Acção de Formação à Distância TRENDS/PROF2000    

AF-29 - Uma Oficina para um Laboratório de Matemática

António Manuel Marques do Amaral



Proposta de Trabalho N.º 9


Plano Semanal 9


|Introdução|
1.ª Aula - |Sumário| |Pré-requisitos| |Objectivos| |Material| |Desenvolvimento do trabalho| |Avaliação|
2.ª Aula - |Sumário| |Pré-requisitos| |Objectivos| |Material| |Desenvolvimento do trabalho| |Avaliação|
|Comentário final|

 

Áreas e Volumes de Sólidos
9.º Ano

 

Introdução

 

... A inscrição de polígonos numa circunferência conduz a variados problemas, nomeadamente referentes a polígonos regulares, respectivos ângulos e áreas.
O estudo dos polígonos regulares terá aqui dois prolongamentos naturais. No espaço, o cálculo de áreas e volumes de sólidos onde figurem; no plano, o estudo da transformação mais sugestiva para lhes ser aplicada, a rotação. ...

In, Programas de Matemática, Ensino Básico, 3.º Ciclo, Volume III, pág.57.

   

No final do 3.º ciclo, ao completar o estudo da Geometria com aspectos ainda não tratados em anos anteriores, os Sólidos Platónicos e a dualidade constituem um tema complementar privilegiado para o prolongamento dos polígonos regulares no espaço, para o cálculo de áreas e de volumes, para o desenvolvimento da competência de procura e exploração de padrões geométricos e do gosto pela investigação de propriedades e relações geométricas.
Por outro lado, este tema favorece mais uma oportunidade para a utilização de materiais manipuláveis e tecnologias como suporte para a actividade intelectual dos alunos.

     

 

1.ª Aula

 

Sumário

 
   

Polígonos regulares e o espaço.
Os Sólidos Platónicos.
Realização de uma ficha de trabalho.

   

   

  

 


     
 

Pré-requisitos

 

É necessário possuir conhecimentos de Geometria, em geral. Em particular, destacam-se noções elementares de geometria no plano e no espaço: a circunferência e os polígonos regulares, amplitude dos ângulos internos dos polígonos regulares; poliedros, faces, vértices e arestas.

   

Algumas páginas interessantes, não só para recordar conceitos necessários:

 


     
 

Objectivos

 
 

Com a realização desta actividade, pretende-se propiciar ao aluno o aumento do conhecimento do espaço e do espírito de cooperação, desenvolvendo a competência de procura e exploração de padrões geométricos e o gosto pela investigação de propriedades e relações geométricas.
Em termos mais específicos, destacam-se ainda os seguintes objectivos:

  • conhecer os poliedros regulares convexos;
  • relacionar o seu número de faces, vértices e arestas, e intuir a relação de Euler;
  • descobrir processos indirectos de contagem, recorrendo à capacidade de visualização e análise de propriedades de figuras geométricas, aproveitando a forma como esses objectos estão agrupados ou relacionados;
  • consolidar alguns conhecimentos sobre polígonos regulares e pavimentação do plano;
  • desenvolver a capacidade de comunicação e a utilização de ideias geométricas.
 

 

 



     
 

Material

 

É necessária uma sala de computadores com ligação à Internet e com a instalação do programa Poly.
É recomendável a existência de um sistema de projecção que permita esclarecer dúvidas de âmbito geral ou prestar algumas orientações.

São fornecidos os seguintes materiais/recursos:

Ficha de trabalho: FTHML
Ficha de Trabalho em HTML

FTPDF
Ficha de Trabalho em formato PDF

 

Applets em Java: Exploring Geometric Solids and Their Properties
http://illuminations.nctm.org/
imath/3-5/GeometricSolids/
GeoSolids1.html
Aplicação em Java para exploração dos sólidos platónicos.

