CNT_Caderno-do-Professor_1-série_2-bimestre_VERSÃO-PRELIMINAR_

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Governo do Estado de São Paulo
Governador
João Doria
Vice-Governador
Rodrigo Garcia
Secretário da Educação
Rossieli Soares da Silva
Secretário Executivo
Haroldo Corrêa Rocha
Chefe de Gabinete
Renilda Peres de Lima
Coordenador da Coordenadoria Pedagógica
Caetano Pansani Siqueira
Presidente da Fundação para o Desenvolvimento da Educação
Nourival Pantano Junior
Prezado professor, 
 
As sugestões de trabalho, apresentadas neste material, refletem a 
constante busca da promoção das competências indispensáveis ao 
enfrentamento dos desafios sociais, culturais e profissionais do mundo 
contemporâneo. 
O tempo todo os jovens têm que interagir, observar, analisar, comparar, 
criar, refletir e tomar decisões. O objetivo deste material é trazer para o estudante 
a oportunidade de ampliar conhecimentos, desenvolver conceitos e habilidades 
que os auxiliarão na elaboração dos seus Projetos de Vida e na resolução de 
questões que envolvam posicionamento ético e cidadão. 
Procuramos contemplar algumas das principais características da 
sociedade do conhecimento e das pressões que a contemporaneidade exerce 
sobre os jovens cidadãos, a fim de que as escolas possam preparar seus 
estudantes adequadamente. 
 Ao priorizar o trabalho no desenvolvimento de competências e 
habilidades, propõe-se uma escola como espaço de cultura e de articulação, 
buscando enfatizar o trabalho entre as áreas e seus respectivos componentes 
no compromisso de atuar de forma crítica e reflexiva na construção coletiva de 
um amplo espaço de aprendizagens, tendo como destaque as práticas 
pedagógicas. 
Contamos mais uma vez com o entusiasmo e a dedicação de todos os 
professores para que consigamos, com sucesso, oferecer educação de 
qualidade a todos os jovens de nossa rede. 
 
Bom trabalho a todos! 
 
Coordenadoria Pedagógica – COPED 
Secretaria da Educação do Estado de São Paulo 
 
INTEGRANDO O DESENVOLVIMENTO SOCIOEMOCIONAL AO TRABALHO PEDAGÓGICO 7
INTEGRANDO O DESENVOLVIMENTO SOCIOEMOCIONAL 
AO TRABALHO PEDAGÓGICO
A educação integral exige um olhar amplo para a complexidade do desenvolvimento integrado 
dos estudantes e, também, para sua atuação na sociedade contemporânea e seus cenários comple-
xos, multifacetados e incertos. Nesse sentido, o desenvolvimento pleno dos estudantes acontece 
quando os aspectos socioemocionais são trabalhados intencionalmente na escola, de modo integrado 
às competências cognitivas. 
É importante ressaltar que a divisão semântica que se faz com o uso dos termos cognitivo e so-
cioemocional não representa uma classificação dicotômica. É uma simplificação didática já que, na 
aprendizagem, essas instâncias (cognitiva e socioemocional) são simultaneamente mobilizadas, são 
indissociáveis e se afetam mutuamente na constituição dos sujeitos. 
O QUE SÃO COMPETÊNCIAS SOCIOEMOCIONAIS?
As competências socioemocionais são definidas como as capacidades individuais que se mani-
festam de modo consistente em padrões de pensamentos, sentimentos e comportamentos. Ou seja, 
elas se expressam no modo de sentir, pensar e agir de cada um para se relacionar consigo mesmo e 
com os outros, para estabelecer objetivos e persistir em alcançá-los, para tomar decisões, para abra-
çar novas ideias ou enfrentar situações adversas.
Durante algum tempo, acreditou-se que essas competências eram inatas e fixas, sendo a primei-
ra infância o estágio ideal de desenvolvimento. Hoje, sabe-se que as competências socioemocionais 
são maleáveis e quando desenvolvidas de forma intencional no trabalho pedagógico impactam positi-
vamente a aprendizagem.
Além do impacto na aprendizagem, diversos estudos multidisciplinares têm demonstrado que as 
pessoas com competências socioemocionais mais desenvolvidas apresentam experiências mais posi-
tivas e satisfatórias em diferentes setores da vida, tais como bem-estar e saúde, relacionamentos, es-
colaridade e no mercado de trabalho.
QUAIS SÃO AS COMPETÊNCIAS SOCIOEMOCIONAIS E COMO ELAS SE ORGANIZAM
Ao longo de 40 anos, foram identificadas e analisadas mais de 160 competências sociais e emo-
cionais. A partir de estudos estatísticos, chegou-se a um modelo organizativo chamado de Cinco 
Grandes Fatores que agrupa as características pessoais conforme as semelhanças entre si, de forma 
abrangente e parcimoniosa. A estrutura do modelo é composta por 5 macrocompetências e 17 com-
petências específicas. Estudos em diferentes países e culturas encontraram essa mesma estrutura, 
indicando robustez e validade ao modelo.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO8
MACRO
COMPETÊNCIA
COMPETÊNCIA DEFINIÇÃO
Abertura ao novo
Curiosidade para 
aprender
Capacidade de cultivar o forte desejo de aprender e de adquirir 
conhecimentos, ter paixão pela aprendizagem.
Imaginação 
criativa
Capacidade de gerar novas maneiras de pensar e agir por meio da 
experimentação, aprendendo com seus erros, ou a partir de uma 
visão de algo que não se sabia.
Interesse artístico
Capacidade de admirar e valorizar produções artísticas, de diferen-
tes formatos como artes visuais, música ou literatura.
Resiliência 
Emocional
Autoconfiança
Capacidade de cultivar a força interior, isto é, a habilidade de se 
satisfazer consigo mesmo e sua vida, ter pensamentos positivos e 
manter expectativas otimistas.
Tolerância ao 
estresse
Capacidade de gerenciar nossos sentimentos relacionados à an-
siedade e estresse frente a situações difíceis e desafiadoras, e de 
resolver problemas com calma.
Tolerância à 
frustração
Capacidade de usar estratégias efetivas para regular as próprias emo-
ções, como raiva e irritação, mantendo a tranquilidade e serenidade.
Engajamento 
com os outros
Entusiasmo
Capacidade de envolver-se ativamente com a vida e com outras 
pessoas de uma forma positiva, ou seja, ter empolgação e paixão 
pelas atividades diárias e a vida.
Assertividade
Capacidade de expressar, e defender, suas opiniões, necessidades 
e sentimentos, além de mobilizar as pessoas, de forma precisa.
Iniciativa Social
Capacidade de abordar e se conectar com outras pessoas, sejam 
amigos ou pessoas desconhecidas, e facilidade na comunicação
Autogestão
Responsabilidade
Capacidade de gerenciar a si mesmo a fim de conseguir realizar 
suas tarefas, cumprir compromissos e promessas que fez, mesmo 
quando é difícil.
Organização
Capacidade de organizar o tempo, as coisas e as atividades, bem 
como planejar esses elementos para o futuro.
Determinação
Capacidade de estabelecer objetivos, ter ambição e motivação para 
trabalhar duro, e fazer mais do que apenas o mínimo esperado.
Persistência
Capacidade de completar tarefas e terminar o que assumimos e/ou 
começamos, ao invés de procrastinar ou desistir quando as coisas 
ficam difíceis ou desconfortáveis.
Foco
Capacidade de focar — isto é, de selecionar uma tarefa ou atividade e 
direcionar toda nossa atenção apenas à tarefa/atividade “selecionada”.
Amabilidade
Empatia
Capacidade de usar nossa compreensão da realidade para enten-
der as necessidades e sentimentos dos outros, agir com bondade e 
compaixão, além do investir em nossos relacionamentos prestando 
apoio, assistência e sendo solidário.
Respeito
Capacidade de tratar as pessoas com consideração, lealdade e 
tolerância, isto é, demonstrar o devido respeito aos sentimentos, 
desejos, direitos, crenças ou tradições dos outros.
Confiança
Capacidade de desenvolver perspectivas positivas sobre as pesso-
as, isto é, perceber que os outros geralmente têm boas intenções 
e, de perdoar aqueles que cometem erros.
INTEGRANDO O DESENVOLVIMENTO SOCIOEMOCIONAL AO TRABALHO PEDAGÓGICO 9
VOCÊ SABIA?
O componente Projeto de Vida desenvolve intencionalmente as 17 competências socioe-
mocionais ao longo dos anos finais do Ensino Fundamental e do Ensino Médio. Em 2019, 
foi realizada uma escuta com os professores da rede para priorizar quais competências 
seriam foco de desenvolvimento em cada ano/série. A partir dessa priorização, a proposta 
do componente foi desenhada, tendo como um dos pilares a avaliaçãoformativa com 
base em um instrumento de rubricas que acompanha um plano de desenvolvimento pes-
soal de cada estudante.
COMO INTEGRAR AS COMPETÊNCIAS SOCIOEMOCIONAIS AO TRABALHO PEDAGÓGICO 
Um dos primeiros passos para integrar as competências socioemocionais ao trabalho com os 
conteúdos do componente curricular é garantir a intencionalidade do desenvolvimento socioemocional 
no processo. Evidências indicam que a melhor estratégia para o trabalho intencional das competências 
socioemocionais se dá por meio de um planejamento de atividades que seja SAFE1 – sequencial, ativo, 
focado e explícito:
SEQUENCIAL ATIVO FOCADO EXPLÍCITO
Percurso com 
Situações de 
aprendizagem 
desafiadoras, de 
complexidade 
crescente e com tempo 
de duração adequado.
As competências 
socioemocionais são 
desenvolvidas por meio 
de vivências concretas 
e não a partir de 
teorizações sobre elas. 
Para isso, o uso de 
metodologias ativas é 
importante.
É preciso trabalhar 
intencionalmente uma 
competência por 
vez, durante algumas 
aulas. Não é possível 
desenvolver todas 
as competências 
socioemocionais 
simultaneamente.
