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309 4.3.5 Organizador Curricular da Área de Matemática e suas Tecnologias ÁREA DE MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS 1ª SÉRIE 1° BIMESTRE COMPETÊNCIAS ESPECÍFICAS DE MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS C01 - Utilizar estratégias, conceitos e procedimentos matemáticos para interpretar situações em diversos contextos, sejam atividades cotidianas, sejam fatos das Ciências da Natureza e Humanas, das questões socioeconômicas e tecnológicas, divulgados por diferentes meios, de modo a contribuir para uma formação geral. C02 - Propor ou participar de ações para investigar desafios do mundo contemporâneo e tomar decisões éticas e socialmente responsáveis, com base na análise de problemas sociais, como os voltados a situações de saúde, sustentabilidade, das implicações da tecnologia no mundo do trabalho, entre outros, mobilizando e articulando conceitos, procedimentos e linguagens próprios da Matemática. C03 - Utilizar estratégias, conceitos, definições e procedimentos matemáticos para interpretar, construir modelos e resolver problemas em diversos contextos, analisando a plausibilidade dos resultados e a adequação das soluções propostas, de modo a construir argumentação consistente. C04 - Compreender e utilizar, com flexibilidade e precisão, diferentes registros de representação matemáticos (algébrico, geométrico, estatístico, computacional etc.), na busca de solução e comunicação de resultados de problemas. C05 - Investigar e estabelecer conjecturas a respeito de diferentes conceitos e propriedades matemáticas, empregando estratégias e recursos, como observação de padrões, experimentações e diferentes tecnologias, identificando a necessidade, ou não, de uma demonstração cada vez mais formal na validação das referidas conjecturas. UNIDADE TEMÁTICA: Números e Álgebra HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT104) Interpretar taxas e índices de natureza socioeconômica (índice de Investigação dos processos de cálculos enfatizando aspectos etnomatemáticos Razão Proporção Porcentagem 310 desenvolvimento humano, taxas de inflação, entre outros), investigando os processos de cálculo desses números, para analisar criticamente a realidade e produzir argumentos. das diversas culturas da região envolvendo razão, proporção, porcentagem, média aritmética, juros simples e composto e critérios de arredondamento. Média Aritmética Juros Simples e Composto Critério de arredondamento (EM13MAT203) Aplicar conceitos matemáticos no planejamento, na execução e na análise de ações envolvendo a utilização de aplicativos e a criação de planilhas (para o controle de orçamento familiar, simuladores de cálculos de juros simples e compostos, entre outros), para tomar decisões. Aplicação de conceitos da matemática financeira enfatizando aspectos etnomatemáticos das diversas culturas da região envolvendo juros simples e juros compostos. Juros simples e compostos (EM13MAT103) Interpretar e compreender textos científicos ou divulgados pelas mídias, que empregam unidades de medida de diferentes grandezas e as conversões possíveis entre elas, adotadas ou não pelo Sistema Internacional (SI), como as de armazenamento e velocidade de transferência de dados, ligadas aos avanços tecnológicos. Interpretação, compreensão e transformação de unidades de medidas (comprimento, área e volume, unidades de armazenamento e velocidades de transferência de dados), destacando aspectos etnomatemáticos das diversas culturas da região adotadas ou não pelo Sistema Internacional (SI). Unidades de comprimento, área e volume. Unidades de armazenamento e velocidades de transferência de dados. Sistema Internacional (SI) de medidas. (EM13MAT404) Analisar funções definidas por uma ou mais sentenças (tabela do Imposto de Renda, contas de luz, água, gás etc.), em suas representações algébrica e Análise das representações algébricas e gráficas de funções, identificando domínios de validade, imagem, contradomínio, crescimento e decrescimento Representações algébrica e gráfica Domínios de validade Imagem Crescimento e decrescimento de uma função 311 gráfica, identificando domínios de validade, imagem, crescimento e decrescimento, e convertendo essas representações de uma para outra, com ou sem apoio de tecnologias digitais. de uma função definida por uma ou mais sentenças. 