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domingo, 24 de julho de 2011

Documentário: A História Da Matemática | Blog do Professor de Matemática

Documentário: A História Da Matemática | Blog do Professor de Matemática
Durante a semana de 11 a 15 de julho  eu e mais três colegas participamos do PAPEM:

        
 O Programa de Aperfeiçoamento para Professores de Matemática do Ensino Médio (PAPMEM) é desenvolvido pelo Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicado (IMPA), que possui sede no Rio de Janeiro/RJ, e encontra-se entre as cinco melhores instituições de Pesquisa em Matemática do mundo. O referido programa teve início a partir de 1990, primeiramente para professores da rede pública do estado do Rio de Janeiro, e atualmente este projeto abrange várias instituições de ensino do país.
      A idéia principal do programa é oferecer treinamento gratuito para professores de Matemática do Ensino Médio de diversos estados do país, nas instituições parceiras através de teleconferência.       
      O programa aborda assuntos relativos às três séries do Ensino Médio. Além do treinamento em matemática, percebe-se que os trabalhos realizados em grupos no período da tarde, bem como a discussão dos resultados contribuem para o envolvimento dos professores e assim, fomentam a idéia de que o professor deve sempre manter-se atualizado e capacitado.
            Um dos resultados deste programa é a série de livros especialmente voltados para o professor de Ensino Médio, publicados na Coleção do Professor de Matemática da SBM(Sociedade Brasileira de Matemática), esta é com certeza, uma excelente referência disponível no Brasil para formação de professores de Ensino Médio de Matemática.




           Confira o que foi trabalhado.Em janeiro tem a etapa 2012!

\Programação:  http://w3.ufsm.br/papmem/
Links 
Sociedade Brasileira de Matemática – http://www.sbm.org.br
 Coleção Explorando o Ensino - clique aqui para acessar
Vídeos do IMPA (aulas gravadas) – http://strato.impa.br/




SÓ DESPERTA A PAIXÃO DE APRENDER QUEM TEM PAIXÃO DE ENSINAR!“
                 PAULO FREIRE




Matemática em sala de aula :



Desafio para o professor
Conduta de forma significativa e estimulante


Parte 
da vida 

Aprendida de uma forma dinâmica,desafiadora e divertida
PROFESSOR PESQUISADOR=Professor com domínio desta matemática
                                                    Nesta perspectiva ,percebe-se que :
...Dar aulas é diferente de ensinar. Ensinar é dar condições para que o aluno construa seu próprio conhecimento. Vale salientar a concepção de que há ensino somente quando, em decorrência dele, houver aprendizagem. Note que é possível dar aula sem
 conhecer, entretanto não é possível ensinar sem conhecer(LORENZATO, 2006 p 3 )...”

TEORIAS DA 
APRENDIZAGEM
CARACTERÍSTICAS 


Epistemologia Genética de Piaget 
                                                          
                                                                               Estrutura cognitiva do sujeito
                                                                               Assimilação e acomodação
                                                             Níveis diferentes de desenvolvimento cognitivo.

                                 Teoria Sócio-Cultural de Vygotsky


Desenvolvimento Cognitivo:
                                       Limitado a um determinado   potencial para cada  intervalo de idade (ZPD ) 
A aprendizagem
                                               Relacionamento do aluno com o professor e com outros alunos

Teoria Construtivista de Bruner


Aprendizado  :
 Processo ativo, baseado em seus conhecimentos prévios
Aprendiz participante ativo no processo de aquisição de conhecimento.


Aprendizagem baseada em Problemas/ Instrução ancorada
                                                  
                                                                  Aprendizagem :
Inicia com um problema a ser resolvido
Aprendizado baseado em  tecnologia



 Inteligências múltiplas
 (Gardner)

Deve-se procurar identificar as inteligências mais
marcantes
em cada aprendiz 



Destacando entre as teorias citadas...

