Construtores de Pontes: A Matemática por Trás da Estabilidade

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Área do Conhecimento/Disciplinas: Matemática e suas Tecnologias
Temática: Semelhança de Triângulos e Engenharia de Pontes

Nesta atividade prática, os alunos do 2º ano do Ensino Médio serão introduzidos aos conceitos fundamentais da semelhança de triângulos, aplicando-os na engenharia de pontes através de uma abordagem prática e interativa. Utilizando metodologias ativas de aprendizagem, os discentes trabalharão em equipe para projetar, construir e testar a estabilidade e resistência de maquetes de pontes. Eles deverão utilizar proporções matemáticas, assegurando que as pontes não somente reflitam precisão dimensional mas também funcionalidade. A culminância do projeto é uma competição que avaliará qual ponte suporta um maior peso, promovendo uma conexão direta entre teorias matemáticas e aplicações práticas de engenharia e design.

Objetivos de Aprendizagem

O objetivo da atividade é proporcionar uma compreensão profunda dos conceitos de semelhança de triângulos e suas aplicações em situações do mundo real. Além disso, busca-se desenvolver habilidades de pesquisa, design, trabalho em equipe e solução de problemas nos alunos. Os aprendizes terão a oportunidade de experimentar o processo de engenharia, desde a concepção inicial até a execução, testando suas habilidades e conhecimentos matemáticos em um contexto prático e significativo.

  • Compreender e aplicar conceitos de semelhança de triângulos na construção de pontes.
  • Desenvolver habilidades de pesquisa, planejamento e design.
  • Fomentar o trabalho em equipe e a colaboração.
  • Aplicar conhecimentos matemáticos em contextos práticos e reais.
  • Experimentar o processo de engenharia, desde a concepção até a execução e teste.

Habilidades Específicas BNCC

  • EM13MAT308: Aplicar as relações métricas, incluindo as leis do seno e do cosseno ou as noções de congruência e semelhança, para resolver e elaborar problemas que envolvem triângulos, em variados contextos.

Conteúdo Programático

A atividade abordará tópicos relacionados à semelhança de triângulos, proporções, leis de seno e cosseno, e sua aplicação prática na engenharia de pontes. Serão exploradas as fases de pesquisa, design, construção e teste das maquetes, enfatizando a aplicação de conhecimentos teóricos em contextos práticos.

  • Semelhança de triângulos
  • Proporções matemáticas
  • Leis do seno e cosseno
  • Conceitos básicos de engenharia de pontes
  • Design e construção de maquetes

Metodologia

Esta atividade empregará metodologias ativas, permitindo que os alunos sejam os principais responsáveis por seu aprendizado. Trabalhando em grupos, eles passarão pelas etapas de pesquisa, design, construção e teste de suas maquetes de pontes, incentivando a colaboração, a crítica e a solução de problemas em equipe.

  • Aprendizagem baseada em projetos
  • Trabalho em equipe
  • Pesquisa e aplicação prática
  • Design e construção de maquetes
  • Competição de resistência de pontes

Aulas e Sequências Didáticas

A carga horária total da atividade será de 20 horas, divididas em 30 aulas de 40 minutos cada. As aulas serão distribuídas em etapas de conceituação teórica, pesquisa e design, construção da maquete e, por fim, testes e competição.

  • Aula 1-4: Introdução aos conceitos teóricos de semelhança de triângulos e proporções.
  • Aula 5-10: Sessões práticas de design e planejamento da ponte.
  • Aula 11-20: Construção das maquetes de pontes.
  • Aula 21-29: Testes de estabilidade e resistência.
  • Aula 30: Competição e avaliação das pontes.

Avaliação

A avaliação será contínua, enfocando o processo tanto quanto o produto final. Consideraremos a aplicação correta dos conceitos matemáticos, a qualidade do design, a estabilidade e resistência da ponte, além da eficácia do trabalho em equipe. Será utilizada uma rubrica detalhada para avaliar cada etapa do projeto, permitindo feedback construtivo e oportunidades de aprendizado.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários incluem materiais para a construção das maquetes, como papelão, palitos de picolé, cola, entre outros. Serão também usados recursos digitais para pesquisa e design, como computadores e softwares de desenho.

  • Materiais para construção de maquetes (papelão, palitos de picolé, cola)
  • Recursos digitais (computadores, softwares de desenho)
  • Salas de aula adequadas para trabalho em grupo e construção das maquetes
  • Pesos para testes de resistência das pontes

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