Para instaurar um 
vocabulário comum e 
um campo de sentido 
compartilhado com 
os estudantes, é 
preciso explicitar qual 
é competência foco de 
desenvolvimento e o 
seu significado.
Desenvolver intencionalmente as competências socioemocionais não se refere a “dar uma aula 
sobre a competência”. Apesar de ser importante conhecer e apresentar aos estudantes quais são as 
competências trabalhadas e discutir com eles como elas estão presentes no dia a dia, o desenvolvimen-
to de competências socioemocionais acontece de modo experiencial e reflexivo. Portanto, ao preparar a 
estratégia das aulas, é importante considerar como oferecer mais oportunidades para que os estudantes 
mobilizem a competência em foco e aprendam sobre eles mesmos ao longo do processo.
1 Segundo estudo meta-analítico de Durlak e colaboradores (2011), o desenvolvimento socioemocional apresenta melhores resultados quando as situações 
de aprendizagem são desenhadas de modo SAFE: sequencial, ativo, focado e explícito. DURLAK, J. A., WEISSBERG, R. P., DYMNICKI, A. B., TAYLOR, R. D., & 
SCHELLINGER, K. (2011). The impact of enhancing students’ social and emotional learning: A meta-analysis of school-based universal interventions. Child 
Development, 82, 405-432.
Ciências da Natureza 
e suas Tecnologias
Física
Química
Biologia
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO4
FÍSICA
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
O PLANETA ESTÁ AQUECENDO?
Competências gerais:
1 Conhecimento: Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo 
físico, social, cultural e digital para entender e explicar a realidade, continuar aprendendo e cola-
borar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 
2. Pensamento científico, crítico e criativo: Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem
própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a cria-
tividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar
soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.
Competências específicas da área:
1. Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre
matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produti-
vos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local,
regional e global.
3. Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e
suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da
Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e co-
municar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio
de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).
Habilidades: 
(EM13CNT102) – Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas 
térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis 
termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que 
auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
(EM13CNT106) – Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e 
possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo 
de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/
benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos 
socioambientais e culturais.
Unidade temática: Matéria e Energia; Tecnologia e Linguagem Científica.
Objetos do conhecimento: Termometria (Temperatura; Escalas termométricas); Processos de 
transmissão de calor (condução, convecção e irradiação térmica); Calorimetria (propagação do calor; 
Física 5
quantidade de calor; calor sensível; calor latente; capacidade térmica; calor específico; trocas de calor; 
mudança de estado de agregação; curva de aquecimento); Condutibilidade térmica; Aquecimento 
Global e efeito Estufa.
Orientações gerais: Professor(a), o objetivo geral dessa situação de aprendizagem é contextualizar 
os conhecimentos científicos propostos e por meio deles analisar e interpretar os processos naturais 
climáticos envolvidos nesse processo. Além disso, por meio da questão “O planeta está aquecendo?”, 
busca-se fomentar um ensino por meio da investigação científica com o intuito de favorecer o 
desenvolvimento do pensamento crítico e autônomo no(na) estudante. Porquanto, nessa situação, não 
se busca encontrar uma resposta pronta para a questão inicial, mas sim promover reflexões e tomadas 
de decisões frente aos desafios ambientais contemporâneos.
MOMENTO 1 – TEMPERATURA DO PLANETA 
ATIVIDADE 1 – CALOR X TEMPERATURA 
É comum ouvirmos as frases “Que calor!” para definir um dia com uma temperatura elevada, mas 
será que calor e temperatura são as mesmas coisas? Para definirmos esses dois conceitos e evitar 
equívocos ao falar sobre calor e temperatura, você deverá se reunir em grupo com seus(suas) colegas 
e juntos deverão levantar hipóteses para definir o significado de calor e temperatura. Para auxiliar nes-
se momento, vocês podem refletir e responder as questões a seguir. 
Professor(a), esse momento trata-se de um levantamento dos conhecimentos prévios dos(as) es-
tudantes e pode ser desenvolvido como avaliação diagnóstica. Esse levantamento pode ser insti-
gado por meio de frases ou palavras utilizadas no cotidiano do(a) estudante e como dialogam com 
os conceitos físicos. Com base nesse momento inicial, instigue-os(as) estudantes a encontrarem 
juntos(as) uma definição para os conceitos de calor de temperatura. Para isso, utilize como exemplo 
as questões apresentadas a seguir ou, se preferir, faça outros questionamentos que possam auxiliar 
nesse processo. Lembre-se deque, nesse momento, os(as) estudantes devem chegar junto à uma 
definição sendo o ideal não apresentar respostas prontas, mas sim utilizar questionamentos que 
auxiliem esse processo de construção e organização do conhecimento. 
a) Calor e temperatura são as mesmas coisas?
Nesse momento, instigue os(as) estudantes a perceberem que calor e temperatura são con-
ceitos diferentes. Podemos definir o calor como a energia térmica em trânsito que se propaga
de um corpo para o outro devido à diferença de temperatura entre os corpos. O calor, portan-
to, está relacionado à sensação térmica. Já a temperatura é uma grandeza física relacionada
à medida do grau de agitação das partículas que compõem um corpo, quanto maior essa
temperatura maior o grau de agitação das partículas e vice-versa. Logo, a temperatura está
relacionada com a medida da energia cinética dessas partículas
b) O que é o calor?Como podemos medi-los?
Instigue os(as) estudantes a identificarem que o calor está relacionado à sensação térmica e
pode ser definido como a energia térmica transferida de um corpo para outro devido à diferen-
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO6
ça de temperatura entre os corpos. É possível saber a quantidade de calor cedida ou absorvida 
por um corpo utilizando um calorímetro. A quantidade de calor pode ser representada em ca-
loria (cal) que corresponde à quantidade de calor necessária para elevar 1 °C (14,5 ºC a 15,5 
ºC) a temperatura de 1 g de água sob pressão atmosférica normal. 
c) O que é temperatura? Como podemos medi-la? 
Nessa questão, espera-se que os(as) estudantes citem que a forma mais comum de medir a 
temperatura de um corpo é com o auxílio de um termômetro. Nesse momento, é importante 
destacar que existem diferentes tipos de termômetros e que cada um deles apresenta dife-
rentes funcionamentos. O estudo dos instrumentos utilizados para medir a temperatura dos 
corpos será aprofundado na atividade 2 dessa situação de aprendizagem. 
ATIVIDADE 2 – PREVISÃO DO TEMPO
Provavelmente, você já deve ter medido a temperatura do seu corpo, certo? Mas você já parou 
para pensar como os cientistas e pesquisadores fazem para medir a temperatura do nosso planeta? 
Para responder à essa questão, você e seus colegas devem fazer uma pesquisa sobre os principais 
métodos utilizados nesse procedimento. Para auxiliar na pesquisa, é importante pensar nas perguntas 
que devemos responder para chegar à uma conclusão. Você e seus colegas devem formular algumas 
questões ou se basear nos seguintes questionamentos: 
Professor(a), o objetivo da atividade é conhecer os instrumentos de medidas e métodos cien-
tíficos utilizados para medir a temperatura do planeta. Para isso, são apresentadas questões 
que podem auxiliar nesse processo de aprendizagem. Nesse momento de pesquisa, você 
pode instigar os (as) estudantes a elaborarem suas próprias questões. É importante também 
destacar a importância da utilização de fontes confiáveis, para que as respostas encontradas 
possam levar a uma conclusão coerente e correta. 
a) Quais os instrumentos e métodos utilizados para medir a temperatura local e global do plane-
ta Terra? 
Nesse momento, você pode incluir na pesquisa dos(as) estudantes o sistema de funcionamen-
to dos instrumentos encontrados por eles. Alguns instrumentos utilizados nesse processo são: 
Termômetros (a álcool, a gás, de máxima e mínima, de radiação infravermelho etc.); termopar; 
satélites; boias e balões metrológicos, estações metrológicas etc. Para definir a temperatura 
global, os pesquisadores também utilizam e analisam outras informações como quantidade e 
qualidade dos gases presentes na atmosfera, quantidade e duração de chuvas, umidade do 
ar, temperatura do ar e do solo etc. Essas informações são utilizadas para auxiliar na definição 
da temperatura média global e variação ao longo dos anos. 
b) Quais escalas termométricas são utilizadas nessas pesquisas.
Espera-se na pesquisa que os(as) estudantes identifiquem que existem diferentes escalas ter-
mométricas, sendo as mais comuns a escala Celsius, Kelvin e Fahrenheit. Nesse volume, não 
iremos trabalhar com conversões de escalas termométricas, mas se preferir, você pode apro-
veitar esse momento de pesquisa e aprofundar esses conceitos com os(as) estudantes. Cabe 
ressaltar que existem aplicativos que podem ser utilizados para realizar essas conversões. 
c) Como é feita a coleta e tratamento dos dados pelos pesquisadores para definir a temperatura 
do planeta? 
Física 7
Nesse momento, espera-se que os(as) estudantes encontrem os diferentes métodos cientí-
ficos utilizados e percebam que deve haver um rigor científico no tratamento desses dados, 
como por exemplo: a quantidade dos dados coletados, os procedimentos para essa coleta, a 
escolha do local e a utilização de diferentes instrumentos. Além disso, são realizados diferen-
tes experimentos e o tratamento dos dados pode ser realizado por diferentes equipes. Alguns 
desses dados são processados em software para se obter maior precisão e evitar erros e in-
certezas. Esses procedimentos podem variar, mas o intuito é que o(a) estudante tenha contato 
com o método e rigor científico que fazem parte das pesquisas científicas.
d) Existe uma única temperatura estabelecida para nosso planeta ou essa temperatura pode 
variar? Quais fatores podem estar envolvidos nesse processo? 
Segundo o site do IAG da USP, a temperatura média terrestres é de aproximadamente 15ºC. 
