Usinas hidrelétricas e transformações de energia em uma proposta de metodologia de Aprendizagem Baseada em Equipes

## USINAS HIDRELÉTRICAS E TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA EM UMA PROPOSTA DE METODOLOGIA DE APRENDIZAGEM BASEADA EM EQUIPES

## Angelica de Araujo Almeida 1 , Mônica de Mesquita Lacerda 2 , Joanna Maria Teixeira de Azeredo Ramos 3 , Natasha Midori Suguihiro 4

1 UFRJ/Escola Estadual Vilar dos Teles, aalmeida197912@gmail.com

2 UFRJ/Programa de Pós-Graduação em Formação em Ciências para Professores, monicad.mlacerda@gmail.com

3 UFRJ/Programa de Pós-Graduação em Formação em Ciências para Professores, joannaramosufrj@gmail.com

4 UFRJ/Programa de Pós-Graduação em Formação em Ciências para Professores, nmsuguihiro@gmail.com

## Resumo

As Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC) estão cada vez mais presentes em nosso cotidiano e nos ambientes formais de aprendizagem. Nesse sentido, os métodos de ensino devem ser diversificados, oferecendo aos discentes modelos que favoreçam a compreensão de conceitos relacionados aos conteúdos de uma disciplina. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) foi reformulada em 2018 apresentando algumas áreas de ensino com disciplinas afins, a área de Ciências da Natureza, por exemplo, faz a conexão entre três disciplinas: Química, Biologia e Física. Nessa direção, é de extrema importância que o docente possa ter à disposição diversos recursos didáticos em sala de aula para facilitar a aprendizagem como aplicação de jogos, estudo dirigido, trabalhos em grupo, entre outros. Entretanto, todo material para estudo proposto aos estudantes dentro ou fora do ambiente formal de ensino necessita ser planejado com organização e metodologia. Nessa direção, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma sequência didática com o método ativo de Aprendizagem Baseada em Equipes e com o tema geração de energia nas usinas hidrelétricas incluindo um conjunto de vídeos didáticos autorais produzidos com temas relacionados à fonte, geração e distribuição de energia elétrica. Todo o material didático produzido foi compilando em um e-book e apresentado como proposta em formato de um guia didático orientador para docentes do ensino fundamental e médio. Nossa expectativa é apresentar nosso produto pedagógico educacional como projeto de divulgação científica com o propósito de utilização por discentes, facilitando a aprendizagem e por docentes, como aula alternativa às tradicionais, com vistas à promoção da qualidade do ensino no Brasil.

Palavras-chave : Metodologias ativas, transformações de energia, Vídeos didáticos no ensino de Física.

## Introdução

A Base Nacional Comum Curricular (BNCC), reformulada em 2018, reorganiza os conteúdos programáticos por meio de unidades temáticas. A área de Ciências da Natureza incorporou conteúdos de Química e Física, estes foram disponibilizados para a educação básica desde os anos iniciais para a aplicação em sala de aula . A pandemia em 2020 propiciou mudanças ao ensino tradicional, este é 1 desenvolvido com o professor no centro do processo de desenvolvimento das aulas

com pouca participação dos alunos . Durante o distanciamento social em 2020, 2 aulas presenciais tornaram-se remotas ou híbridas, cenário favorável para a utilização de Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação (TDIC) com inclusão de novos métodos de ensino 3, 4 . Nesse sentido, os métodos ativos de aprendizagem foram os recursos didáticos utilizados durante o momento pandêmico por diversas instituições de ensino com o propósito de evitar a evasão escolar. Como exemplo de metodologias ativas, pode-se citar: a aprendizagem baseada em projetos (ABP) e a aprendizagem baseada em equipes (ABE) 5, 6 .

A aprendizagem baseada em projetos compreende a produção de projetos por meio de grupos de estudantes os quais envolvem temáticas de uma disciplina. A metodologia tem como propósito a seguinte premissa: enquanto os alunos estão estudando para entender como montar seus projetos, estão aprendendo 7, 8 .

