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Nova edição 2014-2017 GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO SECRETARIA DA EDUCAÇÃO São Paulo MATERIAL DE APOIO AO CURRÍCULO DO ESTADO DE SÃO PAULO CADERNO DO PROFESSOR MATEMÁTICA ENSINO FUNDAMENTAL – ANOS FINAIS 7a SÉRIE/8o ANO VOLUME 2 MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 1 1/27/16 9:02 AM Senhoras e senhores docentes, A Secretaria da Educação do Estado de São Paulo sente-se honrada em tê-los como colabo- radores nesta nova edição do Caderno do Professor, realizada a partir dos estudos e análises que permitiram consolidar a articulação do currículo proposto com aquele em ação nas salas de aula de todo o Estado de São Paulo. Para isso, o trabalho realizado em parceria com os PCNP e com os professores da rede de ensino tem sido basal para o aprofundamento analítico e crítico da abor- dagem dos materiais de apoio ao currículo. Essa ação, efetivada por meio do programa Educação — Compromisso de São Paulo, é de fundamental importância para a Pasta, que despende, neste programa, seus maiores esforços ao intensificar ações de avaliação e monitoramento da utilização dos diferentes materiais de apoio à implementação do currículo e ao empregar o Caderno nas ações de formação de professores e gestores da rede de ensino. Além disso, firma seu dever com a busca por uma educação paulista de qualidade ao promover estudos sobre os impactos gerados pelo uso do material do São Paulo Faz Escola nos resultados da rede, por meio do Saresp e do Ideb. Enfim, o Caderno do Professor, criado pelo programa São Paulo Faz Escola, apresenta orien- tações didático-pedagógicas e traz como base o conteúdo do Currículo Oficial do Estado de São Paulo, que pode ser utilizado como complemento à Matriz Curricular. Observem que as atividades ora propostas podem ser complementadas por outras que julgarem pertinentes ou necessárias, dependendo do seu planejamento e da adequação da proposta de ensino deste material à realidade da sua escola e de seus alunos. O Caderno tem a proposição de apoiá-los no planejamento de suas aulas para que explorem em seus alunos as competências e habilidades necessárias que comportam a construção do saber e a apropriação dos conteúdos das disciplinas, além de permitir uma avalia- ção constante, por parte dos docentes, das práticas metodológicas em sala de aula, objetivando a diversificação do ensino e a melhoria da qualidade do fazer pedagógico. Revigoram-se assim os esforços desta Secretaria no sentido de apoiá-los e mobilizá-los em seu trabalho e esperamos que o Caderno, ora apresentado, contribua para valorizar o ofício de ensinar e elevar nossos discentes à categoria de protagonistas de sua história. Contamos com nosso Magistério para a efetiva, contínua e renovada implementação do currículo. Bom trabalho! Herman Voorwald Secretário da Educação do Estado de São Paulo Governo do Estado de São Paulo Governador Geraldo Alckmin Vice-Governador Márcio Luiz França Gomes Secretário da Educação Herman Voorwald Secretária-Adjunta Cleide Bauab Eid Bochixio Chefe de Gabinete Fernando Padula Novaes Subsecretária de Articulação Regional Raquel Volpato Serbino Coordenadora da Escola de Formação e Aperfeiçoamento dos Professores – EFAP Irene Kazumi Miura Coordenadora de Gestão da Educação Básica Ghisleine Trigo Silveira Coordenadora de Gestão de Recursos Humanos Cleide Bauab Eid Bochixio Coordenador de Informação, Monitoramento e Avaliação Educacional Olavo Nogueira Filho Coordenadora de Infraestrutura e Serviços Escolares Célia Regina Guidon Falótico Coordenadora de Orçamento e Finanças Claudia Chiaroni Afuso MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 2 1/27/16 9:02 AM Senhoras e senhores docentes, A Secretaria da Educação do Estado de São Paulo sente-se honrada em tê-los como colabo- radores nesta nova edição do Caderno do Professor, realizada a partir dos estudos e análises que permitiram consolidar a articulação do currículo proposto com aquele em ação nas salas de aula de todo o Estado de São Paulo. Para isso, o trabalho realizado em parceria com os PCNP e com os professores da rede de ensino tem sido basal para o aprofundamento analítico e crítico da abor- dagem dos materiais de apoio ao currículo. Essa ação, efetivada por meio do programa Educação — Compromisso de São Paulo, é de fundamental importância para a Pasta, que despende, neste programa, seus maiores esforços ao intensificar ações de avaliação e monitoramento da utilização dos diferentes materiais de apoio à implementação do currículo e ao empregar o Caderno nas ações de formação de professores e gestores da rede de ensino. Além disso, firma seu dever com a busca por uma educação paulista de qualidade ao promover estudos sobre os impactos gerados pelo uso do material do São Paulo Faz Escola nos resultados da rede, por meio do Saresp e do Ideb. Enfim, o Caderno do Professor, criado pelo programa São Paulo Faz Escola, apresenta orien- tações didático-pedagógicas e traz como base o conteúdo do Currículo Oficial do Estado de São Paulo, que pode ser utilizado como complemento à Matriz Curricular. Observem que as atividades ora propostas podem ser complementadas por outras que julgarem pertinentes ou necessárias, dependendo do seu planejamento e da adequação da proposta de ensino deste material à realidade da sua escola e de seus alunos. O Caderno tem a proposição de apoiá-los no planejamento de suas aulas para que explorem em seus alunos as competências e habilidades necessárias que comportam a construção do saber e a apropriação dos conteúdos das disciplinas, além de permitir uma avalia- ção constante, por parte dos docentes, das práticas metodológicas em sala de aula, objetivando a diversificação do ensino e a melhoria da qualidade do fazer pedagógico. Revigoram-se assim os esforços desta Secretaria no sentido de apoiá-los e mobilizá-los em seu trabalho e esperamos que o Caderno, ora apresentado, contribua para valorizar o ofício de ensinar e elevar nossos discentes à categoria de protagonistas de sua história. Contamos com nosso Magistério para a efetiva, contínua e renovada implementação do currículo. Bom trabalho! Herman Voorwald Secretário da Educação do Estado de São Paulo MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 3 1/27/16 9:02 AM Os materiais de apoio à implementação do Currículo do Estado de São Paulo são oferecidos a gestores, professores e alunos da rede estadual de ensino desde 2008, quando foram originalmente editados os Cadernos do Professor. Desde então, novos materiais foram publicados, entre os quais os Cadernos do Aluno, elaborados pela primeira vez em 2009. Na nova edição 2014-2017, os Cadernos do Professor e do Aluno foram reestruturados para atender às sugestões e demandas dos professo- res da rede estadual de ensino paulista, de modo a ampliar as conexões entre as orientações ofe- recidas aos docentes e o conjunto de atividades propostas aos estudantes. Agora organizados em dois volumes semestrais para cada série/ ano do Ensino Fundamental – Anos Finais e série do Ensino Médio, esses materiais foram re- vistos de modo a ampliar a autonomia docente no planejamento do trabalho com os conteúdos e habilidades propostos no Currículo Oficial de São Paulo e contribuir ainda mais com as ações em sala de aula, oferecendo novas orien- tações para o desenvolvimento das Situações de Aprendizagem. Para tanto, as diversas equipes curricula- res da Coordenadoria de Gestão da Educação Básica (CGEB) da Secretaria da Educação do Estado de São Paulo reorganizaram os Cader- nos do Professor, tendo em vista as seguintes finalidades: incorporar todas as atividades presentes nos Cadernos do Aluno, considerando também os textos e imagens, sempre que possível na mesma ordem; orientar possibilidades de extrapolação dos conteúdos oferecidos nos Cadernos do Aluno, inclusive com sugestão de novas ati-vidades; apresentar as respostas ou expectativas de aprendizagem para cada atividade pre- sente nos Cadernos do Aluno – gabarito que, nas demais edições, esteve disponível somente na internet. Esse processo de compatibilização buscou respeitar as características e especificidades de cada disciplina, a fim de preservar a identidade de cada área do saber e o movimento metodo- lógico proposto. Assim, além de reproduzir as atividades conforme aparecem nos Cadernos do Aluno, algumas disciplinas optaram por des- crever a atividade e apresentar orientações mais detalhadas para sua aplicação, como também in- cluir o ícone ou o nome da seção no Caderno do Professor (uma estratégia editorial para facilitar a identificação da orientação de cada atividade). A incorporação das respostas também res- peitou a natureza de cada disciplina. Por isso, elas podem tanto ser apresentadas diretamente após as atividades reproduzidas nos Cadernos do Professor quanto ao final dos Cadernos, no Gabarito. Quando incluídas junto das ativida- des, elas aparecem destacadas. Leitura e análise Lição de casa Pesquisa em grupo Pesquisa de campo Aprendendo a aprender Roteiro de experimentação Pesquisa individual Apreciação Você aprendeu? O que penso sobre arte? Ação expressiva ! ? Situated learning Homework Learn to learn Além dessas alterações, os Cadernos do Professor e do Aluno também foram anali- sados pelas equipes curriculares da CGEB com o objetivo de atualizar dados, exemplos, situações e imagens em todas as disciplinas, possibilitando que os conteúdos do Currículo continuem a ser abordados de maneira próxi- ma ao cotidiano dos alunos e às necessidades de aprendizagem colocadas pelo mundo con- temporâneo. Para saber mais Para começo de conversa A NovA edição Seções e ícones Os materiais de apoio à implementação do Currículo