Essa temperatura pode sofrer variações devido às mudanças climáticas. Espera-se que, no 
momento da pesquisa, os(as) estudantes percebam que o planeta apresenta um ciclo natural 
de mudança climática, mas que muitas vezes o ser humano pode contribuir ou intensificar 
essas mudanças.
Após realizarem a pesquisa, vocês deverão apresentar as informações encontradas para 
seus(suas) colegas e juntos devem tentar chegar a uma conclusão sobre como é definida a tempera-
tura do nosso planeta. Nessa apresentação, vocês devem expor as perguntas nas quais basearam sua 
pesquisa, as fontes e referências utilizadas, as respondas encontradas e as conclusões do grupo.
Essa etapa pode ser desenvolvida como avaliação processual. Sugerimos que esse momento de 
apresentação seja feito e modo dialogado. O objetivo é permitir que os(as) estudantes apresentem 
os resultados encontrados no momento da pesquisa e dialoguem, em pares, sobre os resultados 
encontrados por cada grupo.
ATIVIDADE 3 – MEDINDO A TEMPERATURA DO PLANETA 
Atualmente, para saber a temperatura local de uma determinada região, basta fazer uma rápida 
pesquisa em sites ou aplicativos de metrologia e em poucos minutos teremos essa informação na ponta 
dos dedos. Agora, vamos usar esses dados para encontrar a temperatura média de algumas regiões do 
planeta e tentar concluir se é possível chegarmos a uma temperatura média global. Vamos lá? 
Sob a orientação de seu (sua) professor(a) você e seus (suas) colegas irão coletar dados referen-
tes à temperatura de diferentes regiões do planeta. Após o tratamento desses dados, em uma roda de 
conversa, você e seus colegas deverão dialogar sobre os seguintes pontos: 
O objetivo central dessa atividade não é definir uma temperatura média para o planeta, o que se-
ria inviável de ser feito pelo método utilizado, mas sim fazer com que o(a) estudante perceba que 
o planeta Terra é um sistema complexo e aberto, portanto, para definir uma temperatura média 
global, diversos aspectos precisam ser considerados nesse processo. Essa atividade possibilita 
também que o(a) estudante coloque em prática os conhecimentos desenvolvidos sobre métodos 
e metodologias científicas abordados nas atividades anteriores, portanto pode ser utilizado como 
avaliação processual. As discussões propostas para essa atividade vão ao encontro dos saberes 
desenvolvidos no momento de pesquisa proposto na atividade 2, logo busque sempre resgatar os 
conhecimentos desenvolvidos nessa etapa. 
Desenvolvimento da atividade: Essa atividade consiste em dividir os(as) estudantes em grupos 
que serão responsáveis por escolher uma região para coletar e calcular a temperatura média local. 
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO8
Essa coleta deverá ser realizada por meio de sites ou aplicativos de previsões do tempo. A escolha 
do local pode ficar a critério dos(as) estudantes, porém você deve instigá-los a escolher diferentes 
localidades terrestres para que haja amostras de temperatura de diferentes regiões do planeta e 
que sejam consideradas para definir uma estimativa da temperatura média global. Vale lembrar que 
as medidas encontradas sempre podem apresentar variações. 
Oriente-os(as) para organizar os dados em uma tabela como mostra o exemplo a seguir:
Grupo 1 – Região escolhida: América do Sul
Data da coleta: 09 de setembro de 2020
Site ou aplicativo de referência: https://climatologiageografica.com/temperatura-em-tempo-real/
País Brasil Argentina ParaguaiVenezuela Colômbia Peru
Temperatura 36 °C 19 °C 34 °C 31 °C 28 °C 18 °C
Estimativa da temperatura média: 27 °C
A quantidade de dados coletados deve ficar ao critério dos(as) estudantes, porém leve-os(as) a 
perceber que uma maior quantidade de dados diminuir a quantidade de desvio na estimativa da 
temperatura média. 
Após esse momento, oriente os(as) estudantes para presentarem os resultados encontrados em 
uma roda de conversa na qual poderão discutir e refletir sobre as questões a seguir. 
a) Quais foram os valores das temperaturas médias encontradas por cada grupo em cada re-
gião? Quais aspectos foram considerados para definir a temperatura média regional? 
Oriente os(as) estudantes para apresentem os métodos utilizados para a coleta de dados, 
quais foram os site ou aplicativos utilizados, regiões escolhidas e quantidade de dados. Nesse 
momento, também devem apresentar quais aspectos foram considerados nessas escolhas. O 
objetivo é observar e avaliar se os(as) estudantes consideraram a qualidade e quantidade de 
informações e dados nessa pesquisa. 
b) É possível encontrar uma temperatura média global com base nos dados coletados pelos 
grupos da sala? Por quê? Quais pontos precisam ser considerados?
Após todos os grupos apresentarem os resultados, é o momento de refletirem criticamen-
te sobre os valores encontrados. Espera-se que o(as) estudantes percebam que existe uma 
grande variação na temperatura média calculada por cada grupo e que o método utilizado não 
permite estimar com precisão a temperatura média global, já que outros métodos devem ser 
considerados nessa estimativa. Discuta com os(as) estudantes que, pelo fato de o planeta Ter-
ra ser um sistema aberto e complexo, definir uma temperatura média global não é tarefa fácil 
e que diversos aspectos precisam ser considerados nesse processo tais como características 
geográficas, física e até mesmo desenvolvimento social e cultural local, já que o estilo de vida 
de uma sociedade pode estar relacionado diretamente com as mudanças climáticas. 
c) Quais conclusões podemos chegar sobre as pesquisas cientificas realizadas para definir a 
temperatura global do planeta?
Nesse momento, observe e avalie se os(as) estudantes compreendem que estimar a tempera-
tura média global exige uma análise complexa e que diversos fatores precisam ser considera-
dos tais como características física e geográfica dos locais, biomas das regiões, ciclos naturais 
do planeta e até mesmo as ações sociais que podem estar relacionadas com a temperatura 
Física 9
local e global. É importante também levar os(as) estudantes a perceberem que as pesquisas 
científicas requerem método, metodologia e rigor científico, além de uma análise criteriosa 
dos dados obtidos em especial em contextos nos quais são consideradas diversas variáveis, 
como é o caso da estimativa da temperatura do planeta. A interpretação desses dados, que 
podem apresentar uma distribuição não-normal, muitas vezes requer elaboração de hipóteses 
que expliquem determinados comportamentos.
MOMENTO 2 – COMO A ENERGIA SOLAR PODE SER APROVEITADA? 
ATIVIDADE 1 – AQUECEDOR SOLAR 
Nas atividades anteriores, você estudou sobre a diferença entre 
calor e temperatura e deve ter percebido o quão importante é enten-
der sobre esses conceitos. Mas, você sabe como o calor pode ser 
transferido de um corpo para outro? Será que conhecer sobre esses 
processos é importante para evitar que as mudanças climáticas se 
intensifiquem? 
Compreender sobre como o calor pode ser transferido repre-
senta um papel fundamental para que se possa desenvolver proje-
tos, selecionar materiais, entender a eficiência das máquinas e pro-
jetar formas para obter economia de energia e preservação do meio 
ambiente. Sistemas tecnológicos de energia solar para aquecimento 
da água são uma importante iniciativa, pois podem contribuir efetivamente na preservação do meio 
ambiente e possibilitar a redução no custo da energia elétrica já que utiliza radiação solar no sistema 
de aquecimento da água. O Brasil é um país favorecido na utilização desse sistema de aquecimento 
devido sua localização geográfica. 
Observe a imagem que representa o esquema de ligação de um aquecedor solar e responda 
aos itens:
a) Faça uma pesquisa em fontes confiáveis e explique como é o funcionamento do aquecedor solar. 
Procure apresentar como ocorre os processos de propagação do calor, verificar quais materiais 
são utilizados e se as propriedades desses materiais influenciam na eficiência do reservatório.
Professor(a), a proposta da atividade é que os estudantes pesquisem sobre os processos de 
transmissão do calor (condução, convecção e irradiação) que ocorrem no funcionamento do 
aquecedor solar. 
Discuta com eles(elas) que a radiação térmica é uma onda eletromagnética de frequência 
na faixa do infravermelho. Por meio dessa radiação o calor do Sol se propaga até a Terra. As 
placas coletoras do aquecedor solar são responsáveis pela absorção da radiação solar. Assim 
o calor do sol, captado pelas placas do aquecedor é transferido para a água que circula no 
interior do equipamento em tubulações de cobre.
A placa coletora é percorrida internamente por muitas voltas de um tubo fino de metal, chama-
do de serpentina, que transporta a água durante o aquecimento. Visando aumentar a eficiên-
cia no fundo da placa coletora, pode se colocar lã de vidro, um material isolante térmico que 
ajuda a diminuir a transferência de energia para o ambiente. A água que circula na serpentina, 
se aquece e é armazenada no reservatório térmico, também conhecido como boiler. 
A água circula entre os coletores e o reservatório pelo processo das correntes de convecção 
naturais dos fluidos, em que porções de maior temperatura do fluido tendem-se a subir, pois 
Figura 1 - Elaborada pelos autores.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO10
se tornam menos denso. Com isso, as partes com menores temperaturas do fluído, mais den-
sas, passam a ocupar a tubulação do painel solar na parte inferior dos dutos de onde também 
sairão quando aquecidas.
Pelo processo de condução térmica, uma parte do aquecimento da placa é transmitida para 
a água. A condução térmica é um processo de propagação de calor que se realiza pela trans-
missão da agitação térmica de partículas de uma região a maior temperatura para partículas 
de uma região vizinha a menor temperatura. A eficácia do isolamento térmico depende da 
condutividade térmica, ou seja, da capacidade térmica de um material de conduzir calor. 
Quando são utilizados materiais de alta condutividade térmica, ocorre dissipação de calor; ao 
utilizar materiais de baixa condutividade, ocorre o isolamento térmico.