...para Piaget, o desenvolvimento mental dá-se espontaneamente a partir de suas potencialidades e da sua interação com o meio. O processo de desenvolvimento mental é lento, ocorrendo por meio de graduações sucessivas através de estágios ou períodos


Período da inteligência sensório-motora;  (0 - 18/24 meses)
  


  A partir de reflexos neurológicos básicos, o bebê começa a construir esquemas de ação para assimilar mentalmente o meio. A inteligência é prática. As noções de espaço e tempo são construídas pela ação. O contato com o meio é direto e imediato, sem representação ou pensamento. “Nada substitui a experiência”

 Período da inteligência pré-operatória; (2 - 7 anos)




Também chamado de estágio da Inteligência Simbólica . Caracteriza-se, principalmente, pela interiorização de esquemas de ação construídos no estágio anterior (sensório-motor). 
                                 A criança deste estágio: 
É egocêntrica;
Não aceita a idéia do acaso (é fase dos "por quês").
Deixa se levar pela aparência sem relacionar fatos.



 Período da inteligência operatório-formal  ( 12 anos em diante)


As estruturas cognitivas da criança alcançam seu nível mais elevado de desenvolvimento e tornam-se aptas a aplicar o raciocínio lógico a todas as classes de problemas.
                                


          Aspecto a considerar...
  

  A criança  que está no estágio  operatório concreto, ainda está fundamentalmente centrada no real.
                               

                                              O uso de materiais concretos:
Será que podemos afirmar que o material concreto ou jogos pedagógicos são realmente indispensáveis para que ocorra uma efetiva aprendizagem da matemática? 

                                                     Para  Maria Montessori



"Nada deve ser dado a criança,

no campo da matemática, sem primeiro apresentar-se a ela uma situação concreta que a leve a agir, a pensar, a experimentar, a descobrir,

e daí, a mergulhar na
                                                                                                       abstração"

No laboratório de informática...
o qual apresenta diversas atividades interativas usando o software geogebra.




Atividade “Leis de Kepler”









        














  A constatação de que o movimento dos planetas
 obedece a algumas Leis Físicas específicas ocasionou um
 grande desenvolvimento na área da Astronomia.
         Kepler dedicou muitos anos ao estudo do movimento
 dos planetas até que formulasse as três Leis que vamos estudar
.As Leis de Kepler são essenciais para o estudo de fenômenos 
celestes, como eclipse, eventos de alinhamento dos planetas,
 movimento e período da órbita de cometas, etc. Desta forma, 
o estudo destas Leis de uma forma interativa é importante para
 facilitar o seu entendimento.Vamos então analisar as Três Leis 
de Kepler para o movimento dos Planetas!

Atividades no objeto de aprendizagem contido em  http://www.fisica.ufc.br/solange/kepler.html,

Atividades propostas

xercícios-Elipse

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS E PROPOSTOS
1 – Determine a excentricidade da elipse de equação 16x2 + 25y2 – 400 = 0.
SOLUÇÃO: Temos: 16x2 + 25y2 = 400. Observe que a equação da elipse não está na forma reduzida. Vamos dividir ambos os membro por 400. Fica então:

Portanto, a2 = 25 e b2 = 16. Daí, vem: a = 5 e b = 4.
Como a2 = b2 + c2 , vem substituindo e efetuando,  que c = 3
Portanto a excentricidade e será igual a : e = c/a = 3/5 = 0,60
Resposta: 3/5 ou 0,60.
2 – CESCEA 1969 – Determine as coordenadas dos focos da elipse de equação
9x2 + 25y2 = 225.
SOLUÇÃO: dividindo ambos os membros por 225, vem:

Daí, vem que: a2=25 e b2=9, de onde deduzimos: a = 5 e b = 3.
Portanto, como a2 = b2 + c2, vem que c = 4.
Portanto, as coordenadas dos focos são: F1(4,0) e F2(-4,0).
3 – Determine a distancia focal da elipse 9x2 +25y2 – 225 =0.
SOLUÇÃO: a elipse é a do problema anterior. Portanto a distancia focal ou seja, a distancia entre os focos da elipse será:
D = 4 – (- 4) = 8 u.c (u.c. = unidades de comprimento).
4 – Calcular a distancia focal e a excentricidade da elipse 25x2 + 169y2 = 4225.
Resposta: e = 12/13 e df = 2c = 24.
5 – Determinar a equação da elipse com centro na origem, que passa pelo ponto P(1,1) e tem um foco F(-Ö 6 /2, 0).
Resposta: x2 + 2y2 = 3.


