Explorando a relação entre área, perímetro e comprimento dos lados em polígonos regulares

Título da aula: Explorando a relação entre área, perímetro e comprimento dos lados em polígonos regulares

Propósito da aula: Levar os alunos do ensino médio a investigar e compreender como a área e o perímetro de um polígono regular mudam em relação às variações no comprimento de seus lados. Os alunos analisarão e classificarão as funções envolvidas nessas relações.

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de conhecimento:

  • Compreender e representar graficamente as relações entre área, perímetro e comprimento dos lados em polígonos regulares.
  • Analisar e classificar as funções envolvidas nessas relações, identificando a natureza linear, quadrática ou de outra forma.
  • Desenvolver habilidades de investigação matemática e pensamento crítico.

Habilidades da BNCC: EM13MAT506 - "Representar graficamente a variação da área e do perímetro de um polígono regular quando os comprimentos de seus lados variam, analisando e classificando as funções envolvidas."

Materiais necessários:

  • Folhas de papel quadriculado ou papel milimetrado
  • Lápis e borracha
  • Réguas
  • Tesouras
  • Réguas matemáticas ou transferidores
  • Materiais de arte (opcional, para atividades de extensão)

Sobre esta aula: Esta aula pode se estender por 2 ou 3 aulas, dependendo do tempo disponível e do nível dos alunos.

Plano de Aula Detalhado:

  1. Introdução (15 minutos):
  • Inicie a aula com uma discussão sobre polígonos regulares e suas propriedades.
  • Revise os conceitos de área e perímetro, e como eles são calculados para polígonos regulares.
  1. Exploração Prática (30 minutos):
  • Divida os alunos em grupos de 3 ou 4 pessoas.
  • Forneça a cada grupo uma folha de papel quadriculado ou papel milimetrado, lápis, borracha e uma régua.
  • Peça aos alunos que construam polígonos regulares com diferentes comprimentos de lados. Por exemplo, eles podem fazer um quadrado com lado de 2 cm, um triângulo equilátero com lado de 3 cm e um hexágono regular com lado de 4 cm.
  • Peça aos alunos que calculem a área e o perímetro de cada polígono.
  1. Representação Gráfica (30 minutos):
  • Forneça aos alunos gráficos em branco ou peça que eles criem seus próprios gráficos.
  • Peça aos alunos que plotem os pontos (comprimento do lado, área) e (comprimento do lado, perímetro) para cada polígono que eles construíram.
  • Oriente-os a conectar os pontos para ver a tendência dos gráficos.
  1. Análise e Classificação das Funções (30 minutos):
  • Discuta com os alunos as relações observadas nos gráficos.
  • Identifique com eles as funções envolvidas, sejam elas lineares, quadráticas ou de outra forma.
  • Explique como as funções podem ser usadas para prever a área e o perímetro de um polígono regular com um determinado comprimento de lado.
  1. Atividades de Extensão (opcional, 30 minutos):
  • Peça aos alunos que criem uma apresentação de slides ou um pôster explicando as relações entre área, perímetro e comprimento dos lados em polígonos regulares.
  • Incentive-os a pesquisar aplicações práticas desses conceitos em diferentes áreas, como arquitetura, engenharia e design.

Avaliação: A avaliação pode ser feita por meio da observação da participação dos alunos nas atividades práticas e discussões em grupo, bem como pela análise dos gráficos e das apresentações.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em qual das seguintes figuras a função entre a área (a) e o comprimento do lado (l) é quadrática?

Resposta: um hexágono regular

Qual das funções abaixo representa o perímetro de um quadrado em relação ao comprimento do seu lado (x)?

Resposta: p(x) = 4x

Qual das opções abaixo representa a função que relaciona o perímetro de um hexágono regular com o comprimento de seus lados (l)?

Resposta: p = 6l

Qual das relações entre área e comprimento do lado de um polígono regular é representada por uma função quadrática?

Resposta: Quadrado

Qual das seguintes afirmações sobre a relação entre a área e o perímetro de um quadrado é verdadeira?

Resposta: o perímetro é sempre maior que a área.

Qual das seguintes afirmações sobre a relação entre área e comprimento do lado em um quadrado é verdadeira?

Resposta: a área é diretamente proporcional ao comprimento do lado.

Qual das seguintes equações não representa a relação entre a área (a) e o comprimento do lado (l) de um quadrado?

Resposta: a = πl²

Qual das seguintes funções representa a relação entre o comprimento do lado e a área de um polígono regular?

Resposta: área = k * (comprimento do lado)²

Qual das seguintes relações entre o comprimento dos lados de um polígono regular e sua área é uma função linear?

Resposta: triângulo

Qual das seguintes situações representa uma função linear entre a área e o comprimento do lado de um polígono regular?

Resposta: O comprimento do lado é duplicado e a área é quadruplicada.

Qual é a função que melhor representa a relação entre o comprimento do lado de um quadrado e sua área?

Resposta: f(x) = x^2