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UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO ANA LÍVIA RESENDE DERIGO CARLA FERNANDA DO AMARAL SILVA DAVID DE OLIVEIRA PIRES KARINA CRISTINA ARAÚJO TORRES LUCINEIDE APARECIDA DOMENICI BRAGA RAFAEL ANANIAS PELEGRINI SILVIA ANDRÉ DE SOUZA PROJETO INTEGRADOR LICENCIATURA EM MATEMÁTICA GRANDEZAS E MEDIDAS Link vídeo do projeto: https://www.youtube.com/watch?v=l4f-HUKcArA PONTAL - SP 2019 UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO PROJETO INTEGRADOR LICENCIATURA EM MATEMÁTICA GRANDEZAS E MEDIDAS Relatório Técnico - Cientifico apresentado na disciplina de Projeto Integrador para o curso de Licenciatura em Matemática da Fundação Universidade Virtual do Estado de São Paulo (UNIVESP). Tutora: Sílvia Elena Panosso Schuindt Pontal - SP 2019 DERIGO, Ana Lívia Resende; SILVA, Carla Fernanda Amaral; PIRES, David de Oliveira; TORRES, Karina Cristina Araújo; BRAGA, Lucineide Aparecida Domenici; PELEGRINI, Rafael Ananias; SOUZA, Silvia André. Projetos Integradores na Licenciatura em Matemática Relatório Técnico-Científico (Licenciatura em Matemática) – Universidade Virtual do Estado de São Paulo. Tutora: Sílvia Elena Panosso Schuindt, 2019. RESUMO A Base Nacional Comum Curricular ( BNCC ) traz em sua proposta na área de Matemática, os conteúdos Aritméticos, Álgebra, Geometria, Estatística e Probabilidade, Grandezas e Medidas, que fazem parte do aprendizado no ensino fundamental, porém com uma visão mais ampla da matemática demonstrando que esta ciência é aplicada em diferentes situações, dentro e fora da escola, desenvolvendo assim no aluno a capacidade de resolver, comparar, interpretar e classificar fenômenos determinísticos, aleatórios, científicos e tecnológicos, técnicas de cálculos, etc. Uma das temáticas utilizada em nosso cotidiano envolve geometria plana e grandezas e medidas. A geometria é uma ciência que trata sobre o estudo das medidas e das formas, planas ou espaciais, esta palavra de origem grega tem como significado “ geo ” – terra e “ metria ” - métron ( medir ). A metodologia utilizada para desenvolver a atividade indicada deve proporcionar ao aluno uma melhor visualização do processo de medição e este conteúdo deve ser vinculado ao cotidiano do estudante. PALAVRAS-CHAVE: Grandezas e Medidas; Geometria; Metodologia; Ensino Aprendizagem; Atividade. DERIGO, Ana Lívia Resende; SILVA, Carla Fernanda Amaral; PIRES, David de Oliveira; TORRES, Karina Cristina Araújo; BRAGA, Lucineide Aparecida Domenici; PELEGRINI, Rafael Ananias; SOUZA, Silvia André. Projetos Integradores na Licenciatura em Matemática Relatório Técnico-Científico (Licenciatura em Matemática) – Universidade Virtual do Estado de São Paulo. Tutora: Sílvia Elena Panosso Schuindt. Polo. Pontal, 2019. ABSTRACT The Common National Curriculum Base (BNCC) brings in its proposal in the area of Mathematics, the Arithmetic, Algebra, Geometry, Statistics and Probability, Quantities and Measures, which are part of learning in elementary school, but with a broader view of mathematics. demonstrating that this science is applied in different situations, inside and outside the school, thus developing in the student the ability to solve, compare, interpret and classify deterministic, random, scientific and technological phenomena, calculus techniques, etc. One of the themes used in our daily life involves flat geometry and quantities and measures. Geometry is a science that deals with the study of measures and shapes, flat or spatial, this word of Greek origin has the meaning “geo” - earth and “metria” - metron (measure). The methodology used to develop the indicated activity should give the student a better view of the measurement process and this content should be linked to the student's daily life. KEYWORDS: Quantities and measures; Geometry; Methodology; Teaching learning; Activity. LISTA DE FIGURA DE ILUSTRAÇÕES 1. Mapa Mental ......................................................................................... 11 2. Medidas de Comprimento ..................................................................... 13 3. Planta Baixa .......................................................................................... 17 4. Planta Baixa .......................................................................................... 18 5. Figuras Geométricas Planas ................................................................. 23 6. Figuras Semelhantes ............................................................................ 24 7. Sólidos Geométricos ............................................................................. 25 8. Poliedros ............................................................................................... 25 9. Corpos Redondos ................................................................................. 25 10. Triângulo Retângulo .............................................................................. 26 LISTA DE TABELAS 11. Tabela 1: Unidade Básica de Grandeza ............................................... 13 12. Tabela 2: Plano de Ensino Matemática 9°- BNCC ............................... 21 13. Tabela 2: Plano de Ensino Matemática 9°- BNCC................................ 22 LISTA DE IMAGENS 14. Imagem 1: Metro Linear e Metro Quadrado .......................................... 29 15. Imagem 2: Quadrado Feito com Caixa de Leite ................................... 29 16. Imagem 3: Estrutura Telhado ............................................................... 30 17. Imagem 4: Figuras Semelhantes .......................................................... 31 18. Imagem 5: Transformação de Unidade de Medida ............................. 31 19. Imagem 6: Material Utilizado................................................................. 32 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 8 2. PROBLEMA E OBJETIVOS .............................................................................. 