Parábolas de Papelão: A Matemática e o Design

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Área do Conhecimento/Disciplinas: Matemática

Temática: Funções Quadráticas e suas Aplicações no Design

A atividade prática 'Parábolas de Papelão: A Matemática e o Design' tem como objetivo explorar o conceito de funções quadráticas por meio de um projeto de design criativo. Os alunos do 1º ano do Ensino Médio serão convidados a assistir, antes da aula, tutoriais que mostram como as funções de 2º grau são aplicadas no design de produtos. No momento em sala, o desafio será criar modelos de objetos com a forma de parábolas utilizando papelão, como rampas ou refletores, experimentando com diferentes coeficientes para observar as alterações em suas formas. Esta prática permitirá que os alunos visualizem e compreendam as características das funções quadráticas de maneira concreta e contextualizada, facilitando o entendimento de conceitos abstratos através da manipulação física e visual. Ao final da atividade, os grupos apresentarão seus protótipos e discutirão a aplicação das características matemáticas em seus projetos, promovendo o desenvolvimento de habilidades de comunicação, colaboração e solução de problemas.

Objetivos de Aprendizagem

Ao final da atividade, os alunos serão capazes de compreender e aplicar conceitos de funções quadráticas em contextos práticos e criativos. A atividade é estruturada para fomentar o pensamento crítico e analítico, permitindo que os alunos identifiquem e apliquem conhecimentos matemáticos no design de objetos concretos. Além disso, os alunos desenvolverão habilidades de colaboração e comunicação ao trabalhar em grupo e apresentar suas criações, habilidade essencial em um mundo cada vez mais interconectado, onde a integração de saberes é valorizada.

Compreender a representação gráfica das funções do segundo grau.
Aplicar conceitos de funções quadráticas em design de objetos.
Trabalhar colaborativamente para resolver problemas práticos.

Habilidades Específicas BNCC

EM13MAT101: Reconhecer características gerais de funções polinomiais de 1º e 2º graus, representá-las graficamente e discutir as características das respectivas curvas, com o uso de tecnologias digitais.
EM13MAT301: Modelar fenômenos ou processos, expressos de forma verbal ou por meio de dados/lutrações, utilizando funções quadráticas, e discutir resultados, com e sem o apoio de tecnologias digitais.

Conteúdo Programático

O Conteúdo Programático desta atividade abrange essencialmente as funções quadráticas e suas propriedades. Por meio da construção de modelos tridimensionais utilizando materiais simples, será possível reforçar conceitos como raízes, vértice e a concavidade da parábola. Além disso, abordará a interpretação e análise das variações das curvas com a alteração dos coeficientes, permitindo aos alunos uma maior proximidade com a teoria e prática matemática de maneira lúdica e inovadora.

Introdução às funções quadráticas.
Estruturas de parábolas e suas propriedades.
Variação de coeficientes e impactos gráficos.
Aplicações práticas no design.

Metodologia

A metodologia adotada é de aprendizado ativo e colaborativo. Os alunos assistirão a vídeos previamente selecionados para se familiarizarem com o tema. Durante a aula, será usado o método projeto, onde os alunos, divididos em grupos, trabalharão na idealização e construção de modelos usando papelão. Este processo prático visa consolidar o aprendizado teórico, fomentar a criatividade e a resolução de problemas, além do desenvolvimento de habilidades sociais por meio da colaboração e discussão entre pares.

Aprendizado ativo com tutoriais.
Trabalho em grupo utilizando método de projeto.
Reflexão e apresentação final dos protótipos.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma desta atividade está dividido em duas aulas de 60 minutos cada. A estrutura das aulas permitirá a assimilação teórica e a aplicação prática dos conceitos estudados, culminando na apresentação dos protótipos desenvolvidos pelos grupos. Esta organização temporal busca promover um aprendizado sólido e dinâmico, maximizado pela interação e troca de conhecimentos que ocorrem naturalmente durante o processo de criação.

Aula 1: Introdução e conceitos teóricos; divisão dos grupos e planejamento dos protótipos.
Aula 2: Construção dos modelos de papelão; apresentação dos protótipos e discussão.

Avaliação

A avaliação será abrangente e contínua ao longo da atividade, considerando aspectos quantitativos e qualitativos. Os alunos serão avaliados pela participação ativa nos grupos, a criatividade e a precisão matemática na concepção dos protótipos, bem como pela clareza e coerência na apresentação final. Exemplos de critérios avaliativos incluem: originalidade no design da parábola, correção na aplicação dos coeficientes para atingir a forma proposta, envolvimento colaborativo com o grupo, e a capacidade de comunicar eficientemente como as propriedades da função quadrática foram exploradas em seu modelo. A avaliação também considerará o debate e a capacidade crítica durante a apresentação, promovendo um ambiente de aprendizado em que o erro é visto como parte fundamental no processo de aprendizagem.

Materiais e ferramentas:

Para a execução desta atividade, uma variedade de recursos será utilizada para garantir um aprendizado efetivo e envolvente. Os materiais selecionados são tanto tangíveis quanto digitais, promovendo uma experiência de ensino híbrida e integrada, fundamental para o desenvolvimento de competências digitais e trilhas de conhecimento práticas.

Tutoriais em vídeo sobre funções quadráticas aplicadas ao design.
Folhas de papelão para construção dos modelos.
Ferramentas de corte e colagem seguras, como tesouras escolares e cola quente.
Recurso audiovisual para apresentações finais, como projetor e computador.

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