do Estado de São Paulo são oferecidos a gestores, professores e alunos da rede estadual de ensino desde 2008, quando foram originalmente editados os Cadernos do Professor. Desde então, novos materiais foram publicados, entre os quais os Cadernos do Aluno, elaborados pela primeira vez em 2009. Na nova edição 2014-2017, os Cadernos do Professor e do Aluno foram reestruturados para atender às sugestões e demandas dos professo- res da rede estadual de ensino paulista, de modo a ampliar as conexões entre as orientações ofe- recidas aos docentes e o conjunto de atividades propostas aos estudantes. Agora organizados em dois volumes semestrais para cada série/ ano do Ensino Fundamental – Anos Finais e série do Ensino Médio, esses materiais foram re- vistos de modo a ampliar a autonomia docente no planejamento do trabalho com os conteúdos e habilidades propostos no Currículo Oficial de São Paulo e contribuir ainda mais com as ações em sala de aula, oferecendo novas orien- tações para o desenvolvimento das Situações de Aprendizagem. Para tanto, as diversas equipes curricula- res da Coordenadoria de Gestão da Educação Básica (CGEB) da Secretaria da Educação do Estado de São Paulo reorganizaram os Cader- nos do Professor, tendo em vista as seguintes finalidades: incorporar todas as atividades presentes nos Cadernos do Aluno, considerando também os textos e imagens, sempre que possível na mesma ordem; orientar possibilidades de extrapolação dos conteúdos oferecidos nos Cadernos do Aluno, inclusive com sugestão de novas ati- vidades; apresentar as respostas ou expectativas de aprendizagem para cada atividade pre- sente nos Cadernos do Aluno – gabarito que, nas demais edições, esteve disponível somente na internet. Esse processo de compatibilização buscou respeitar as características e especificidades de cada disciplina, a fim de preservar a identidade de cada área do saber e o movimento metodo- lógico proposto. Assim, além de reproduzir as atividades conforme aparecem nos Cadernos do Aluno, algumas disciplinas optaram por des- crever a atividade e apresentar orientações mais detalhadas para sua aplicação, como também in- cluir o ícone ou o nome da seção no Caderno do Professor (uma estratégia editorial para facilitar a identificação da orientação de cada atividade). A incorporação das respostas também res- peitou a natureza de cada disciplina. Por isso, elas podem tanto ser apresentadas diretamente após as atividades reproduzidas nos Cadernos do Professor quanto ao final dos Cadernos, no Gabarito. Quando incluídas junto das ativida- des, elas aparecem destacadas. Leitura e análise Lição de casa Pesquisa em grupo Pesquisa de campo Aprendendo a aprender Roteiro de experimentação Pesquisa individual Apreciação Você aprendeu? O que penso sobre arte? Ação expressiva ! ? Situated learning Homework Learn to learn Além dessas alterações, os Cadernos do Professor e do Aluno também foram anali- sados pelas equipes curriculares da CGEB com o objetivo de atualizar dados, exemplos, situações e imagens em todas as disciplinas, possibilitando que os conteúdos do Currículo continuem a ser abordados de maneira próxi- ma ao cotidiano dos alunos e às necessidades de aprendizagem colocadas pelo mundo con- temporâneo. Para saber mais Para começo de conversa A NovA edição Seções e ícones MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 4 1/27/16 9:02 AM Os materiais de apoio à implementação do Currículo do Estado de São Paulo são oferecidos a gestores, professores e alunos da rede estadual de ensino desde 2008, quando foram originalmente editados os Cadernos do Professor. Desde então, novos materiais foram publicados, entre os quais os Cadernos do Aluno, elaborados pela primeira vez em 2009. Na nova edição 2014-2017, os Cadernos do Professor e do Aluno foram reestruturados para atender às sugestões e demandas dos professo- res da rede estadual de ensino paulista, de modo a ampliar as conexões entre as orientações ofe- recidas aos docentes e o conjunto de atividades propostas aos estudantes. Agora organizados em dois volumes semestrais para cada série/ ano do Ensino Fundamental – Anos Finais e série do Ensino Médio, esses materiais foram re- vistos de modo a ampliar a autonomia docente no planejamento do trabalho com os conteúdos e habilidades propostos no Currículo Oficial de São Paulo e contribuir ainda mais com as ações em sala de aula, oferecendo novas orien- tações para o desenvolvimento das Situações de Aprendizagem. Para tanto, as diversas equipes curricula- res da Coordenadoria de Gestão da Educação Básica (CGEB) da Secretaria da Educação do Estado de São Paulo reorganizaram os Cader- nos do Professor, tendo em vista as seguintes finalidades: incorporar todas as atividades presentes nos Cadernos do Aluno, considerando também os textos e imagens, sempre que possível na mesma ordem; orientar possibilidades de extrapolação dos conteúdos oferecidos nos Cadernos do Aluno, inclusive com sugestão de novas ati- vidades; apresentar as respostas ou expectativas de aprendizagem para cada atividade pre- sente nos Cadernos do Aluno – gabarito que, nas demais edições, esteve disponível somente na internet. Esse processo de compatibilização buscou respeitar as características e especificidades de cada disciplina, a fim de preservar a identidade de cada área do saber e o movimento metodo- lógico proposto. Assim, além de reproduzir as atividades conforme aparecem nos Cadernos do Aluno, algumas disciplinas optaram por des- crever a atividade e apresentar orientações mais detalhadas para sua aplicação, como também in- cluir o ícone ou o nome da seção no Caderno do Professor (uma estratégia editorial para facilitar a identificação da orientação de cada atividade). A incorporação das respostas também res- peitou a natureza de cada disciplina. Por isso, elas podem tanto ser apresentadas diretamente após asatividades reproduzidas nos Cadernos do Professor quanto ao final dos Cadernos, no Gabarito. Quando incluídas junto das ativida- des, elas aparecem destacadas. Leitura e análise Lição de casa Pesquisa em grupo Pesquisa de campo Aprendendo a aprender Roteiro de experimentação Pesquisa individual Apreciação Você aprendeu? O que penso sobre arte? Ação expressiva ! ? Situated learning Homework Learn to learn Além dessas alterações, os Cadernos do Professor e do Aluno também foram anali- sados pelas equipes curriculares da CGEB com o objetivo de atualizar dados, exemplos, situações e imagens em todas as disciplinas, possibilitando que os conteúdos do Currículo continuem a ser abordados de maneira próxi- ma ao cotidiano dos alunos e às necessidades de aprendizagem colocadas pelo mundo con- temporâneo. Para saber mais Para começo de conversa A NovA edição Seções e ícones Os materiais de apoio à implementação do Currículo do Estado de São Paulo são oferecidos a gestores, professores e alunos da rede estadual de ensino desde 2008, quando foram originalmente editados os Cadernos do Professor. Desde então, novos materiais foram publicados, entre os quais os Cadernos do Aluno, elaborados pela primeira vez em 2009. Na nova edição 2014-2017, os Cadernos do Professor e do Aluno foram reestruturados para atender às sugestões e demandas dos professo- res da rede estadual de ensino paulista, de modo a ampliar as conexões entre as orientações ofe- recidas aos docentes e o conjunto de atividades propostas aos estudantes. Agora organizados em dois volumes semestrais para cada série/ ano do Ensino Fundamental – Anos Finais e série do Ensino Médio, esses materiais foram re- vistos de modo a ampliar a autonomia docente no planejamento do trabalho com os conteúdos e habilidades propostos no Currículo Oficial de São Paulo e contribuir ainda mais com as ações em sala de aula, oferecendo novas orien- tações para o desenvolvimento das Situações de Aprendizagem. Para tanto, as diversas equipes curricula- res da Coordenadoria de Gestão da Educação Básica (CGEB) da Secretaria da Educação do Estado de São Paulo reorganizaram os Cader- nos do Professor, tendo em vista as seguintes finalidades: incorporar todas as atividades presentes nos Cadernos do Aluno, considerando também os textos e imagens, sempre que possível na mesma ordem; orientar possibilidades de extrapolação dos conteúdos oferecidos nos Cadernos do Aluno, inclusive com sugestão de novas ati- vidades; apresentar as respostas ou expectativas de aprendizagem para cada atividade pre- sente nos Cadernos do Aluno – gabarito que, nas demais edições, esteve disponível somente na internet. Esse processo de compatibilização buscou respeitar as características e especificidades de cada disciplina, a fim de preservar a identidade de cada área do saber e o movimento metodo- lógico proposto. Assim, além de reproduzir as atividades conforme aparecem nos Cadernos do Aluno, algumas disciplinas optaram por des- crever a atividade e apresentar orientações mais detalhadas para sua aplicação, como também in- cluir o ícone ou o nome da seção no Caderno do Professor (uma estratégia editorial para facilitar a identificação da orientação de cada atividade). A incorporação das respostas também res- peitou a natureza de cada disciplina. Por isso, elas podem tanto ser apresentadas diretamente após as atividades reproduzidas nos Cadernos do Professor quanto ao final dos Cadernos, no Gabarito. Quando incluídas junto das ativida- des, elas aparecem destacadas. Leitura e análise Lição de casa Pesquisa em grupo Pesquisa de campo Aprendendo a aprender Roteiro de experimentação Pesquisa individual Apreciação Você aprendeu? O que penso sobre arte? Ação expressiva ! ? Situated learning Homework Learn to learn Além dessas alterações, os Cadernos do Professor e do Aluno também foram