9 3. JUSTIFICATIVA ............................................................................................... 10 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ....................................................................... 10 4.1 Aplicação das disciplinas no projeto integrador. ................................. 10 4.2 História da matemática ............................................................................ 11 4.3 Sistema internacional de medidas. ........................................................ 13 4.4 Base Nacional Comum Curricular - BNCC. ............................................ 19 4.5 Teorema de Pitágoras. ............................................................................. 26 5. MATERIAL E MÉTODOS EMPREGADOS ...................................................... 27 6. PROTÓTIPO ..................................................................................................... 28 7. CONCLUSÃO ................................................................................................... 33 8. REFERÊNCIAS ................................................................................................ 34 8 1. INTRODUÇÃO Reconhecer que a Matemática é uma das ciências humana, presente em diferentesmomentos históricos, e vista como uma doutrina dinâmica, que colabora para solucionar questões científicas e tecnológicas e para reforçar descobertas e construções, inclusive com impactos no mundo do trabalho. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) traz em sua proposta na área de Matemática, os conteúdos Aritméticos, Álgebra, Geometria, Estatística e Probabilidade, Grandezas e Medidas, que fazem parte do aprendizado no ensino fundamental, porém com uma visão mais ampla da matemática demonstrando que esta ciência é aplicada em diferentes situações, dentro e fora da escola, desenvolvendo assim no aluno a capacidade de resolver, comparar, interpretar e classificar fenômenos determinísticos, aleatórios, científicos e tecnológicos, técnicas de cálculos, etc. Uma das temáticas utilizada em nosso cotidiano envolve geometria plana e grandezas e medidas. A geometria é uma ciência que trata sobre o estudo das medidas e das formas, planas ou espaciais, esta palavra de origem grega tem como significado “geo” – terra e “metria” - métron (medir). Compreender este conteúdo é de extrema importância para que o aluno possa ser capaz de interpretar e resolver situações-problemas, conhecer o tamanho de objetos, pesos e volumes, os diferentes tipos de grandezas a correlação entre elas e sistema internacional de medidas. A metodologia utilizada para desenvolver a atividade indicada deve proporcionar ao aluno uma melhor visualização do processo de medição e este conteúdo deve ser vinculado ao cotidiano do estudante. Este projeto foi desenvolvido dentro do ambiente escolar, porém trazendo o aluno para fora da sala de aula possibilitando assim uma maior visualização. 9 2. PROBLEMA E OBJETIVOS Objetivo Geral Desenvolver a capacidade dos alunos de medir, estimar e comparar as grandezas e medidas em forma de escala e em sua forma real. Ajudando na sua interpretação essencial para compreensão dos problemas e suas experiências. Mostrar ao aluno uma dimensão que vai além do cálculo, abrangendo o manuseio das relações métricas com atividades conhecidas pelos alunos estimulando assim sua capacidade de estimar vários tipos de medida através da geometria plana. Objetivo Específico Com bases nas dificuldades apresentadas pelo professor este projeto será desenvolvido com alunos do 9º ano, dando ênfase na resolução de problemas para compreensão do conteúdo de Grandezas e Medidas. O projeto será desenvolvido com atividades demonstrando a diferença entre metro quadrado e metro linear trabalhando com relações métricas de algumas figuras geométricas em dimensões reais. Que tipo de dificuldades os alunos costumam ter quando estudam Medidas e Cumprimento? Entender e compreender as Medidas em sua forma real. Quais unidades de medidas de Cumprimento são estudadas no 9°ano? Km(quilômetro), ,m(metro), , grama, L (largura). 10 3. JUSTIFICATIVA Podemos observar que a maioria dos alunos do último ano do fundamental II possuem dificuldades em compreender e visualizar grandezas e medidas em sua forma real, necessitando assim de uma atividade de ensino-aprendizagem mais específica e concreta para uma melhor compreensão do conteúdo. 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Para chegar ao objetivo final desenvolver-se-á uma pesquisa teórico- bibliográfica, através de uma abordagem qualitativa dos recursos educacionais, trazendo descrições e interpretações e levando em conta a relevância das informações coletadas através de pesquisas de campo da escola onde o projeto será desenvolvido também foram utilizados livros pertinentes ao tema, sites e artigos científicos, ou seja, obtendo o conhecimento através das obras científicas existentes. 4.1 Aplicação das disciplinas no projeto integrador. As disciplinas utilizadas como base para o projeto foi História da Matemática, Políticas Educacionais, Mecânica, Planejamento para o Ensino de Matemática e Design Educacional, onde as mesmas nos auxiliaram sobre qual seria a melhor forma na aplicação e desenvolvimento do projeto. Sendo fundamental para o exercício da docência e que envolve inúmeras questões para compreendê-la de forma abrangente. 