Caleidoscópio

Topic
Icon geometry
Geometria
Icon mesurement
Medida
Age category
6 - 9 anos

Os alunos tiram fotografias da natureza para analisar simetrias com espelhos. As crianças constroem o seu próprio caleidoscópio.

Problema(s) a abordar

  • Onde podemos encontrar matemática na natureza?
  • Quantas imagens de um objeto podemos obter com dois espelhos planos em diferentes posições (com diferentes ângulos entre eles)?
  •  Há algum instrumento que nos permita traçar simetrias numa imagem?
  • Como funciona um caleidoscópio?
  • Como podemos construir um caleidoscópio?

Motivação do mundo real

A Matemática está frequentemente presente na natureza e nas nossas vidas. Os alunos tiram fotografias da natureza e depois analisam onde se encontra a matemática. De seguida usam espelhos para estudar as simetrias e para perceber o funcionamento do caleidoscópio. Por fim, constroem o seu próprio caleidoscópio.

TEMAS / Conteúdos de Aprendizagem

Matemática:

Estudo do Meio (Ciência, Tecnologia e Engenharia):

  • Reflexão da luz em superfícies polidas (espelhos,…).
  • Identificação da forma das plantas e animais.
  • Identificação de elementos naturais e tecnológicos.
  • Realização de atividades práticas (de campo/laboratoriais/experimentais).
  • Manipulação de objetos técnicos simples.
  • Compreensão da realidade e resolução de situações e problemas do quotidiano.

Tecnologias da Informação e Comunicação:

  • Utilização do computador e outros dispositivos digitais para efetuar pesquisas.
  • Utilização de diferentes linguagens para comunicar ideias. 

Educação Artística – Artes Visuais:

  • Utilização de diferentes técnicas de expressão.
  • Possibilidades expressivas dos materiais e das diferentes técnicas.
  • Seleção criteriosa de técnicas e materiais.

Apreciação de trabalhos utilizando diferentes critérios de argumentação

Aprendizagens Essenciais

Matemática:

  • Identificar, interpretar e descrever relações espaciais, situando-se no espaço em relação aos outros e aos objetos.
  • Identificar ângulos em polígonos e distinguir diversos tipos de ângulos (reto, agudo, obtuso, raso).

Medir comprimentos e ângulos, utilizando e relacionando as unidades de medida do SM e fazer estimativas de medidas, em contextos diversos.

Conceber e aplicar estratégias na resolução de problemas envolvendo grandezas e propriedades das figuras geométricas no plano e no espaço, em contextos matemáticos e não matemáticos, e avaliar a plausibilidade dos resultados.

Exprimir, oralmente e por escrito, ideias matemáticas, e explicar raciocínios, procedimentos e conclusões, recorrendo ao vocabulário e linguagem próprios da matemática (convenções, notações, terminologia e simbologia).

Desenvolver interesse pela Matemática e valorizar o seu papel no desenvolvimento das outras ciências e domínios da atividade humana e social.

Desenvolver confiança nas suas capacidades e conhecimentos matemáticos, e a capacidade de analisar o próprio trabalho e regular a sua aprendizagem.

Desenvolver persistência, autonomia e à-vontade em lidar com situações que envolvam a Matemática no seu percurso escolar e na vida em sociedade.

 

Estudo do Meio (Ciência, Tecnologia e Engenharia):

 

Educação Artística – Artes Visuais:

Apreciar os seus trabalhos e os dos seus colegas, mobilizando diferentes critérios de argumentação.

Desafio: Introdução do professor

O professor introduz o contexto da atividade: desafio de fotografia.

Os alunos tiram fotografias da natureza com a ajuda dos seus familiares ou amigos.

Seleção e análise de fotografias: trabalho e discussão em grupo

Atividade com espelhos

Os alunos usam espelhos para identificar eixos de simetria e agrupam as fotografias de acordo com esse critério.

Os alunos formam diferentes ângulos com os espelhos e analisam o número de imagens obtidas do objeto.

Discussão no grupo turma sobre os resultados.

Atividade prática (pequenos grupos)

Aqui tem duas opções:

Versão A

Atividade do Caleidoscópio: trabalho de pequeno grupo

Pequenos grupos analisam um guião sobre a construção de um caleidoscópio (Poderá ser em vídeo ou descritivo. Há várias hipóteses interessantes na internet, por exemplo https://www.pinterest.pt/pin/92886811045138777/).