anali- sados pelas equipes curriculares da CGEB com o objetivo de atualizar dados, exemplos, situações e imagens em todas as disciplinas, possibilitando que os conteúdos do Currículo continuem a ser abordados de maneira próxi- ma ao cotidiano dos alunos e às necessidades de aprendizagem colocadas pelo mundo con- temporâneo. Para saber mais Para começo de conversa A NovA edição Seções e ícones MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 5 1/27/16 9:02 AM SUMÁRIO Orientação geral sobre os Cadernos 7 Situações de Aprendizagem 11 Situação de Aprendizagem 1 – Expandindo a linguagem das equações 11 Situação de Aprendizagem 2 – Coordenadas cartesianas e transformações no plano 24 Situação de Aprendizagem 3 – Sistemas de equações lineares 45 Situação de Aprendizagem 4 – Equações com soluções inteiras e suas aplicações 61 Situação de Aprendizagem 5 – Áreas de figuras planas 70 Situação de Aprendizagem 6 – Teorema de Tales: a proporcionalidade na Geometria 84 Situação de Aprendizagem 7 – O teorema de Pitágoras: padrões numéricos e geométricos 98 Situação de Aprendizagem 8 – Prismas 116 Orientações para Recuperação 121 Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreensão do tema 123 Considerações finais 125 Quadro de conteúdos do Ensino Fundamental – Anos Finais 126 MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 6 1/27/16 9:02 AM 7 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 ORIENTAÇÃO GERAL SOBRE OS CADERNOS Os temas escolhidos para compor o con- teúdo disciplinar de cada volume não se afas- tam, de maneira geral, do que é usualmente ensinado nas escolas ou do que é apresentado pelos livros didáticos. As inovações pretendi- das referem-se às suas formas de abordagem sugeridas ao longo deste Caderno. Em tal abordagem, busca-se evidenciar os princípios norteadores do presente currículo, destacan- do-se a contextualização dos conteúdos, as competências pessoais envolvidas, especial- mente as relacionadas com a leitura e a escrita matemática, bem como os elementos culturais internos e externos à Matemática. Nos Cadernos, os conteúdos estão organiza- dos em 16 unidades, com extensões aproximada- mente iguais. De acordo com o número de aulas disponíveis por semana, o professor explorará cada assunto com maior ou menor aprofunda- mento. A critério do professor, em cada situa- ção específica o tema correspondente a uma das unidades pode ser estendido para mais de uma semana, enquanto o de outra unidade pode ser tratado de modo mais simplificado. É desejável que o professor tente contemplar todas as uni- dades, uma vez que, juntas, elas compõem um panorama do conteúdo deste volume, e, muitas vezes, uma das unidades contribui para a com- preensão das outras. Insistimos, no entanto, no fato de que somente o professor, em sua circuns- tância particular, e levando em consideração seu interesse e o dos alunos pelos temas apresenta- dos, pode determinar adequadamente quanto tempo dedicar a cada uma das unidades. Ao longo do Caderno são apresentadas, além de uma visão panorâmica de seu conteú- do, oito Situações de Aprendizagem, que pre- tendem ilustrar a forma de abordagem sugerida, instrumentalizando o professor para sua ação em sala de aula. As Situações de Aprendizagem são independentes e podem ser exploradas com maior ou menor intensidade, segundo seu inte- resse e o de sua classe. Naturalmente, em razão das limitações de espaço do Caderno, nem todas as unidades foram contempladas com Situa- ções de Aprendizagem, mas a expectativa é de que a forma de abordagem dos temas seja ex- plicitada nas atividades oferecidas. No Caderno também são apresentados, sempre que possível, materiais disponíveis (textos, softwares, sites, vídeos, entre outros) em sintonia com a forma de abordagem pro- posta, que podem ser utilizados pelo profes- sor para o enriquecimento de suasaulas. Compõem o Caderno, ainda, algumas con- siderações sobre a avaliação a ser realizada, bem como o conteúdo considerado indispen- sável ao desenvolvimento das competências enunciadas no presente volume em cada Situa- ção de Aprendizagem apresentada. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 7 1/27/16 9:02 AM 8 Conteúdos básicos do volume O planejamento deste volume tem como objetivo contemplar o estudo mais aprofunda- do das equações de 1o grau, apresentar o pla- no cartesiano como recurso para organizar e representar informação, apresentar a ideia de equação com mais de uma incógnita nos con- textos do sistema de equações, as equações res- tritas às soluções inteiras, além de também ter o foco na aprendizagem de Geometria, onde abordaremos temas importantes, como o cál- culo de áreas, os teoremas de Tales e de Pitá- goras, suas relações, e aplicações, e os prismas. Na Situação de Aprendizagem 1, parti- mos de uma discussão sobre a importância do trabalho com a leitura, interpretação de enunciados e transcrição das informações para a linguagem algébrica, discutindo algu- mas estratégias para o desenvolvimento da competência leitora do aluno. Na sequên- cia, sugerimos a continuidade do trabalho iniciado na série/ano anterior com equações de 1o grau por meio de estratégias para a re- solução de problemas. Na situação propos- ta, partimos de problemas que envolvem equacionamentos mais complexos do que os trabalhados na 6a série/7o ano, e sugerimos estratégias de organização de dados em tabe- las, usando variações na posição da incógni- ta como recurso para discussão de equações mais complexas. A situação é finalizada com a apresentação de uma proposta de trabalho com equações usualmente não trabalhadas na 7a série/8o ano, em um contexto de desen- volvimento dos raciocínios lógico e criativo. Na Situação de Aprendizagem 2, iniciamos a apresentação do recurso da representação de figuras por meio de coordenadas. A ideia de re- presentação da informação em um plano com eixos orientados não é nova, ela já apareceu nas séries/anos anteriores, quando foram trabalha- dos alguns temas relacionados aos gráficos no contexto do tratamento da informação; porém, agora, ela se desenvolverá na 7a série/8o ano com novas explorações, tais como a ideia de representação por meio de coordenadas, usada em mapas e guias de ruas, e as transformações no plano (translação, reflexão, ampliação e re- dução). O trabalho com as transformações no plano também representa uma oportunidade de retomada das ideias de simetria axial trabalha- das nas séries/anos anteriores. Com a Situação de Aprendizagem 3, inicia- mos a discussão sobre o significado de equações com mais de uma incógnita e sobre as estraté- gias para a resolução de sistemas de equações. O uso de mais de uma incógnita para organizar as informações de um problema mais comple- xo é um recurso que deve ser compreendido, bem como devem ser entendidas as estratégias de resolução de sistemas de equações lineares em uma 7a série/8o ano. Além da discussão dos métodos da adição e da substituição, que será proposta por meio de uma retomada da ideia de balança desenvolvida na 6a série/ 7o ano, dois outros importantes aspectos serão trabalhados nesta Situação de Aprendizagem: a representação de um sistema de equações no plano cartesiano e a análise e discussão de um sistema de equações lineares por meio de investigações sobre sua representação no MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 8 1/27/16 9:02 AM 9 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 plano. Certamente a estratégia proposta não tem a intenção de explorar a discussão de sis- temas lineares com a profundidade que será feita mais adiante no Ensino Médio, mas sim de empregar as linguagens algébrica e gráfica como aliadas na análise e interpretação de um problema com equações lineares. Na Situação de Aprendizagem 4, apresen- tamos uma série de problemas que, uma vez equacionados, conduzem a uma única equação com mais de uma incógnita. Equações como essas, que em domínio real seriam classificadas como indeterminadas, podem ter um número finito de soluções inteiras e positivas. Problemas dessa natureza, ou seja, problemas em que esta- mos interessados nas soluções inteiras positivas de uma equação com mais de uma incógnita são muito frequentes em situações do nosso dia a dia, e sua discussão, por meio da organização e análise dos dados em tabelas, trabalha com o desenvolvimento de várias habilidades mate- máticas, como será descrito nesta Situação de Aprendizagem. Como se pode perceber, este Caderno apresenta inúmeras possibilidades de abordagem, porém, deve ficar a critério do professor a escolha daquelas que são mais ade- quadas ao seu programa e das maneiras para explorá-las. Sabemos, evidentemente, que o vo- lume apresenta uma quantidade grande de no- vas informações para o aluno, o que demanda um tempo maior reservado para a reflexão e a sistematização. Contamos com a leitura cuida- dosa das propostas aqui apresentadas, mas en- tendemos como legítimo que o professor faça seus cortes e recortes de maneira a adequá-las às suas necessidades. Na Situação de Aprendizagem 5, o trabalho com áreas de figuras planas é iniciado com o estu- do sobre equivalência de polígonos, isto é, polígo- nos que possuem a mesma área, embora sejam de formatos diferentes. Em seguida, propomos al- guns procedimentos de estimativa com o auxílio de malhas. Para o cálculo da área de polígonos, exploramos a necessidade do uso e da demons- tração de fórmulas, apoiando-nos na decomposi- ção de figuras e no cálculo da área de retângulos, procedimento que consideramos conhecido pelos alunos. Na etapa seguinte, os exercícios propos- tos como exemplos visaram explorar situações de análise de informações contidas no enunciado ou na figura para a aplicação de fórmulas. Vale res- saltar