2° BIMESTRE UNIDADE TEMÁTICA: Números e Álgebra HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT501) Investigar relações entre números expressos em tabelas para representá-los no plano cartesiano, identificando padrões e criando conjecturas para generalizar e expressar algebricamente essa generalização, reconhecendo quando essa representação é de função polinomial de 1º grau. Análise dos dados de uma tabela com duas variáveis, identificando um padrão que poderá ser expresso por uma lei, que permitirá a classificação em função polinomial de 1º grau ou não. Plano cartesiano Tabelas Função Polinomial de 1º grau (EM13MAT401) Converter representações algébricas de funções polinomiais de 1º grau em representações geométricas no plano cartesiano, distinguindo os casos nos quais o comportamento é proporcional, recorrendo ou não Conversão das funções algébricas em representações geométricas no plano cartesiano envolvendo funções polinomiais de 1º grau e seus comportamentos (função constante, função crescente Plano cartesiano. Função polinomial de 1º grau 312 a softwares ou aplicativos de álgebra e geometria dinâmica. e decrescente, zero da função, estudo do sinal da função e construção de gráficos). (EM13MAT502) Investigar relações entre números expressos em tabelas para representá-los no plano cartesiano, identificando padrões e criando conjecturas para generalizar e expressar algebricamente essa generalização, reconhecendo quando essa representação é de função polinomial de 2º grau do tipo y = ax2. Análise dos dados de uma tabela com duas variáveis, identificando um padrão que poderá ser expresso por uma lei, que envolvam a relação quadrática, que permitirá a classificação em função polinomial de 2º grau ou não. Função polinomial de 2º grau Tabelas Plano Cartesiano (EM13MAT402) Converter representações algébricas de funções polinomiais de 2º grau em representações geométricas no plano cartesiano, distinguindo os casos nos quais uma variável for diretamente proporcional ao quadrado da outra, recorrendo ou não a softwares ou aplicativos de álgebra e geometria dinâmica, entre outros materiais. Conversão das funções algébricas em representações geométricas no plano cartesiano envolvendo funções polinomiais de 2º grau (zeros da função, estudo do sinal da função e construção de gráficos, destacando as raízes negativas associando- as aos números complexos). Função polinomial de 2º grau 313 3° BIMESTRE UNIDADE TEMÁTICA: Números e Álgebra HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT503) Investigar pontos de máximo ou de mínimo de funções quadráticas em contextos envolvendo superfícies, Matemática Financeira ou Cinemática, entre outros, com apoio de tecnologias digitais. Utilização de pontos de máximo ou de mínimo de funções quadráticas. Função Polinomial de 2º Grau Pontos de Máximos e Mínimos Matemática Financeira (EM13MAT302) Construir modelos empregando as funções polinomiais de 1º ou 2º graus, para resolver problemas em contextos diversos, com ou sem apoio de tecnologias digitais. Modelagem e resolução das funções polinomiais do 1º grau e 2º grau, ressaltando aspectos etnomatemáticos das diversas culturas da região. Função polinomial de 1º grau Função polinomial de2º grau UNIDADE TEMÁTICA: Geometria e Medidas HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT313) Utilizar, quando necessário, a notação científica para expressar uma medida, compreendendo as noções de Utilização da notação científica para representar as noções de algarismos significativos e algarismos Notação científica 314 algarismos significativos e algarismos duvidosos, e reconhecendo que toda medida é inevitavelmente acompanhada de erro. duvidosos. (EM13MAT308) Aplicar as relações métricas, incluindo as leis do seno e do cosseno ou as noções de congruência e semelhança, para resolver e elaborar problemas que envolvem triângulos, em variados contextos. Aplicação das relações métricas de um triângulo qualquer em especial o triângulo retângulo, incluindo razões trigonométricas, as leis do seno e do cosseno e as noções de congruência e semelhança. Relações Métricas no triângulo Lei dos senos Lei dos cossenos Congruência e semelhança de triângulos. 