Professor(a), seguem algumas fontes que podem ser sugeridas para 
pesquisa dos(das) estudantes, você também poderá indicar outras 
fontes ou vídeos
Relatório Parcial. Aquecedor baixo custo. Unicamp. Disponível em: 
https://sites.ifi.unicamp.br/lunazzi/files/2014/04/AndreT-Elizabeth_
F609_RF1.pdf. Acesso em: 08 de out. de 2020.
b) Você deve ter observado, durante sua pesquisa, que algumas partes do reservatório são feitas 
de metal e outras são pintadas na cor preta. Explique, através de conceitos físicos, por que 
essa prática é adotada.
É importante que os(as) estudante identifiquem que são utilizados materiais metálicos porque 
os metais, em geral, são bons condutores de calor. Já a cor preta é utilizada em alguns pontos 
porque materiais escuros absorvem a maior parte da radiação térmica proveniente do Sol e 
apenas uma pequena parcela é refletida. Esses dois fatores aumentam a eficiência do aque-
cedor solar.
Sugestão de atividade: 
Elabore um experimento que utilize os processos de propagação de calor ou um mini aquecedor 
solar caseiro
Para projetar o seu experimento ou seu mini aquecedor solar caseiro siga as seguintes etapas:
• Pesquise na internet como o seu projeto pode ser construído; 
• Faça um levantamento dos materiais necessários e dê preferência para materiais que sejam 
reciclados;
• Faça a montagemdo seu projeto.
Após a construção do seu experimento ou do seu mini aquecedor solar caseiro, apresente aos 
outros grupos e teste seu funcionamento.
Professor(a), a sugestão é que os(as) alunos(as) pesquisem artigos e vídeos 
para projetarem aparelhos ou experimentos que utilizem a propagação do ca-
lor. Para orientar os(as) estudantes na elaboração e exploração do aquecedor 
solar caseiro, sugerimos a leitura do artigo publicado na Revista Brasileira de 
Ensino de Física: Ensinando física com consciência ecológica e com materiais 
descartáveis. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-
-11172007000400018&lang=pt. Acesso em: 09 set. 2020.
Física 11
Uma proposta de construção de coletor solar pode ser encontra na Leituras de 
Física GREF – Física Térmica. Disponível em: http://www.if.usp.br/gref/termo/
termo2.pdf. Acesso em: 08 de out. de 2020.
MOMENTO 3 – AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS E OS ESTADOS FÍSICOS 
DA MATÉRIA
ATIVIDADE 1 – ESTADOS DA MATÉRIA
Quando o assunto é Mudança Climática, podemos nos questionar sobre o derretimento das 
geleiras. Mas você já pensou como isso ocorre? As geleiras ou glaciares, são formadas em áreas 
que registram temperaturas muito baixas acumulando assim camadas de gelo ou neve cristalizada 
e compactada, processo que pode levar milhares de anos para se concretizar. Quando esta gelei-
ra é submetida a uma temperatura elevada, a troca de calor com o meio é suficiente para que haja 
o derretimento. O termo utilizado para descrever a transformação do gelo em água líquida é deno-
minado de fusão. A pressão e a temperatura também influenciam no estado físico em que uma 
substância se encontra e ao receber ou perder certa quantidade de calor, pode sofrer mudanças 
em seu estado físico.
Você saberia explicar outras mudanças de estado da água? Faça uma pesquisa e busque com-
preender as características de cada estado da matéria indicados a seguir:
Estado sólido: as partículas que constituem o objeto ficam muito próximas umas das outras, por 
isso um sólido tem forma própria e volume definido. 
Estado líquido: as partículas estão um pouco mais afastadas que no estado sólido, então as partí-
culas têm certo grau de liberdade podendo se deslocar dentro da massa do líquido. Devido a isso 
os líquidos não possuem forma própria tomando a forma do recipiente que o contém. 
Estado gasoso: as partículas estão bem afastadas uma das outras, tendo mais liberdade de movi-
mentação, não apresentam forma própria tendendo ocupar todo o espaço disponível. 
Descreva como se dá as transições destas fases. 
Vaporização: passagem da fase líquida para a gasosa
Solidificação: passagem da fase líquida para a sólida
Condensação: passagem da fase gasosa para a líquida
Sublimação: passagem que se dá de forma direta, da fase sólida para a gasosa ou da fase gasosa 
para a sólida
Para entendermos melhor o que acontece durante 
a transição entre o estado físico de uma substância, de-
monstraremos a variação da temperatura da água em 
relação ao tempo por meio do seguinte gráfico, também 
denominado Curva de Aquecimento ou de Resfriamento 
de uma substância. Você consegue interpretar o gráfico? 
Por que na fusão/solidificação e na vaporização/conden-
sação a temperatura permanece constante? Discuta 
com seus colegas. Figura 2 – Elaborada pelos autores.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO12
Professor(a), o gráfico de curva de aquecimento representa a relação entre os estados da matéria, 
a mudança de estado físico e a temperatura. Discuta com os(as) estudantes que, quando ocorre 
a mudança de estado, a temperatura da substância não varia. Dizemos que o calor atuante nesse 
momento é o calor latente. Já nos pontos nos quais há variação de temperatura, não corre mudan-
ça de estado físico e o calor atuante é o calor sensível. O conceito de calor sensível e latente serão 
abordados na atividade seguinte 2 desse mesmo momento. É importante enfatizar que esse modelo 
de curva de aquecimento e resfriamento refere-se à uma substância pura, caso o material analisa-
do seja uma mistura, pode ocorrer variações nesse modelo. Caso queira aprofundar sobre esses 
conceitos, você pode abordar esse tema com o(a) professor(a) de química, tendo em vista que esse 
tema será abordado em química na situação de aprendizagem 4 desse volume. 
ATIVIDADE 2 – CALOR E A INTERAÇÃO COM A MATÉRIA
Chamamos de calor sensível o calor fornecido a um corpo que gera apenas variação de tem-
peratura em um determinado material mantendo seu estado físico. Um exemplo é quando há variação 
da temperatura do gelo, porém não ocorre o derretimento. A expressão matemática utilizada para 
calcular o calor sensível, ou seja, a quantidade de calor sensível que é transferida para um corpo pode 
ser representada pela equação Q = m.c.∆t, onde “m” é a massa do corpo, “c” é o calor específico e 
“∆t” é a variação de temperatura. Onde há mudança de fase da matéria, independente da temperatura 
do corpo, o calor transmitido será chamado de calor latente. Isso pode ser observado quando ocorre 
o derretimento das geleiras, porém a temperatura não se altera. A expressão matemática para calcular 
o calor Latente é Q = m. L, onde “m” é a massa e “L” é o calor latente que varia para cada substância.
Uma geleira, quando submetida à uma temperatura elevada, tende a aumentar sua temperatura 
gradualmente, até chegar a um ponto onde ocorre seu derretimento. Suponhamos uma massa de 2 kg 
de gelo que se encontra à temperatura de - 10 °C. Qual a quantidade de calor necessária para que 
após algum tempo, se tenha:
a) 2 kg de gelo a 0 °C. (Calor específico do gelo Cgelo = 0,5 cal/g°C)
• Massa do gelo: 2 kg ou 2 000 g
• Temperatura do gelo: 0 °C
• Calor específico do gelo cgelo = 0,5 cal/g°C
Professor(a), observe com os(as) estudantes que neste item não ocorre mudança de estado. Assim, 
para calcular a quantidade de calor necessário para elevar a temperatura da massa de gelo de −10 
°C para 0 °C, utilizamos a equação do calor sensível.
Q = m . c . Δt
Q = 2000 . 0,5 . 10
Q = 10000 cal
Nessa etapa do processo, serão necessárias 10 000 calorias para que a massa de gelo eleve sua 
temperatura para 0 °C.
b) 2 000 g de gelo a 0 °C transformado em água a 0 °C. (Calor latente de fusão do gelo Lgelo = 
80 cal/g)
Professor(a), nesse item será necessário o cálculo para mudança de estado, como o calor latente 
de fusão do gelo:
Física 13
Q = m.L
Q = 2 000 .80 = 160 000 cal
Nessa etapa, serão necessárias 160 000 calorias para que a massa de gelo seja fundida em água 
com a temperatura de 0 °C. 
c) 2 000 g de gelo à −10°C em água a 25 °C. (Calor específico da água C´água= 1 cal/g°C)
Além de todo o gelo fundir-se, o líquido originado deverá ainda ter sua temperatura elevada de 0 °C 
para 25 °C. Como nos itens anteriores, foi calculada a quantidade de calor necessário para variar a 
temperatura do gelo de –10 °C para 0 °C e o calor necessário para fundir essa mesma quantidade 
de gelo em água à 0 °C. Agora basta calcular o calor sensível necessário para variar a temperatura 
da água de 0 °C à 20 °C:
Q = m .c .Δt
Q = 2 000 .1 .(25-0) = 50 000 cal
A quantidade total de calor necessário em todo o processo, ou seja, a massa de gelo que estava a 
0 °C se transformar em água a 25 °C é:
Item (a): 10 000 calorias para elevar a temperatura de 2 000 g gelo a −10 °C a 0 °C
Item (b): 160 000 calorias para transformar 2 000 g gelo a 0 °C em água a 0 °C
Item (c): 50 000 calorias para elevar a temperatura da água de 2 000 g de água de 0 °C a 25 °C
Total de calorias é 10 000 + 160 000 + 50 000 = 220 000 calorias
MOMENTO 4 – O PAPEL DOS OCEANOS NAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS 
GLOBAIS
Estudantes, antes da aula, façam a leitura do texto publicado na Revista USP 
“O papel dos oceanos nas mudanças climáticas globais”1, será necessário para 
vocês conseguirem responder as atividades que seguem. 