que os cálculos de áreas de polígonos esta- rão presentes em várias situações do volume, não se esgotando, portanto, nesse momento. Na Situação de Aprendizagem 6, apresen- tamos o teorema de Tales e suas aplicações em situações contextualizadas. Como ponto de partida, propomos algumas situações que exploram, de forma intuitiva, a propriedade que o teorema estabelece. A demonstração do teorema de Tales, além de dar continuida- de aos processos de demonstração iniciados com as deduções das fórmulas das áreas dos polígonos, permite explorar uma habilidade frequentemente aplicada na Matemática: a capacidade de generalização e validação de fatos apoiados em situações intuitivas. Na Situação de Aprendizagem 7, o teorema de Pitágoras é o foco da aprendizagem. Nela, apresentamos uma sequência de atividades que explora, em uma perspectiva histórica, a análi- MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 9 1/27/16 9:02 AM 10 se de fatos relacionados a padrões numéricos e geométricos que, por sua vez, tornam-se argu- mentos na demonstração desse teorema. Esta Situação de Aprendizagem também apresenta um conjunto de exercícios exemplares que per- mite a identificação e a aplicação do teorema de Pitágoras em situações contextualizadas. Vale ressaltar que, neste momento, privilegiamos os cálculos que envolvem raízes de quadrados perfeitos, uma vez que os números irracionais são objeto de estudo do volume 1 da 8a série/ 9o ano. Caso o professor ache conveniente trabalhar com esses números no contexto do teorema de Pitágoras, pode apoiar-se em apro- ximações ou mesmo no uso da calculadora. Dando continuidade ao estudo iniciado na 6a série/7o ano, quando foram trabalhados Quadro geral de conteúdos do volume 2 da 7a série/8o ano do Ensino Fundamental Unidade 1 – Equações de 1o grau (problemas). Unidade 2 – Equações e inequações de 1o grau (problemas). Unidade 3 – Sistema de coordenadas cartesianas.Unidade 4 – Transformações geométricas no plano. Unidade 5 – Sistemas de equações lineares (método da adição). Unidade 6 – Sistemas de equações lineares (método da substituição). Unidade 7 – Sistemas de equações lineares (interpretação gráfica). Unidade 8 – Equações com soluções inteiras. Unidade 9 – Apresentação do teorema de Tales. Unidade 10 – Reconhecimento e aplicação do teorema de Tales em situações de contexto. Unidade 11 – Apresentação do teorema de Pitágoras. Unidade 12 – Reconhecimento e aplicação do teorema de Pitágoras em situações de contexto. Unidade 13 – Apresentação do cálculo de áreas de figuras planas. Unidade 14 – Áreas de figuras planas. Unidade 15 – Prismas. Unidade 16 – Problemas métricos envolvendo área e volume de prismas. os poliedros e a relação de Euler, a Situação de Aprendizagem 8 trata dos prismas e dos cálculos métricos relacionados a eles, como a medida de diagonais, a área da superfície e o volume. O trabalho com os prismas também visa construir um padrão de formalização de conceitos relativos a objetos espaciais, que se- rão explorados na 8a série/9o ano com os estu- dos do cilindro. Mais uma vez, vale lembrar que as situa- ções-problema propostas aqui têm por objeti- vo auxiliar a prática educativa. São exercícios exemplares que devem ser combinados àque- les que o professor acumulou em seus anos de docência. Fica a critério do professor a esco- lha e a exploração mais detalhadas das Situa- ções de Aprendizagem propostas. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 10 1/27/16 9:02 AM 11 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1 EXPANDINDO A LINGUAGEM DAS EQUAÇÕES Conteúdos e temas: equações de 1o grau; equações variadas (resolução por métodos não algorítmicos); inequações. Competências e habilidades: leitura e interpretação de enunciados; transposição entre as lin- guagens escrita e algébrica; raciocínio lógico dedutivo. Sugestão de estratégias: equacionar e resolver problemas de maneiras diferentes confron- tando resultados e identificando equivalências; utilizar a heurística como método de inves- tigação da solução de equações; estudar desigualdades por meio da resolução de problemas contextualizados. Nesta Situação de Aprendizagem, discu- tiremos aspectos relacionados com a leitura, interpretação de enunciados e transcrição das informações para a linguagem algébrica. O trabalho prossegue com a resolução de pro- blemas envolvendo equações de 1o grau, utili- zando o recurso de organização das informações em tabelas. Roteiro para aplicação da Situação de Aprendizagem 1 O estudo da Álgebra no Ensino Funda- mental inicia-se de forma organizada e inten- cional na 6a série/7o ano, com o uso de letras na representação de problemas que envolvem regularidades, padrões e relação entre gran- dezas. Ainda na 6a série/7o ano, o aluno deve tomar contato e reconhecer as equações sim- ples como um importante recurso para orga- nizar e representar informações. Assim, parte significativa do empenho do professor como o parceiro mais experiente do aluno deve consis- tir em selecionar adequadamente problemas que permitam a maior abrangência de situa- ções passíveis de transposição da linguagem materna para a linguagem da álgebra. Outro objetivo que também deve ser atingido na 6a série/7o ano é o da sistematização de métodos de resolução de equações simples de 1o grau. De acordo com esta proposta de planeja- mento, o volume 2 da 7a série/8o ano será dedi- cado à sequência do estudo da Álgebra, sendo, portanto, indispensável que o professor avalie, no início do curso, em que estágio encontra-se o conhecimento dos alunos no que diz respeito à transposição de problemas da língua escrita para a Álgebra (e vice-versa) e ao tipo de equa- ção que o aluno consegue resolver por um mé- todo que não seja apenas o de tentativa e erro. Feita essa avaliação, a sequência de trabalho do volume poderá ser planejada, tendo como obje- tivo a ampliação do repertório de situações de SITUAÇÕES DE APRENDIZAGEM MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 11 1/27/16 9:02 AM 12 transposição entre linguagens e a ampliação de estratégias de resolução de equações mais complexas (ainda com o foco voltado às equa- ções de 1o grau). Nesta Situação de Aprendiza- gem, apresentaremos algumas possibilidades de trabalho nessa direção. A leitura atenta de um problema é o pri- meiro passo no caminho da transposição para a linguagem algébrica, mas estudos indicam que apenas a boa leitura não é garantia para a transposição correta. Veja, por exemplo, a seguinte situação-problema apresentada a es- tudantes universitários e os seus resultados: usando as variáveis A para número de alunos e P para o de professores, escreva uma equa- ção para representar a afirmação “há seis vezes mais alunos do que professores nesta universi- dade”. A resposta correta não é 6A = P, apesar de boa parte dos estudantes ter assinalado essa alternativa. Se essa fosse a resposta, para um total de 10 alunos teríamos 60 professores, exa- tamente o contrário do que afirma o enuncia- do. O correto seria A = 6P. Aproveitando esse exemplo, uma estraté- gia importante que merece ser discutida pelo professor com seus alunos é a da verificação. Note que, após a transposição entre as lin- guagens, que conduziu equivocadamente à expressão 6A = P, caso o aluno confrontasse seu resultado com um exemplo numérico, é possível que tivesse identificado seu erro. Bas- taria, nesse caso, atribuir um valor qualquer para A, como 10, obtendo em seguida 60, o que indicaria que, para cada aluno, teríamos 6 professores. Confrontando esse resultado com as informações do texto, fica evidente que a correção a ser feita é a da troca entre A e P na expressão errada, resul tando correta- mente na expressão A = 6P (nesse caso, para 1 professor temos 6 alunos; para 2 professo- res temos 12 alunos; para 3 professores temos 18 alunos; e assim sucessivamente). Veremos a seguir alguns exemplos que podem ser utilizados para o mesmo tipo de trabalho. 1. Escreva uma sentença ma- temática que represente a se- guinte frase: “X reais a menos que Y reais é igual a 40 reais.” É possível que boa parte dos estudantes responda X – Y = 40, quando o correto seria Y – X = 40. Um exemplo numérico pode ajudá-los a esclarecer a questão: “Dez reais a menos que 50 reais é igual a 40 reais” (50 – 10 = 40). 2. Se X operários constroem um muro em Y horas, quantas horas serão necessárias para que o triplo do número de operários construa o mesmo muro? (Admita operá- rios com mesmo rendimento.) A resposta correta não é 3Y, porque o problema em questão envolve grandezas “inversamente proporcionais”, ou seja, quanto maior o número X de operários, menor o número Y de horas necessárias para levantar o muro (o dobro de X implica a metade de Y, o triplo de X implica a terça parte de Y, e assim por diante). A resposta correta é Y 3 . Veja como um exemplo numérico seria útil na identificação do erro da expressão 3Y: MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 12 1/27/16 9:02 AM 13 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 Se X = 1 operário e Y = 6 horas, X = 3 operários construiriam o muro mais rapidamente, na terça parte do tempo, ou seja, em 2 horas. Nesse caso, evidencia-se que a resposta 3Y, que resultaria em 3 ⋅ 6 = 18 horas, está errada. Outro aspecto que pode ser trabalhado na verificação das estratégias de transposição de problemas para a linguagem algébrica é o uso adequado da notação, como veremos na ativi- dade a seguir. 