Mais exercícios:

Atividades propostas

xercícios-Elipse

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS E PROPOSTOS
1 – Determine a excentricidade da elipse de equação 16x2 + 25y2 – 400 = 0.
SOLUÇÃO: Temos: 16x2 + 25y2 = 400. Observe que a equação da elipse não está na forma reduzida. Vamos dividir ambos os membro por 400. Fica então:

Portanto, a2 = 25 e b2 = 16. Daí, vem: a = 5 e b = 4.
Como a2 = b2 + c2 , vem substituindo e efetuando,  que c = 3
Portanto a excentricidade e será igual a : e = c/a = 3/5 = 0,60
Resposta: 3/5 ou 0,60.
2 – CESCEA 1969 – Determine as coordenadas dos focos da elipse de equação
9x2 + 25y2 = 225.
SOLUÇÃO: dividindo ambos os membros por 225, vem:

Daí, vem que: a2=25 e b2=9, de onde deduzimos: a = 5 e b = 3.
Portanto, como a2 = b2 + c2, vem que c = 4.
Portanto, as coordenadas dos focos são: F1(4,0) e F2(-4,0).
3 – Determine a distancia focal da elipse 9x2 +25y2 – 225 =0.
SOLUÇÃO: a elipse é a do problema anterior. Portanto a distancia focal ou seja, a distancia entre os focos da elipse será:
D = 4 – (- 4) = 8 u.c (u.c. = unidades de comprimento).
4 – Calcular a distancia focal e a excentricidade da elipse 25x2 + 169y2 = 4225.
Resposta: e = 12/13 e df = 2c = 24.
5 – Determinar a equação da elipse com centro na origem, que passa pelo ponto P(1,1) e tem um foco F(-Ö 6 /2, 0).
Resposta: x2 + 2y2 = 3.


Mais exercícios:


Atividades Práticas:
Diálogo dirigido aos alunos sobre o tema proposto .Neste momento o professor deverá relatar de forma breve ,aspectos significativos sobre a evolução da ciência ,mas precisamente a astronomia,chegando às Leis kepler.
Para dar uma introdução ,aos alunos sobre o tema proposto,será exibido um vídeo :Espaço nave Terra ,que mostra,entre outros, o caminho percorrido por nosso planeta em torno do sol.






*Discussão e análise do vídeo 
*Estudo da Elipse





Construção manual da elipse
Material: Separe duas tachinhas (de prender papel em quadros de cortiça) ou dois alfinetes, um pedaço de barbante, um lápis, uma régua e uma folha de papel.
Procedimento:
               Trace no papel, com a régua, um segmento de reta de cerca de 20 cm. Marque o extremo desses segmentos com as letras F e F’ – os focos da elipse. Prenda no papel as duas tachinhas (ou alfinetes) nos dois extremos do segmento traçado, os pontos F e F’. Pegue um pedaço de barbante com cerca de 40 cm. Faça dois nós em suas extremidades e prenda esses dois nós às tachinhas, como mostra a figura abaixo:
               Com um lápis, estique o fio, como mostra a Figura abaixo:
               Agora trace com o lápis uma volta completa, mantendo o barbante esticado. A figura que você traçou é uma elipse. Como o barbante tem comprimento fixo, a soma dos comprimentos de qualquer ponto da linha que você traçou aos pontos F e F’ é constante.
               Professor, peça aos alunos que identifiquem, na elipse criada, os seus elementos:
  • Focos: são os pontos F1 e F2.
  • Distância focal: é a distância 2c entre os focos.
  • Centro: é o ponto médio C do segmento F1F2.
  • Eixo maior: é o segmento A1A2 de comprimento 2a. (o segmento A1A2 contém os focos e os seus extremos pertencem à elipse)
  • Eixo menor: é o segmento B1B2 de comprimento 2b (B1B^ A1A2 no seu ponto médio).
  • Vértice: são os pontos A1, A2, B1 e B2.







