A Montanha-Russa das Parábolas

Desenvolvida por: Paulo … (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Matemática
Temática: Funções Quadráticas

Nesta atividade interativa, os alunos do 1º ano do Ensino Médio serão desafiados a aplicar seus conhecimentos sobre funções de segundo grau para projetar uma montanha-russa imaginária. O desafio inclui utilizar equações de segundo grau para descrever as curvas parabólicas que compõem a trajetória da montanha-russa. O professor orientará os alunos na identificação e manipulação das características das funções quadráticas, tais como o vértice e as interceptações no eixo x (raízes) e no eixo y, e como essas propriedades influenciam o desenho da montanha-russa. Os alunos deverão pensar criativamente para projetar uma montanha-russa que seja ao mesmo tempo matematicamente precisa e visualmente interessante. Após a fase de design, cada grupo de alunos apresentará sua montanha-russa à classe, explicando o raciocínio matemático por trás do desenho das curvas e como eles aplicaram os conceitos de vértice e interceptações para dar forma à montanha-russa. Esta atividade prática tem como objetivo reforçar a compreensão dos estudantes sobre funções quadráticas em um contexto real e aplicado, além de fomentar habilidades como trabalho em equipe, comunicação e criatividade.

Objetivos de Aprendizagem

O principal objetivo desta atividade é proporcionar aos alunos uma compreensão aplicada e prática das funções de segundo grau, por meio da criação de uma montanha-russa no papel. Os estudantes irão explorar como as características das funções quadráticas, especificamente o vértice e as interceptações, determinam o formato da parábola e, por extensão, o design de uma montanha-russa. Este exercício visa não apenas reforçar o conhecimento teórico sobre funções quadráticas mas também desenvolver habilidades como pensamento crítico, resolução de problemas, trabalho em equipe e comunicação. Ao final da atividade, espera-se que os alunos sejam capazes de identificar e manipular funções quadráticas para criar desenhos que atendam a critérios específicos, além de apresentar e defender suas ideias de forma clara e eficaz.

  • Identificar e aplicar as propriedades das funções de segundo grau.
  • Usar funções quadráticas para projetar uma montanha-russa no papel.
  • Desenvolver habilidades de trabalho em equipe e comunicação durante a apresentação dos projetos.
  • Estimular a criatividade utilizando conceitos matemáticos em contextos práticos e aplicados.
  • Analisar como o vértice e as interceptações afetam o formato e o desenho da montanha-russa.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13MAT101 - Compreender as noções de variação de grandezas como geradoras de funções e diferenciar funções de 1º e 2º graus, por meio de taxas de variação e comportamento gráfico, identificando propriedades comuns e características particulares.

Conteúdo Programático

A temática central desta atividade gira em torno das funções de segundo grau, enfatizando sua aplicabilidade na resolução de problemas práticos e no desenvolvimento do pensamento criativo. Exploraremos as definições e características principais das funções quadráticas, incluindo vértices, interceptações e a forma padrão da equação. A atividade está desenhada para mostrar aos alunos que a matemática, especialmente as funções quadráticas, está presente em diversas situações do cotidiano e em contextos industriais, como no design de montanhas-russas.

  • Funções de Segundo Grau
  • Gráficos de Parábolas
  • Vértices e Interceptações
  • Equações Quadráticas
  • Aplicações Práticas das Funções Quadráticas

Metodologia

Utilizando a metodologia ativa, esta atividade será conduzida de maneira a promover a participação ativa dos alunos na construção do seu conhecimento. Inicialmente, haverá uma breve revisão teórica sobre funções quadráticas. Em seguida, os alunos serão divididos em pequenos grupos para iniciar o desafio de projetar a montanha-russa, sendo encorajados a discutir entre si e a aplicar os conceitos revisados de forma prática. O professor atuará como um facilitador, provendo orientações e esclarecendo dúvidas. A apresentação dos projetos fomentará a capacidade dos alunos de comunicar suas ideias e raciocínios claramente, além de proporcionar a troca de feedbacks entre os grupos.

  • Revisão teórica sobre funções quadráticas.
  • Trabalho em grupo para o desenho da montanha-russa.
  • Aplicação dos conceitos matemáticos no projeto.
  • Apresentação e defesa dos projetos para a turma.
  • Feedback e discussão dos projetos entre os alunos.

Aulas e Sequências Didáticas

A atividade será realizada em duas aulas de 30 minutos cada. Na primeira aula, será feita a introdução teórica e a divisão dos alunos em grupos. A maior parte do tempo será dedicada ao desenvolvimento dos projetos. Na segunda aula, os grupos finalizarão seus projetos e farão suas apresentações para a classe. Esse formato permite uma combinação equilibrada entre teoria e prática, garantindo que os alunos tenham tempo suficiente para explorar e aplicar os conceitos aprendidos.

  • Aula 1: Introdução aos conceitos e início do trabalho em grupo.
  • Aula 2: Conclusão dos trabalhos e apresentações.

Avaliação

A avaliação considerará diversos aspectos da atividade, incluindo o entendimento e aplicação correta das funções de segundo grau no projeto da montanha-russa, a criatividade e inovação no desenho, a habilidade de trabalhar em equipe, e a clareza na apresentação e explicação do projeto. Será utilizada uma rubrica com critérios claros, que serão discutidos com os alunos antecipadamente. Pontos extras podem ser concedidos por designs excepcionais que mostrem um esforço extra na aplicação dos conceitos matemáticos. Feedback construtivo será fornecido para cada grupo, visando o desenvolvimento contínuo dos alunos.

Materiais e ferramentas:

Para a execução desta atividade, os recursos necessários incluem materiais básicos como papel quadriculado para o desenho das montanhas-russas, lápis, borrachas e réguas. O uso de calculadoras gráficas ou softwares de desenho gráfico pode ser encorajado para auxiliar na visualização das parábolas e no entendimento das propriedades das funções quadráticas. Adicionalmente, prepararemos slides para a revisão teórica e vídeos ilustrativos sobre aplicações práticas das funções quadráticas, especialmente em design de montanhas-russas, para inspirar e motivar os alunos.

  • Papel quadriculado
  • Lápis e borrachas
  • Réguas
  • Calculadoras gráficas ou softwares de desenho (opcional)
  • Slides e vídeos sobre funções quadráticas

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