3. Escreva uma expressão, com as letras indica- das na figura, para a área do retângulo. a b c Alguns alunos podem escrever que a área é igual a “a ⋅ b + c”, quando o correto seria “a ⋅ (b + c)”. Nesse caso específico, a verificação com números pode conduzir a dois tipos de si- tuação, como veremos usando osvalores numéricos a = 3, b = 4 e c = 2: Situação 1: o aluno arma a conta 3 ⋅ 4 + 2 e conclui que o resultado é 18. Nesse caso, ele obteve o resultado esperado para o problema, mas a partir de uma expressão escrita de forma errada para sua resolução (pela expressão formulada, o resultado seria 14). Duas hipóteses podem ser levantadas nessa situação: ele escreveu a expressão com letras, mas não a utilizou quando foi fazer a verificação com números (fez a verificação apenas interpretando a figura), ou ele escreveu a expressão e, ao substituir os números, não associou a ideia de que, em uma expressão com multiplicações e somas, faze- mos primeiro as multiplicações. Situação 2: o aluno escreve a conta 3 ⋅ 4 + 2, lembra-se da or- dem das operações (primeiro a multiplicação e depois a adi- ção) e conclui que o resultado é 14. Nesse caso, seu cálculo está correto para a expressão, mas não é a solução do pro- blema, porque partiu de uma expressão errada. A primeira situação evidencia a necessidade de o professor retomar com os alunos a ordem das operações, e a segunda sugere que o professor explore mais a ideia de verificação que, no caso desse problema, implicaria confrontar o resul- tado 14 com o cálculo por substituição direta de valores na figura, como se vê a seguir: 3 4 6 Área = 3 ⋅ 6 = 18 ≠ 14 2 Uma atividade importante que também deve ser praticada é a da passagem da lingua- gem algébrica para um problema concreto e escrito na nossa língua. As estratégias de ve- rificação também devem ser usadas nesse tipo de problema. 4. Escreva por extenso uma sentença que for- neça a mesma informação que a expressão X = 5Y fornece. Uma resposta tipicamente errada seria: “X = número de figurinhas de João e Y = número de figuri- nhas de Paulo. Logo, Paulo tem o quíntuplo do número de figurinhas de João.” Nesse caso, partindo do enunciado criado pelo aluno, se João tem 3 figurinhas, Paulo terá 15, que é o quíntuplo de 3, ou seja, se X = 3, Y tem que ser igual a 15, o que se verifica pela expressão X = 5Y indicada no enunciado do problema. Para corrigir a resposta do aluno, bastaria trocar Paulo e João na frase que relaciona seus números de figurinhas. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 13 1/27/16 9:02 AM 14 Com relação aos procedimentos de resolu- ção de equações, esta proposta de planejamen- to sugere que na 6a série/7o ano o aluno já tenha tido contato com os métodos de resolução por operação inversa (“desfazer operações”) e por equações equivalentes (método da “ba- lança”), e que na 7a série/8o ano ele consiga resolver equações mais complexas usando quaisquer desses métodos. É claro que, com orientação do professor, a prática dos alunos na resolução de equações será encaminhada para um procedimento que incorpore ideias de ambos os métodos, porém é importan- te que o professor compreenda que frases como “muda de lado e troca o sinal” devem ser evitadas, porque, além de sugerirem uma ideia errada, induzem a uma série de equívocos, por exemplo, o de resolver a equação 2x = 5 como x = 5 − 2 ⇒ x = 3, ou a equação x + ×+ = x 2 3 como x + x = 6 ⇒ x = 3. Nos dois casos, a melhor conduta do professor seria explicitar a operação que está sendo feita: 2x = 5 ⇒ dividindo ambos os membros por 2, teremos x = 5 2 . x + x x + = → 2 3 = 3 ⇒ multiplicando ambos os mem- bros por 2, teremos 2x + x = 6, ou seja, 3x = 6. Por fim, dividindo ambos os mem- bros por 3, teremos x = 2. Na 6a série/7o ano, a expectativa é de que o aluno consiga resolver problemas que possam ser traduzidos por equações simples de 1o grau, por exemplo: = =– , – – 2 3 1 4 2 x x + 3 2 3 4 2 6 2 3 5 3 2 1 1 2 x x x x x x– , – ,= + + = −( ) = =– , – – 2 3 1 4 2 x x + 3 2 3 4 2 6 2 3 5 3 2 1 1 2 x x x x x x– , – ,= + + = −( ) = =– , – – 2 3 1 4 2 x x + 3 2 3 4 2 6 2 3 5 3 2 1 1 2 x x x x x x– , – ,= + + = −( ) = =– , – – 2 3 1 4 2 x x + 3 2 3 4 2 6 2 3 5 3 2 1 1 2 x x x x x x– , – ,= + + = −( ) Citamos, a seguir, alguns exemplos de equações de 1o grau mais complexas, que nos parecem mais apropriadas de ser trabalhadas na 7a série/8o ano: x 3 + 2 5 2 = x 4 , x + 1 x – 4 = 2 – 3x x – 4 x 3 + 2 5 2 = x 4 , x + 1 x – 4 = 2 – 3x x – 4 (com x ≠ 4) 3 5 3 2 – 3x 4 = 3x – 1 2 , 2(–2x + 3) 7 – 3 = x 2 + 2x( ) 3 5 3 2 – 3x 4 = 3x – 1 2 , 2(–2x + 3) 7 – 3 = x 2 + 2x( ) O estudo de equações de 1o grau constitui um tema muito rico para o trabalho com reso- lução de problemas. O aluno deve reconhecer nesse estudo que as equações constituem uma ferramenta importante para a representação e resolução de problemas cujo encaminhamento por meio de recursos aritméticos seria muito complicado. Nesse sentido, o professor deve in- centivar que os alunos busquem inicialmente so- lucionar os problemas por meio da Aritmética e que, constatada a dificuldade, saibam uti- lizar de maneira apropriada o recurso algé- brico das equações para encontrar a resposta procurada. A seguir, veremos alguns exemplos MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 14 1/27/16 9:02 AM 15 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 de problemas que cumprem essa função. Inú- meros outros exemplos podem ser criados ou encontrados nos livros didáticos. 5. Ao repartir uma conta de R$ 78,00 no res- taurante AL GEBRÁ, três amigos estabele- ceram que: f Rui pagaria 3 4 do que Gustavo pagou; f Cláudia pagaria R$ 10,00 a menos que a terça parte do que Gustavo pagou. Que valor da conta coube a cada um dos três amigos? Em primeiro lugar, é importante que o professor oriente uma estratégia de organização das informações, que pode ser feita por meio de uma tabela. Na montagem dessa tabela, chama- remos de x a quantia paga por um dos três amigos e, sempre que possível, o professor deve pedir que os alunos montem outras tabelas chamando de x a quantia paga por outra pessoa. Essa atividade de mudar o significado da incógnita é útil para o trabalho com a ideia de operação inversa e para a discus- são de que, apesar de encontrarmos valores diferentes para x dependendo de onde ele estiver na tabela, a resposta final do problema sempre será a mesma, seja qual for a escolha de posição para x. Tabela 1 Rui 3x 4 3x 4 + x + x 3 – 10 = 78 x = 42,24 Rui: R$ 31,68 Gustavo: R$ 42,24 Cláudia: R$ 4,08 Gustavo x Cláudia x 3 –10 Tabela 2 Rui 9(x + 10) 4 9(x + 10) 4 + 3(x + 10) + x = 78 x = 4,08 Rui: R$ 31,68 Gustavo: R$ 42,24 Cláudia: R$ 4,08 Gustavo 3(x + 10) Cláudia x Tabela 3 Rui x x + 4x 3 + 4x 9 – 10 = 78 x = 31,68 Rui: R$ 31,68 Gustavo: R$ 42,24 Cláudia: R$ 4,08 Gustavo 4x 3 Cláudia 4x 9 – 10 O equacionamento mais natural é o da Tabela 1, que, por sua vez, recai em uma equação de resolução supostamente já conhecida de um aluno de 7a série/8o ano. Partindo da Tabela 1 e do equacionamento obtido, o aluno terá encon- trado como resultado para Rui, Gustavo e Cláudia, respecti- vamente, os valores de R$ 31,68, R$ 42,24 e R$ 4,08. Espera- -se, portanto, que equacionamentos com a colocação de x como o valor da conta a ser paga por outra pessoa que não Gustavo produzam os mesmos resultados finais para cada uma das três pessoas. De posse dessa conclusão, e tendo montado as Tabelas 2 e 3, o aluno poderá investigar estra- tégias de resolução das equações decorrentes dessas duas tabelas, em particular nos interessando as estratégias de re- solução da equação decorrentes da Tabela 2, que é mais difícil do que as outras. No caso da equação da Tabela 2, o aluno sabe que seu resultado final tem que ser x = 4,08 e, a partir dessa informação, deverá descobrir eventuais erros no seu processo de resolução da equação, se ele não tiver conduzido a esse valor. O erro mais frequente, e que mere- ce um comentário do professor, é: MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 15 1/27/16 9:02 AM 16 Aomultiplicar por 4 os dois membros, o aluno escreve a equação: 9(x + 10) + 12(4x + 40) + 4x = 312, quando o correto seria 9(x + 10) + 12(x + 10) + 4x = 312 ou 9(x + 10) + 3(4x + 40) + 4x = 312. Uma boa estratégia que pode ser sistematizada ao final dessa discussão para evitar erros como o mencionado é: 1. Aplicamos a propriedade distributiva eliminando parênteses. 2. Frações com o numerador escrito como soma ou subtra- ção devem ser transformadas em frações com numerador simples (apenas um número ou uma letra, ou um número multiplicando uma letra). 3. Multiplicamos os dois membros (termo a termo) pelos de- nominadores das frações ou, de forma mais direta, pelo MDC dos denominadores. Nesse caso, a resolução corresponderia às seguintes etapas: I) 9(x + 10) 4 + 3(x + 10) + x = 78 II) 9(x + 90) 4 + 3x + 30 + x = 78 III) 9x 4 + 90 4 + 3x + 30 + x = 78 IV) 9x + 90 + 12x + 120 + 4x = 312 25x = 102 ⇒ x = 4,08 Desafio! 