Disponível em: http://www.io.usp.br/images/noticias/papel_oceanos_clima.pdf. Acesso em: 
09 set 2020 
Professor(a), a proposta da atividade é utilizar a salade aula invertida - metodologia híbrida de en-
sino que pode seguir três etapas:
Preparação: oriente os(as) estudantes para realizarem a leitura do artigo antes da aula e fazerem as 
anotações que servirão de base para responder as atividades abaixo.
Durante a aula: você pode propor que as atividades sejam resolvidas em grupos, assim, os(as) 
estudantes podem debater entre eles sobre a leitura realizada. Também, nesse momento, eles(elas) 
devem colocar em uso os conhecimentos a que tiveram acesso e, se necessário, realizar novas 
pesquisas e aprofundar sua aprendizagem.
Sistematização: o(a) professor(a) atua como mediador de uma discussão dos grupos sobre a ati-
vidade e propõe uma conclusão conjunta que consolida as conexões de acordo com as atividades 
propostas e os conceitos que deverão ser desenvolvidos. 
1 Revista UsP. Disponível em: http://www.io.usp.br/images/noticias/papel_oceanos_clima.pdf. acesso em: 09 set. 2020.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO14
ATIVIDADE 1 – INVESTIGANDO O PAPEL DO CALOR 
Outra informação bem importante para seguirmos nossos estudos é sobre o calor específico. Você 
sabia que a água é a substância com o maior calor específico entre as comumente encontradas no am-
biente terrestre? O grande volume e a alta capacidade térmica da água fazem com que os oceanos sejam 
um regulador do sistema climático, reduzindo as diferenças de temperatura e criando um ambiente pro-
pício para a vida em quase toda a superfície, fazendo também com que, no oceano, as respostas às al-
terações do clima sejam bem mais lentas do que na atmosfera, agindo como um atenuador da velocida-
de com que o clima em geral é afetado por essas mudanças. Um fator interessante também é que a água 
é uma substância que apresenta anomalia líquida, motivo pelo qual o gelo flutua na água.
Fonte: Disponível em: http://www.io.usp.br/images/noticias/papel_oceanos_clima.pdf. Acesso em: 09 set. 2020.
a) O trecho do texto acima, excerto da Revista USP, cita alguns conceitos físicos como calor 
específico, capacidade térmica e anomalia líquida. Pesquise em seu livro didático ou na inter-
net e procure explicar esses conceitos.
Professor(a), solicite aos(às) estudantes que explanem sobre os conceitos pesquisados e, para fazer 
uma sistematização, registre-os na lousa. Em seguida, discuta com eles(as) que a propriedade do 
material que quantifica a maneira como ele absorve ou cede calor é chamada de calor específico, 
sendo seu símbolo “c” e sua unidade de medida cal/g°C. Essa grandeza é uma característica de cada 
tipo de substância e indica o comportamento do material quando este é exposto a uma fonte de calor.
É interessante apresentar o calor específico de algumas substâncias como:
Substâncias Calor específico2
Água 1,00 cal/g°C
Álcool 0,60 cal/g°C
Alumínio 0,21 cal/g°C
Areia 0,20 cal/g°C
Ar 0,24 cal/g°C
Cobre 0,09 cal/g°C
Gelo 0,50 cal/g°C
A capacidade térmica é uma característica do corpo e não do material que o constitui. Assim, dois 
corpos que sejam do mesmo material podem ter capacidades térmicas distintas casos suas massas 
não sejam iguais. A capacidade térmica pode ser expressa em calorias por graus Celsius (cal/°C) e 
é determinada pela expressão matemática: C= Q
∆T
 , onde C é a capacidade térmica, resultado da 
razão entre a quantidade de calor (Q) recebida e a variação de temperatura que o corpo sofre.
O comportamento anômalo da água pode ser explicado pelo congelamento das superfícies de lagos. 
Em regiões muito frias, com invernos rigorosos, observa-se que os lagos têm sua superfície congelada, 
mas a água no fundo permanece no estado líquido, com temperatura entre 0 °C e 4 °C. Essa ocorrência 
é providencial, no sentido de preservar a vida aquática no fundo dos lagos e mares dessas regiões. A 
explicação fundamenta-se no comportamento da água quando varia a temperatura. O comportamento 
irregular da água, ao ter sua temperatura variada, é explicado pela existência de um tipo especial de 
2 Estes valores representam a quantidade de calor em calorias que provoca a variação de 1 °c em 1 g de substância.
Física 15
ligação entre suas moléculas: as pontes de hidrogênio. Essa ligação é de natureza elétrica e ocorre entre 
átomos de hidrogênio de moléculas diferentes. As pontes de hidrogênio estabelecem – se pelo fato de 
as moléculas de água serem polares, isto é, elas apresentam uma certa polaridade elétrica.
b) Com base nos conceitos apresentados no item anterior e no texto “O papel dos oceanos nas 
mudanças climáticas globais”, explique por que em regiões próximas ao oceano a variação da 
temperatura é menor do que em regiões desérticas.
Professor(a), para responder a essa questão é importante que os(as) alunos(as) pesquisem e analisem as 
diferenças entre os calores específicos da areia e da água. Com o aquecimento pelo Sol, a areia varia 
significativamente sua temperatura, já que seu calor específico é baixo (0,20 cal/g°C). Como a água tem 
calor específico maior (1,0 cal/g°C), a variação na sua temperatura em razão do calor recebido do Sol é 
pequena, apesar de ela receber a mesma quantidade de energia por unidade de área que a areia. Além 
desse ponto, é importante abordar com os(as) estudantes que, devido à alta capacidade térmica da 
água, os oceanos podem armazenar grandes quantidades de calor o que contribuiria para o aumento 
de sua temperatura. Quando a mudança de temperatura permanece por longos períodos, podem afetar 
a vida marinha. Caso queria aprofundar esses conceitos, em Biologia, na situação de aprendizagem 1 
são abordados os impactos na vida marinha em decorrência das mudanças climáticas.
MOMENTO 5 – PARA ENTENDER AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
No dia 20 de agosto de 2020, uma massa de ar polar derru-
bou a temperatura nos estados da região Sul do Brasil. Precisa-
mente no Estado do Rio Grande do Sul, os municípios de Gramado, 
Pelotas, Caxias do Sul, São Francisco de Paula, tiveram a presença de neve. Você já 
estou que o Brasil não é um país em que a ocorrência de neve é abundante e frequen-
te. Diante deste fato, como você explica a ocorrência de neve ou a baixas de tempe-
ratura além do normal no Brasil?
Professor(a), inicialmente a fala apresentada pelo boneco de neve poderá parecer con-
traditória aos conhecimentos prévios apresentados pelos(a) estudantes. O que ocorreu 
no dia 20 de agosto de 2020 na região Sul do Brasil foi o deslocamento de uma massa de ar polar. As 
massas de ar são grandes volumes de ar com características em comum como umidade e temperatura 
cujo deslocamento se dá conforme a diferença de pressão dos pontos mais altos para os pontos mais 
baixos. Esse deslocamento pode alterar toda a condição tempo de uma região por um determinado pe-
ríodo. Nesse momento, é esperado que os(a) estudantes apresentem diferentes respostas para justificar 
o que houve na região Sul. Em relação à fala do boneco, aprofundaremos a contextualização na próxima 
atividade, uma vez que, por senso comum, , quando se lê o termo “aquecimento global”, esse seja referi-
do a um fenômeno que apenas produza aquecimento e não a situações de baixa temperatura. Sugerimos 
que esse momento inicial seja de bastante discussão acerca das condições climáticas do mundo, de 
nosso país e região que habitamos, pois fazemos parte destas mudanças climáticas que vêm acontecen-
do nos últimos anos. Por fim, o termo ‘mudanças climáticas’ seria o mais ideal para tratar deste assunto.
ATIVIDADE 1 – AQUECIMENTO OU RESFRIAMENTO GLOBAL?
Em uma discussão entre dois amigos, um deles disse: “– Que bom que estamos com dias com meno-
res temperaturas aqui no Brasil este ano, é um sinal de que o aquecimento global está “indo embora”. Ime-
diatamente o outro perguntou: “– Mas este frio intenso não poderia ser causado pelo aquecimento global”? 
Figura 3 – Adaptado 
de Pixabay.
Graças ao efeito estufa e 
aquecimento global tivemos um 
inverno mais intenso esse ano.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO16
a) Diante do diálogo entre os dois amigos, realize uma pesquisa investigando comoo efeito 
estufa e as mudanças climáticas podem favorecer dias com temperaturas mais baixas e 
não apenas temperaturas elevadas. Em seguida, apresente aos seus(suas) colegas o que 
você descobriu.
O diálogo apresentado anteriormente sustenta a afirmação feita pelo boneco de neve no início 
deste momento, logo o termo “aquecimento” traz à memória de imediato altas temperaturas. 
Nesse momento, é importante que, ao pesquisar sobre o efeito estufa e aquecimento global, 
os(as) estudantes compreendam que o efeito estufa é um fenômeno natural e necessário para 
garantir a manutenção da vida no planeta Terra. Entretanto, a emissão exagerada de gases do 
efeito estufa pode contribuir no aumento da temperatura local e global o que pode gerar emer-
gências ou mudanças climáticas. Na eurásia central, por exemplo, quase metade da tendência 
de resfriamento observada no inverno de 1995 a 2014 pode ser atribuída ao degelo das calo-
tas polares, o que pode provocar diferença entre as pressões e o deslocamento de massas de 
ar fenômeno que pode contribuir na mudança das temperaturas locais. 
b) Baseando-se na sua pesquisa, como você esclareceria a dúvida dos dois amigos apresenta-
das no diálogo?
Após a realização da pesquisa e apresentação para os(as) demais colegas da turma, espera-
mos que todos(as) compreendam que pela constatação da redução das temperaturas em 
certas regiões, a expressão “aquecimento global” não tem sido mais utilizada, justamente por 
induzir ao erro. Atualmente só se usam mudanças climáticas ou emergências climáticas. 