Outra metodologia em que o discente aprende enquanto realiza uma tarefa é a aprendizagem baseada em equipes, neste modelo o estudante realiza atividades fora do ambiente formal de ensino como exercícios, visualização de textos ou vídeos relacionados ao tema de uma disciplina, entre outras. Posteriormente, o aluno segue para sua instituição formal para exercitar o que aprendeu, realizando testes, trocando informações com seus pares sobre os temas estudados por meio de discussões e argumentações 9 . Segue abaixo a representação esquemática das etapas descritas neste parágrafo:

Quadro 01: Etapas da metodologia ABE

Fonte: Adaptado de OLIVEIRA, ARAUJO e VEIT, 2016 .

- O desenvolvimento de métodos ativos com essa modelagem na área de Física, por exemplo, são de extrema relevância, pois fazem com que os alunos se sintam estimulados na produção de artefatos e de trabalhos em grupos, aumentando a chance dos estudantes discutirem temas, trocarem ideias semelhantes ou diferentes, facilitando a compreensão de conteúdos sem a necessidade de decorar ou memorizar conceitos 10 .

Para desenvolver nosso trabalho na área de Física, escolhemos temáticas contemporâneas, que envolvam o cotidiano dos alunos na realização das tarefas e despertem a atenção e o debate em sala de aula. O tema escolhido foi energia elétrica o qual relacionamos com os subtemas fontes, usinas hidrelétricas, geração e distribuição de energia elétrica com foco na produção de material didático pedagógico para docentes do ensino fundamental e médio. A seguir detalhamos os objetivos gerais e específicos executados em nosso trabalho:

## Objetivos gerais

-  Produção de uma sequência didática com o método ativo de Aprendizagem Baseada em Equipes e com o tema geração de energia nas usinas hidrelétricas por meio de um conjunto de materiais didáticos compilados em um e-book .

## Objetivos específicos

-  Desenvolvimento de vídeos curtos com subtemas relacionados ao tema geração de energia de modo a responder aos seguintes questionamentos: (i) o que são fontes de energia, (ii) quais são as desvantagens e vantagens das construções de usinas de energia, incluindo as usinas hidrelétricas, (iii) o que são usinas de energia, em especial o que são usinas hidrelétricas, e como ocorre a geração de energia na usina hidrelétrica e (iv) como ocorre a distribuição de energia entre diferentes usinas, subestações e transformadores.
-  Criação de um e-book com um plano de aplicações dividido por capítulos com temas explícitos no parágrafo anterior que será disponibilizado como um guia didático orientador para docentes do ensino fundamental e médio.

## Metodologia

A metodologia tem base nos parágrafos anteriores com a produção do nosso produto pedagógico educacional e se divide em três partes: produção da sequência didática, produção dos vídeos e criação do e-book .

## Produto Pedagógico Educacional

Iniciamos a produção do nosso produto pedagógico educacional com a elaboração dos roteiros para a criação dos vídeos didáticos e definimos quatro temas de abordagens para os vídeos: (i) Fontes de energia, você sabe o que são? (ii) Desvantagens e Vantagens das construções de usinas de energia. (iii) Você sabe o que são usinas de energia? (iv) Distribuição de energia entre diferentes usinas subestações e transformadores. Após o delineamento de roteiros e temas, iniciamos a produção dos vídeos didáticos. Finalizados os vídeos, disponibilizamos os mesmos na plataforma de compartilhamento YouTube 11 com o propósito de divulgação científica da nossa pesquisa e obtenção de link para o e-book , de modo a facilitar o acesso ao usuário.

Após a produção dos vídeos criamos a sequência didática e iniciamos o desenvolvimento do e-book na plataforma Canva 12, compilando os materiais didáticos produzidos (vídeos e sequência). Este produto pedagógico é composto de cinco capítulos: os capítulos I e II são compostos de quatro atividades por capítulo, incluindo a linha do tempo da energia elétrica na primeira seção para explicitar aos usuários como se deu o contexto de produção da energia elétrica no Brasil e finalizando com as avaliações em cada seção. Os capítulos III e IV apresentam duas atividades por capítulo, incluindo as avaliações. Finalizamos com o capítulo V que aborda as orientações para a aplicação do método ABE em sala de aula.