6. Se de 220 subtrairmos a idade de uma pessoa, obtemos uma aproximação da frequên- cia cardíaca máxima por minuto que ela tolera em atividade física intensa. Sabe-se que a frequência cardíaca máxima de Renê é 24 23 da de Bernardo. Se a frequência cardíaca máxima de Renê é igual a 16 3 da idade de Bernardo, determine a idade e a frequên cia cardíaca máxima dos dois amigos. Adotando o mesmo tipo de procedimento usado na resolução do problema anterior, equacionaremos esse problema utili- zando tabelas. Tabela 1 Idade Frequência cardíaca máxima 24(220 – x) 23 = 16x 3 x = 36 Renê: 28 anos e FCmáx = 192 Bernardo: 36 anos e FCmáx = 184 Renê 220 – 24(220 – x) 23 24(220 – x) 23 Bernardo x 220 − x Tabela 2 Idade Frequência cardíaca máxima 220 – x = 16 3 220 – 23(220 – x) 24 x = 28 Renê: 28 anos e FCmáx = 192 Bernardo: 36 anos e FCmáx = 184 Renê x 220 − x Bernardo 220 – 23(220 – x) 24 23(220 – x) 24 MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 16 1/27/16 9:02 AM 17 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 Tabela 3 Idade Frequência cardíaca máxima 24x 23 = 16 3 (220 – x) x = 184 Renê: 28 anos e FCmáx = 192 Bernardo: 36 anos e FCmáx = 184 Renê 220 – 24x 23 24x 23 Bernardo 220 − x x Tabela 4 Idade Frequência cardíaca máxima x = 16 3 220 – 23x 24 x = 192 Renê: 28 anos e FCmáx = 192 Bernardo: 36 anos e FCmáx = 184 Renê 220 − x x Bernardo 220 – 23x 4 23x 4 Para a montagem das tabelas, é importante que o aluno compreenda inicialmente a seguinte informação do enunciado: FCmáx = 220 – I, onde FCmáx é a frequência cardíaca máxima do indivíduo de idade I. Para compreender essa relação, alguns exemplos podem ser úteis. Um indivíduo de 20 anos tem frequência cardíaca máxima 200 porque 220 – 20 = 200. Do mesmo modo, um indivíduo com fre- quência cardíaca máxima igual a 200 tem 20 anos de idade, porque 220 – 200 = 20. Um indivíduo de 30 anos tem frequência cardíaca máxima 190, porque 220 – 190 = 30. Da mesma maneira, um indivíduo com frequência cardíaca máxima igual a 190 tem 30 anos de idade, porque 220 – 190 = 30. Segue que um indivíduo de idade I tem FC máxima igual a 220 – I, e um indivíduo de frequência cardíaca máxima FCmáx tem idade I igual a 220 – FCmáx. Na Tabela 3, colocamos x na frequência cardíaca máxima de Bernardo, o que implica dizer que sua idade será 220 − x. Como a fre- quência cardíaca máxima de Renê é 24 23 da de Bernardo, então a FCmáx de Renê será 24x 23 . A partir da FCmáx de Renê, concluímos que sua idade tem que ser 220 – 24x 23 . Note que o caminho feito para a organização dos dados na Tabela 3 foi: x Para as Tabelas 1, 2 e 4 os caminhos foram: x Tabela 4 x Tabela 1 x Tabela 2 MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_A_2014-2017.indd 17 1/29/16 10:04 AM 18 a Segundo o Dicionário Houaiss da língua portuguesa, heurística: arte de inventar, de fazer descobertas; ciência que tem por objeto a descoberta de fatos. Tendo em vista a resolução das equações decorrentes de cada uma das tabelas, é importante, mais uma vez, destacar que o aluno deverá compreender que o valor de x obtido em cada uma delas é diferente porque diz respeito a uma informação diferente da tabela, porém, as respostas finais sobre as idades e frequências cardíacas máximas de Renê e Bernardo devem ser iguais nas quatro tabelas, o que pode ser utilizado como recurso para corrigir eventuais erros no procedimento de resolução das equações. 7. Escreva uma expressão com le- tras que represente corretamente cada um dos enunciados: a) João tem o triplo da idade de Maria, que, por sua vez, tem a metade da idade de Ana. Chamando a idade de Ana de A, temos: idade de João = = (3 ⋅ A) 2 e idade de Maria = A 2 . b) O galinheiro de Cláudio tem 20 galinhas a mais do que o de Paula. Chamando de C e P o total de galinhas do galinheiro de Cláudio e Paula, teremos C = P + 20. c) X laranjas, em quantidade menor que uma dúzia, são Y laranjas. Y = 12 – X, ou, de forma equivalente, X = 12 – Y. 8. Escreva uma situação real que poderia ser descrita pelas expressões: a) Y = X + 2 Luiz tem 2 anos a mais que Pedro, sendo Y a idade de Luiz e X, a de Pedro. b) 2 · X + 3 · Y = 50 Lúcia gastou R$ 50,00 na compra de X mercadorias de R$ 2,00 e Y mercadorias de R$ 3,00. c) X = 2 · Y 3 + 4 Érica tem 4 anos a mais do que dois terços da idade de sua prima Tarsila, sendo X a idade de Érica e Y, a de Tarsila. 9. Léo, Mário e Norberto vão repartir 60 figuri- nhas. Eles decidiram que Léo receberá 5 figu- rinhas a mais do que Norberto e que Mário ficará com 3 4 do total de figurinhas que Nor- berto vai receber. Calcule quantas figurinhas cada um dos três amigos deve receber. Léo, Mário e Norberto receberão 25, 15 e 20 figurinhas, res- pectivamente. Um curso de equações necessariamente tem que dar atenção à técnica de resolução, mas não deve dar ênfase maior a ela do que ao uso do raciocínio lógico. Não é razoável que se faça uso de técnicas em problemas de equações nos quais a solução pode ser obtida diretamente pelo uso da heurísticaa, como co- mentaremos a seguir. O ambiente de estudo das equações é extre- mamente adequado ao exercício da heurística, já que muitas vezes uma equação pode ser re- solvida por estratégias diferentes das que nor- malmente faríamos com o uso das técnicas. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 18 1/27/16 9:02 AM 19 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 O exercício de resolver equações por caminhos mais inventivos do que o da técnica é funda- mental para o desenvolvimento do pensamento matemático e, portanto, deve sempre ser incen- tivado. A seguir, apresentamos uma atividade em que o aluno tem que resolver uma série de equações, mas, na maioria dos casos, as técni- cas conhecidas por ele não são suficientes para resolver os problemas, o que deve motivar a busca de soluções inventivas. O professor deve observar que na lista incluímos equações de 2o grau, de 3o grau, com frações algébricas, ex- ponenciais, equações com radicais, equações com mais de uma solução, equações sem solu- ção e até equações com infinitas soluções, sendo que todas podem ser resolvidas por um aluno de 7a série/8o ano sem o uso da técnica. 10. As técnicas estudadas para resolver equações são impor- tantes porque organizam al- guns procedimentos algébricos, mas nunca devemos perder de vista a heurística. Todas as equações a seguir podem ser resolvidas sem o uso das técnicas algébricas. Descu- bra a solução de cada uma usando o méto- do heurístico e registre com palavras o seu raciocínio. Lembre-se de que uma equação pode não ter solução, pode ter apenas uma solução, pode ter mais de uma solução ou até mesmo infinitas soluções. a) 3x + 1 = 82 b) 1 x + 1 = – 1 5 c) x2 = 25 d) x2 + 2 = 51 e) (x + 1)2 = 9 f) x2 = –16 g) 2x2 = 2 9 8 2x = h) 2x + 1 = 16 i) 52 – x = 25 j) (x + 5) ⋅ (x – 3) = 0 k) x(x + 1) ⋅ (x + 2) ⋅ (x + 3) = 0 l) x + 1 =x + 2 m) 5 x + 1 = 0 n) x + 2 3x = 1 o) 2x – 1 x + 4 = 1 p) (2x)3 = 64 q) (2x + 1) ⋅ (3x + 3) = 0 r) x + =3 25= 25 s) 81 3 1x = = 1 t) 1 = 1 29 2 3 = x – u) 3 5 152 6x x+ = –= –15 v) 2 1 41 13 41 x – –= = 2 1 41 13 41 x – –= MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 19 1/27/16 9:02 AM 20 w) x3 = – 8 x) 1 5 0 x = = 0 y) 0 ⋅ x = 0 a) Basta investigar as potências de 3 até encontrar alguma cuja soma com 1 resulte 82. A resposta é x = 4, porque 34 = 81. b) O denominador da fração do primeiro membro tem que ser igual a –5 para que a igualdade seja verdadeira com o segundo membro. Para que x + 1 seja igual a –5, x tem que ser igual a –6. c) Os números que elevados ao quadrado resultam 25 são 5 e –5. É provável que os alunos encontrem apenas a resposta positiva e que se surpreendam com o fato de encontrarmos duas soluções para uma equação. d) Tirando 2 de 51 resulta 49, o que implica dizer que procu- ramos um número cujo quadrado seja 49. Resposta: 7 e –7. e) –3 e 3 são os números cujo quadrado é 9, mas, como esta- mos elevando x + 1 ao quadrado, procuramos x + 1 = –3 e x + + 1 = 3, ou seja, x = –4 ou x = 2. f) Não existe número real cujo quadrado seja negativo, por- tanto, a equação não possui solução em IR. g) A metade de 9 8 é 9 16 . Então, procuramos um número que, elevado ao quadrado, resulte 9 16 . Resposta: 3 4 e – 3 4 . h) Como 24 = 16, procuramos um número que somado a 1 resulte em 4, que é o número 3. i) Análogo ao anterior, o x procurado é 0. j) Se o produto de dois números é zero, neces sa ria mente um deles é zero (ou ambos são 0). Segue, portanto, que x é igual a –5 ou 3. k) Análogo ao anterior, x pode ser 0, –1, –2 ou –3. l) Não há valor de x que torne a igualdade verdadeira, por- tanto, essa é uma equação “sem solução” (a solução é um conjunto vazio). m) Como fração indica uma divisão, jamais poderemos ter uma fração de numerador diferente de zero que seja igual a zero. Portanto, essa é outra equação de so- lução vazia. n) Se uma fração é igual a 1, necessariamente seu nu- merador é igual ao seu denominador, o que implica dizer que estamos procurando o x que resolva a equa- ção x + 2 = 3x. Resposta: x = 1. o) Análogo ao anterior. Resposta: x = 5. p) Inicialmente, procuramos um número que, elevado ao cubo, resulte 64, que é o número 4. Em seguida, a pergunta passa a ser: qual é o expoente de uma potência de 2 para que o resultado seja 4? Resposta: 2. Esse exercício pode ser usado para discutir ou recordar a propriedade (am)n = a m ⋅ n. q) Análogo ao raciocínio dos exercícios j e k. Resposta: – 1 2 ou –1. r) O quadrado de 25 é 625. Então, procuramos um número que, somado a 3, resulte 625. Esse número é 622. s) 3x tem que ser igual a 81 para que a fração do lado esquer- do seja equivalente a 1. O expoente que faz 3x ser igual a 81 é 4, que é a resposta da equação. t) Análogo ao anterior. Resposta: x = 5. u) Seja qual for o valor de x, sabemos que x 2 e x 6 serão números não negativos, portanto, a equação não possui solução (em IR). v) Uma vez que os dois membros representam equações de denominador 41, temos que ter 2x – 1 = –13, ou seja, x = – 6. w) –2 é um número que, elevado ao cubo, resulta –8 (nes- se exercício, o professor pode comentar com os alunos que em um conjunto numérico, o qual será estudado no futuro, a equação do problema terá outras duas soluções além do –2). x) De modo análogo aos exercícios m e u, o problema não tem solução (o professor deve aproveitar esse exercício para discutir que x = 0 não é uma solução do problema). y) Qualquer valor para x resolve a equação, portanto, é uma equação com infinitas soluções. