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Ficha para identificação da Produção Didático-pedagógica – Turma 2016
Título: O Estudo da Geometria Espacial, com ênfase em Cilindro e Cone, por meio do Ensino Exploratório
Autor: Henrique Augusto Schürmann
Disciplina/Área: Matemática
Escola de Implementação do Projeto e sua localização:
Colégio Estadual “Professor Francisco Villanueva” – Ensino Fundamental, Médio e Profissional
Município da escola: Rolândia
Núcleo Regional de Educação: Londrina
Professora Orientadora: Dra. Magna Natalia Marin Pires
Instituição de Ensino Superior: UEL – Universidade Estadual de Londrina
Relação Interdisciplinar:
Resumo:
Esta produção didático-pedagógica aborda o “Ensino Exploratório” aplicado a Geometria Espacial, com ênfase no estudo dos conceitos de Cilindro e do Cone. Escolhemos o conteúdo básico de Geometria Espacial com base em nossas experiências em sala de aula, devido ao fato de uma parte dos alunos não possuírem visualização espacial apurada, ou seja, não desenvolvem o que é definido por Pais (1996) como sendo imagens mentais. Desta forma, nossa proposta será de desenvolver a criação de imagens mentais, por meio de desenhos e confecção de materiais manipuláveis, com o objetivo de construir um conhecimento geométrico, fundamentado basicamente nos conceitos. Em sala de aula, durante a aplicação desta produção didático-pedagógica, utilizaremos as práticas de Ensino Exploratório que consistem em quatro momentos: Introdução da Tarefa, Realização do Trabalho em Grupos, Discussão das Resoluções e Sistematização das Aprendizagens.
Palavras-chave: Ensino Exploratório; Geometria Espacial; Cilindro; Cone
Formato do Material Didático: Unidade Didática
Público: Alunos do 3º ano do Ensino Médio
1 APRESENTAÇÃO
Escolhemos o conteúdo básico de Geometria Espacial, com base em nossas
experiências em sala de aula, devido ao fato de uma parte dos alunos não
possuírem visualização espacial apurada, ou seja, não desenvolvem o que é
definido por Pais (1996, p. 70) como sendo imagens mentais, em que “pode-se dizer
que o indivíduo tem uma dessas imagens quando ele é capaz de enunciar, de uma
forma descritiva, propriedades de um objeto ou de um desenho na ausência desses
elementos”.
Para que consigamos fazer com que os alunos de um 3º ano do Ensino
Médio, do Colégio Estadual “Professor Francisco Villanueva”, localizado na cidade
de Rolândia – PR, desenvolvam a formação de imagens mentais iremos propor
alguns problemas e a confecção de alguns objetos para conceituar Cilindros e
Cones, ou seja, a criação de uma Cartola e um Chapéu de Bruxa, pois, de acordo
com Pais (1996, p. 70) “a formação de imagens mentais é uma consequência quase
que exclusiva do trabalho com desenhos e objetos”.
Desta forma, com a construção desses objetos, pensamos que o material
manipulável produzido pelos alunos, poderá auxiliar no entendimento dos conceitos,
promovendo a aprendizagem.
Com relação às tendências metodológicas em Educação Matemática, que
serão utilizadas no momento da aplicação do projeto, demos destaque ao “Ensino
Exploratório” por ser uma nova prática de ensino, ainda não abordada dentro das
Diretrizes Curriculares de Matemática da Educação Básica do Estado do Paraná
(DCE). Desta forma, penso que poderíamos aproveitar o momento para apresentá-la
aos demais professores da área.
Outra oportunidade que surge com o “Ensino Exploratório” é que pode estar
mais próximo da realidade da sala de aula, pois o mesmo possui uma organização
de tempo e momentos de intervenção e interação com os alunos, conforme nos
apresenta Anghileri (2006 apud CANAVARRO, OLIVEIRA e MENEZES, 2012, p.
256) “o professor tem também de organizar o desenvolvimento do trabalho pela
turma, estabelecendo o tempo a dedicar às diferentes fases, gerindo os recursos a
usar e definindo os modos de trabalho dos alunos”.
Por fim, escolhemos a Unidade Didática como formato para o nosso Material
Didático, pois faremos a elaboração de tarefas a respeito dos conteúdos específicos
de Cilindro e Cone, pertencentes ao conteúdo básico de Geometria Espacial,
aprofundando-os de forma teórica e fundamentados na prática de ensino adotada no
Projeto de Intervenção na Escola.
