Objetivos de Aprendizagem

• Compreender e aplicar funções matemáticas em contextos reais.

Para alcançar o objetivo de compreender e aplicar funções matemáticas em contextos reais, a atividade está estruturada para incentivar os alunos a utilizarem funções lineares, quadráticas e exponenciais em situações práticas que eles podem encontrar em seu dia a dia nas cidades. Um exemplo prático dessa aplicação seria a utilização de funções lineares para prever o crescimento do tráfego em uma determinada via urbana ao longo de um período de tempo, baseando-se em dados de fluxo de veículos coletados previamente.

Outro exemplo seria a aplicação de funções quadráticas para modelar cenários como o impacto de eventos especiais, que podem aumentar temporariamente a densidade populacional em uma região da cidade, ou prever o número de ônibus necessários durante horários de pico no transporte público para evitar superlotação. Além disso, as funções exponenciais podem ser usadas para calcular o crescimento populacional e como isso afeta o uso de recursos e infraestruturas urbanas ao longo do tempo. Através desses exemplos concretos, os estudantes poderão ver e participar de como as funções matemáticas são relevantes e podem ser aplicadas na melhoria do planejamento urbano, proporcionando um entendimento mais profundo e contextualizado da matéria.

Durante a atividade, os professores desempenham um papel essencial ao guiarem os alunos na coleta e interpretação de dados reais, incentivando o uso de ferramentas como calculadoras gráficas para visualização. Isto ajudará os alunos a verem, na prática, como diferentes tipos de funções são utilizadas para resolver questões complexas de engenharia civil, planejamento urbano e outras áreas correlatas. Assim, a atividade não só promove o desenvolvimento de habilidades matemáticas, mas também a capacidade de análise crítica e resolução de problemas em contextos reais, permitindo que os alunos vejam a matemática como uma ferramenta valiosa para a investigação e a solução de desafios urbanos.

• Identificar e solucionar problemas urbanos utilizando modelos matemáticos.

Para atingir o objetivo de aprendizagem de identificar e solucionar problemas urbanos utilizando modelos matemáticos, a atividade está planejada de forma a envolver os estudantes em um processo ativo de investigação e modelagem. Inicialmente, os alunos são incentivados a explorar seu entorno e identificar problemas urbanos reais que podem ser abordados através da matemática. Isso inclui questões como congestionamentos de tráfego, superlotação no transporte público ou o uso ineficiente de recursos urbanos. Esse passo inicial é crucial para que os estudantes percebam a matemática não apenas como uma disciplina teórica, mas como uma ferramenta prática para resolver desafios cotidianos.

Em seguida, os estudantes, em grupos, selecionarão um problema específico e iniciarão a coleta de dados relevantes para a sua análise. Por exemplo, eles podem escolher monitorar o fluxo de veículos em uma via específica durante várias horas do dia, ou recolher dados sobre o número de passageiros em diferentes horários do transporte público. Com esses dados, os alunos são guiados a desenvolver modelos matemáticos adequados, empregando funções lineares para previsões de curto prazo ou funções quadráticas e exponenciais para simular cenários mais complexos. Ao trabalhar com dados reais, os alunos são constantemente desafiados a ajustar seus modelos para alcançar previsões mais precisas, estimulando o desenvolvimento de habilidades de análise crítica e resolução de problemas.

Além disso, o processo de apresentação e discussão dos modelos criados permite que os alunos recebam feedback e reflitam sobre a aplicabilidade de suas soluções. Essa etapa não só reforça o aprendizado matemático, mas também promove habilidades de comunicação, uma vez que os alunos precisam justificar suas escolhas e métodos de forma clara e eficaz. Os professores têm um papel fundamental aqui, guiando as discussões, fornecendo sugestões construtivas e assegurando que todos os alunos consigam vincular seus modelos matemáticos aos contextos urbanos escolhidos. A conclusão da atividade com a apresentação de suas soluções e a reflexão sobre os impactos desses modelos na melhoria da qualidade de vida urbana fortalece a compreensão dos alunos sobre o poder da matemática na resolução de problemas reais.

• Desenvolver habilidades de análise crítica e comunicação.

Para alcançar o objetivo de aprendizagem de desenvolver habilidades de análise crítica e comunicação, a atividade será planejada de forma a incentivar os alunos a participarem ativamente em discussões e apresentações, promovendo um ambiente propício para a reflexão e troca de ideias. Durante as roda de debate, os estudantes serão incentivados a levantar questões críticas sobre a aplicabilidade das funções matemáticas nos contextos urbanos que eles escolherem explorar. Esse formato de debate tem o intuito de estimular a capacidade dos alunos de questionar, avaliar e sintetizar informações, dando oportunidade para expressarem suas ideias e argumentarem de forma coerente e fundamentada. Por exemplo, ao discutirem sobre como funções quadráticas podem ser aplicadas para melhorar a logística do transporte público, os alunos devem avaliar criticamente os dados disponíveis e apresentar soluções que considerem múltiplas variáveis, como horários de pico e densidade populacional nos bairros adjacentes.

Além da análise crítica, a atividade também enfatiza o desenvolvimento da comunicação eficaz. Para isso, após a elaboração dos modelos matemáticos baseados em dados reais, cada grupo deverá apresentar suas conclusões à turma. Nessa etapa, é esperado que os alunos consigam explicar seus modelos de maneira clara e concisa, utilizando recursos visuais como gráficos e tabelas para facilitar a compreensão. Eles também terão que responder a perguntas e críticas construtivas dos colegas, aprimorando assim sua habilidade de comunicação em um contexto educacional. As apresentações serão uma oportunidade para que os alunos demonstrem sua capacidade de transmitir informações complexas de forma acessível, bem como de defender suas escolhas metodológicas com base em evidências empíricas, mostrando o impacto de suas propostas para a melhoria da qualidade de vida urbana.

• Promover a interconexão entre diferentes disciplinas e realidades práticas.

Para alcançar o objetivo de aprendizagem de promover a interconexão entre diferentes disciplinas e realidades práticas, esta atividade está estruturada para integrar matemática com outras áreas do conhecimento e aspectos práticos do cotidiano urbano. Primeiramente, ao identificar e solucionar problemas urbanos através de funções matemáticas, os alunos terão a oportunidade de explorar conteúdos geográficos, entendendo a distribuição e o impacto das infraestruturas de transporte nas cidades. Além disso, terão contato com noções de economia ao considerarem a relação entre densidade populacional, recursos disponíveis e sustentação econômica em seus modelos. Essa interdisciplinaridade ser00e1 acionada durante a pesquisa e modelagem dos problemas urbanos, onde os alunos precisarão não só de dados quantitativos, mas também de uma compreensão qualitativa de questões sociais e ambientais, evidenciando como decisões urbanas podem afetar diretamente as comunidades.

Na prática, os alunos poderão observar como as decisões de mobilidade urbana exigem uma compreensão ampla, que vai além dos números. Por exemplo, ao modelarem o fluxo de tráfego, eles poderiam incorporar conceitos de ciências sociais para entender como horários de pico estão relacionados a comportamentos humanos e padrões de trabalho. Pedagogicamente, isso reforça a importância de pensar de forma integrada e sistêmica, fundamental para a formação de indivíduos capazes de propor soluções inovadoras e sustentáveis. Durante as atividades, os alunos também serão encorajados a buscar soluções práticas que conversem com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, como cidades e comunidades sustentáveis, promovendo uma reflexão crítica sobre como diferentes escolhas afetam diretamente nossas vidas urbanas hoje e no futuro.