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Compreendendo potência de expoente 3 utilizando noções de volume de um cubo e resolvendo potências com outros expoentes

 

19/09/2013

Autor y Coautor(es)
MARIANA MARTINS PEREIRA
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UBERLANDIA - MG ESC DE EDUCACAO BASICA

Antomar Araújo Ferreira; Angela Cristina dos Santos

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Fundamental Inicial Matemática Números e operações
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

A fim de desenvolver as competências da área 1 da matriz do ENEM que é construir significados para os números racionais  e reconhecer, no contexto social, diferentes significados e representações dos números e operações - naturais, inteiros, racionais ou reais,  são propostos para essa aula os seguintes objetivos:

  • Compreender o significado de potência de expoente 3 utilizando o conceito de volume de um cubo;
  • Resolver potenciações envolvendo outros expoentes.
Duração das atividades
3 horas/aula de 50 minutos
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
  • Características de uma figura espacial, especialmente o cubo
  • Operações envolvendo números naturais
  • Volume de um cubo
Estratégias e recursos da aula
  • Cubinhos do material dourado
  • Estudo dirigido impresso em folha de papel A4
  • Jogo baralho de Potenciação e Radiciação
  • Laboratório de Informática com acesso à Internet
  • Lousa

 

Professor (a), o objetivo dessa aula é aproveitar os conhecimento acerca de volume de um cubo para compreender o significado de potência de expoente 3 e daí resolver potenciações envolvendo outros expoentes.

Inicie a aula propondo que os alunos façam o estudo dirigido a seguir e, caso seja possível, imprima a sequência de atividades abaixo e os distribua. Se não for possível, disponibilize uma cubinhos de 1cm³ do material dourado e escreva na lousa as questões abaixo:

Estudo Dirigido

Potência de expoente 3

1- As potências de expoente 3 também podem ser representadas geometricamente. Observe as arestas dos cubos na figura 1:

Figura 1: Cubos construídos com diferentes arestas

Figura 1: Cubos construídos com diferentes arestas

Fonte: Imagens construídas através do simulador disponível em http://mdmat.mat.ufrgs.br/anos_iniciais/objetos/construir_cubinhos.htm

 

a) O que significa cada um dos fatores indicados na multiplicação no primeiro cubo?

Espera-se que o aluno conclua que é a medida da aresta do cubo.

 

b) Qual é o volume do cubo de aresta 2? E de aresta 3? E de aresta 4? E de aresta 5?

 

Comentário: Destaque com os alunos que em um cubo de aresta 1, o volume será igual a 1, em um cubo de aresta 2 , o volume será igual a 8, em um cubo de aresta 3, o volume é igual 27, em um cubo de aresta 4, o volume é igual a 64 e em um cubo de aresta 5, o volume é igual a 125.

 

c) Nas potências indicadas na figura 1, o que significa a base e o expoente? Qual é a relação entre o volume do cubo e a potenciação?

Comentário:  Destaque com os alunos que toda potência de expoente 3 representa o volume de um cubo, onde a ARESTA é  a base (fator que se repete), o EXPOENTE é  o número de vezes que o fator se repete  e a POTÊNCIA  é o volume  do cubo (a quantidade de cubinhos de aresta 1 que cabem nos cubos de outras arestas).

Ressalte com os alunos que podemos ler as potências de expoente 3  da seguinte maneira:

3³ = “três ao cubo” ou “três elevado ao cubo” ou “três elevado a terceira potência” ou “o cubo de três”.

 

Após esse momento, pergunte aos alunos “Como poderíamos proceder para resolver potências com outros expoentes?”.

Comentário: Espera-se que os alunos apliquem o significado envolvendo potências de outros expoentes. Quanto à leitura, diga aos alunos que quando o expoente é diferente de 2 ou de 3, não é possível  fazer uma representação geométrica. Por esse motivo, não há uma nomenclatura especial para tais potências. Veja nos exemplos como lemos:

 potência = 3x3x3x3= 81.  Lemos: “Três elevado à quarta potência”

potencia = 3x3x3x3x3= 243.  Lemos: “Três elevado à quinta potência”

potência = 6x6x6x6x6x6 =46656. Lemos: “Seis elevado à sexta potência”

Professor (a) durante a realização do estudo dirigido faça mediações na lousa quando for necessário e permita que os alunos apresentem suas respostas para os demais colegas da sala.