 

Páginas www: Sólidos Platónicos
http://www.fc.up.pt/atractor/
mat/Polied/fr_polied.htm

Página de ACTRACTOR Matemática Interactiva

Demonstracão
http://www.mat-no-sec.org/
criar/poliedros/demonstra.htm
Demonstração de que apenas existem 5 Sólidos Platónicos

Puzzle
http://www.mat-no-sec.org/
criar/poliedros/poli.html

Questionário relativo a poliedros

 

Software: Poly
http://www.peda.com/poly/Welcome.html
Programa shareware para exploração e construção de poliedros

 

Diversos: Polígonos regulares Polydron
Poliedros em madeira
Poliedros em esqueleto feitos com palhas de refresco
   

 

 

 

 

 

 

 


Polydron

 

 


 

     
 

Desenvolvimento do trabalho

 

A metodologia de trabalho adoptada será o trabalho investigativo com recurso a tecnologia e materiais manipuláveis, realizado em grupos de três ou quatro alunos por computador.

Distribuída a Ficha de Trabalho, que servirá de roteiro para a actividade a desenvolver, deverá ser feita uma breve explicação sobre o trabalho pretendido e os recursos disponíveis. Iniciada a actividade, o professor percorrerá todos os grupos de trabalho, esclarecendo algumas dúvidas que possam surgir e dando algumas sugestões que orientem o seu trabalho, sem serem, contudo, demasiado explícitas, pois deve existir um espaço para os alunos investigarem livremente, desenvolvendo assim a sua autonomia.

Concluído o Trabalho de Grupo, será efectuada uma exposição oral das conclusões mais importantes, com a participação de todos os alunos.

A última questão da Ficha de Trabalho consistirá na tarefa individual a realizar em casa.

 

 

 


     
 

Avaliação

 

A avaliação, na sua vertente formativa, incidirá na:

  • Observação da participação e contributo dos diferentes alunos no decorrer da resolução das tarefas de investigação;
  • Apreciação da contribuição do aluno para a exposição oral colectiva;
  • Apreciação qualitativa do trabalho de casa:

Realização completa da tarefa sem erros

Muito Bom

Realização completa da tarefa com um erro

Bom

Realização incompleta da tarefa

Suficiente

Mostra tentativa de resolução, mas sem sucesso

Insuficiente

Não realiza o trabalho de casa

Fraco

 

   

 
     

 

2.ª Aula

 

Sumário

 
   

Duais dos Sólidos Platónicos.
Área e volume de poliedros.
Realização de uma ficha de trabalho.

 

 

   

  

 


     
 

Pré-requisitos

 

É necessário possuir conhecimentos de Geometria, em geral. Em particular, destaca-se o conhecimento do teorema de Pitágoras, de fórmulas de cálculo de área de polígonos e de volume de sólidos, e a decomposição de áreas e volumes.

   

Algumas páginas interessantes, não só para recordar conceitos necessários:

 


     
 

Objectivos

 
 

Com a realização desta actividade, pretende-se propiciar ao aluno o aumento do conhecimento do espaço e do espírito de cooperação, desenvolvendo a aptidão para utilizar conhecimentos sobre os conceitos de comprimento, perímetro, área e volume na resolução de problemas.
Em termos mais específicos, destacam-se ainda os seguintes objectivos:

  • conhecer os duais dos sólidos platónicos e interiorizar o conceito de dualidade;
  • aplicar e consolidar conhecimentos sobre perímetros, áreas e volumes na resolução de problemas;
  • desenvolver a aptidão para utilizar a visualização e o raciocínio espacial na análise de situações e na resolução de problemas em geometria;
  • aplicar instrumentos matemáticos, tais como: simetrias, semelhanças, propriedades e relações;
  • praticar formas de representação de objectos tridimensionais: em perspectiva, por vistas e por planificação;
  • desenvolver a capacidade de comunicação com correcção e uso de terminologia adequada na descrição de processos.
   

 

 



     
 

Material

 

É necessária uma sala de computadores com ligação à Internet.
É recomendável a existência de um sistema de projecção que permita esclarecer dúvidas de âmbito geral ou prestar algumas orientações.