11 Mapa Mental Figura 1: Mapa Mental Fonte: Autor Próprio 4.2 História da matemática Considerada como uma das ciências mais antigas a matemática fez parte da evolução humana, na matemática primitiva e o desenvolvimento do pensamento abstrato da matemática a utilização de cálculos numéricos puderam ser constatados em algumas escavações do século XIX onde os primitivos desenvolveram para utilizar em suas necessidades práticas, eram tábuas feitas de argila com escrituras cuneiformes encontradas na Mesopotâmia. Porém a matemática como conhecemos hoje se deu através de descobertas e estudos de alguns filósofos gregos como Pitágoras, Tales e Platão, eles desenvolveram a aritmética e suas teorias, também foram capazes de solucionar problemas relacionados com processos infinitos, movimento e continuidade. Criando assim o método axiomático-dedutivo. As operações geométricas só começaram a ganhar forma através dos estudos de Hipócrates e foram definidas a partir dos estudos de Euclides, René Descartes, Tales de Mileto, Arquimedes e Apolônio. Um dos mais importantes livros voltados para a matemática elementar foi elaborado por Euclides, e denominado “Os Elementos”, uma obra que continha axiomas, postulados e teorias, trazendo o conhecimento sobre geometria plana elementar, geometria no espaço, teoria dos números, incomensuráveis. Expondo um raciocínio lógico totalmente aceitável para seu tempo, pois para eles uma teoria mesmo que não comprovada se pudesse ser considerada como óbvia, era totalmente aceita. Arquimedes desenvolveu a geometria, o método de exaustão •Notação Científica •Metro Quadrado e Metro Linear • Triângulo Retângulo •BNCC Grandezas e Medidas Teorema de Pítagoras Macrocosmo e Microcosmo Planta Baixa 12 dando origem mais tarde a teoria dos limites. Apolônio de Perga conhecido como “O Grande Geômetra” e criador do Tratado das Secções Cônicas desenvolveram estudos e teorias sobre elipse, a parábola, e a hipérbole. No Egito podemos ver a utilização da matemática na construção dos canais de irrigação, nos feitos dos engenheiros e também nos estudos de astronomia. Os sistemas de medidas surgiram através de a necessidade medir os objetos, campos de plantações, construções, etc. Ao longo da evolução dos cálculos os sistemas de medidas também sofreram grandes alterações, no Egito, por exemplo, as medidas eram relacionadas com as partes do corpo (medidas antropométricas), a distância do cotovelo até a ponta do dedo médio ara chamada de cúbito, o palmo utilizado até hoje para medidas informais e sem precisão, a Jarda utilizada pelos Estados Unidos e Inglaterra, com o braço estendido a medida da distância entre o nariz e a ponta do polegar é considerada, a milha e a polegada também eram utilizadas na época. No entanto com o passar do tempo eles se depararam com um problema, o fato de cada pessoa ter um tamanho diferente de corpo com isso as medidas se diferenciavam de indivíduo para indivíduo então surgiu a necessidade de padronizar o sistema de medidas. Centurión (1994) afirma que os antigos babilônios, os egípcios, gregos e romanos padronizaram diversos “pesos e medidas” para atender tais necessidades. Os egípcios usavam barras de pedras agora com a mesma medida chamada de cúbito padrão e para grandes extensões utilizavam cordas. Com o decorrer do tempo esse sistema sofreu grandes evoluções uma delas é o surgimento do metro que é originário do grego métron e significa "o que mede”. O metro foi estabelecido, inicialmente, igual a um décimo milionésimoda distância entre o Pólo Norte e o Equador, sobre um meridiano. Mas os instrumentos de precisão do século XVIII não eram tão perfeitos quanto os de hoje e, de alguma maneira, foi cometido um erro na medida. Quando os cientistas descobriram este erro, o comprimento do metro já estava tão difundido que permaneceu sem correção. (BENDICK, 1965, p. 132-133) Porém em 1983, uma nova descrição foi assumida, que o metro deveria ser fundamentado na velocidade com que a luz se propaga no vácuo. 13 Figura 2: Medidas de Comprimento. Fonte: Arte e Matemática. 4.3 Sistema internacional de medidas. Sistema Internacional de Medidas – SI é uma ferramenta moderna do sistema métrico geralmente sistema de unidades de medida idealizado em torno das sete unidades básicas, comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de substância, intensidade luminosa. É através delas que derivaram todas as outras unidades existentes. Elas, unidades básicas, são independentes entre si em sua forma dimensional. E também da conformidade do número dez. Tabela 1: Unidade Básica de Grandeza. GRANDEZA UNIDADE SÍMBOLO Comprimento Metro m Massa Quilograma kg Tempo Segundo s Corrente Elétrica Ampere A Temperatura Termodinâmica Kelvin K Quantidade de Substância Mol Intensidade Luminosa Candela cd Fonte: Autor Próprio 14 É o sistema de medição mais usado do mundo nos diversos segmentos. Um conjunto sistematizado e padronizado de definições para unidades de medidas utilizadas em quase todo o mundo moderno, que visa a unificar e facilitar as medições, as relações internacionais. Desenvolvido principalmente para essa finalidade, padronização, o novo sistema substituiu o antigo, que incluía diversos grupos de unidades, que dificultava a sua eficácia. Não sendo estático, ou seja, exaltado suas unidades foram criadas e suas definições são modificadas conforme a necessidade tecnológica internacional avança no requisito da medição e sua precisão se torna ainda maior. Quase cem por cento universal, suas três principais exceções são os países Myanmar, Libéria os Estados Unidos. Centros como o Reino Unido adotaram oficialmente o Sistema, mas não com a intenção de substituir o já existente por inteiro. Na Física o Sistema Internacional de Medidas é utilizado para a padronização de suas unidades de medidas adotadas uma unidade para cada grandeza física que permite a transformação das formas de representação de uma grandeza, conforme sua necessidade, sendo necessário um conhecimento estabelecido com o sistema internacional de unidades para cada tipo de grandeza, ou seja, aquilo que pode ser medido como, por exemplo: velocidade, tempo, massa e força. Mesmo sabendo que existem dezenas de grandezas físicas, é preciso se atentar para os padrões e definições fundamentais. Após essa estabilização serão definidas as demais grandezas conhecidas como as grandezas derivadas. Temos por exemplo a grandeza fundamental que é o comprimento, cuja unidade é o metro, definimos então as suas derivadas como: área (metro quadrado), volume (metro cúbico). As grandezas fundamentais comprimento e tempo definem as unidades de velocidade e a aceleração. Criação do Sistema Internacional de Unidades Por existir diversos tipos de unidades de medida, fazendo com que diferentes unidades fundamentais derivassem inúmeras outras. 