Nesse momento, estimule os alunos a trabalharem com potenciações de expoente superiores a 3, no laboratório de informática, com acesso à internet, acessando o jogo “Potências” (Figura 2) disponível em http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10749/pot%C3%AAncias.swf?sequence=1 (Acesso em 11 de setembro de 2013) para que os mesmos saibam identificar os termos de uma potenciação de forma mais rápida.

Figura 2: Imagem da tela inicial do jogo Potências

Imagem da tela inicial do jogo Potências

Fonte: Jogo Potências on line disponível em http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10749/pot%C3%AAncias.swf?sequence=1. Acesso em 11 de setembro de 2013.

Ainda no laboratório de informática com acesso à internet, proponha que os alunos acessem o “Jogo da Memória - Potências” (Figura 3) disponível em  http://www.rpedu.pintoricardo.com/Actividades_interactivas/jogo_de_memoria_potencias.php (Acesso em 11 de setembro de 2013). Esse jogo permite que os alunos façam correspondências entre diferentes potências.

Figura 3: Imagem da tela inicial do jogo de Memória - Potências

Figura 3: Imagem da tela inicial do jogo de Memória - Potências

Fonte: Disponível em http://www.rpedu.pintoricardo.com/Actividades_interactivas/jogo_de_memoria_potencias.php. Acesso em 11 de setembro de 2013.

Professor (a), para finalizar e exercitar os conceitos trabalhados nessa aula, reproduza o jogo de baralho (Figura 4) envolvendo potenciação e radiciação disponível em http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10637/Baralho.pdf?sequence=1 (Acesso em 11 de setembro de 2013).

Esse jogo baralho é composto por 42 cartas que são confeccionadas com raízes quadradas e potências, além das respectivas soluções para cada uma das raízes e potências descritas nas cartas. As cartas deverão ser misturadas e posteriormente distribuídas em um grupo de 7 cartas para cada um dos participantes. As demais cartas deverão ser posicionadas, uma sobre a outra, na mesa com a face para baixo. Para começar o jogo, um dos participantes deverá apanhar uma carta do monte sobre a mesa e averiguar a possibilidade de agrupar a carta que apresenta a potência ou a raiz com sua respectiva solução. Ganha o jogo aquele que descartar todas as cartas em sua mão na mesa.

Durante a confecção do jogo, observe as regras contidas no mesmo e proponha que os alunos se dividam em grupos de 2 ou 4 alunos conforme orientação e permita que eles realizem várias rodadas para fixar os conceitos apresentados nessa aula.

Figura 4: Imagem do Jogo de Baralho de radiciação e potenciação

 Imagem do Jogo de Baralho de radiciação e potenciação

Fonte: Jogo de cartas de potência e raiz quadrada  disponível em

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10637/Baralho.pdf?sequence=1. Acesso em 11 de setembro de 2013.

Recursos Complementares

Professor (a) sugiro que você acesse o link abaixo:

Exercícios on line de potência. Disponível em

www.pam.lusopt.info/_7_8_9_mat/numeros/potencias/potencia1.htm. Acesso em 11 de setembro de 2013.

 

Professor (a) sugiro que você leia o livro e acesse os artigos abaixo:

 BORIM, Julia - Jogos e Resolução de problemas: Uma estratégia para as aulas de Matemática – IME-USP, 1996. Disponível em: http://www.mat.ibilce.unesp.br/laboratorio/pages/jogos/avancando_resto.htm . Acesso em: 10 de setembro de 2013.

 

MARCO, Fabiana Fiorezi de. Jogos: um recurso metodológico para as aulas de Matemática. Disponível em: http://www.ime.unicamp.br/erpm2005/anais/m_cur/mc08.pdf . Acesso em: 11 de setembro de 2013.

 

MOURA, Manoel Oriosvaldo de. A séria busca no jogo: do lúdico na matemática. In. KISHIMOTO, Tizuko (org.).  Jogo, brinquedo, brincadeira e a educação. São Paulo: Cortez, 2000. (p. 72-87).

Avaliação

Professor (a), avalie cada aluno durante a realização do estudo dirigido e verifique se o mesmo está envolvido com a proposta e avalie a participação e o envolvimento dos alunos nas atividades propostas no laboratório de informática e durante o jogo de baralho contendo potenciação e radiciação.

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