ATIVIDADE 2 – CONHECENDO A FÍSICA DO EFEITO ESTUFA 
Nessa atividade, vamos analisar alguns conceitos físicos envolvidos no Efeito 
Estufa, para isso você deverá resgatar alguns conhecimentos e o experimento de-
senvolvidos na atividade 2.1 do momento 2 do componente de Biologia e realizar 
uma leitura crítica da imagem a seguir ou explorar o simulador que pode ser acessa-
do por meio do link ou QR-code:
Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/greenhouse. Acesso em 10 set.
Figura 4 – Elaborada pelos autores
Física 17
Professor(a), caso os(as) estudantes não tenham realizado o experimento na atividade de Biolo-
gia 2.1, no momento 2 de Biologia, você pode realizar a confecção do experimento, nesse mo-
mento, ou realizar a análise do simulador que pode ser acessado por meio do link ou QR-Code: 
https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/greenhouse
Nesse simulador, é possível observar as interações e relações entre os gases do efeito estufa, a 
radiação solar e a temperatura média regional. Essas relações e interações também podem ser ob-
servadas na imagem disponibilizada para os(as) estudantes. Busque destacar os tipos de interação 
que podem ocorrer entre a radiação e a atmosfera (absorção, reflexão e emissão).
Como sugestão você pode utilizar as questões a seguir a fim de orientar os (as) estudantes para a 
utilização do simulador.
A) Como podemos explicar o que acontece na temperatura da aba “efeito estufa”, se escolher-
mos as opções “hoje” e “Célsius” e, em seguida, arrastarmos para direito o botão “muitos”?
 O botão “muitos” se refere ao aumento ou diminuição da liberação de gases na atmosfera. Ao 
aumentar essa liberação, a temperatura vai aumentar, uma vez que impede a perda de calor 
para o espaço.
B) Por que se acrescentarmos nuvens, disponíveis no simulador, a temperatura diminui?
 As nuvens impedem que a radiação solar atinja de forma direta a superfície terrestre, diminuin-
do, assim a temperatura.
C) Na aba “Camadas de Vidros” podemos acrescentar até 3 placas de vidro. O que acontece 
com a temperatura quando aumentamos os números das placas de 1 para 3? 
 Ao aumentarmos o número de placas de vidro, é como se aumentasse os gases do efeito 
estufa, portanto, quanto mais placas, maior será a temperatura.
a) Grande parte da energia que recebemos é proveniente da radiação solar. Você consegue 
identificar quais são essas radiações e o que acontece com ela após passar pela atmos-
fera terrestre? 
De modo geral todo o espectro das radiações solares chega até o planeta Terra, parte delas é 
refletida e parte entra na atmosfera terrestre. No efeito estufa, umas das radiações fundamen-
tais nesse processo é a radiação ultravioleta, que, ao atravessar os gases da atmosfera, perde 
energia e se transforma em radiação infravermelha, ou seja, calor.
b) Quais processos físicos podem ser identificados na imagem quando a radiação solar interage 
com o solo e a atmosfera terrestres?
É possível observar tanto na imagem como no simulador que parte da radiação solar que che-
ga no planeta é refletida pela atmosfera, pelas nuvens, solo e mares. Outra parte é absorvida 
por plantas no processo de fotossíntese ou outros processos naturais. Parte dessa radiação 
é absorvida pelo solo, ar e água o que resulta no aquecimento dessas regiões (calor sensível). 
Outra parte dessa radiação atua no processo de evaporação das águas ou derretimento das 
geleiras (calor latente).
c) Caso ocorra as mudanças de gases presentes na atmosfera terrestre, o que poderia ocorrer 
com a radiação solar presente nesse processo?
É possível concluir que, caso ocorra o aumento dos gases responsáveis pelo efeito estufa, 
pode ocorrer um aumento da temperatura local devido a absorção da radiação infraver-
melha por esses gases. Além disso, alguns desses gases evitam que parte da radiação 
infravermelha seja emitida para o espaço o que também pode contribuir para o aumento 
da temperatura local.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO18
d) Com base nos estudos sobre o efeito estufa e mudanças climáticas que você realizou até aqui 
e consultando diferentes fontes de pesquisa como livros, jornais, revistas, aplicativos, sites, 
preencha a seguinte tabela:
O objetivo da tabela é reunir informações importantes sobre o efeito estufa e suas conse-
quências quando este acontece de forma intensa ou provocada por gases poluentes. Vale 
ressaltar com os(as) estudantes que o efeito estufa é um fenômeno natural necessário para a 
sobrevivência dos seres vivos na Terra. Para o preenchimento da tabela, sugerimos que, se 
necessário, haja consulta em outras fontes de pesquisa seguras sobre esse tema.
Gases que intensificam o 
efeito estufa 
Consequências das mudanças 
climáticas intensificadas pela 
ação humana
Ações para evitar as mudanças 
climáticas intensificadas pela ação 
humana
Óxido nitroso
Dióxido de carbono
Metano
Clorofluorcarbonetos-CFC
Derretimento das geleiras;
Desequilíbrio climático como 
chuvas intensas, furacões;
Desequilibro ecológico 
como extinção de algumas 
biodiversidades, desertificação
Evitar o desmatamento;
Diminuir a queima de combustíveis 
fósseis como os derivados do petróleo;
Utilizar energia renovável;
(As ações aqui descritas não podem 
ser individuais, mas devem conotar 
envolvimento e mudanças em um nível 
sistêmico e politizado).
e) Levando em consideração o que foi estudado até agora, reúna com as pessoas com quem você 
mora e reflitam sobre ações que diminuam as mudanças climáticas intensas. Lembre-se que sua 
atuação na comunidade em que vive é muito importante para a manutenção da vida no planeta. 
Conforme orientado pelo(a) professor(a), apresente para os(as) colegas as ações que pensaram.
Após realizar diversos estudos sobre mudanças climáticas e seus impactos no planeta, é fun-
damental que os(as) estudantes exerçam um papel de conscientização na comunidade em 
que habitam para redução de gases poluentes. Ações como essas podem contribuir para 
diminuição das emissões de poluentes que causam mudanças no clima. No entanto, é impor-
tante enfatizar com os(as) estudantes que as ações não podem ser apenas individuais, mas 
precisam mobilizar, politizar e conscientizar a sociedade como um todo. 
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
ENERGIA ELÉTRICA: RELAÇÕES COM O MUNDO ATUAL
Competências gerais:
1. Conhecimento: Valorizar e utilizar os conhecimentos historicamente construídos sobre o mundo 
físico, social, cultural e digital para entender e explicara realidade, continuar aprendendo e cola-
borar para a construção de uma sociedade justa, democrática e inclusiva. 
2. Pensamento científico, crítico e criativo: Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem 
própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a cria-
tividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar 
soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.
Física 19
Competências específicas da área:
1. Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre ma-
téria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, mini-
mizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.
3. Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e 
suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da 
Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e co-
municar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio 
de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).
Habilidades:
(EM13CNT106) – Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e 
possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo 
de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/
benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos 
socioambientais e culturais.
Unidade temática: Matéria e Energia; Tecnologia e Linguagem Científica.
Objetos do conhecimento: 
Geradores e receptores elétricos; Produção e consumo de energia elétrica; Potência elétrica. 
Orientações gerais: Nessa situação de aprendizagem, são abordados aspectos históricos, científicos, 
ambientais, sociais e cultural sobre a produção, fornecimento e consumo da energia elétrica. No momento 
1, o objetivo central é conhecer a origem histórica da energia elétrica pela confecção de uma linha do 
tempo. Em continuidade, no momento 2, são abordados conceitos sobre os meios de geração e produção 
da energia elétrica. Já no momento 3, são apresentados conceitos sobre o consumo da energia elétrica 
e meios que possibilitem a economia de energia considerando conhecimentos científicos desenvolvidos 
nas atividades. No momento 4, é proposta uma contrapartida social considerando também os saberes 
desenvolvidos nos demais componentes curriculares da área de Ciências da Natureza.
MOMENTO 1 – HISTÓRIA DA ELETRICIDADE
ATIVIDADE 1 – LINHA DO TEMPO
Você já parou para pensar qual foi o primeiro contato da humanidade com a energia elétrica? 
Como ela se manifesta na natureza? Como ela foi descoberta? Quais pessoas tiveram a brilhante ideia 
de fazer com que a eletricidade seja transmitida pelos fios condutores e chegue até nossas residên-
cias? Para isso você irá se reunir em grupo e juntos vocês irão construir uma linha do tempo contando 
as principais descobertas e fatos históricos presentes nesse processo, da descoberta da energia elé-
trica até os dias atuais.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO20
Professor(a), nessa atividade o objetivo geral é possibilitar que o(a) estudante conheçam a origem 
histórica da eletricidade. O ideal é permitir que eles(as) se questionem como tudo começou, como 
foram os pensamentos, questionamentos, produções e principais cientistas relacionados aos co-
nhecimentos desenvolvidos sobre a energia elétrica. Essa atividade pode ser desenvolvida sob di-
ferentes perspectivas, por isso sugerimos que os(as) estudantes sejam divididos em grupos e cada 
grupo fique responsável em observar um parâmetro da história da energia elétrica. Instigue-os(as) 
a perceberem que o desenvolvimento tecnológico e as necessidades sociais estão fortemente re-
lacionados com as produções e usos da energia elétrica. 
A seguir, é apresentado um breve relato sobre a história da eletricidade sob a perspectiva da his-
tória a ciência. No entanto, você pode propor diferentes abordagens para essa atividade, como 
por exemplo uma perspectiva social ou tecnologia. Outra opção é dividir os grupos por períodos 
de tempo ou por grandes nomes da ciência. Converse com os(as) estudantes, questionando qual 
dessas opções melhores se adequa à realidade da comunidade escolar.
Indicamos algumas referências que podem auxiliar nesse processo:
Energia e sociedade 
Energia e Sociedade. Joaquim Francisco de Carvalho. Disponível em: 
https://www.scielo.br/pdf/ea/v28n82/03.pdf. Acesso em: 07 out. 2020.