2 MATERIAL DIDÁTICO
Esta Unidade propõe tarefas que serão desenvolvidas com o público
escolhido e citado em nosso Projeto de Intervenção Pedagógica na Escola. As
tarefas envolvem os conceitos de Cilindro e Cone, pertencentes ao conteúdo básico
de Geometria Espacial.
2.1 Tarefa 1 – Construindo uma Cartola
Com esta primeira tarefa, propomos os objetivos de compreender os
conceitos de cilindro utilizando o “Ensino Exploratório” e utilizar a confecção de uma
cartola para a criação de imagens mentais do conceito de cilindro. A tarefa está
dividida em quatro partes, sendo elas:
construindo a superfície lateral da cartola;
encontrando o raio da base superior da cartola;
encontrando a área da base superior da cartola; e
construindo a aba inferior da cartola.
2.1.1 TAREFA 1.1 – CONSTRUINDO A SUPERFÍCIE LATERAL DA CARTOLA
Construa a superfície lateral da cartola, sabendo que sua altura será de 20 cm.
Defina um integrante do grupo que servirá de molde para a medida da cabeça.
1. A superfície lateral, de uma cartola, lembra qual sólido geométrico?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Para iniciarmos a construção é necessário fazermos a planificação dessa superfície
lateral.
2. Qual o formato dessa superfície lateral no plano? Faça o desenho.
3. Qual o valor das dimensões dessa planificação? Escreva os valores no desenho
feito na questão anterior.
4. Considere as dimensões existentes na planificação e no sólido geométrico. Quais
são os nomes dessas dimensões? Relacione, dois a dois, aqueles que possuem os
mesmos valores.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Atenção: Aumente a largura dessa superfície em 1 cm para cima e 1 cm para baixo
e aumente o comprimento em 1 cm para a direita. Esses aumentos serão utilizados
para efetuar a colagem da base superior e da aba inferior da cartola.
5. Desprezando os aumentos que fizemos para a colagem, qual a área da superfície
lateral dessa cartola?
2.1.1.1 Objetivos Específicos
Identificar e analisar o cilindro e suas propriedades;
Representar geometricamente a planificação da superfície lateral de um
cilindro;
Calcular a área da superfície lateral de um cilindro.
2.1.1.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (10 minutos), desenvolvimento da tarefa (40
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (50
minutos).
Para esta tarefa precisaremos de uma folha de papel cartão preto (50 cm x 70
cm), lápis, borracha, cola, régua, transferidor e fita métrica.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, nos certificaremos se
os alunos se sentiram desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os
mesmos compreenderam o enunciado proposto. Também iremos aproveitar essa
fase para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se os mesmos identificaram que a superfície lateral da cartola é um
cilindro;
se perceberam que a planificação dessa superfície lateral gera um
retângulo que possui o comprimento igual ao contorno da cabeça e a
largura igual à altura da cartola (20 cm) e, por fim;
se os alunos ainda se lembram de como se calcula a área de um
retângulo.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 1, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que a superfície lateral da cartola é um cilindro
Identificar que a planificação da
superfície lateral de um cilindro gera um
retângulo
Identificar que o comprimento do
retângulo é igual ao contorno da cabeça e a largura igual à altura
da cartola (20 cm)
Calcular a área da superfície lateral do
cilindro
Ao invés de calcular a área os alunos
calcularam o perímetro da superfície lateral do
cilindro
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 1: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 1.1
Por fim, durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos definir matematicamente um cilindro, da seguinte maneira:
Consideramos dois planos distintos e paralelos, α e β, um círculo de centro O e raio r, contido em α, e um segmento AB, com A α e B β. Denomina-se cilindro circular, ou simplesmente cilindro, o conjunto de todos os
segmentos paralelos e congruentes a com uma extremidade no círculo de centro O em α e outra extremidade em β. (SOUZA, 2013, p. 113)
Para formalizar o cálculo da área lateral de um cilindro como sendo
, necessitamos resolver e trabalhar com os alunos a próxima tarefa,
portanto, deixaremos essa generalização para a próxima aula.
2.1.2 TAREFA 1.2 – ENCONTRANDO O RAIO DA BASE SUPERIOR DA CARTOLA
Utilize uma fita métrica para medir o comprimento do contorno de cinco objetos,
depois encontre as medidas aproximadas dos diâmetros. Complete a tabela com os
dados encontrados e com o cálculo sugerido.
