil, ao contrário dos outros países, 87% da eletricidade é de origem hidrelétrica. O resto é produzido pelas centrais termoelétricas (10%) e pelos reatores das centrais nucleares de Angra dos Reis (2%). Daí a necessidade de relacionar o processo de ensinoaprendizagem, em física, visando formar uma cultura científica e ambiental. Para tanto foi escolhido temas do currículo da física do ensino médio, que são pertinentes as tecnologias das fontes alternativas de energia, para elaboração de roteiros de aulas experimentais permitindo ao aluno reconhecer o papel da física no sistema produtivo. Por fim, aponta-se as dificuldades, vantagens e desvantagens do uso destas tecnologias no ensino de física. AS FAE NO ENSINO DE FÍSICA Os PCNs (parâmetros curriculares nacionais) de física propõe o desenvolvimento de uma cultura científica que possa formar alunos cidadãos contemporâneos. Espera-se que o ensino de física, na escola média, contribua para formação de uma cultura científica efetiva, que permita ao individuo a interpretação dos fatos e fenômenos, tecnológicos e naturais (...) é necessário também que essa cultura em física inclua a compreensão do conjunto de equipamentos e procedimentos, técnicos e tecnológicos, do cotidiano doméstico, social e profissional. (BRASIL, 1996, p. 229). Daí o interesse de trabalhar com as FAE (fontes alternativas de energia) no ensino médio. É essa cultura científica que propicia ao individuo a compreensão das transformações de energia de forma limpa e renovável através de equipamentos de transformação de energia eólica ou solar em energia elétrica, ou a compreensão de que o lixo orgânico produzido em sua casa pode se transformar em energia elétrica e todo esse conhecimento trabalhado de forma concomitante aos conteúdos de física. Para tanto foram elaborados roteiros de aulas práticas com equipamentos como: Aquecedor solar, concentrador parabólico, painéis fotovoltaicos, gerador eólico e um biodigestor. Os roteiros tratam de assuntos como: Física térmica, óptica geométrica, eletromagnetismo e física quântica. O trabalho proposto constará de quatro etapas sendo elas: levantamento bibliográfico, instrumentos e elaboração de roteiros, operacionalização de aulas e obtenção de dados. A primeira etapa do trabalho partirá de um minucioso levantamento bibliográfico, visando um grande embasamento teórico para elaboração das apostilas. Na segunda etapa será elaborado roteiros de aulas práticas, nestes roteiros estarão descritos experimentos com os seguintes instrumentos: coletor solar, painel fotovoltaico, fogão, e materiais

2 usados na construção desses equipamentos tais como: tubos metálicos, materiais isolantes, lã de vidro, espelhos, tubos de pvc, termômetros, dínamos, pequenos geradores eólicos, circuitos simples, e um biodigestor. A terceira etapa consiste na operacionalização de aulas, que primeira mente será com a apresentação dos instrumentos a fim de familiarizar os alunos com os equipamentos das FAE. Passado esse período de familiarização vamos trabalhar com os roteiros elaborados na segunda etapa do trabalho. A quarta etapa é a obtenção dos dados; inicialmente vamos aplicar uma avaliação de conhecimentos de física, meio ambiente e uma redação sobre energia. Esta prova constará de 20 (vinte) Questões objetivas e a construção de 3 (três) experimentos com as devidas explicações de funcionamento. Desta prova extrairemos os dados finais. Dessa forma a física apresenta-se como um conjunto de competências que permite ao aluno identificar e lidar com os fenômenos naturais e tecnológicos, e acompanhar os avanços tecnológicos, a partir de princípios e leis que constrói a física. Discutir e ensinar problemas atuais (crise energética e meio ambiente) que possibilitem uma melhor compreensão do mundo e dos elementos que norteiam o cotidiano dos alunos. Apresentando assim uma física interdisciplinar que integra um conhecimento contextualizado a vida dos alunos, aproximando sua realidade aos fenômenos e objetos tecnológicos concomitantemente a problemas sociais. Espera-se que com a percepção dos benefícios ecológicos e energéticos proporcionados pelas FAE, os alunos que passarem por esse processo de aprendizagem tenham adquirido uma consciência ecológica e desenvolvido uma cultura tecnológica como propõe os PCNs. AS DIFICULDADES DO USO DAS FAE NO ENSINO DE FÍSICA Direcionar o conhecimento de física para os fenômenos tecnológicos e naturais relacionados as FAE não é tarefa fácil, pois FAE em princípio não foram criadas para fins educativos, na verdade elas são desenvolvidas primordialmente para conversão energética. Desafortunadamente, em geral, se faz a transposição delas ao ambiente educativo sem que se reflita mais profundamente sobre possíveis incompatibilidades ou outros tipos de implicações. ( artigo.html. Acesso em 03/07/2004.) Para minimizar as incompatibilidades foram sugeridas as seguintes opções: Montar pequenas centrais de FAE, como laboratório de física, que produza energia para tentar suprir as necessidades energéticas da escola. Criar roteiros de aulas práticas com os equipamentos das FAE. Desenvolver equipamentos didáticos como, por exemplo, o coletor solar didático desenvolvido por Fernando J. Junior aluno do CEFET-RN. Podemos citar em duas as dificuldades da utilização das FAE nas salas de aula, a primeira é que o acesso as FAE é difícil, devido ao seu custo que ainda é muito alto e segundo é a dificuldade de aquisição de espaço físico para os equipamentos. Existe um grande preconceito quando se fala nas FAE, alegando a dificuldade de transformação de energia em larga escala. Explicitando assim a cultura capitalista e o desleixo ecológico impregnado na atual sociedade. Ainda não existe consciência sobre os benefícios sócio-econômicos das FAE e justamente por este fato que devemos esclarecer a função das FAE na sociedade atual por meio da educação, pois o processo educativo é responsável pela formação dos cidadãos para a participação social, política e cultural.

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Já se sabe que as tecnologias, em geral, são responsáveis por transformações sociais e educacionais e este trabalho apresenta ao aluno do ensino médio uma física que possibilita uma melhor compreensão do mundo e uma formação para a cidadania mais adequada. Isso significa promover o conhecimento contextualizado e integrado à vida cotidiana. Não é comum se ver a utilização das FAE nas escolas por vários motivos sendo o maior deles o alto custo do material de laboratório solar, eólico e biogás. Tenta-se reverter este quadro alegando que: um laboratório de fontes alternativas de energia pode suprir o consumo de energia de uma instituição de ensino por vários anos sem produzir poluentes e recuperando o lixo da comunidade vizinha e da própria instituição para produção de energia como é o caso da biomassa. Elaborando roteiros de aulas práticas com equipamentos das FAE será observada uma melhora nos costumes ecológicos e sociais dos alunos. Com isso são atingidos os objetivos de instigar uma cultura científica e a interpretação de fenômenos naturais e tecnológicos. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA BRASIL. Parâmetros curriculares nacionais. Física. Brasília: MEC, HENRIQUE MOURA, Dante. Sociedade, educação, tecnologia e os usos das TIC nos processos educativos. Disponível em: artigo.html. Acesso em 03/07/2004. MOURA BEZERRA, Arnaldo. Aplicações térmicas da energia solar. 4º ed. João Pessoa: Editora universitária, Novas Tecnologias e o reencantamento do mundo. Disponível em: Acesso em 02/07/2004.

4

5