Objetivos

(10 - 15 minutos)

Objetivo Principal:

1. Introduzir o conceito de energia geotérmica, explicando sua importância como uma fonte de energia limpa e renovável e como ela pode contribuir para a redução da dependência dos combustíveis fósseis e das emissões de gases de efeito estufa.

Objetivos Secundários:

2. Desenvolver uma compreensão básica dos princípios geológicos que sustentam a energia geotérmica, incluindo o entendimento das camadas da terra, as placas tectônicas, e os processos geotérmicos do núcleo quente da terra.

3. Iniciar a discussão sobre como a energia geotérmica é gerada, detalhando o processo de conversão da energia térmica em energia elétrica.

4. Apresentar uma visão geral dos sistemas de energia geotérmica, explicando o funcionamento das usinas geotérmicas e dos sistemas de bombas de calor geotérmico.

Ao final desta etapa, os alunos deverão ter uma compreensão inicial do que é a energia geotérmica, por que ela é importante e como ela é gerada. Esta base de conhecimento será aprimorada e expandida nas etapas subsequentes do plano de aula.

Introdução

(20 - 25 minutos)

1. Revisão de Conceitos Anteriores: O professor deve começar a aula relembrando os conceitos-chave abordados na aula anterior sobre "Tecnologia e Aplicações da Energia Hidrelétrica", focando nos aspectos que se relacionam com a energia geotérmica, tais como a conversão de energia potencial em energia elétrica.

2. Situações-Problema: O professor pode então apresentar duas situações problemas para estimular o pensamento crítico dos alunos:

   a. Imagine que você é um engenheiro encarregado de desenvolver um plano de energia para uma cidade localizada perto de uma área de alta atividade geotérmica. Que considerações você deve ponderar ao decidir se deve ou não implementar a energia geotérmica?

   b. Considere uma cidade que está enfrentando cortes de energia frequentes devido à instabilidade de sua fonte de energia atual. Como a energia geotérmica poderia resolver esse problema?

3. Contextualização: O professor deve então contextualizar a importância do estudo da energia geotérmica. Isso pode ser feito compartilhando exemplos de países que estão aproveitando com sucesso a energia geotérmica, como a Islândia, e explicando como essa fonte de energia sustentável pode desempenhar um papel vital na transição para um futuro de energia limpa.

4. Captação de Atenção: Para ganhar a atenção dos alunos, o professor pode compartilhar algumas curiosidades sobre a energia geotérmica:

   a. A palavra "geotérmica" vem das palavras gregas "geo", que significa terra, e "therme", que significa calor. Portanto, energia geotérmica significa literalmente "energia do calor da terra".

   b. O primeiro sistema de aquecimento geotérmico do mundo foi criado em Boise, Idaho, em 1892.

Ao final desta etapa, os alunos devem estar engajados e prontos para aprender mais sobre os fundamentos da energia geotérmica.

Desenvolvimento

(40 - 45 minutos)

1. Revisão dos conceitos geológicos: O professor deve revisar os conceitos básicos de geologia que são relevantes para a compreensão da energia geotérmica. Isso inclui uma discussão sobre as camadas da terra, as placas tectônicas, e os processos geotérmicos do núcleo quente da terra. Esta revisão é crucial para que os alunos possam entender como a energia geotérmica é gerada.

2. Energia Geotérmica - A Teoria: O professor deve então apresentar a teoria da energia geotérmica. Isso envolve explicar como o calor natural armazenado abaixo da superfície da terra é capturado e convertido em energia elétrica. O professor deve detalhar os processos envolvidos, incluindo a exploração geotérmica, perfuração, extração de calor, conversão de energia e finalmente, a geração de eletricidade.

3. Sistemas de Energia Geotérmica: O professor deve explicar como funcionam os sistemas geotérmicos. Isso inclui uma descrição detalhada das usinas geotérmicas e sistemas de bomba de calor geotérmico.

4. Atividade Prática - Simulação de uma Usina Geotérmica: Os alunos deverão simular o funcionamento de uma usina geotérmica usando um kit de energia geotérmica. Esta atividade prática permitirá aos alunos visualizar como o calor do subsolo é convertido em energia elétrica. Os materiais necessários para esta atividade incluem um kit de energia geotérmica, água quente, e um termômetro.