Material Medida do
Comprimento (C) Medida do
Diâmetro (D) Divisão do C/D
1. O que podemos perceber a respeito do valor encontrado na divisão de C por D?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. Você lembra algum número especial que tenha, aproximadamente, esse valor?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3. Caso tenhamos uma circunferência cujo comprimento vale C e o diâmetro d, qual
a relação que poderíamos escrever?
4. Qual é a relação que existe entre o raio e o diâmetro da circunferência? Com esta
nova relação entre o diâmetro e o raio, como poderíamos representar o comprimento
C da circunferência?
5. Qual o valor do raio da base superior da cartola? É possível, calculá-lo?
2.1.2.1 Objetivos Específicos
Diferenciar circunferência e círculo;
Identificar e analisar circunferência e seus elementos;
Identificar e analisar círculo e seus elementos;
Conhecer a relação entre comprimento e diâmetro da circunferência (o
número π (Pi));
Calcular o comprimento da circunferência.
2.1.2.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (20 minutos), desenvolvimento da tarefa (40
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
O material necessário para esta aula será uma folha de papel cartão preto (50
cm x 70 cm), lápis, borracha, objetos no formato circular (forma de pizza, pratos,
canecas, copos, panelas, etc.), régua, compasso e fita métrica.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos organizar o
trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a realização de cada fase,
distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão dos grupos.
Também aproveitaremos essa fase para nos certificarmos se os alunos se
sentiram desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são
capazes de responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos abaixo e,
em seguida, apresentaremos as definições de circunferência e círculo.
Qual o formato da base superior de nossa cartola?
Qual a diferença entre circunferência e círculo?
“Definição: A circunferência é o conjunto dos pontos de um plano que estão
a uma mesma distância (denominada raio) de um ponto do plano (chamado
centro).” (GOMES, 2016, p. 1).
Figura 1: Elementos da Circunferência
Fonte: o autor
“Definição: O círculo de raio r é o conjunto dos pontos de um plano cuja
distância a um ponto do plano (chamado centro) é menor ou igual a um valor dado r
(chamado raio), ou seja, o círculo é a circunferência de raio r e seu interior.”
(GOMES, 2016, p. 1).
Figura 2: Elementos do Círculo
Fonte: o autor
Que instrumento matemático é necessário para que consigamos fazer esse
desenho no plano?
Quais são as dimensões que já conhecemos da nossa base superior?
Quais são as dimensões que precisamos conhecer para realizarmos a
construção?
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se os mesmos identificaram que a divisão do comprimento da
circunferência pelo seu diâmetro sempre resulta no valor de,
aproximadamente, 3,1, ou seja, π (Pi);
se eles são capazes de construir algebricamente a fórmula que relaciona
o comprimento da circunferência e seu diâmetro, e por fim;
se foram habilitados a calcular o comprimento do raio do círculo que
compõe a base superior da cartola.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 2, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que a divisão do
comprimento da circunferência pelo
seu diâmetro sempre resulta no valor de,
aproximadamente, 3,1, ou seja, π (Pi)
Construir algebricamente a
fórmula que relaciona o comprimento da
circunferência e seu diâmetro
Identificar a relação que existe entre o raio
e o diâmetro da circunferência
Construir algebricamente a
fórmula que relaciona o comprimento da
circunferência e seu raio
Calcular o valor do raio da base superior
da cartola
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 2: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 1.2
Durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos construir o conceito da fórmula do cálculo do comprimento de
uma circunferência ( ) e por fim, formalizar o cálculo da área lateral de um
cilindro como sendo para realizar uma comparação com a resposta
encontrada na aula anterior.
2.1.3 TAREFA 1.3 – ENCONTRANDO A ÁREA DA BASE SUPERIOR DA CARTOLA
Escolha um círculo e o preencha com barbante, a partir do centro, no formato de um
caracol, seguindo o exemplo abaixo (Figura 3). Após a colagem do barbante, faça
um corte em linha reta da borda do círculo (local onde terminamos de colar o
barbante) até o centro, na direção do raio do círculo, conforme a Figura 4. Desenrole
um fio de cada vez e analise a nova figura criada (Figura 5).