15 As grandezas força e velocidade possuíam cerca de dez unidades diferentes, com essa grande quantidade só atrapalhava o sistema de medidas existente. Em consequência a essas diversas unidades existentes houve a 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) onde foi criado o novo e quase universal Sistema Internacional de Unidades (SI). Devendo estabelecer para cada grandeza somente uma unidade. Surgindo assim as sete principais unidades básicas citada na figura 2. Unidades de Medidas. Medida Linear Medida é o ato de medir, medição, é o ato de associar valores numéricos às grandezas, tudo aquilo que pode ser medido, através de instrumentos. Medir consiste em comparar a grandeza que será medida com outra semelhante padronizada e denominada. Linear, claro ou direto, sem rodeios, relativo à linha, traço contínuo, que consiste em linha; que envolve o uso de linha. Medida Linear é distância de uma determinada localidade e, também serve para medir tamanhos como: paredes, móveis, entre outros. Sempre que desejamos saber a distância de alguma localidade ou medir os tamanhos precisamos realizar algum cálculo, que neste caso utilizaríamos a medida linear que em sua definição mais resumida trata-se do Metro Linear. Metro é a Unidade fundamental das medidas compreendidas no sistema métrico. Unidade de medida utilizada para medir o comprimento, estabelecida pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), determinada pela distância percorrida pela luz no vácuo, no decorrer de um espaço de tempo, cuja correspondência é igual à de uma fração de 1/299.792.458 de segundo. Qualquer instrumento, geralmente uma fita ou uma vareta, que demonstra essa medida de comprimento. (Dicionário Online de Português, 2009). Na matemática e em todas as Ciências Exatas a medida e metro são fundamentais para determinarmos e conhecermos origens das extensões. Para isso é preciso conhecer suas grandezas e como calculá-las. A definição mais simples e exata da medida linear já constada é o metro linear, ou também medida de comprimento. No Sistema Internacional de Medida é 16 representado pelo símbolo (m), sendo essa a unidade fundamental para calcular a extensão de objetos e distâncias. Para essa medição podemos utilizar réguas, fita métrica ou trenas para assim determinar as medidas necessárias para realizar uma tarefa ou descobrir quanto de material iremos precisar para um determinado projeto. Sua utilização se dá na grande maioria em nosso cotidiano é preciso compreender principalmente onde podemos utilizar como, por exemplo, em um projeto para determinar seus objetos e distâncias, em uma reforma utilizamos cálculos simples com auxílio de trenas ou fitas métricas, hoje também é possível contarmos com aplicativos para celular que calculam o comprimento, altura e distância, proporcionando dados exatos. Saber como calcular o metro linear nos auxilia na definição da quantidade de material que se utilizará em uma construção sua precisão correta pode descobrir também os metros quadrados e cúbicos tornando mais eficiente e eficaz na utilização de medidas e matérias corretas em um determinado projeto. Existe uma grande dificuldade e dúvida a respeito das medidas como o metro linear e o metro quadrado. Sendo as mais utilizadas e de extrema importância para que nada dê errado e tudo siga dentro da previsão a ser seguida. O metro linear é utilizado para medição em linha, por exemplo, para medir um muro ou um alicerce de uma casa. Para uma melhor e maior compreensão esta medida serve para medir elementos retos, se existir alguma curva é preciso ter certa atenção, pois a medição será diferente. Sempre que isso acontecer é necessário realizar mais cálculos, para formar uma determinada medida exata do metro linear. Para uma melhor compreensão segue exemplo de um revestimento com assoalho de madeira. Primeiramente medimos a largura do assoalho de madeira que iremos utilizar para a aplicação em metros lineares, em seguida iremos medir o comprimento e a largura do ambiente que receberá o piso, obtendo esses resultados teremos a quantidade exata de quantos metros lineares iremos precisar de piso. Temos como exemplo: Para um piso de 5 metros de largura e um ambiente com área de 10 x 20 metros, teríamos duas faixas de 20 metros de comprimento e 5 de largura. 17 Veja na imagem abaixo disposição:São dois pedaços de 5m (Totalizando 10m) de largura por 20 de comprimento. Portanto, o seu total final é de 40 metros lineares de piso (Assoalho padrão 5m de largura). Figura 3: Planta Baixa. Fonte: Autor Próprio. Com as medidas lineares exatas é possível delimitar a quantidade necessária de metros a se utilizar, de modo que não haverá desperdiço de matéria prima nem gasto a mais na compra do material sem necessidade. Com a resolução exata destes cálculos a questão do profissional também será de suma importância para nós, que desejamos chegar ao metro linear. Agora que vimos à definição e a importância da medida linear, veremos o a outra medida e a diferença do metro quadrado a segunda medida mais utilizada nestes casos. Metro Quadrado Outra medida fundamental para medição de superfície é o metro quadrado, sendo mais uma medida muito comum é o metro quadrado para se encontrar uma medida em metro quadrado basta multiplicar a largura pelo comprimento. Esta medida é bastante usada na construção civil, mas também é útil em outras áreas. 