5. Atividade Prática - Estudo de Caso: O professor deve apresentar aos alunos um estudo de caso de um país ou região que esteja utilizando a energia geotérmica de maneira eficaz, como a Islândia ou a Nova Zelândia. Os alunos devem analisar o estudo de caso, discutir os desafios e benefícios da energia geotérmica e considerar como a energia geotérmica poderia ser aplicada em seu próprio contexto local.

Ao final desta fase, os alunos devem ter uma compreensão sólida da teoria da energia geotérmica e de como ela é utilizada na prática. Além disso, eles devem ter tido a oportunidade de aplicar seu conhecimento através de atividades práticas e discussões em sala de aula.

Retorno

(15 - 20 minutos)

1. Revisão das Atividades Práticas: O professor deverá revisar as atividades práticas realizadas, fazer uma conexão com a teoria apresentada e discutir as principais conclusões. A simulação da usina geotérmica e o estudo de caso são excelentes oportunidades para os alunos aplicarem seus conhecimentos teóricos e verem a energia geotérmica em ação.

2. Aprendizado Reflexivo: O professor deve então pedir aos alunos que reflitam sobre o que aprenderam na aula. Para isso, cada aluno deve escrever em um papel as respostas para as seguintes perguntas:

   a. Qual foi o conceito mais importante aprendido hoje?

   b. Quais questões ainda não foram respondidas?

   Esta atividade incentiva os alunos a refletirem sobre seu próprio processo de aprendizagem e a identificarem quaisquer áreas em que possam precisar de mais esclarecimentos.

3. Lista de Exercícios: Para consolidar o conhecimento adquirido, o professor deve propor uma lista de exercícios sobre o tópico apresentado em sala de aula para que os alunos resolvam em casa. Os exercícios devem abordar vários aspectos da energia geotérmica, incluindo a teoria, a aplicação prática e as implicações ambientais e econômicas.

Ao final desta etapa, o professor terá uma boa ideia de como os alunos estão progredindo em sua compreensão da energia geotérmica e onde podem ser necessários esclarecimentos ou revisões adicionais. Além disso, os alunos terão tido a oportunidade de refletir sobre seu aprendizado e de identificar quaisquer áreas em que possam precisar de mais informações ou apoio.

Conclusão

(10 - 15 minutos)

1. Resumo: O professor deve recapitular os principais pontos discutidos durante a aula, enfatizando os conceitos-chave em torno da energia geotérmica. Isso incluiria o processo de como a energia geotérmica é gerada, como ela é capturada e convertida em energia utilizável, os benefícios ambientais e as potenciais preocupações associadas à energia geotérmica.

2. Conexões: Em seguida, o professor deve ressaltar como a aula conectou a teoria, prática e aplicações da energia geotérmica. A discussão poderia girar em torno de como as atividades práticas ajudaram a ilustrar os conceitos teóricos e como a energia geotérmica pode ser aplicada em cenários do mundo real.

3. Recursos adicionais: O professor pode proporcionar aos alunos materiais extras para leitura e exploração, com o objetivo de aprofundar seu entendimento sobre a energia geotérmica. Isso pode incluir artigos de pesquisa recentes, documentários sobre usinas geotérmicas, estudos de caso de diferentes países e recursos online interativos.

4. Relevância do Tópico: Por fim, o professor deve reiterar a importância do estudo da energia geotérmica. Deve ser enfatizado que a energia geotérmica é uma fonte de energia limpa, sustentável e confiável, que tem o potencial de reduzir significativamente a dependência dos combustíveis fósseis e diminuir as emissões de gases de efeito estufa. Além disso, ele pode destacar que, ao dominar os fundamentos da energia geotérmica, os alunos estarão bem equipados para contribuir para esta importante área no futuro.

Ao final desta etapa, os alunos devem ter uma compreensão clara e abrangente do que foi aprendido durante a aula e como isso se aplica ao mundo real. Além disso, eles devem ter recursos suficientes para continuar explorando o tópico por conta própria.