Figura 3: Preenchendo o Círculo
Fonte: o autor
Figura 4: Recortando até o centro
Fonte: o autor
Figura 5: Desenrolando os fios
Fonte: o autor
1. Qual o formato dessa nova figura geométrica?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. O círculo e esta nova figura geométrica possuem a mesma área?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3. Quais são as dimensões dessa nova figura geométrica?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
4. Fazendo uma comparação entre as dimensões dessa nova figura geométrica e as
do círculo, existe igualdade entre alguma delas? Se sim, quais são e quais os seus
valores?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
5. É possível calcular a área dessa nova figura geométrica? Se sim, calcule!
CÍRCULO TRIÂNGULO
RAIO COMPRIMENTO ÁREA BASE ALTURA ÁREA
6 cm
8 cm
10 cm
12 cm
r
6. Sabendo que o raio de um círculo tem o valor de r, como eu poderia escrever o
seu comprimento? Utilizando esses valores, como seria calculada a sua área?
7. Como você calcularia a área da base superior de sua cartola, utilizando as ideias
desenvolvidas nessa tarefa?
2.1.3.1 Objetivos Específicos
Calcular a área de um círculo;
Calcular a área da base de um cilindro.
2.1.3.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (20 minutos), desenvolvimento da tarefa (40
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
O material necessário para esta aula será uma folha de papel cartão preto (50
cm x 70 cm), lápis, borracha, cola, círculos com raios pré-definidos (6 cm, 8 cm, 10
cm e 12 cm), régua, compasso e fita métrica.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos aproveitar
para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Também utilizaremos essa fase para nos certificar se os alunos se sentiram
desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são capazes de
responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos abaixo.
Quais são as dimensões já conhecidas de nossa base superior da cartola?
É possível calcular a área deste círculo sabendo o valor dessas dimensões?
Alguém sabe calcular a área do círculo?
Caso os alunos conheçam a fórmula utilizada para calcular a área do círculo,
podemos propor o seguinte questionamento:
Porque a fórmula da área do círculo é ?
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se todos identificaram que após desenrolar os fios do barbante surge uma
nova figura geométrica que é o triângulo retângulo;
se perceberam que as dimensões do círculo (raio, comprimento da
circunferência e a área) e do triângulo retângulo (altura, base e área) são
as mesmas;
se eles são capazes de construir algebricamente a fórmula da área de um
círculo, e por fim;
se foram habilitados a calcular a área do círculo que compõe a base
superior da cartola.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 3, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que após desenrolar os fios do barbante surge uma
nova figura geométrica que é o triângulo
retângulo
Perceber que as dimensões do círculo
e do triângulo retângulo são as
mesmas
Construir algebricamente a
fórmula da área de um círculo
Calcular, por meio da fórmula da área do
círculo, a área da base superior da cartola
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 3: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 1.3
Durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos conceituar a fórmula do cálculo da área de um círculo
e por fim, formalizar que para calcular área da base de um cilindro é
sempre necessário realizar o cálculo da área de um círculo.
2.1.4 TAREFA 1.4 – CONSTRUINDO A ABA INFERIOR DA CARTOLA
1. Construa a aba inferior da cartola, de forma que esta possua 5 cm a mais que o
raio da cabeça que serviu de molde para a confecção do chapéu. Em seguida,
calcule a área desta aba construída.
2. Se denotarmos por R o raio do círculo externo e por r o raio do círculo interno.
Como faríamos para calcular a área da parte sombreada?
2.1.4.1 Objetivos Específicos
Identificar e analisar a coroa circular e seus elementos;
Calcular a área de uma coroa circular.
2.1.4.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (10 minutos), desenvolvimento da tarefa (50
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
O material necessário para esta aula será uma folha de papel cartão preto (50
cm x 70 cm), lápis, borracha, régua, compasso e cola.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos aproveitar
para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Também utilizaremos essa fase para nos certificar se os alunos se sentiram
desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são capazes de
responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos abaixo e, em seguida,
apresentaremos a definição de coroa circular.
Qual o formato da aba inferior da cartola?
O que teremos que fazer para encaixar a cartola na cabeça?
Como ficaria o esboço dessa aba? Faça o desenho representativo.
Definição: Se denotarmos por R o raio do círculo externo e por r o raio do
círculo interno, então “a região compreendida entre essas duas circunferências
concêntricas (que possuem o mesmo centro) é denominada coroa circular”.
(SOUZA, 2013, p. 200).