5m 5m 10m ROLO DE ASSOALHO DE MADEIRA AMBIENTE 10 x 20m 1 FAIXA 5 X 20 1 FAIXA 5 X 20 20m 10m 5m 5m TOTAL = 40 METROS LINEAR 18 Bastando somente realizar uma simples multiplicação para se calcular o metro quadrado que corresponde à medida de uma superfície, é a unidade padrão da área sendo adaptada para o Sistema Internacional de Unidades, e é derivado da unidade básica do metro. Uma das muitas utilidades do metro quadrado ( determina qual será a quantidade de materiais necessários para construir uma parede. Por exemplo, se uma parede tem 7 metros de comprimento e 3 metros de altura, terá 21 . Suponhamos que a figura abaixo representa uma cozinha de uma casa, tendo, cada pedra, 1m de lados: Figura 4: Planta Baixa. Fonte: Autor Próprio. Existem algumas informações que precisamos levar em consideração quando tratamos de metro linear e metro quadrado segue abaixo alguns exemplos de diferentes cenários em que estas medidas são utilizadas: O preço cobrado pelos construtores pela execução de uma obra é o preço por metro quadrado; O IBGE apresenta um índice onde é possível conhecer o valor médio do preço de construção por metro quadrado nos diferentes estados e também no país em geral. O metro linear é uma medição feita em linha, seria utilizada para definir profundidade do alicerce de uma casa por exemplo. Já o metro quadrado é definido diferente. Se fosse para achar a área da base da casa, sendo quadrado, o cálculo seria lado x lado. 1 m 1 m Comparando com a unidade de área, temos: Área = 16. (1 .1 ) = 16 19 Para encontrar o metro quadrado o próprio nome já diz, basta fazer largura x comprimento. Se uma casa tem a frente de 5m e a profundidade de 16m, ela tem, na verdade, 80m². Essa diferença não é assim tão fácil de ser demonstrada quando conhecemos os conceitos de ambos, é preciso atentar-se com a diferença entre as duas e fazer os cálculos necessários para não haver nenhum erro e, evitar o desperdiço e custo desnecessário principalmente quando falamos em projetos e objetos de construção. A solução para evitar o ensino das técnicas matemáticas tem sido o uso de material pedagógico. O aluno manuseia um material que propicia o desenvolvimento de conceitos matemáticos, mas 8 apesar disso nem sempre ocorre uma formalização do conceito, onde ele tem a chance de sintetizar suas ideias, colocá-las no papel, compará-las com outras soluções para verificar sua validade (VALENTE, 1991, p.31) 4.4 Base Nacional Comum Curricular - BNCC. A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) é uma proposta formulada pelo MEC e visa padronizar o aprendizado na Educação Básica em todo território nacional, ela estabelece os conhecimentos, competências e habilidades que todos os estudantes devem desenvolver ao longo da escolaridade básica, servindo de referência para as escolas brasileiras. A BNCC traz em sua proposta para área de Matemática, os conteúdos Aritméticos, Álgebra, Geometria, Estatística e Probabilidade, Grandezas e Medidas, fazem parte do aprendizado no ensino fundamental, porém traz uma visão mais ampla da matemática demonstrando que esta ciência é aplicada em diferentes situações, dentro e fora da escola, desenvolvendo assim no aluno a capacidade de resolver, comparar, interpretar e classificar fenômenos determinísticos, aleatórios, científicos e tecnológicos, técnicas de cálculos, etc. Reconhecer que a Matemática é uma ciência humana, fruto das necessidades e preocupações de diferentes culturas, em diferentes momentos históricos, e é uma ciência viva, que contribui para solucionar problemas científicos 20 e tecnológicos e para alicerçar descobertas e construções, inclusive com impactos no mundo do trabalho. Como um dos principais instrumentos para compreensão e classificação no âmbito físico as medidas e grandezas são utilizadas á séculos, além de proporcionar uma conexão entre a matemática e várias esferas do conhecimento na Geografia, por exemplo, através das coordenadas geográficas, pois utilizam as medidas em graus, densidade demográfica, outro ponto importante é a integração da cartografia com a matemática, pois as escalas de mapas em alguns casos requerem a transformação de quilômetros para metros ou vice-versa, outras áreas como biologia, química, física e geologia também compartilham dos conhecimentos e desenvolvimentos da matemática através de cálculos, estatísticas, gráficos e conceitos matemáticos. Tendo como referencial teórico curricular a BNCC expressa o conteúdo essencial que o aluno deve conhecer e desenvolver assim com o suas habilidades, nessa perspectiva espera-se nos anos finais do ensino fundamental alcançar vários objetivos propostos pelos Parâmetros Curriculares Nacionais, e dentro dessa proposta pedagógica esteja o conteúdo de grandezas e medidas, trazendo como conhecimento especifico: Volumes e suas transformações de unidades de medida; Unidades de medidas de comprimento e suas transformações; Unidade de medida de massa e suas transformações; Ângulos, quadriláteros, triângulos e círculos, prismas, cilindros suas medidas e operações; Perímetro de polígonos; Unidades de medidas das superfícies; Medida do espaço; Unidade de medida para capacidade; Densidade; Velocidade; Energia; Potência; 21 Tabela 2: Plano de Ensino Matemática 9° - BNCC. UNIDADES TEMÁTICAS OBJETOS DE CONHECIMENTO HABILIDADES Grandezas e medidas Unidades de medida para medir distâncias muito grandes e muito pequenas Unidades de medida utilizadas na informática (EF09MA18) Reconhecer e empregar unidades usadas para expressar medidas muito grandes ou muito pequenas, tais como distância entre planetas e sistemas solares, tamanho de vírus ou de células, capacidade de armazenamento de computadores, entre outros. Volume de prismas e cilindros (EF09MA19) Resolver e elaborar problemas que envolvam medidas de volumes de prismas e de cilindros retos, inclusive com uso de expressões de cálculo, em situações cotidianas. Fonte: Autor Próprio. Alinhado com a BNCC o ensino de potências de expoentes inteiros e aplicar esse conhecimento na representação de números em notação científica e unidades de memória do computador é um dos conceitos importantes a serem abordados, pois capacita os alunos a fazer operações com números grandes e muitos pequenos, resolver operações com potências. (EF09MA17) - Reconhecer e empregar unidades usadas para expressar medidas muito grandes ou muito pequenas, tais como distância entre planetas e sistemas solares, tamanho de vírus ou de células, capacidade de armazenamentode computadores, entre outros. (Nova Escola, 2019). Chamada de Notação científica o uso da potência de base dez é o modo prático para representar quantidades relacionadas ao macrocosmo e ao microcosmo. 