Energia, industrialização e modernidade – História Social. Lucas Antonio Nizuma 
Simabukulo; Luiz Filipe da Silva Correa; Manoel Messias Oliveira dos Santos; Ma-
riana Martins. Disponível em: http://museudaenergia.com.br/media/63129/03.
pdf. Acesso em: 07 out. 2020.
UMA BREVE HISTÓRIA DA ELETRICIDADE:
A eletricidade sempre esteve presente na vida humana por meio dos fenômenos naturais por meio 
de descargas elétricas, comumente conhecidas como raios, porém, pelo que se tem registro, os 
estudos sobre eletricidade foram iniciados por Tales de Mileto ao realizar alguns experimentos de 
eletrização. Já nos séculos XVII e XVIII esses estudos foram aprofundados por outros cientistas que 
desenvolveram aparelhos de eletrização utilizando materiais isolantes e condutores elétricos. Em 
1752, Benjamin Franklin desenvolve o para-raios cujo princípio científico baseia-se na força elétrica 
entre cargas e na condutibilidade elétrica. 
Algumas das experiências mais famosas sobre a eletricidade ocorreram entre os anos de 1780 e 1790 
onde Luigi Aloisio Galvani realizou uma série de experimentos utilizando descargas elétricas para pro-
duzir contrações na perna de uma rã morta. Ainda no século XVIII se deu o primeiro relato sobre a 
transformação de energia química em energia elétrica por meio do desenvolvimento de pilhas voltaicas 
por Alessandro Volta. Ele utilizou metais de zinco e prata intercalados e umedecidos em salmoura e co-
nectados por um fio condutor, e por meio da diferença de potencial presentes entre esses dois metais, 
foi possível produzir corrente elétrica estável. Muitos experimentos e estudos foram desenvolvidos com 
base na pilha de volta, mas foi no ano de 1831 que Michael Faraday descobre a variação de corrente 
elétrica em um circuito fechado por meio de indução magnética. Essa descoberta tornou-se a base de 
praticamente todas as produções de energia elétrica que tem como funcionamento um gerador elétrico.
Em 1873, James Maxwell apresenta estudos sobre e a eletricidade e o magnetismo e em 1899 Nikola 
Tesla desenvolve uma bobina capaz de gerar energia elétrica por meio da indução eletromagnética. 
Física 21
Nesse mesmo século, estudos cada vez mais avançados foram surgindo a respeito da energia elé-
trica e em 1886, o físico Heinrich Hertz descobre a geração de energia elétrica pelo efeito fotoelé-
trico. A explicação para essa teoria foi melhor representada alguns anos depois por Albert Einstein.
Todas as descobertas sobre a energia elétrica possibilitaram evoluções tecnologias em diferentes 
esferas. Atualmente quase não conseguimos imaginar nossa vida sem o uso da eletricidade, que 
está presente em praticamente todas as nossas tarefas cotidianas.
COMO CONSTRUIR UMA LINHA DO TEMPO? 
Antes de construir uma linha do tempo, é importante conhecer os elementos que devem estar 
presentes como principais eventos, datas relevantes, pessoas envolvidas etc. Antes de iniciar a cons-
trução, reúna-se com seus colegas, faça uma pesquisa rápida para conhecer esses elementos e quais 
deles estarão presentes na produção de vocês. Outra tarefa é escolher o modelo que melhor se adé-
que à criação e como irão desenvolver a linha do tempo que pode ser feita tanto em papel ou por meiode aplicativos. Pensem também na forma de apresentação ou exposição dos trabalhos finais de vocês.
Professor(a), para que os(as) estudantes construam uma linha do tempo é importante que eles(as) 
tenham clareza sobre os elementos que a constituem. Sugerimos que elaborem uma pesquisa para 
definir quais informações estarão presentes nessa produção. Oriente-os(as) para a importância de 
destacar os fatos importantes que ocorreram ao longo do tempo. 
A produção da linha do tempo pode ser feita em papeis, aplicativos ou software. Converse e de-
cida com os(as) estudantes qual a forma que melhor se adéqua à realidade da escola. Salienta-
mos a importância de evitar o uso de papel, quando possível, softwares simples podem ser uma 
alternativa para esse tipo de produção. É importante também pensar sobre as formas de apresen-
tar ou expor o trabalho final dos(as) estudantes. Caso a opção seja em papel, é possível fazer um 
varal com as produções. Caso seja no meio digital, as atividades podem ser publicadas nas redes 
sociais ou sites da escola.
MOMENTO 2 – GERADORES E RECEPTORES ELÉTRICOS
Provavelmente você já ouviu seus avós ou alguém de mais idade co-
mentar que antigamente a iluminação de ambientes acontecia por meio de 
objetos que não utilizavam energia elétrica, certo? Em algumas regiões do 
país essa realidade ainda existe. A imagem é um bom exemplo de instru-
mentos que eram utilizados para esse fim, uma vez que não se podia contar 
com o fornecimento da energia elétrica como temos hoje em dia. Discuta 
com seus(suas) colegas em sala de aula o que era possível de ser ou não 
feito quando o fornecimento de energia elétrica era inexistente ou limitado. 
Iniciamos esse momento instigando o pensamento dos(as) estudantes sobre como era viver sem 
o fornecimento de energia elétrica ou com seu uso restrito. Sugerimos que, para enriquecer a dis-
cussão, sejam coletados relatos de pessoas da comunidade que viviam no tempo em que o uso 
de energia elétrica era bem reduzido. A apresentação e discussão desses relatos podem ser feitos 
oralmente com os(as) estudantes, para que os próximos objetos do conhecimento possam ser ex-
plorados. Na imagem temos vários modelos de lamparinas que serviam para iluminar o ambiente. 
Sugerimos que, se possível, sejam apresentados aos estudantes objetos que marcaram esta época 
para enriquecer o diálogo. Caso não seja possível, você pode utilizar vídeos que apresentem esses 
objetos e suas evoluções (como ferro de passar, luminárias etc.).
Pixabay
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO22
ATIVIDADE 1 – GERADORES E RECEPTORES DE ENERGIA ELÉTRICA
Atualmente sabemos que existem inúmeros ti-
pos de aparelhos que utilizam a energia elétrica para 
seu funcionamento. Porém, para que esses apare-
lhos funcionem, eles devem fazer parte de conexões 
e circuitos elétricos que conectam geradores de 
energia, receptores e outros dispositivos. Os recep-
tores são responsáveis por transformar a energia 
elétrica em outros tipos de energia; já os geradores 
transformam outras energias em energia elétrica. Na figura, vemos a representação de um circuito com 
uma pilha exercendo a função de gerador e um pequeno motor exercendo a função de receptor.
a) Na tabela abaixo, classifique os dispositivos em “gerador” ou “receptor”:
Ventilador Bateria do 
carro
Turbina 
eólica
Batedeira de bolo Liquidificador Pilha
receptor gerador gerador receptor receptor gerador
Mais do que classificar cada objeto em gerador ou receptor, é necessário que o(a) estudante com-
preenda, por meio do texto, que esses elementos funcionam de forma integrada em circuitos elé-
tricos. No 8º ano, no componente de ciências da natureza, mais precisamente nas habilidades EF-
08CI02 e EF08CI04, são abordados diversos conhecimentos sobre os circuitos elétricos, portanto, 
neste momento o objetivo é relacioná-los com os geradores e receptores de energia elétrica. A ilus-
tração apresentada no texto é um exemplo simples de um gerador (pilha) e receptor (motor elétrico). 
É importante discutir com os(as) alunos(as) o sentido da corrente no gerador e no receptor que os 
receptores elétricos são dispositivos capaz de transformar a energia elétrica em outras formas de 
energia, seja ela mecânica, térmica, entre outras.
Atente os(as) estudantes a observarem na figura como são representados os geradores e receptores, 
bem como, os sentidos da corrente(i) em cada dispositivo. Os receptores possuem polos trocados em 
relação aos geradores, ou seja, a corrente elétrica (i) entra pelo polo positivo e sai pelo polo negativo. 
b) Quais critérios você utilizou para classificar os dispositivos do item “a”?
Conforme abordado no texto, os receptores são responsáveis por transformar a energia elé-
trica em outro tipo de energia, quanto os geradores transformam outras energias em energia 
elétrica, alimentando os receptores. Espera-se que os(as) estudantes associem essa trans-
formação de energia para cada dispositivo apresentado como, por exemplo, o ventilador, o 
liquidificador e a batedeira de bolo recebem energia elétrica a converte em energia mecânica, 
pois há movimento de pás e hélices para que as funções dos aparelhos sejam executadas. Já 
a bateria e a pilha convertem energia química em energia elétrica, diferente da turbina eólica 
que converte energia mecânica em energia elétrica. Caso os(as) estudantes não consigam 
fazer essas relações de conversão, é necessário deixá-las evidentes.
c) Cite outros exemplos de geradores e/ou receptores elétricos que estejam presentes em seu 
dia a dia.
De forma análoga à definição e exemplificação do que são geradores e receptores estudados 
até aqui, espera-se que os(as) estudantes sejam capazes de associar essa definição a outros 
Figura 6 – Elaborada pelos autores.
Física 23
aparelhos, tais como: impressora, computador são exemplos de receptores. Já o dínamo de 
uma usina hidrelétrica pode ser considerado um gerador.
ATIVIDADE 2 – PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
Quando acendemos a luz ou quando colocamos celular na tomada para carregar, sabemos que isso 
só acontece graças ao fornecimento da energia elétrica. Mas como é feita essa produção? Para conhecer 
melhor como a energia elétrica é produzida, você e seu grupo preencherão a tabela a seguir por meio de 
uma pesquisa orientada pelo(a) professor(a). Em seguida, socialize com a sala a sua pesquisa.