Figura 6: Coroa Circular
Fonte: o autor
Esse “furo” na aba inferior é de qualquer tamanho ou existe uma medida que
deveremos utilizar?
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se todos identificaram que é necessário desenhar uma coroa circular para
construir a aba inferior da cartola;
se perceberam que a área da coroa circular é o cálculo da área do círculo
externo menos a área do círculo interno;
se eles são capazes de construir algebricamente a fórmula da área de
uma coroa circular, e por fim;
se foram habilitados a calcular a área da coroa circular que compõe a aba
inferior da cartola.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 4, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que é necessário desenhar uma coroa circular
para construir a aba inferior da cartola
Perceber que a área da coroa circular é o cálculo da área do
círculo externo menos a área do círculo
interno
Construir algebricamente a
fórmula da área de uma coroa circular
Calcular, por meio da fórmula da área da
coroa circular, a aba inferior da cartola
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 4: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 1.4
Durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos conceituar a fórmula do cálculo da área de uma coroa circular
e por fim, construir a cartola.
2.2 Tarefa 2 – Construindo um Chapéu de Bruxa
Com esta segunda tarefa, propomos os objetivos que seguem:
compreender os conceitos de cone utilizando o “Ensino Exploratório”; e
utilizar a confecção de um chapéu de bruxa para a criação de imagens
mentais do conceito de cone.
A tarefa está dividida em duas partes, sendo elas:
construindo a aba inferior do chapéu de bruxa;
relacionando a altura, a geratriz e o raio de um cone; e
construindo a superfície lateral do chapéu de bruxa.
2.2.1 TAREFA 2.1 – CONSTRUINDO A ABA INFERIOR DO CHAPÉU DE BRUXA
1. Defina um integrante do grupo que servirá de molde para a medida da cabeça.
Construa a aba inferior do chapéu de bruxa, de forma que esta possua 10 cm a mais
que o raio da cabeça que serviu de molde para a confecção do chapéu. Em seguida,
calcule a área desta aba construída.
2.2.1.1 Objetivos Específicos
Identificar e analisar a coroa circular e seus elementos;
Calcular a área de uma coroa circular.
2.2.1.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (10 minutos), desenvolvimento da tarefa (50
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
O material necessário para esta aula será uma folha de papel cartão preto (50
cm x 70 cm), lápis, borracha, régua e compasso.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos aproveitar
para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Também utilizaremos essa fase para nos certificar se os alunos se sentiram
desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são capazes de
responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos a seguir.
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se todos identificaram que é necessário desenhar uma coroa circular para
construir a aba inferior do chapéu de bruxa;
se perceberam que a área da coroa circular é o cálculo da área do círculo
externo menos a área do círculo interno, e por fim;
se foram habilitados a calcular a área da coroa circular que compõe a aba
inferior do chapéu de bruxa.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 5, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Qual o formato da aba inferior do chapéu de bruxa?
O que teremos que fazer para encaixar o chapéu de bruxa na cabeça?
Como ficaria o esboço dessa aba? Faça o desenho representativo.
Esse “furo” na aba inferior é de qualquer tamanho ou existe uma medida que
deveremos utilizar?
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que é necessário desenhar uma coroa circular
para construir a aba inferior do chapéu de
bruxa
Perceber que a área da coroa circular é o cálculo da área do
círculo externo menos a área do círculo
interno
Calcular, por meio da fórmula da área da
coroa circular, a aba inferior do chapéu de
bruxa
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 5: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 2.1
Durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos recapitular a fórmula do cálculo da área de uma coroa
circular.
2.2.2 TAREFA 2.2 – RELACIONANDO A ALTURA, A GERATRIZ E O RAIO DE UM CONE
1. Analise os cones abaixo e, em seguida, preencha a tabela:
MEDIDA DO
CATETO 1 MEDIDA DO
CATETO 2 MEDIDA DA
HIPOTENUSA
ÁREA DO
QUADRADO
(CATETO 1)
ÁREA DO
QUADRADO
(CATETO 2)
ÁREA DO
QUADRADO
(HIPOTENUSA)
CONE 1
CONE 2
CONE 3
CONE 4
2. Utilizando a malha quadriculada e sabendo o tamanho dos catetos, construa um
quadrado em cada cateto e calcule sua área. Preencha a tabela com os resultados
encontrados.