22 Tabela3: Plano de Ensino Matemática 9° - BNCC. Potencia base 10 Prefixo Símbolo Valor 10 Deca da 10 Hecto h 100 Quilo k 1000 Mega M 1000 000 Giga G 1000 000 000 Tera T 1000 000 000 000 Deci d 0,1 Centi c 0,01 Mili m 0,001 Micro µ 0,000 001 Nano n 0,000 000 001 Pico p 0,000 000 000 001 Fonte: Autor Próprio. Com a utilização da notação cientifica podemos mensurar o tamanho de um elétron, a extensão da luz, o raio da Terra, o peso de uma montanha, dentre outros. Outra aplicação são informações digitais, já que a utilização das tecnologias da informação e comunicação vem beneficiando o cenário escolar, visibilizando a construção de projetos educativos que despertem nos alunos a emancipação enquanto aprendem, auxiliando a interação com seus docentes na operação de aulas mais dinâmicas e participativas. Há algumas muitas ferramentas como correio eletrônico, espaços de interação e discussão, locais de conversa, blogs, ferramentas colaborativas e internet. Dão condição ao professor de desenvolver diversos aspectos de aperfeiçoar a sua didática, em consequência a aprendizagem dos alunos. Guardar todas essas informações exigem muito da memória do computador e para armazenar isso são utilizadas milhões de unidades de armazenamento de dados chamadas BITS, BYTES E MEGABYTES. Cada caractere guardado na memória do computador ocupa 1 byt, porém 1 byt é formado por 8 bits 23 1 Byte = 8 bits 1 kilobyte (KB ou Kbytes) = 1024 bytes 1 megabyte (MB ou Mbytes) = 1024 kilobytes 1 gigabyte (GB ou Gbytes) = 1024 megabytes 1 terabyte (TB ou Tbytes) = 1024 gigabytes 1 petabyte (PB ou Pbytes) = 1024 terabytes 1 exabyte (EB ou Ebytes) = 1024 petabytes 1 zettabyte (ZB ou Zbytes) = 1024 exabytes 1 yottabyte (YB ou Ybytes) = 1024 zettabytes Em se tratando de Geometria, um dos elementos fundamentais nos currículos escolares, sua aplicação faz parte do nosso cotidiano, descrição e interdependência do homem com o espaço que vive. Com isso a compreensão deste conteúdo deve ser incitada através de pesquisas, acontecimentos históricos e atividades práticas desenvolvidas com modelos de figuras planas e de sólidos manipulando-os se utilizando de software, dobraduras, espelhos, etc. No âmbito da geometria plana (formas que não possuem volume) como triangulo, retângulo, quadrado, polígonos, pentágono, entre outros as operações envolvem noções de estatística, álgebra e aritmética, possibilitando que o aluno possa manipular operações de suas áreas e perímetros. Figura 5: Figuras Geométricas Planas. Fonte: eFuturo, 2019 O perímetro de qualquer figura geométrica é a soma de todas as medidas de seu lado, seja ela regular ou não e pode ser alterado se a medida dos ângulos correspondentes permanecerem os mesmos, dizemos que a figura é semelhante. 24 Usamos como sua unidade de medida o comprimento e este podem ser medidos em metros ou em seus múltiplos e submúltiplos. Figura 6: Figuras Semelhantes. Fonte: Mundo da Educação, 2019. O cálculo da área é o cálculo de toda a superfície da figura plana e cada uma possui uma fórmula específica, de acordo com o seu formato. Por exemplo: área do quadrado é representada pela seguinte fórmula: . área do retângulo é: A= b x h. área do triângulo é: A= b x h/2. 25 Figura 7: Sólidos Geométricos. Fonte: Pinterest, 2019. Os Poliedros são sólidos geométricos em que sua superfície é formada especificamente por polígonos. A convergência entre as faces de um poliedro é chamada de aresta e o encontro entre as arestas é chamado de vértices. Figura 8: POLIEDROS. Fonte: Brasil Escola. Os corpos redondos são os cones, cilindros e esferas. Figura 9: CORPOS REDONDOS. Fonte: Matemática EESAA, 2017. 26 4.5 Teorema de Pitágoras. Pitágoras foi o ser humano que concedeu uma das maiores contribuições da história da matemática, além de matemático, Pitágoras também foi um filósofo muito importante na Grécia Antiga. Ele nasceu no ano de 570 a.C., na região da Ásia Menor, em um território grego e provavelmente morreu em 497 a.C., na Itália. Boa parte da história de Pitágoras é contada por meio de lendas, embora alguns dos principais fatos não sejam realmente comprovados. O teorema de Pitágoras é uma expressão matemática que associa os lados de triângulo retângulo, conhecidos como hipotenusa e catetos. Esse teorema não é válido para triângulos acutângulos ou obitusângulos, somente para os retângulos. Para que o triângulo seja considerado retângulo, considera-se que um de seus ângulos tenha medida igual a 90°, isto é, que o triângulo tenha um ângulo reto. O lado oposto a este ângulo é o maior lado do triângulo retângulo e é chamado de hipotenusa. Os outros dois lados menores são chamados de catetos, como mostra a figura a seguir: Figura 10: Triângulo Retângulo. Fonte: Brasil Escola. O teorema de Pitágoras afirma que é válida a relação seguinte: Assim, podemos dizer que o quadrado da medida da hipotenusa é igual à soma dos quadrados das medidas dos catetos. Sólidos Geométricos são figuras que possuem três dimensões. Como exemplos têm o cone, esfera, pirâmide, prisma e cilindros. Podem ser classificados em três grupos distintos: corpos redondos, poliedros e outros. 