4° BIMESTRE UNIDADE TEMÁTICA: Geometria e Medidas HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT201) Propor ou participar de ações adequadas às demandas da região, preferencialmente para sua comunidade, envolvendo medições e cálculos de perímetro, de área, de volume, de capacidade ou de massa. Formulação, interpretação e resolução de problemas envolvendo o cálculo de perímetro, área, volume, capacidade e massa. Destacando aspectos etnomatemáticos das diversas culturas da região envolvendo o cálculo de perímetro e de área como na construção de hortas comunitárias e de volume, de Perímetro Área Volume Capacidade Massa 315 capacidade e de massa como nas práticas alimentares. (EM13MAT307) Empregar diferentes métodos para a obtenção da medida da área de uma superfície (reconfigurações, aproximação por cortes etc.) e deduzir expressões de cálculo para aplicá-las em situações reais (como o remanejamento e a distribuição de plantações, entre outros), com ou sem apoio de tecnologias digitais. Obtenção da medida de área de uma superfície, permitindo a dedução de expressões de cálculos em situações reais, evidenciando aspectos etnomatemáticos das diversas culturas da região. Medida da área de uma superfície. Dedução de expressões de cálculos em situações reais. UNIDADE TEMÁTICA: Probabilidade e Estatística HABILIDADE OBJETO DE CONHECIMENTO DETALHAMENTO DO OBJETO DE CONHECIMENTO/ COMPONENTE CURRICULAR MATEMÁTICA (EM13MAT310) Resolver e elaborar problemas de contagem envolvendo agrupamentos ordenáveis ou não de elementos, por meio dos princípios multiplicativo e aditivo, recorrendo a estratégias diversas, como o diagrama de árvore. Resolução e elaboração de problemas com princípios de contagem (aditivos e multiplicativos) e análises combinatórias (permutação e arranjos). Princípio da Contagem Permutação Arranjo Combinação (EM13MAT406) Construir e interpretar tabelas e gráficos de frequências com base em dados obtidos em pesquisas por Construção e interpretação de séries estatísticas e distribuição de frequência. Estatística Média Mediana Moda 316 amostras estatísticas, incluindo ou não o uso de softwares que inter-relacionem estatística, geometria e álgebra. Desvio Padrão SUGESTÕES DE ATIVIDADES/POSSIBILIDADES INTERDISCIPLINARES NÚMEROS E ÁLGEBRA No estudo de funções, ao considerar o modelo linear (), deve-se evidenciar as ideias de crescimento e proporcionalidade direta. Características dos gráficos da função linear e da função polinomial de 1º grau devem ser trabalhadas simultaneamente, de preferência com o auxílio de softwares (Geogebra). O estudante deve ser levado a reconhecer que na função linear o gráfico passa pelo ponto (0,0) e na função polinomial de 1º grau () a intersecção com o eixo das ordenadas é o ponto (0,b). Deve-se ressaltar o significado de “zero da função”, e igualmente, discutidos os significados do coeficiente linear e do coeficiente angular de uma função polinomial de 1º grau, no que se refere aos seus significados no plano cartesiano, envolvendo a realidade e o meio social do estudante (conta de luz, conta de água, preço de combustíveis, preço de estacionamento etc.) podem ser utilizadas para o estudo das funções definidas por mais de uma sentença polinomial de 1º grau, em articulação com outras Áreas de conhecimento. O trabalho abordando porcentagem nesta etapa de escolaridade deve ser retomado e aprofundado. Aproveitando a maior independência nas práticas sociais, por parte dos estudantes, as situações propostas devem leva-los a reflexões críticas sobre taxas de inflação, aumentos e descontos, juros, etc. É fundamental que os estudantes percebam, por exemplo, que dois aumentos consecutivos de 10% não correspondem a um aumento de 20% ou, ainda, o que acontece quando se obtém um aumento de 20% e logo a seguir um desconto no mesmo percentual? Além disso, as questões dos juros bancários, juros de financiamentos e rendimento de poupança merecem uma discussão nas situações propostas aos estudantes. Utilizar práticas do cotidiano. O estudo da função polinomial de 2º grau e sua representação gráfica: é importante que os estudantes compreendam o significado dos principais elementos do gráfico como zeros, intersecção com o eixo das ordenadas, eixo de simetria, concavidade e pontos de máximo/mínimo. Sugere-se que estes pontos sejam abordados a partir de desafios em que é preciso encontrar um certo ponto de máximo (problemas clássicos de determinação de área máxima, por exemplo). Quanto aos coeficientes, preferencialmente com a utilização de softwares, o