## Resultados

## Vídeos didáticos

Como vimos no tópico anterior o qual explicitava nosso produto pedagógico educacional, foram produzidos quatro vídeos didáticos. A seguir iniciamos com uma breve descrição do vídeo didático I, em seguida apresentamos o quadro 2 com o título e abordagem temática proposta para cada vídeo.

- O vídeo didático I intitulado: Fontes de energia, você sabe o que são? tem como propósito explicar a temática fontes de energia. Iniciamos com a definição de fonte de energia, em seguida classificamos as fontes de acordo com a natureza de sua origem. Depois apresentamos as usinas de energia relacionando-as com suas fontes e categorizando-as em: renováveis e não renováveis. Finalizamos o vídeo

com a exposição da matriz energética brasileira enfatizando as hidrelétricas que apresentam o maior percentual da matriz, motivo pelo qual abordamos o tema em nossa pesquisa.

Quadro 02 : Vídeos didáticos produzidos e abordagem explicitada para cada produção

Fonte: elaborado pela autora, 2024.

## E-book

O e-book apresenta as atividades sequenciadas a serem realizadas pelos discentes com orientação de aplicação por meio da metodologia ABE. A proposta é correlacionar os temas de abordagem com as orientações normativas da BNCC para o ensino fundamental e médio, as quais correspondem ao tema energia elétrica, em paralelo, o discente realiza tarefas seguindo as premissas da metodologia ativa adotada pelo nosso trabalho (ABE). Para explicitar a maneira de abordagem do ebook , apresentamos o capítulo I, como complemento o quadro esquemático com evidências das atividades propostas nesta seção (quadro 3):

O objetivo deste capítulo de acordo com a BNCC é identificar as fontes de energia e entender a distribuição da matriz energética brasileira. Selecionamos para este capítulo quatro atividades as quais envolvem: a produção de relatórios sobre as fontes de energia, a listagem das fontes, a pesquisa de levantamento sobre as fontes e a compilação de dados da turma sobre esta pesquisa de levantamento, depois das atividades, completamos a seção com a aplicação do TPi e TPe. Finalizamos a seção I com a sinalização saiba mais, esta indica a produção de nossa linha do tempo da energia elétrica e seu contexto histórico no Brasil até o ano de 2023. Todos os capítulos posteriores apresentam este formato, com desenvolvimento de diversas atividades finalizando com avaliações por meio do método ABE.

Quadro 03: Evidências das atividades propostas para o capítulo I do e-book

Fonte: elaborado pela autora, 2024.

## Conclusão e Perspectivas futuras

Desenvolvemos um produto educacional pedagógico contendo um conjunto de materiais didáticos os quais envolveram a produção de quatro vídeos didáticos educacionais e um e-book com uma sequência didática com doze atividades e oferta de sugestão de aplicação por meio da metodologia ABE. Os materiais didáticos produzidos são interativos, com visualização em formato online ou impressos em folha de ofício do tipo A4. Este produto pedagógico está totalmente disponível e pronto para ser utilizado em uma ou várias aulas de acordo com a necessidade do docente. Esperamos que este material sirva como um guia didático de apoio para discentes e docentes durante o desenvolvimento de aulas atrativas e alternativas às tradicionais.

## Considerações finais

Apresentamos um plano de aplicações produzido para docentes da educação básica que se articula diretamente com as orientações da BNCC, a qual preconiza o desenvolvimento de indivíduos letrados cientificamente com capacidade para argumentar e discutir os problemas cotidianos apresentando suas respectivas soluções. Este material tem aplicação imediata, ou seja, apresenta todo o alicerce para que o docente desenvolva suas aulas com conteúdo, planejamento, vídeos, objetivos e modelos interativos de avaliação, facilitando a aplicação de conceitos físicos de transformação de energia de modo dinâmico e alternativo aos modelos tradicionais de ensino de Física no Brasil.

## Referências bibliográficas

1 BRASIL. Base Nacional Comum Curricular , Ministério da Educação, Brasília, 600 p. 2018. Disponível em:

<http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC\_EI\_EF\_110518\_versaofinal\_s ite.pdf>. Acesso em: 07 de set. 2021.