Professor(a), é importante enfatizar que a produção de energia elétrica deve ser entendida aqui 
como a transformação de uma forma de energia em outra como, por exemplo, energia potencial 
gravitacional, térmica, nuclear em elétrica. Você pode aproveitar esse momento para discutir o prin-
cípio de conversação e transformação de energia. 
Para a atividade, antes que os(as) estudantes realizem a pesquisa para o preenchimento da tabela na 
parte 1 e o custo-benefício na parte 2, sugerimos a contextualização por meio dos seguintes vídeos:
• Caminhos para energia elétrica, disponível em: https://youtu.be/oNVAbl-
c9Mx4. Acesso em: Vale lembrar que este assunto é abordado na habilidade 
EF08CI06A do componente de ciências da natureza no 8º ano.
Para o trabalho a ser desenvolvido com a tabela seguinte, é importante lembrar que o objetivo aqui 
é que seja ressaltado como os geradores de diferentes usinas elétricas operam e as conversões de 
energia presentes. Outros aspectos sobre produção e matrizes energéticas são abordados pelos 
componentes de química e biologia ao longo desse volume. Portanto, se faz necessário que a pes-
quisa a ser realizada pelos grupos seja orientada previamente. Apresentamos na tabela possíveis 
respostas que facilitarão a sistematização após as apresentações.
Grupos Tipo de usina Funcionamento do gerador de energia elétrica
1 Hidrelétrica
A água é direcionada para o interior da usina, impulsionando um sistema de 
turbinas que giram o estator do gerador, convertendo a energia mecânica em 
energia elétrica.
2 Eólica
Neste tipo de usina, o vento movimente as pás e faz girar o rotor e o gerador, 
convertendo energiamecânica em energia elétrica.
3
Termoelétrica 
ou Termelétrica
Quando a água é aquecida pela queima do carvão em um reservatório, produz 
vapor. Este sob alta pressão e temperatura percorre o sistema de tubulação até 
chegar à turbina e girar o estator, produzindo energia elétrica. 
4 Nuclear
Essas usinas utilizam reação nuclear por meio da fissão dos núcleos de elementos 
radioativos. O calor gerado pela fissão é responsável pelo aquecimento da água 
que se encontra em um reservatório. A água, transformada em vapor, gira as 
turbinas do gerador que transforma energia mecânica em elétrica.
5 Biogás
O funcionamento dessa usina é semelhante ao da termoelétrica, porém a 
diferença é o combustível utilizado na queima para a produção de vapor. Este 
sob alta pressão e temperatura percorre o sistema de tubulação até chegar à 
turbina e girar o estator, produzindo energia elétrica.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO24
Para saber mais: 
No componente curricular de Química, no momento 2, é abordado que fontes alternativas de 
energia são opções energéticas que causam pouco impacto negativo ao meio ambiente. A energia 
solar é uma fonte promissora para produção de energia elétrica. Juntamente com seu grupo 
pesquise qual o custo-benefício de possuir um sistema fotovoltaico instalado em residências. 
Quanto se paga em média pelo sistema? Quanto se economiza de energia elétrica?
Figura 7 – Fonte: Pexels.com. Figura 8 – Elaborada pelos autores.
Agora que os(as) estudantes já conhecem os tipos de usinas, como ocorre a geração de energia 
elétrica por elas, apresentamos a usina solar para complementar a produção de energia. Em relação 
ao custo-benefício entre os tipos de usinas, espera-se que os dados apresentados sejam seme-
lhantes aos dados da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR). Segundo 
a ABSOLAR, a produção de energia elétrica por usina solar ultrapassou 3,33 (GW) gerando uma 
economia entre 50% e 95% na conta de luz. Já em relação ao custo de instalação de um sistema de 
energia solar residencial, segundo, é de, aproximadamente, R$12.801,60, considerando a utilização 
de um gerador de 1,73 quilo watt pico (kWp) instalado em uma residência com o consumo médio 
mensal de 186,3 kWh. Em relação aos impactos causados pelo meio ambiente, a energia elétrica 
proveniente da luz solar é muito mais vantajosa, pois não polui o meio ambiente com a emissão de 
gases ou líquidos, ocupa menos espaço e não provoca poluição sonora, dentre outros. Sugerimos 
que esses dados aqui fornecidos sejam apresentados aos estudantes após a socialização da pes-
quisa. Como complementação do assunto, sugerimos apresentar o “Projeto Casa 
Eficiente”, desenvolvido pela ELETROSUL e ELETROBRAS, que tem disponível 
a socialização da pesquisa. Ainda como complementação do assunto, sugerimos 
apresentar o “Projeto Casa Eficiente” desenvolvido pela ELETROSUL e ELETRO-
BRAS. Disponível em: http://www.eletrosul.gov.br/ampnbsp/casa-eficiente-
-home. Acesso em: 16 de out. 2020. 
3 Painel solar: Preços e custos de instalação. Portal solar. Disponível em: https://www.portalsolar.com.br/painel-solar-precos-custos-de-insta-
lacao.html#:~:text=O%20custo%20do%20projeto%20completo,mensal%20de%20186%2C3%20kWh. acesso em: 16 set 2020.
Física 25
MOMENTO 3 – CUSTO DA ENERGIA ELÉTRICA
Quantas vezes você foi orientado para tomar banhos rápidos para economizar no valor da conta 
de luz? E você sabe o porquê? A energia consumida dentro de casa depende dos nossos hábitos, da 
quantidade de eletrodoméstico, do uso que fazemos deles e também da quantidade de moradores 
que ali residem. Vamos entender um pouco mais sobre isso?
ATIVIDADE 1 – CONSUMO ELÉTRICO 
O valor da sua conta de energia é definido pela soma das potên-
cias dos equipamentos utilizados em sua residência como chuveiro, 
micro-ondas etc. que, ao serem conectados na tomada, consomem 
energia elétrica durante determinado período. É nesse momento que 
devemos fazer o uso consciente da eletricidade como, por exemplo, 
adquirir eletrodomésticos com a etiqueta do INMETRO que determi-
nam se o equipamento é tão eficiente quanto um similar, ou seja, a re-
lação entre a quantidade de energia consumida por um equipamento e 
a quantidade de energia efetivamente utilizada por este equipamento 
para se realizar determinada função que se propõe. Assim, podemos 
repensar alguns hábitos que podem contribuir para a diminuição do 
valor da conta de energia elétrica no final do mês.
a) Quando compramos um aparelho elétrico é muito comum constar na embalagem do aparelho 
uma etiqueta com algumas especificações, como na imagem do quadro. Por que os aparelhos 
apresentam estas especificações e o que elas indicam?
Professor(a), discuta com os(as) estudantes que todo aparelho elétrico, independente da fina-
lidade, é fabricado com algumas características importantes. Peça aos(às) estudantes identi-
ficarem algumas grandezas que estão presentes nesta etiqueta como, por exemplo, a tensão, 
potência, amperagem etc. 
Em relação à etiqueta de eficiência energética, existe o Programa Nacional de Conservação 
de Energia Elétrica, o Procel, que indica ao consumidor os produtos que apresentam melho-
res níveis de eficiência dentro da sua categoria. Os fabricantes de produtos como: lâmpadas, 
TVs, aparelhos de ar-condicionado etc. tentam fazer produtos cada vez mais eficientes para 
receberem o selo Procel, beneficiando toda a sociedade.
b) Verifique em sua casa os aparelhos eletroeletrônicos e faça uma tabela que conste a po-
tência e tempo de uso diário e mensal de cada um deles. Sob a orientação do seu 
professor(a), calcule e a energia consumida mensalmente por cada aparelho. Qual desses 
aparelhos têm maior consumo de energia? Qual o consumo total de energia mensal con-
sumida por esses aparelhos?
Um aspecto importante a ser destacado na questão do consumo de energia elétrica residen-
cial refere-se à responsabilidade de cada tipo de transformação de energia na conta mensal. 
Na discussão desse item, sugere-se que o(a) professor(a) faça uma tabela na lousa e comple-
te-a com os dados levantados pelos(as) alunos(as):
Figura 9 – Elaborada pelos autores.
CADERNO DO PROFESSOR – ENSINO MÉDIO26
Tipo de conversão Equipamento Potência (W)
Tempo de uso 
por dia (horas)
Consumo 
mensal (kWh)
Energia elétrica em 
energia térmica
Energia elétrica em 
energia sonora
Energia elétrica em 
energia mecânica
Energia elétrica em 
outros tipos de energia
No 8º ano, no componente de Ciências da Natureza, na habilidade EF08CI03, é proposta uma aná-
lise sobre os equipamentos elétricos residenciais e os tipos de transformações de energia. Nesse 
momento, você pode fazer uma retomada dessa habilidade suporte visando a uma recuperação 
da aprendizagem e aprofundar a discussão sobre as conversões de unidade potência (W, hp, cv, 
BTU/h) ou sobre a transformação energética mais importante em um equipamento, quando não há 
apenas uma transformação de energia envolvida, como é o caso das lâmpadas incandescentes.
O cálculo da energia elétrica consumida por um aparelho pode ser dado pela expressão: E = P .Δt. 
Se a potência (P) for expressa em quilowatts e o intervalo de funcionamento (Δt) em horas, a energia 
elétrica (E), será expressa em quilowatt-hora. 
ATIVIDADE 2 – A CONTA DA ENERGIA ELÉTRICA
Analise uma conta de energia elétrica residencial e responda:
a) Qual foi a energia elétrica mensal consumida na conta analisada?
b) Faça uma análise do histórico do consumo de energia da sua residência e indique em que 
meses houve um maior consumo de energia, em seguida, apresente algumas hipóteses para 
justificar o aumento do consumo.
c) Qual a bandeira tarifária consta na sua conta de energia? O que ela significa? 
d) Em um chuveiro elétrico, a água, ao fluir pelo equipamento, é aquecida por uma resistência 
que se torna incandescente devido a passagem da corrente elétrica. Utilizando as informações 
do valor do kWh que consta em sua conta de energia, calcule o valor mensal a ser pago em