São fornecidos os seguintes materiais/recursos:

Ficha de trabalho: FTHML
Ficha de Trabalho em HTML

FTPDF
Ficha de Trabalho em formato PDF

 

Applets em Java: Qual é o sólido dual do cubo?
Aplicação JavaSketchpad com a construção do dual do cubo

Um tetraedro num cubo
Aplicação JavaSketchpad com a decomposição do cubo em um tetraedro e 4 pirâmides triangulares rectas

Secções num cubo
Aplicação JavaSketchpad que permite explorar as secções produzidas num cubo por um plano definido por 3 pontos pertencentes a três arestas

 

Páginas www: Dualidade
http://www.fc.up.pt/atractor/
mat/Polied/fr_polied.htm

Página de ACTRACTOR Matemática Interactiva

 

Diversos: Polígonos regulares Polydron
Poliedros em madeira
Poliedros em esqueleto feitos com palhas de refresco
   

 

 


Polydron

 

 


 

 

     
 

Desenvolvimento do trabalho

 

A metodologia adoptada envolve trabalho investigativo com recurso a tecnologia e materiais manipuláveis, realizado em grupos de três ou quatro alunos por computador, numa primeira parte; a resolução de problemas em grupos de dois alunos, numa segunda parte e, por último, a exploração individual de um assunto e a resolução de um problema.

Distribuída a Ficha de Trabalho, que servirá de roteiro para a actividade a desenvolver, deverá ser feita uma breve explicação sobre o trabalho pretendido e os recursos disponíveis. Iniciada a actividade, o professor percorrerá todos os grupos/pares de trabalho, esclarecendo algumas dúvidas que possam surgir e dando algumas sugestões que orientem o seu trabalho, sem serem, contudo, demasiado explícitas, pois deve existir um espaço para os alunos investigarem livremente, desenvolvendo assim a sua autonomia.

A última questão da Ficha de Trabalho consistirá na tarefa individual a realizar em casa.

 

 

 


     
 

Avaliação

 

A avaliação, na sua vertente formativa, incidirá na:

  • Observação da participação e contributo dos diferentes alunos no decorrer da resolução das tarefas de grupo/pares;
  • Apreciação da contribuição do aluno na exposição oral das conclusões mais importantes e na correcção dos problemas resolvidos em pares, a efectuar na aula seguinte;
  • Apreciação quantitativa de parte do trabalho de casa, com base nos seguintes critérios gerais:

Item

Perímetro da secção

Área da secção

Volume da pirâmide

TOTAL

Percentagem

30

35

35

100

 

5

Concluir que o triângulo é equilátero

20

Determinar a altura do triângulo [PQR]

10

Escolher adequadamente a base e a altura da pirâmide

 

 

5

Concluir que o triângulo [PVR] (p.e.) é rectângulo

10

Determinar a área da secção

10

Determinar a área da base

 

 

12

Determinar um dos lados do triângulo

5

Ilustrações apresentadas

10

Determinar o volume da pirâmide

 

 

3

Determinar o perímetro

 

 

5

Ilustrações apresentadas

 

 

5

Ilustrações apresentadas

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 
       

 

 

Comentário Final

 
 

Das sugestões dadas em cada unidade, o professor escolherá as que lhe pareçam mais oportunas e adequadas à turma e ao momento, tendo presentes os objectivos propostos. O conhecimento global do programa, não só do ano, como do ciclo, informará essa escolha, evitando a preocupação de esgotar todas as sugestões feitas, visto poder prever outras oportunidades para retomar conceitos e processos.

In, Programas de Matemática, Ensino Básico, 3.º Ciclo, Volume III, pág.5.

 

 

Entre a variada documentação que serviu de suporte para a selecção de tarefas incluídas nas duas fichas de trabalho, destaca-se a Brochura de Geometria, do 10.º ano de escolaridade.

Devido às grandes potencialidades e entusiasmo que o tema encerra, as actividades propostas são algo extensas, pelo que não é previsível que seja possível levá-las a cabo em apenas duas aulas. De qualquer forma, o professor tem toda a liberdade para alterar ou ajustar qualquer plano de aula ao desenrolar da mesma.

 
 

 

 
     

 

 

Actualizada em
 25-11-2001