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 20 1/27/16 9:02 AM 21 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 Professor, dependendo do interesse da tur- ma, os seguintes comentários podem ser feitos ao longo da correção dessa atividade: f As equações a, h, i, p, s, t e x recebem o nome de equações exponenciais. Você consegue imaginar o porquê desse nome? Porque a incógnita se encontra em um expoente. f Na 1a série do Ensino Médio, você vai aprender técnicas para resolver equações exponenciais. f As equações b, m, n e o recebem o nome de equações com frações algébricas. Você consegue imaginar o porquê desse nome? Porque são equações que envolvem frações escritas com in- cógnitas no denominador. f Na 7a série/8o ano e na 8a série/9o ano, você vai aprender técnicas para resolver equa- ções com frações algébricas. f As equações c, d, e, f, g, j, k, l, q, u, v, w e y recebem o nome de equações algébricas (ou equações polinomiais). O grau de uma equação algébrica varia de acordo com o maior expoente que a incógnita assume quando a equação está escrita na forma mais simples possível. As estratégias de re- solução das equações algébricas de 1o grau você começou a ver na 6a série/7o ano, e continua aprendendo na 7a série/8o ano. Na 8a série/9o ano, você aprenderá técni- cas para resolução de equações algébricas de 2o grau. Na 3a série do Ensino Médio, você vai estudar técnicas para resolver al- gumas equações algébricas de grau maior ou igual a 3. f A equação r chama-se equação irracional (equação que possui a incógnita no radicando). f Para sua surpresa, algumas equações para as quais você não encontrou solução têm uma ou mais respostas, mas, para encontrá- -la(s), você terá que expandir seus conhe- cimentos sobre conjuntos numéricos. Por exemplo, as equações f e u têm soluções no conjunto numérico dos números complexos. A equação w, para a qual você só encon- trou uma solução, possui mais duas solu- ções no conjunto dos números complexos. Mas fique atento, pois existem equações que não possuem solução, seja qual for o conjunto numérico assumido; ou seja, sua solução sempre será o conjunto vazio. São exemplos de equações com solução conjun- to vazio: l, m e x. f Existem muitos outros tipos de equação que exploram contextos matemáticos que você ainda não conhece, então, seja bem-vindo ao maravilhoso mundo das equações que você só está começando a aprender (refe- rimo-nos, nesse caso, às equações trigono- métricas, matriciais e logarítmicas). A investigação das equações, que são sen- tenças matemáticas em que aparecem o sinal de igualdade (=) e uma ou mais incógnitas, estabe- lece quase de forma natural uma porta de en- trada para o estudo das sentenças matemáticas com uma ou mais incógnitas, nas quais aparece um sinal de desigualdade (>, <, ≅ ou ≈). Dois aspectos devem ser destacados na in- trodução ao estudo das inequações. Em pri- meiro lugar, é importante que o professor evite a formulação de regras como “multiplica por negativo e troca o sinal da desigualdade” sem MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 21 1/27/16 9:02 AM 22 que antes tenha sido trabalhada com segu- rança uma compreensão significativa de tal “regra prática”. Em segundo lugar, deve-se procurar, na medida do possível, problema- tizar o uso das inequações em situações con- cretas de resolução de problemas. A seguir, apresentamos alguns problemas que contem- plam esse objetivo. 11. A figura indica uma folha de latão que será usada na montagem de uma peça (as medi- das estão em metros). 2x + 4 x + 10 2x + 4 x x x x a) Determine todos os valores possíveis de x (em metros) para que o perímetro da folha seja maior ou igual a 64 m. 2(2x + 4 + x) + 2(x + x + 10 + x) ≥ 64 ⇒ x ≥ 3 metros. b) Determine todos os valores possíveis de x (em metros) para que a soma dos com- primentos representados em vermelho seja menor que a soma dos demais com- primentos que completam o perímetro da folha. 2(2x + 4 + x + x) < 2(x + 10) + x + x ⇒ x < 3. Nesse caso, é im- portante que se observe a figura para identificar a condição de existência de x (para que a figura exista, temos que ter x > 0). Portanto,a resposta do problema deve atender simul- taneamente às condições x < 3 e x > 0, o que pode ser escrito, resumidamente, como 0 < x < 3, com x dado em metros. 12. Para produzir x litros de uma substância, o custo por litro depende da quantidade pro- duzida, ou seja, depende do valor de x. Em dada situação, o custo por litro é expresso pela relação C = 1 000 – 1,5x. A empresa que fabrica essa substância desenvolveu um novo processo de produção que pode ser feito ao custo (por litro) dado pela fórmula C = 940 – 1,4x. Pergunta-se: a) Deseja-se produzir 450 litros da subs- tância. Em qual dos dois processos o custo por litro será menor? E se a quan- tidade a ser produzida for 620 litros? Para x = 450, o processo antigo implica um custo de (1 000 – – 1,5 ⋅ 450) = R$ 325,00 por litro; e o novo, um custo de (940 – – 1,4 ⋅ 450) = R$ 310,00 por litro. Para x = 620, o processo antigo im- plica um custo de (1 000 – 1,5 ⋅ 620) = R$ 70,00 por litro, e o novo, um custo de (940 − 1,4 ⋅ 620)= R$ 72,00 por litro. Portanto, para 450 litros, o custo por litro dado pela fórmula antiga é maior que o dado pela fórmula nova e, para 620 litros, a situação se inverte. b) Determine todos os valores de x para os quais o custo por litro no novo processo de produção é menor do que o custo por litro no processo antigo. Procura-se a solução da inequação 940 − 1,4x < 1 000 − 1,5x, que é x < 600. Devemos ainda observar que, como x > 0, por- tanto, 0 < x < 600, com x dado em litros. 13. Para enviar uma mensagem do Brasil para os Estados Unidos via fax, uma empre- sa cobra R$ 3,40 pela primeira página e R$ 2,60 por página adicional, completa ou não. Calcule o maior número de páginas pos- sível de uma dessas mensagens para que seu preço não ultrapasse o valor de R$ 136,00. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 22 1/27/16 9:02 AM 23 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 Chamando de P o preço em R$ para enviar x páginas, temos: P = 3,4 + 2,6 ⋅ (x – 1) Calcular o maior número de páginas possível para que o pre- ço não ultrapasse R$ 136,00 resume-se a resolver e interpretar a inequação 3,4 + 2,6 ⋅ (x – 1) ≤ 136, com x inteiro. Resolven- do a inequação: 3,4 + 2,6x − 2,6 ≤ 136 ⇒ x ≤ 52. O maior número inteiro que é menor ou igual a 52 é o pró- prio 52, que é a resposta do problema. 14. Em um concurso com 20 ques- tões, para cada questão respondi- da corretamente o candidato ga- nha 3 pontos, e, para cada uma respondida de forma incorreta (ou não respondida), perde 1 ponto. Sabendo que para ser apro- vado o candidato deve totalizar na prova um mínimo de 28 pontos, calcule o menor número de questões respondidas correta- mente para que o candidato seja aprovado no concurso. Chamaremos de x o número de questões respondidas cor- retamente pelo candidato e de 20 – x o número de questões respondidas incorretamente ou não respondidas por ele. Se P é o total de pontos obtidos pelo candidato ao respon- der corretamente x questões, então a função que modela o problema é P = 3x – (20 – x), com x sendo um número inteiro tal que 0 ≤ x ≤ 20. O menor número de questões respondidas corretamente para que o candidato totalize um mínimo de 28 pontos será o menor inteiro que atende à inequação P ≥ 28. Resolvendo: 3x – (20 – x) ≥ 28 3x – 20 + x ≥ 28 4x ≥ 48 x ≥ 12. Portanto, no mínimo ele deve acertar 12 questões, to- talizando, nesse caso, exatamente 28 pontos. 15. Três planos de telefonia celular são apre- sentados na tabela a seguir: Plano Custo fixo mensal Custo adicional por minuto A R$ 35,00 R$ 0,50 B R$ 20,00 R$ 0,80 C R$ 0,00 R$ 1,20 a) Qual é o plano mais vantajoso para al- guém que utiliza 25 minutos por mês? Chamando-se de CA, CB e CC o custo total dos planos A, B e C para x minutos de uso, teremos: CA = 35 + 0,5 ⋅ x ⇒ CA = 35 + 0,5 ⋅ 25 = 47,5 CB = 20 + 0,8 ⋅ x ⇒ CB = 20 + 0,8 ⋅ 25 = 40 CC = 1,2 ⋅ x ⇒ CC = 1,2 ⋅ 25 = 30 Portanto, para 25 minutos de uso: CC < CB < CA. b) A partir de quantos minutos de uso mensal o plano A se torna mais vanta- joso que os outros dois? Queremos encontrar o menor valor de x para que CA < CB e CA < CC . CA < CB 35 + 0,5x < 20 + 0,8x, ou seja, x > 50 CB < CC 35 + 0,5x < 1,2x, ou seja, x > 50 Para qualquer valor de x maior do que 50 minutos, o plano A será mais barato que os planos B e C. Considerações sobre a avaliação Na Situação de Aprendizagem 1, discutimos a resolução de equações e inequações. No tema equações, demos continuidade à introdução feita na 6a série/7o ano sobre o assunto, apresentando MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 23 1/27/16 9:02 AM 24 situações mais complexas, passíveis de equa- cionamento, bem como equações de 1o grau de complexidade maior que as apresentadas na sé- rie/ano anterior. No que diz respeito às desigual- dades, nestes Cadernos, o estudo das inequações tem início na 7a série/8o ano e prossegue nas sé- ries/anos seguintes. Na 7a série/8o ano, entende- mos que o assunto deve ser tratado, sempre que possível, com maior ênfase dada à resolução de problemas, e não à tecnicidade, o que não quer dizer que o professor deva abandonar por com- pleto a sistematização de alguns procedimentos de resolução de inequações. Lembramos que o estudo das inequações está apenas começando na 7a série/8o ano e, certamente, será retomado com aprofundamento e outros matizes nas sé- ries/anos seguintes. Uma vez que o aluno estará aprofundando seus conhecimentos sobre equações nesse volu- me, é tarefa importante do professor prepará- -lo para uma boa leitura de enunciados e para a transposição de linguagens (do texto para a Álgebra e vice-versa). A leitura e a interpretação de enunciados será melhor quanto mais o aluno puder praticá-la com orientação do professor. O professor, por sua vez, deve evitar concentrar o curso apenas em problemas do tipo “resolva a equação...”, “determine o valor de x...” etc., sendo preferível que se privilegiem problemas com texto e contexto. Instrumentalizar os alu- nos para uma boa leitura de enunciados signi- fica orientá-los para que identifiquem os dados, as relações entre dados e a pergunta. Em segui- da, outra etapa importante é a da transposição das informações coletadas para a linguagem da Álgebra. Nesse momento, o professor deve estar atento às dificuldades específicas dos seus alu- nos para que possa elaborar a estratégia certa para a condução do curso. