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Por que o arco-íris é tão belo?

 

01/10/2008

Autor e Coautor(es)
Nilton Goulart de Sousa
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BRASILIA - DF Universidade de Brasília

Cristina Leite

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Fundamental Final Geografia Fenômenos naturais, sua regularidade e possibilidade de previsão pelo homem
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
Levar os educandos ao entendimento básico de como se processa o fenômeno do arco-íris; Trabalhar conceitos básicos da física como a refração e propriedades da água.
Duração das atividades
Três aulas de 50 minutos com atividade de experimento prático de maneira a estimular a reflexão dos alunos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
Conceito de luz, propriedades físicas da matéria, cores primárias.
Estratégias e recursos da aula

 

O arco-íris é um conjunto de cores produzidas na atmosfera quando a luz do Sol atinge gotículas de água num determinado ângulo. O arco-íris é observado na atmosfera geralmente após chuvas fortes, ou sempre que existir em suspensão uma grande quantidade de gotículas, como nas proximidades de quedas d´ água e nos esguichos de molhar jardim.
Estudar o arco-íris é interessante pelo fato desse fenômeno meteorológico ser uma demonstração da dispersão da luz do sol (luz branca) que sofre refração pelas gotas de chuva. A luz sofre uma refração inicial quando penetra na superfície da gota de chuva, dentro da gota ela é refletida e finalmente volta o sofrer refração ao sair da gota. Por ser um fenômeno de grande beleza, sempre chama a atenção das pessoas e é uma ótima oportunidade do docente trabalhar fenômenos naturais com seus alunos.

Aula 01 - Modelo 01 de Experimento


Sugere-se ao docente levar seus alunos para o pátio da escola onde será desenvolvida a primeira parte da aula. O docente pode dividir a turma em duplas para a observação. E também solicitar aos alunos que levem caderno e lápis para anotação.
 

Antes do experimento o docente pode estimular os alunos mediante perguntas sobre o arco-íris:
 

  • Se os alunos já viram um arco-íris? 
  • O que acharam dele?
  • Quais sentimentos se evocam quando se fala nesse tema?

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/211/imagens/imagem2.JPG 

É importante resgatar a experiência pessoal dos alunos, a fim de que eles possam perceber o significado da atividade. Esse é o momento em que o docente deve estimular os alunos a fazer conexões com outras idéias.
 

Um experimento simples pode nos ajudar a trabalhar a questão do arco-íris. Basta dirigir um jato de água de um esguicho de molhar jardim, em sentido contrário àquele em que está o Sol e de encontro a um fundo escuro de folhagens, de preferência de manhã cedo ou bem à tardinha. As gotas de água refratam e refletem a luz, decompondo-a nas sete cores do espectro.
 

Para ver o arco-íris é preciso estar de costas para o Sol, olhando para a região do céu onde existe o acúmulo de gotículas de água. Em certas ocasiões, formam-se dois arco-íris; ne ss e caso, a ordem das cores é invertida no segundo.
 

O segundo arco-íris é formado quando a luz sofre determinadas reflexões. Para formar o arco-íris, as gotas de água atuam como pequenos prismas que  decompõem a luz branca do Sol nas cores que a compõ em. Nem sempre é possível distinguir todas as cores porque elas, em geral, se superpõem parcialmente. A luz é desviada ou refratada quando penetra na gota, é refletida uma ou mais vezes na superfície interna da gota, e finalmente, sai sendo refratada de novo. As duas refrações sucessivas são responsáveis pela separação das cores. As sete cores do arco-íris são: vermelho, amarelo, laranja, verde, azul, anil e violeta, que são cores do espectro da luz branca obtido com um prisma.
 

Para saber mais exiba o seguinte vídeo a seus alunos:

 

 



O docente executará o experimento e os alunos em duplas farão a observação do fenômeno. No desenvolvimento desse experimento o docente deve orientar a observação dos alunos. Critérios sugeridos para essa análise são:
 

  • Em que circunstâncias aparece o arco-íris?

 

Caro docente, estimule o aluno a perceber que o arco-íris não é visto de qualquer lugar. “Nesse sentido, ele só poderá ser visto quando se está de costas para o Sol, entre o sol e a chuva”.
 

  • Qual é a forma do arco-íris?