27 5. MATERIAL E MÉTODOS EMPREGADOS O ensino da matemática sofreu grandes mutações e evoluções ao longo do tempo deixando de ter seu foco somente na teoria preocupando-se em desenvolver métodos práticos de aprendizagem esses fenômenos puderam ser registradas através de leis e diretrizes em nosso país, em 1980 impulsionada pelo National Council of Teachers of Mathematics — NCTM —, dos Estados Unidos, conhecida como “Agenda para Ação” algumas diretrizes foram criadas como: Direcionamento do ensino fundamental para a aquisição de competências básicas necessárias ao cidadão e não apenas voltadas para a preparação de estudos posteriores; Importância do desempenho de um papel ativo do aluno na construção do seu conhecimento; Ênfase na resolução de problemas, na exploração da Matemática a partir dos problemas vividos no cotidiano e encontrados nas várias disciplinas; Importância de se trabalhar com um amplo espectro de conteúdo, incluindo-se, já no ensino fundamental, elementos de estatística, probabilidade e combinatória, para atender à demanda social que indica a necessidade de abordar esses assuntos; (MEC/SEF, 1997) Assim primeiramente foi articulado um planejamento das aulas, pois este é o melhor método para obter êxito no processo de ensino-aprendizagem, com ele o professor pode traçar diferentes diretrizes que irão nortear as atividades que serão aplicadas, além das suas ações, o tempo estimado, material utilizado, dentre outros. Para o desenvolvimento desse projeto fomos à busca de um plano capaz de envolver conceitos matemáticos e utilizar recursos disponíveis dentro da própria escola, a fim de fazer florescer o interesse pela aula e desenvolver o aprendizado. Segundo Lara (2004) o ensino da matemática deve ser dinâmico e expandir além das teorias. Se considerarmos que ensinar matemática seja desenvolver o raciocínio lógico, estimular o pensamento independente, desenvolver a criatividade, desenvolver a capacidade de manejar situações reais e resolver diferentes tipos de problemas, com certeza, teremos que partir em busca de estratégias alternativas. O desenvolvimento do raciocínio lógico,da criatividade e do pensamento independente, bem como da capacidade de resolver problemas, só é possível através do ensino da matemática se nos propusermos a realizar um trabalho que vá ao encontro da realidade do aluno onde seja possível, através de diferentes recursos, propiciarmos um ambiente de construção do conhecimento. (LARA, 2004, p.21) 28 Segundo Piaget quando o aluno entende, assimila e organiza a informação ele cria esquemas que vão ajudar a sair de um nível de aprendizado para outro e isso só é possível através de ações que vão levá-lo a esta compreensões as ações. Piaget (1990, p. 15) “Um esquema é a estrutura ou a organização das ações, as quais se transferem ou generalizam no momento da repetição da ação, em circunstâncias semelhantes ou análogas”. Desta forma nosso Projeto tem como base Pesquisa Teórica Bibliográfica e Experimental. 6. PROTÓTIPO Para o desenvolvimento deste projeto foi apresentado aos alunos uma sequencia lúdica, que permita o aprendizado de grandezas e medidas, e a diferenciação de metro quadrado para metro linear. Para o desenvolvimento desta atividade primeiro foi realizado uma observação em campo e o local definido foi à quadra da escola, o método e a duração. LÜDKE e ANDRÉ descrevem a importância da observação. Planejar a observação significa determinar com antecedência “o que” e “o como” observar. A primeira tarefa, pois no preparo das observações é a delimitação do objeto de estudo. Definindo-se claramente o foco da investigação e sua configuração espaço temporal ficam mais ou menos evidentes quais aspectos do problema serão coletados pela observação e qual a melhor forma de captá-los [...] (LÜDKE e ANDRÉ, 1986, p. 25-26). Plano de aula desenvolvido e aplicado: Tema: Metro Linear e Metro Quadrado Objetivo: Visualização concreta de metro quadrado e metro linear. Duração: 2h aulas. Desenvolvimento: Para a execução desta atividade foi proposta a construção de um quadrado utilizando caixas de leite longa vida, demonstrando assim aos alunos o metro linear e o metro quadrado. 29 Imagem 1: Metro Linear e Metro Quadrado. Fonte: Autor Próprio. As medidas estão em todas as situações do dia a dia das pessoas. Desta forma pode-se iniciar primeiro tirando as medidas das caixas de leite, para que observem o padrão, se realmente estão com medidas próximas umas das outras. Para trabalhar o metro quadrado, foi construído um quadro, onde deverá ser encontrado seu tamanho, lembrando que é necessário multiplicar a largura pelo comprimento no caso do retângulo e na figura do quadrado que possui os lados iguais, multiplica-se um lado pelo outro. Imagem 2: Quadro feito com caixa de leite. Fonte: Autor Próprio 30 Plano de aula desenvolvido e aplicado: Tema: Força do Triângulo Objetivo: A rigidez do triângulo e sua utilidade nas construções. Duração: 1h aula. Desenvolvimento: Os alunos devem observar a estrutura do telhado da quadra da escola, onde certamente encontrarão triângulos utilizados na sua construção. Lembrando também que para fazer as colunas que sustentam a quadra, antes de colocar o cimento, são feitos triângulos entrelaçados que fazem com que a coluna fique firme. Imagem 3: Estrutura telhado. Fonte: Autor Próprio Plano de aula desenvolvido e aplicado: Tema: Figuras Semelhantes Objetivo: Proporção. Duração: 1h aula. Desenvolvimento: Sendo observadas pelos alunos as áreas das figuras que possuem o mesmo ângulo. Despertando neles a curiosidade das formas geométricas e suas semelhanças utilizadas em diversas situações. 31 Imagem 4: Figuras Semelhantes. Fonte: Autor Próprio Plano de aula desenvolvido e aplicado: Tema: Teorema de Pitágoras Objetivo: Demonstrar Teorema de Pitágoras. Duração: 1h aula. Desenvolvimento: Com esta atividade os alunos puderam desenvolver o Teorema de Pitágoras a partir das figuras encontradas na arquibancada da quadra da escola. Imagem5: Transformação de Unidade de Medida Fonte: Autor Próprio Os materiais e métodos utilizados no desenvolvimento do projeto como esquadro, régua e trena, e nos utilizamos do Teorema de Pitágoras e formas geométricas planas. 