3. É possível, utilizando a malha quadriculada, calcular o tamanho da hipotenusa e
construir o seu respectivo quadrado? Se sim, quais são os valores? Preencha a
tabela com os resultados encontrados.
4. Investigue a relação existente entre as áreas dos quadrados dos catetos e a área
do quadrado da hipotenusa. Escreva com suas palavras essa regra.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
5. Sabendo que em um cone circular reto a geratriz mede g, o raio da base mede r e
a altura do cone mede h, como poderíamos escrever a relação encontrada na
questão anterior?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2.2.2.1 Objetivos Específicos
Identificar e analisar o cone e suas propriedades;
Relacionar a altura, a geratriz e o raio de um cone.
2.2.2.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (20 minutos), desenvolvimento da tarefa (40
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
Para esta tarefa precisaremos de uma folha de atividades, malha
quadriculada, lápis, borracha e régua.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos aproveitar
para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Também utilizaremos essa fase para nos certificar se os alunos se sentiram
desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são capazes de
responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos abaixo.
A superfície lateral, de um chapéu de bruxa, lembra qual sólido geométrico?
Como podemos definir um cone circular reto? Quais são os seus elementos?
Definição:
Consideramos um plano α, um círculo de centro O contido nele e um ponto V não pertencente a α. Denomina-se cone circular, ou simplesmente cone,
o conjunto de todos os segmentos com uma extremidade no círculo de centro O em α e outra extremidade em V. (SOUZA, 2013, p. 122)
Figura 7: Cone Circular Reto
Fonte: o autor
O encontro da altura, do raio da base e da geratriz do cone representa qual
figura geométrica?
Quais são os nomes dados aos lados do triângulo retângulo?
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se os mesmos identificaram que a superfície lateral do chapéu de bruxa é
um cone;
se perceberam que o encontro da altura, do raio da base e da geratriz do
cone representa um triângulo retângulo;
se eles são capazes de construir algebricamente o Teorema de Pitágoras,
e por fim;
se foram habilitados a encontrar a relação existente entre a altura, o raio
da base e a geratriz do cone circular reto.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 6, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que a superfície lateral do
chapéu de bruxa é um cone
Perceber que o encontro da altura, do
raio da base e da geratriz do cone representa um
triângulo retângulo
Construir algebricamente o
Teorema de Pitágoras
Encontrar a relação existente entre a
altura, o raio da base e a geratriz do cone
circular reto
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 6: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 2.2
Por fim, durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos conceituar a fórmula do Teorema de Pitágoras e formalizar a
relação existente entre a altura, o raio da base e a geratriz do cone circular reto.
2.2.3 TAREFA 2.3 – CONSTRUINDO A SUPERFÍCIE LATERAL DO CHAPÉU DE BRUXA
Construa a superfície lateral do chapéu de bruxa, sabendo que sua altura será de 30
cm. Para iniciarmos a construção é necessário fazermos a planificação dessa
superfície lateral.
1. Qual o formato da superfície lateral do nosso chapéu de bruxa no plano? Faça um
esboço.
2. Qual o valor do raio da base e da geratriz do nosso chapéu de bruxa? Faça os
cálculos.
3. Qual o valor das dimensões da planificação? Escreva os valores no desenho feito
na questão número 1.
4. Qual é a relação que existe entre o comprimento da circunferência da base e o
comprimento do setor circular da planificação?
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
5. Analise os desenhos abaixo, faça os cálculos quando necessário, e preencha as
tabelas.
COMPRIMENTO ÁREA
CÍRCULO COMPLETO
SETOR CIRCULAR
6. Sabendo que em um cone circular reto a geratriz mede g, o raio da base mede r e
a altura do cone mede h, faça o esboço de seu setor circular e, em seguida, realize
os cálculos necessários para preencher a tabela abaixo.
COMPRIMENTO ÁREA
CÍRCULO COMPLETO
SETOR CIRCULAR
Atenção: Aumente a geratriz dessa superfície em 1 cm e aumente o comprimento
da circunferência da base em 1 cm. Esses aumentos serão utilizados para efetuar a
colagem da aba inferior da cartola e unir as geratrizes.
7. Desprezando os aumentos que fizemos para a colagem, qual a área da superfície
lateral desse chapéu de bruxa?
2.2.3.1 Objetivos Específicos
Representar geometricamente a planificação da superfície lateral de um
cone circular reto;
Calcular a área da superfície lateral de um cone circular reto.