Leitura:

Artigo revista Superinteressante;

O jardineiro, a elipse e as leis de Kepler

"Um simples fio e dois gravetos bastaram para fazer um jardim de geometria complicada

por Luiz Barco"


No início de março, estive em Lins, interior de São Paulo, para dar a aula magna (de abertura do ano letivo) da Fundação Paulista de Tecnologia e Educação. Essa universidade, que abriga a Escola de Engenharia, onde lecionei por alguns anos, é uma das mais belas que conheci nos meus mais de trinta anos de magistério. Aproveitei então para andar pelas alamedas, visitar salas, laboratórios e centros de ensino e pesquisa. Nesse passeio, dei de cara com o jardineiro que, emocionado, me abraçou e perguntou se eu ainda gostava de plantas. Respondi que sim e ele prometeu me dar algumas mudas.

Escola boa é isso. Até o jardineiro é diferente e a diferença está em que ele ama seu trabalho. Essa é a química, a mágica que fabrica o sucesso. Esse encontro lembrou-me de seu antecessor, que durante algum tempo cuidou daqueles jardins. Certa vez, ele encontrou uma folha amarrotada no meio do gramado e desenrolando-a viu o desenho de uma elipse. Sem pestanejar resolveu usar aquela figura como modelo para um jardim. Quando ele me contou isso não resisti à tentação e quis saber como ele havia desenhado a elipse. O jardineiro não se fez de rogado: apanhou dois pequenos gravetos e os fincou no solo a uma certa distância.

A seguir me explicou que bastava amarrar um barbante um pouco maior que a distância entre as duas estacas, com uma ponta em cada uma . Depois, era só apanhar uma terceira estaca e esticar o barbante para desenhar o contorno, a curva que chamamos elipse .
Repare na figura 3 que as distâncias F1P e F2P, somadas, resultam no comprimento livre do barbante e isso vale para todos os pontos da curva (elipse). Assim, dados dois pontos fixos (chamados focos), denomina-se elipse o lugar geométrico dos pontos do plano cuja soma das distâncias aos focos é constante. Tente construir sua elipse com dois alfinetes ou pequenos pregos, um pedaço de linha, uma folha de papel, uma pequena prancheta de madeira e um lápis.


Nossos antepassados levaram mais de 2 000 anos para se convencerem de que a Terra gira em torno do Sol e que a órbita descrita por ela não é circular e sim elíptica. Quem "plantou" essa idéia foi o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630). Ele descobriu, em 1605, que a órbita de Marte era elíptica e em 1609 publicou em seu livro Astronomia nova duas leis básicas sobre questões que tinham mobilizado os cientistas durante séculos. A primeira trata da forma das órbitas:
I - As órbitas planetárias são elipses nas quais o Sol ocupa um dos focos.

A segunda lei de Kepler determina as velocidades ao longo da trajetória: o planeta acelera quando se aproxima do Sol e desacelera quando se afasta.

II - O segmento imaginário SP que liga o Sol ao planeta descreve áreas iguais em tempos iguais 

Se o tempo que o planeta leva para percorrer o arco P1P é o mesmo que leva para percorrer P3P4 então as áreas são iguais. Ou seja, as áreas percorridas pelo raio vetor que une o centro do Sol ao centro do planeta são proporcionais ao tempo gasto para percorrê-los.

Em 1618, no livro Harmonice mundi, Kepler anunciava a terceira de suas leis, que relaciona as velocidades às dimensões da órbita independentemente das características físicas do planeta (quanto mais distantes estiverem do Sol mais lentamente eles giram).

III - Os quadrados dos tempos gastos nas revoluções dos planetas são proporcionais aos cubos das medidas dos eixos maiores de suas órbitas. Não exagera quem considera a obra de Kepler a maior descoberta científica de todos os tempos, pois ela tornou possível o desenvolvimento das teorias do físico inglês Isaac Newton (1643-1727) e ofereceu respostas a perguntas feitas por cientistas como o matemático de Alexandria Cláudio Ptolomeu e o astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543). Kepler foi uma espécie de jardineiro de seu tempo, que plantou o Sol e fez florescer uma nova visão da ciência.

SUPER 080, maio 1994