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2 COORDENADAS CARTESIANAS E TRANSFORMAÇÕES NO PLANO Conteúdos e temas: coordenadas; plano cartesiano; pares ordenados; transformações geométricas. Competências e habilidades: conhecer as principais características do sistema de coordenadas cartesianas; localizar pontos e figuras geométricas no plano cartesiano; realizar transforma- ções geométricas no plano usando operações com as coordenadas cartesianas. Sugestão de estratégias: análise e resolução de situações-problema; uso de um jogo para a fa- miliarização com o sistema de coordenadas; uso do plano para representar pontos e figuras. MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 24 1/27/16 9:02 AM 25 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 a análise gráfica da solução de um sistema de equações. No Ensino Médio, o gráfico cartesia- no será usado para a representação de diferen- tes tipos de função, da linear à exponencial. Inicialmente, propomos algumas atividades relacionadas à noção de localização antes de introduzir formalmente o sistema de coorde- nadas cartesianas. É importante explorar os conhecimentos prévios dos alunos em situa- ções de localização, tais como a procura de uma rua em um guia de endereços ou a localização de uma cidade em um mapa. A partir de alguns exemplos conhecidos, dis- cutiremos as principais características de um sis- tema de localização: a necessidade de um ponto de referência, as coordenadas e as dimensões envolvidas, as convenções adotadasetc. Em se- guida, destacamos os principais elementos do sistema de coordenadas cartesianas: o ponto de origem, a reta numérica, os eixos coordenados, os pares ordenados e o plano cartesiano. Feito isso, propomos uma série de atividades que têm por objetivo consolidar o conhecimento do sistema de coordenadas cartesianas. As ativi- dades 5 e 6 tratam da representação de figuras geométricas no plano cartesiano. Na atividade 8, propomos um jogo de batalha-naval matemático envolvendo coordenadas cartesianas. Da ativi- dade 9 em diante, introduzimos as transforma- ções geométricas no plano cartesiano: por meio de operações realizadas com as coordenadas cartesianas, exploraremos movimentos e trans- formações de figuras geométricas simples, como translação, reflexão, ampliação e redução. Nesta Situação de Aprendizagem, iremos am- pliar a noção de localização com base na explora- ção e na formalização do sistema de coordenadas no plano. Os alunos já trabalharam nas séries/ anos anteriores com a leitura e a representação de valores numéricos em retas e gráficos. Nesta etapa da escolaridade, pretende-se que eles com- preendam o sistema de coordenadas cartesianas como um modo organizado e convencionado para representar objetos e relações matemáticas. Em outras palavras, eles devem conhecer as principais características do plano cartesiano: que é constituído por dois eixos perpendiculares entre si, cada qual subdividido em partes iguais, representadas por números positivos e negativos; que o plano é dividido em quatro quadrantes etc. São essas características que fazem do plano car- tesiano um sistema apropriado para representar pontos, figuras geométricas, equações e funções. Contudo, há uma ressalva a se considerar: no plano cartesiano, os pontos representados nos dois eixos correspondem a números reais. Como os alunos ainda não estudaram a formação do conjunto dos reais e a reta real, trabalharemos neste momento apenas com pontos racionais. O que estamos chamando de coordenadas carte- sianas é um sistema de coordenadas racionais no plano. A formalização do plano cartesiano será feita posteriormente, a partir do estudo dos números reais e das funções. O conhecimento do sistema de coordenadas cartesianas também é importante para a conti- nuidade dos estudos em Álgebra. A representa- ção de pares ordenados (x; y) correspondentes a uma equação com duas variáveis possibilita MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 25 1/27/16 9:02 AM 26 Roteiro para aplicação da Situação de Aprendizagem 2 A ideia de localização Um dos desafios que se coloca para o profes- sor da 7a série/8o ano é como introduzir o sistema de coordenadas cartesianas de uma forma sig- nificativa para o aluno. Sugerimos que se explo- rem, inicialmente, algumas situações e alguns contextos em que a noção de localização seja familiar aos alunos. Um aluno da 7a série/8o ano provavelmente já se deparou com algum tipo de problema de localização, como encontrar uma rua em um guia de endereços, achar um livro em uma biblioteca ou, até mesmo, jogar batalha- -naval. Em todos esses exemplos, a noção de coordenada está diretamente envolvida. Nosso trabalho será fazer com que o alu- no saiba reconhecer e analisar os elementos que estão presentes em uma situação de loca- lização. Ele deverá se apropriar dos termos próprios da Matemática usados para localizar um objeto, como: origem, sentido, distância, escala, coordenada, reta numerada, eixos co- ordenados, plano cartesiano, par ordenado etc. As atividades propostas a seguir cami- nham nessa direção. Localização 1. Se quisermos localizar o en- dereço de uma pessoa, pode- mos recorrer a um guia de ruas. O guia funciona com um sistema de coorde- nadas de linhas e colunas. Para localizar uma rua, basta conhecer suas coordenadas, isto é, a linha e a coluna em que ela se en- contra. No caso do guia de ruas, esse cruza- mento de informações determina uma re- gião (quadrado) na qual a rua (ou parte dela) está localizada. Além disso, é preciso saber o número da página em que ela se en- contra. O mapa a seguir foi extraído da pá- gina de um guia de ruas da cidade de São Paulo. Faça o que se pede: R. Vadico R. M ende s Ca ldeir a R. Rodrigues dos Santos R. M onsenhor A ndrade R. Elisa Whitaker R. João Teodoro R. São Caetano R. São Caetano R. Mauá R. Miguel Carlos R. d a Ca nt ar ei ra R. P lín io R am os R. A nt ôn io P ai s Av. Mercúrio Av . d o Es ta do Av . d o Es ta do R. Be njam im d e Oli veira R. B ar ão d e D up ra t R. d a Ca nt ar ei ra R. Ge n. Ca rn eir o R. Fe rnan des S ilva R. S am pa io M ore ira R. da Alfândega R. Santa Rosa R. do Lucas R. do Gas ômetro R. do G asômet ro R. Polig nano A . Maré Praça São Vito R. M onsenhor A ndrade B R Á S B O M R E T I R O R 1 A B C D 2 3 4 a) As coordenadas da Rua Miguel Carlos são B1. Localize-a no mapa. A Rua Miguel Carlos encontra-se na quadrícula de interseção entre a segunda linha e a primeira coluna. b) A Rua Vadico está indicada no mapa. Dê a sua localização em termos de coordenadas. A Rua Vadico encontra-se na casa C4, ou seja, no cruzamento da terceira linha com a 4ª coluna. Outra ideia que deve ser destacada é que a informação sobre a localização de um objeto parte sempre de um © C on ex ão E di to ri al MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 26 1/27/16 9:02 AM 27 Matemática – 7a série/8o ano – Volume 2 ponto de referência escolhido. No caso do guia de ruas, o ponto de referência é o canto superior esquerdo da pá- gina, onde se iniciam as sequências de números e letras. Na próxima atividade, exploramos uma situação em que as informações sobre a localização de um objeto depende do referencial escolhido. Pode-se comentar com os alunos que, nesse caso, utilizou-se uma combinação de letras e números para dar a informação da localização de um ponto desta rua. Poderiam ser duas le- tras ou dois números, dependendo da convenção estabelecida pelo guia. O cruzamento das duas informações resultou na localização da região em que se encontra a rua no mapa. truída em escala. As dimensões dos ladri- lhos quadriculados são de 10 cm por 10 cm. ralo a) Como você faria para informar a locali- zação precisa do ralo nessa planta? Resposta pessoal. A ideia é compartilhar as diferentes estraté- gias adotadas pelos alunos e verificar se eles adotaram algum tipo de ponto de referência para a localização. b) Tendo como ponto de referência o canto superior esquerdo da planta, quais são as coordenadas horizontais e verticais do ralo? Se escolhermos como ponto de referência o canto su- perior esquerdo da cozinha, então o ralo se encontra a 3,2 m na direção horizontal e a 0,7 m na direção verti- cal em relação ao ponto de referência escolhido. Veja a planta a seguir. ralo ponto de referência 3,2 m 0, 7 m © C on ex ão E di to ri al © C on ex ão E di to ri al 2. Consulte um guia de ruas e localize a rua onde você mora e a rua de sua escola. Procure os seus nomes no índi- ce alfabético e anote suas coordena- das (página, linha e coluna). Casa: Escola: Resposta pessoal. Você poderá mostrar no guia a locali- zação e as coordenadas da escola. Ponto de referência 3. Um empreiteiro deve cons- truir um ralo em uma cozinha seguindo as instruções forneci- das pelo arquiteto na planta a seguir, cons- MATEMÁTICA_CP_7s_8a_Vol2_2014-2017.indb 27 1/27/16 9:02 AM 28 c) Escolha outro ponto de referência na planta e escreva as coordenadas do ralo. Por outro lado, se adotarmos como ponto de referência o canto superior direito, as coordenadas da localização do ralo mudam: 0,4 m na horizontal e 0,7 m na vertical. Embora as coordenadas variem de acordo com o referencial adotado, a posição do ralo é sempre a mesma. Tudo
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