2 SILVA, M. G.; ERTHAL, J. P. C. Team-Based Learning e Peer Instruction: o estado do conhecimento das publicações em periódicos nacionais de Ensino de Física.

REnCiMa, v. 12, n. 6, p. 1-24, 2021. Disponível

em:<https://doi.org/10.26843/rencima.v12n6a21>. Acesso em: 23 de set. 2022.

3 IMPRENSA OFICIAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO DIÁRIO OFICIAL . Disponível em:

<https://www.ioerj.com.br/portal/modules/conteudoonline/mostra\_edicao.php?k=D61 2991D-F19D5-4FA3-9050-9D18D2B149B71>. Acesso em: 15 de abr. 2024.

- 4 IMPRENSA OFICIAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO DIÁRIO OFICIAL . Disponível em:

<https://www.ioerj.com.br/portal/modules/conteudoonline/mostra\_edicao.php?k=0E7 F8DB5-AA9DC-474D-82A6-E3CA670E32642>. Acesso em: 01 de abr. 2024.

5 PASQUALETTO, T. I.; VEIT, E. A.; ARAUJO, I. S. Aprendizagem baseada em projetos no Ensino de Física: uma revisão da literatura. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , Porto Alegre, v. 17, n. 2, p. 551-577, 2017. Disponível em: DOI: <https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2017172551>. Acesso em: 26 de nov. 2021.

- 6 HAIDET, P.; KUBITZ, K.; MCCORMACK, W. T. Analysis of the Team-Based Learning Literature: TBL Comes of Age . Journal on Excellence in College Teaching , USA , v. 25, p. 303-333, 2014. Disponível em:
- <https://www.gsu.edu/search-georgiastate/?q=https%3A%2F%2Flewis.gsu.edu%2Ffiles%2F2019%2F11%2FTBL-
- syst\_review1.pdf&Submit=Submit&site=GeorgiaState>. Acesso em: 23 de abr. 2024.

7 ALCÂNTARA, P. R.; SIQUEIRA, L. M. M.; VALASKI, S. Vivenciando a Aprendizagem Colaborativa em sala de aula: experiências no ensino superior. Revista Diálogo Educacional , Paraná, v. 4, n.12, p.1-20, 2004. Disponível em: Disponível em: <http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=189117821013>. Acesso em: 28 de jan. 2024.

8 HAI, T.D.; TRA, D. H.; Context based learning and results application via Project based learning in real situation of physics classroom at high school in Vietnam. African Educational Research Journal , Vietnam, v. 2, n. 3, p. 102-109, 2014. Disponível em:<https://eric.ed.gov/?id=EJ1216888>. Acesso em: 26 de mai. 2022.

9 OLIVEIRA, J. E. S.; LEITE, B. S. Ensino híbrido gamificado na química: o modelo de rotação por estações no ensino de radioatividade. Experiências em Ensino de Ciências , Pernambuco, v. 16, n. 1, p. 277-298, 2021. Disponível em: <https://www.researchgate.net/publication/351113453\_Ensino\_Hibrido\_Gamificado\_ na\_Quimica\_o\_modelo\_de\_rotacao\_por\_estacoes\_no\_ensino\_de\_radioatividade>. Acesso em: 15 de out. 2021.

10 AUSUBEL, D. P. Aquisição e retenção de conhecimentos: Uma perspectiva cognitiva. Tradução de Lígia Teopisto et al . Título original versão inglesa The acquisition and retention of knowledge: A cognitive view . 1° Ed. Editora: Paralelo, Lisboa, 226 p. 2003, ISBN: 972- 707-364-6. Disponível em: <https://toaz.info/doc-view-3>. Acesso em: 26 de ago. 2022.

11 YOUTUBE. Disponível em: <https://www.youtube.com/>. Acesso em: 01 de jan. de 2021.

- 12 Canva. Componentes do sistema hidrelétrico . Figura 5. Disponível em:
- <https://www.canva.com/pt\_br/>. Acesso em: 13 de fev. 2024.