Atividade prática (pequenos grupos)

“Vamos construir um caleidoscópio”

 

Version B

Atividade do Caleidoscópio: trabalho de pequeno grupo

Os grupos pesquisam na internet, nos livros, com a família  “como fazer um caleidoscópio”.

Discussão em grande grupo para selecionar a melhor forma para construir o caleidoscópio.

Atividade Prática (pequenos grupos)

“Vamos construir um caleidoscópio

Avaliação final: discussão em grupo

A avaliação final é feita em pequenos grupos sobre a forma como trabalharam em grupo e individualmente e sobre o papel de cada um no enriquecimento do trabalho de grupo.

Materiais

  • Computador e internet
  • Livros
  • Material de escrita, réguas
  • Fichas de trabalho
  • Material para o trabalho prático

Impressões

Ficha de trabalho para os alunos

Grupos

Os grupos deverão ser organizados considerando as capacidades manuais e matemáticas dos alunos.

Questões úteis

Parte #1

- Na natureza, onde podemos encontrar a matemática?

- Existe alguma matemática na tua rotina diária? Dá exemplos.

Parte #2

- Que tipo de critérios podemos usar para agrupar as fotografias?

- Quantos eixos de simetria podemos encontrar?

- Se colocarmos dois espelhos, com diferentes ângulos, será que iremos obter um número de eixos de simetria diferente?

- O que acontece quando aumentamos a amplitude do ângulo?

Parte #3

- Como podemos construir um caleidoscópio?

- Que tipo de materiais podemos utilizar?

- Que quantidade de cada material iremos precisar?

As questões irão depender da atividade prática e das dificuldades dos alunos, de forma a que a atividade decorra com segurança.

Parte #4

- Como trabalhou o grupo?

- Como contribuíste para o trabalho de grupo?

- Quais foram as maiores dificuldades que o teu grupo enfrentou?

- Como é que o grupo superou essas dificuldades?

Adaptações (faixa etária, dentro do grupo, …):

Nas crianças mais jovens e em turmas com mais dificuldades, o professor pode ser mais explícito, dando mais orientações a acompanhar a versão A da 3ª parte da atividade.

Em grupos com alunos mais velhos e com mais autonomia, poderá ser explorada a versão B que se carateriza por ser mais aberta.

Where needed in classes with younger students or with more difficulties, a sheet with the angled drawings can be provided with the different amplitudes that will be explored with the mirrors.

Avaliação

Avaliação do professor:

  • Duração adequada
  • Motivação e participação dos alunos
  • Colaboração dentro dos grupos
  • Desenvolvimento da atividade por todos os grupos, conforme planeado
  • Cooperação entre toda a turma

 

Avaliação dos alunos:

  • Trabalho de grupo
  • Contribuição individual para o grupo
  • Cumprimento das tarefas dentro do tempo previsto
  • Maiores dificuldades
  • Formas de ultrapassar as dificuldades

Dicas & truques

  • Pode ser organizada uma viagem de estudo para um safari fotográfico.
  • Podem-se pedir fotografias também da rotina diária, para além da natureza.
  • O professor deverá prevenir-se com algumas fotografias que garantam a existência de imagens com diferentes eixos de simetria.
  • A motivação para a atividade também pode partir do estudo do corpo humano e outros animais e a importância da simetria dos corpos (explorar a influência da forma do corpo no equilíbrio e na locomoção).
  • Visualização do reflexo do próprio corpo no espelho e desenhar o seu próprio eixo de simetria.
  • Atividades de desenho com tinta, em papel, e dobragens para visualização de simetrias (fratais).
  • Podem-se usar aplicações de telemóvel ou computador para visualizar a reflexão axial de figuras.
  • Podem-se explorar os sólidos geométricos.
  • Devem ser preparados alguns materiais: cartões, plásticos, pequenos espelhos, lantejoulas, papel adesivo colorido, x-ato, tesouras, compassos, fita cola, ...
  • Visualização de vídeos com construção de caleidoscópios.
  • Pode-se pedir a alunos mais velhos para colaborar na construção do caleidoscópio.
  • Em caso de necessidade, em turmas com alunos mais novos ou com mais dificuldades e menos autónomos, pode-se entregar uma folha com os desenhos de ângulos com as diferentes amplitudes a trabalhar com os espelhos.