Explique o que é um arco e que essa é a forma do arco-íris.
 

  • Que cores ele nos mostra e em que ordem aparecem?

Leve-os a observar que existem sete cores diferentes no arco-íris e que são, de dentro para fora do arco: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.
 

Depois das constatações efetuadas por meio do experimento, leve seus alunos para a sala de aula e prepare a segunda parte dos trabalhos.
 

Professor, a partir das observações feitas pelos, retome a conversa conduzindo o debate para a resposta das seguintes questões. Instrua-os a anotarem as respostas em seu caderno de notas.
 

  • O arco-íris é um fenômeno luminoso?
  • Sua existência tem algo a ver com água?
  • É um fenômeno de reflexão ou de refração?

 

Aula 2 - A comprovação experimental
 

Professor, peça aos alunos par a abrir seus cadernos com as observações da aula anterior a fim de recapitular as questões analisadas, notadamente em relação ao s conceitos trabalhados. Assim, em sua própria sala de aula, execute o experimento explicitado abaixo, orientando os alunos para observação e registro.
 

Material:
 

Uma folha de pape l em branco;

  1. Um copo com água;
  2. Uma lanterna.

 

C omo fazer:
 

  1. Coloque o papel em frente ao copo com água;
  2. Coloque a lanterna ao lado do copo e acenda.

 

Atenção Professor: devera aparecer um arco-íris refletido no papel. Isso porque o copo d'água faz com a luz da lanterna, exatamente o que a nuvem faz com a luz do Sol, ou seja, separa as cores da luz. A luz que parece não ter cor nenhuma, na verdade é uma mistura de cores coloridas. Juntas, elas dão a luz invisível ou luz branca. Misturadas, não vemos cor nenhuma, mas se você faz passar por alguma coisa que separe as cores, por exemplo, um copo d'água, você vai ver as cores separadas ou um arco-íris.
 

Professor, peça aos alunos para comparar o ocorrido na aula anterior, no pátio da escola, com o que acontece na sala de aula, comparando-se os eventos. Conduza o debate para as seguintes questões:
 

Podemos reproduzir as condições de aparecimento do arco-íris?
 

Esse é um momento importante para o professor trabalhar o entendimento da situação estudada e aprofundar algumas questões. Nesse sentido, para apropriação das idéias trabalhadas, efetue as seguintes comparações, verificando as equivalências: 

Na Natureza   No Laboratório
O Sol é substituído por uma fonte de luz (projeto)
Os raios de sol são substituídos por um estreito feixe de luz procedente da fonte
Uma gota de chuva é substituído do por um copo de água
O fundo do céu é substituído por uma tela na qual se recolhe a luz

Por fim, solicite um relatório, aos alunos, das atividades observadas e de suas conclusões.
 

Aula 03
 

Professor, dispondo de um laboratório de informática em sua escola, você pode fazer uma a tividade muito interessante com os alunos.
Recomenda-se a utilização do programa livre (gratuito) Crystal Ball Ver, que é um pequeno aplicativo executável que permite ao usuário visualizar simulações de refra ção em certas áreas de suas fotos nos formatos JPG, GIF ou BMP. O mesmo está disponível em

http://baixaki.ig.com.br/site/dwnld49186.htm
 

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/211/imagens/imagem.JPG

O processo de simulação deste efeito ótico ocorre através de uma bola que conta com as pré-configurações para refratar em sua área específica com índices referentes à água, vidro, diamante, rubi ou safira.
 

Basta inserir uma foto qualquer e usar o botão esquerdo do mouse para modificar o tipo de efeito desejado. Com a roldana, é possível modificar o zoom no local de efeito.
 

Nessa atividade é importante que o docente recorde o trabalho desenvolvido anteriormente com os experimentos e compare com os fenômenos ocorridos, utilizando-se do programa de simulação.
 

Recursos Educacionais
Nome Tipo
De onde vem o arco-íris? Vídeo
Avaliação
Para a presente proposta de aula, sugere-se a avaliação na forma de trabalho escrito. Os alunos que participam do experimento deverão fazer um relatório dos experimentos observados, podendo fazer o uso das observações efetuadas, bem como recorrendo a livros ou à internet para fundamentação e aprofundamento.
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