32 Imagem 6: Material Utilizado Fonte: Autor Próprio 33 7. CONCLUSÃO Partindo da proposta pedagógica contida no currículo escolar do aluno o professor deve delinear os objetivos que deseja alcançar em cada aula, esta deve ser aplicada, analisada e também revista caso seja necessário. O propósito do plano de aula precisa ser claro e conectar o aluno com o tema respeitando suas limitações e o objetivo da aula é extremamente importante, por isso o professor deve pensar no conteúdo como algo estimulante que fuja da monotonia. A metodologia deve ter como base procedimentos, métodos, técnicas e pensadas para cada aluno e suas modalidades de ensino. Quando expomos os alunos com atividade Extraclasse atingimos objetivos Conceituais onde o aluno é capaz de compreender, analisar, refletir, comparar, etc. Objetivo Procedimental que se utiliza de técnicas onde o aluno aprende a fazer. E o Atitudinal que ajuda o aluno a desenvolver o trabalho em equipe. As atividades práticas não trabalham com memorização de exercícios, mas dá elementos que trazem ao aluno uma aprendizagem significativa mais perto da sua realidade, materiais manipulativos e outras atividades lúdicas e/ou experimentais que permitiriam proporcionando a construção do conhecimento e de uma consciência crítica sobre o assunto, ou seja, o aluno manuseia a fita métrica e afere um espaço ele passa a ter noção da diferença da distância de um ponto a outro, e quando faz a medida de duas figuras iguais, porém com tamanhos diferentes ele aprende o conceito de proporção, este conhecimento não é transmitido, mas construído e fazem parte do raciocínio lógico. Muitas vezes somente o material teórico não é suficiente para o aluno aprender alguns conceitos como área, superfície, volume, etc., sendo assim expô-los a atividades de exercícios, de experiência e de ação é fundamental para alcançar o conhecimento desejado. Entender desde o início sobre medidas é essencial, pois diversas situações estão presentes no cotidiano e através da observação e execução concreta o aluno desenvolve um aprendizado eficaz. As medidas estão na vida das pessoas, metro linear, metro quadrado, cúbico, quilo, gramas, centímetros, litro; nas formas geométricas com seus lados e vértices; por isso é necessário e muito importante que o professor mostre ao aluno de maneira concreta estas medidas, isso facilita o aprendizado, além de tornar a matemática em especial à geometria, algo prazeroso. 34 8. REFERÊNCIAS A Arte do Cubo - Arte e Matemática. Disponível em: <http://marianinhaqueiroz.blogspot.com/2017/05/medidas-arte-e-matematica.html>. Acesso em 15 de outubro de 2019. Brasil. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais: matemática / Secretaria de Educação Fundamental. – Brasília: MEC/SEF, 1997. Conversão de Medidas de Superfície. Disponível em: < https://brasilescola.uol.com.br/matematica/conversao-medidas-superficie.htm>. Acesso em 14 de setembro de 2019. Entenda como a geometria em dimensões reais pode ser um estímulo ao aprendizado da matemática. Disponível em: <https://www.geekie.com.br/blog/geometria-apredizagem-matematica/>. Acesso em 25 de setembro de 2019. Figura 2: Medidas de Comprimento. Disponível em: <http://artematematicaparatodos.blogspot.com/2011/03/unidades-de-medidas-de- area.html>. Acesso em 27 de setembro de 2019. Figura 5: Figuras Geométricas Planas.Disponível em: <https://www.efuturo.com.br/jogo_memoria_internauta.php?cdJogo=79>. Acesso em 27 de setembro de 2019. Figura 6: Figuras Semelhantes. Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/poligonos-semelhantes.htm>. Acesso em 29 de setembro de 2019. Figura 7: Sólidos Geométricos. Disponível em: <https://www.pinterest.at/pin/480618591463769852/>. Acesso em 29 de setembro de 2019. Figura 8: Poliedros. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/matematica/solidos-geometricos.htm/>. Acesso em 29 de setembro de 2019. Figura 9: Corpos Redondos. Disponível em: <http://matheesaa.blogspot.com/2017/09/>. Acesso em 30 de setembro de 2019. Figura 10: Triângulo Retângulo. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/matematica/triangulo-retangulo.htm>. Acesso em 30 de setembro de 2019. LARA, Isabel Cristina Machado de. Jogando com a Matemática de 5ª a 8ª Série. São Paulo,SP: Rêspel, 2004. 2ªed. http://marianinhaqueiroz.blogspot.com/2017/05/medidas-arte-e-matematica.html http://artematematicaparatodos.blogspot.com/2011/03/unidades-de-medidas-de-area.html http://artematematicaparatodos.blogspot.com/2011/03/unidades-de-medidas-de-area.html https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/poligonos-semelhantes.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/solidos-geometricos.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/triangulo-retangulo.htm 35 LÜDKE, Menga e ANDRÉ, Marli E. D. A. Pesquisa em Educação: Abordagens qualitativas. São Paulo: E.P.U, 1996. Matemática - Estimativa e interpretação das medidas. Disponível em:< https://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/fundamental/matematica-estimativa-e- interpretacao-das-medidas.htm?cmpid=copiaecola>. Acesso em 28 de novembro de 2019. Matemática no Ensino Fundamental – Anos Finais: Unidades Temáticas, objetos de conhecimento e habilidades. Disponível em: <http://basenacionalcomum.mec.gov.br/abase/#fundamental/matematica-no- ensino-fundamental-anos-finais-unidades-tematicas-objetos-de-conhecimento-e- habilidades>. Acesso em 27 de setembro de 2019. O que é o teorema de Pitágoras? Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o- que-e/matematica/o-que-e-teorema-de-pitagoras.htm >. Acesso em 24 de outubro de 2019. PIAGET, Jean. Epistemologia genética. São Paulo: Martins Fontes, 1990. Significado de Metro. Disponível em: <https://www.dicio.com.br/metro/>. Acesso em 25 de outubrode 2019. Síntese das Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Básica. Disponível em:<http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com_docman&view=download&alia s=32621-cne-sintese-das-diretrizes-curriculares-da-educacao-basica- pdf&Itemid=30192> . Acesso em 27 de outubro de 2019. VALENTE, J.A. (Org.) Liberando a mente: computadores na educação especial. Campinas, SP: Gráfica da UNICAMP, 1991. https://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/fundamental/matematica-estimativa-e-interpretacao-das-medidas.htm?cmpid=copiaecola https://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/fundamental/matematica-estimativa-e-interpretacao-das-medidas.htm?cmpid=copiaecola https://www.dicio.com.br/metro/
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