professor deve explorar a construção e análise de gráficos, variando os seus valores e discutindo com os estudantes as transformações ocorridas. Por exemplo, o aluno deve ser levado a concluir que ao variar o valor do coeficiente na representação algébrica y = ax 2 + bx + c, a parábola sofre translações ou, ainda, que a concavidade da parábola está relacionada com o “sinal” de a. O vértice da parábola é um ponto importante e merece uma atenção especial para sua determinação ou identificação. Recomenda-se a não apresentação de fórmulas de imediato (muitas vezes desnecessárias), mas explorar exemplos apropriados que levem o estudante a conclui-las. GEOMETRIA E MEDIDAS Realização de oficina com manipulação de diversos sólidos geométricos de material industrializado ou alternativo, em seguida efetuar sua planificação, para identificar semelhanças e diferenças entre figuras planas e espaciais (bidimensional e tridimensional). Aplicação do Teorema de Pitágoras para trabalhar as relações métricas no triângulo retângulo com a utilização de material concreto que seja possível desenvolver uma visão espacial. Resolução de situação problema em sala de aula para construção e utilização de instrumento para medir ângulos usando material concreto industrializado e alternativo. 317 Resolução dos problemas propostos para favorecer aos alunos diferentes estratégias de resolução de problemas independentes do uso de fórmulas. Apresentar atividades práticas com a utilização do laboratório de matemática. Aplicação de atividades, para o aluno identificar figuras semelhantes entre si e a partir daí a relação de proporcionalidade que reforça sua semelhança, com utilização de material concreto. PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA A partir de dados de pesquisas já realizadas e disponíveis na mídia impressa ou internet, ou com base nos dados coletados da pesquisa realizada pelos estudantes, o professor deve retomar e aprofundar os conceitos desenvolvidos nos anos anteriores. Recomenda-se um trabalho com ênfase na construção e na representação de tabelasde distribuição de frequências, com os dados não agrupados e agrupados. Os estudantes devem, a partir da ideia dos desvios em relação a média, serem levados a entender a lógica por trás do conceito de variância e, consequentemente do desvio padrão. Sua aplicabilidade para descrever ou comparar conjuntos de dados deve ser o foco nesta etapa da escolaridade. A questão das medidas de dispersão e a discussão sobre o efeito da heterogeneidade ou homogeneidade dos dados sobre seu cálculo pode ser articulado com os resultados da turma (notas) nas diferentes disciplinas. Retomando as aprendizagens desenvolvidas ao longo do ensino fundamental, o professor deve retomar os conceitos de média aritmética, moda e mediana de um conjunto de dados. É importante que o estudante perceba que um conjunto de dados pode ser descrito, ou comparado, por meio de uma dessas medidas de tendência central (média aritmética, mediana e moda), sendo a média a mais utilizada. Por exemplo, é comum ouvirmos coisa do tipo: a turma A, com média 8, saiu-se melhor que a turma B, que obteve média 5. Ou, ainda, a seleção de futebol do Brasil é a mais jovem da competição, com média de idade de 20 anos. As consequências dos valores extremos para o cálculo da média devem ser discutidas com os estudantes. Da mesma forma, deve-se chamar a atenção para quando é mais conveniente usar uma ou outra dessas medidas. Utilizando medidas de tendência central (média, moda e mediana) e das medidas de dispersão (amplitude, desvios e variância), por exemplo, em uma pesquisa sobre preferência por um determinado tipo de programa de TV, não tem significado calcular uma média entre os que declararam gostar de novelas e os que declaram gostar de filmes. Nesse caso, o uso da moda é mais conveniente (a “maioria” gosta de novelas). Na continuidade, o professor pode retomar as noções intuitivas de variabilidade dos dados. Esta ideia é útil, em especial, em casos em que ao comparar dois conjuntos de dados, por exemplo, o estudante se depara com uma situação cujos valores das médias dos conjuntos são idênticos. Duas cidades, uma no litoral e outra no interior do país pode apresentar, ao final de um dia, temperaturas médias iguais, mas diferentes amplitudes térmicas (diferença entre a temperatura máxima atingida e a mínima).