2.2.3.2 Orientações Metodológicas
Esta tarefa será realizada em grupos de 4 (quatro) pessoas e terá a duração
de 2 (duas) aulas de 50 (cinquenta) minutos cada, divididas nas seguintes fases:
proposição e apresentação da tarefa (20 minutos), desenvolvimento da tarefa (40
minutos), discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens (40
minutos).
Para esta tarefa precisaremos de uma folha de papel cartão preto (50 cm x 70
cm), lápis, borracha, folha de atividades cola, régua, transferidor e fita métrica.
Durante a fase de proposição e apresentação da tarefa, iremos aproveitar
para organizar o trabalho dos alunos, instituindo o tempo necessário para a
realização de cada fase, distribuindo os materiais necessários e realizando a divisão
dos grupos.
Também utilizaremos essa fase para nos certificar se os alunos se sentiram
desafiados a trabalhar na tarefa e verificaremos se os mesmos são capazes de
responder algumas perguntas introdutórias, que destacamos abaixo.
Qual o formato da superfície lateral de um cone no plano?
Como podemos definir um setor circular?
“Definição: O Setor circular AOB é o conjunto de pontos do círculo que
estão compreendidos pelos raios e .” (GOMES, 2016, p. 2).
Figura 8: Setor Circular
Fonte: o autor
Na fase de desenvolvimento da tarefa iremos acompanhar o trabalho
desenvolvido pelos alunos, verificando:
se os mesmos identificaram que a superfície lateral do chapéu de bruxa é
um cone;
se perceberam que a planificação dessa superfície lateral gera um setor
circular que possui o comprimento igual ao contorno da cabeça e o raio
igual à geratriz do cone;
se eles são capazes de construir algebricamente a fórmula da área da
superfície lateral de um cone, e por fim;
se foram habilitados a encontrar a área da superfície lateral do chapéu de
bruxa.
Ao caminhar pelos grupos durante a fase de desenvolvimento da tarefa,
aproveitaremos para preencher a tabela 7, com o intuito de organizar os grupos
durante a discussão coletiva da tarefa e sistematização das aprendizagens.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Grupo D
Grupo E
Grupo F
Grupo G
Identificar que a superfície lateral do
chapéu de bruxa é um cone
Perceber que a planificação dessa
superfície lateral gera um setor circular
Identificar que o comprimento do setor
circular é igual ao contorno da cabeça e
o seu raio igual à geratriz do cone
Construir algebricamente a
fórmula da área da superfície lateral de
um cone
Calcular a área da superfície lateral do
chapéu de bruxa
Erro a Explorar?
A resolução será exibida no quadro negro? Se sim, em
qual posição?
Tabela 7: Tabela de Registro das Soluções da Tarefa 2.3
Por fim, durante a fase de discussão coletiva da tarefa e sistematização das
aprendizagens iremos conceituar a fórmula da área da superfície lateral de um cone
circular reto.
3 REFERÊNCIAS
CANAVARRO, Ana Paula; OLIVEIRA, Hélia; MENEZES, Luís. Práticas de ensino exploratório da matemática: o caso de Célia. In L. Santos (Ed.), Investigação em Educação Matemática 2012: Práticas de ensino da Matemática (pp. 255–266). Portalegre: SPIEM, 2012. Disponível em: <http://www.esev.ipv.pt/mat1ciclo/textos/GD1-13%5B1%5D_COM.pdf>. Acesso em: 06 abr. 2016. GOMES, Francisco A. M. MA092 – Geometria plana e analítica – Circunferência e círculo. UNICAMP – IMECC, 2016. Disponível em: <http://www.ime.unicamp.br/~chico/ma092/ma092_2014_6_geo_circunferencia.pdf>. Acesso em: 05 dez. 2016. PAIS, Luis Carlos. Intuição, experiência e teoria geométrica. p.65-74. Zetetiké: Revista de Educação Matemática, Campinas, SP, v. 4, n. 6, jul./dez. 1996. Disponível em: <http://ojs.fe.unicamp.br/ged/zetetike/article/view/2664>. Acesso em: 20 jun. 2016. SOUZA, Joamir Roberto de. Novo Olhar Matemática. 2. ed. São Paulo: FTD, 2013. v. 2. SOUZA, Joamir Roberto de. Novo Olhar Matemática. 2. ed. São Paulo: FTD, 2013. v. 3.