Introdução: Explicando o Software Cinderella e as atividades propostas

 

SOFTWARE CINDERELLA

O Cinderella é um software de geometria dinâmica de utilização intuitiva. Uma de suas particularidades é a possibilidade de explorar uma mesma construção geométrica em geometrias diferentes (euclidiana, hiperbólica e esférica). Não faremos uma apresentação detalhada do seus recursos, mas nos deteremos nas ferramentas necessárias à resolução das atividades que serão propostas.

Apresentaremos a seguir o menu completo. Como ferramentas gerais ele apresenta:                                     

 

  Figura 1: Ferramentas básicas - Inspirada na 'Ajuda' do Software:

 

As demais ferramentas se encontram abaixo relacionadas:

 

Figura 2: Ícones das ferramentas

 

 

SEQÜÊNCIA DIDÁTICA

As atividades propostas apresentam alguns momentos, a saber:

  • Exploração dinâmica de construções geométricas:

As construções foram previamente elaboradas e são apresentadas em conjunto com uma questão investigativa. Espera-se que o aprendiz 'movimente' os objetos livres da construção a fim de observar o comportamento da figura, conjecture e formule uma resposta à questão proposta.

Propomos alguns exercícios de construção geométrica, em que são apresentados uma barra simplificada de ferramentas, contendo os ícones que poderão ser utilizados na resolução da atividade, além dos quatro ícones padrão (   'desfazer a última operação', 'visualizar próximo passo,  'mover elemento' e  'iniciar nova construção').

Os alunos podem elaborar a construção, selecionando um dos ícones do menu e executando a sua respectiva ação. Caso o aluno apresente alguma dificuldade no desenvolvimento da construção, poderá verificar através do ícone uma seqüência de passos que lhe permitirá visualizar a construção completa. Quando o aluno efetuar uma construção correta (não necessariamente igual a sugerida) o exercício retornará o texto "Correto !!".

No final desta atividade de introdução, propomos um exemplo prático, possibilitando uma familiarização com o software.

  • Definições:

No decorrer das seqüências as definições de alguns termos, não listados na geometria absoluta, serão apresentados na medida em que se fizerem necessários, dando continuidade à exposição da geometria hiperbólica.

  • Demonstrações:

Em algumas situações as demonstrações são apresentadas e em outras o aluno é convidado a elaborá-las. Adotamos a apresentação das demonstrações em três colunas (número do passo, passo e justificativa) e explicitamos a hipótese e a tese envolvidas. Os passos de construções geométricas são justificados como 'construção', pois estamos assumindo a possibilidade de construção de ponto, retas, segmentos, paralelas, perpendiculares, triângulos, quadriláteros e circunferências nessa geometria.

  • Situações para reflexão

Inserimos algumas situações de reflexão. Esperamos que o aluno possa, resgatando seus conhecimentos anteriores da geometria euclidiana e considerando os tópicos apresentados até a respectiva atividade,  concluir com sucesso a resposta da situação apresentada.

  • Resumo da Geometria Hiperbólica (RGH)

No final de cada atividade, as definições e os teoremas estudados foram acrescentados ao Resumo da Geometria Hiperbólica (RGH), que é uma lista dos axiomas válidos, das definições e dos teoremas até então estudados, que estarão disponíveis para as demonstrações futuras. No término das seqüência didática o RGH conterá todos os itens estudados.

  • Entrega de Atividades:

As eventuais dúvidas sobre a apresentação das definições ou demonstrações apresentadas no decorrer das atividades devem ser expostas pelo correio eletrônico. Ressaltamos a importância de se relatar tais dificuldades para o desenvolvimento da pesquisa. Espera-se que o aluno, ao questionar uma demonstrações identifique quais os passos não compreendidos.

É fundamental que, para as demonstrações por ele elaboradas, mesmo que não concluídas, sejam entregues com os passos que foram possíveis executar. Tal material nos será particularmente útil nas investigações de nossas hipóteses.

Após a entrega das atividades, feitas pelo correio eletrônico, enviaremos a resposta e posteriormente as resoluções serão comentadas. Essa disponibilização das soluções possibilitará ao aluno a revisão das estratégias adotadas, uma reflexão e uma eventual retomada dos tópicos propostos, dando continuidade aos seus estudos.

 

UTILIZANDO O SOFTWARE

Caso você não tenha experiência com o Cinderella ou com algum outro software de geometria dinâmica elaboramos uma atividade de familiarização, com duas construções geométricas. Nessa atividade explicitamos uma rotina de passos para a execução da tarefa.

Construções Geométricas

Construções Elementares - Geometria Euclidiana

 

Caso julgue desnecessário realizar tais construções, prossiga a sua leitura.

O compasso ideal  ( )  tem uma particularidade que justifica um comentário. Para utilizá-lo será necessário percorrer os seguintes os passos:

  • selecionar o ícone no menu simplificado;

  • para determinar o raio desejado, centrá-lo numa de suas extremidades  (clicar com o mouse sobre o ponto); e em seguida movimentá-lo até que se obtenha a abertura do raio desejada, ou seja, até um outro ponto do plano (clicar com o mouse sobre o outro ponto, para fixar o comprimento);

  • determinado o raio, inserir o mouse sobre o ponto que se deseja ser o centro da circunferência (que poderá ser uma das extremidades do raio ou outro ponto qualquer do plano (clicar com o mouse sobre o centro).

 

Para exemplificar, propomos um exercício de construção geométrica, utilizando algumas das ferramentas disponíveis. Leia atentamente as instruções dadas em exercícios interativos

Selecione as ferramentas no menu simplificado para executar a construção. Lembre-se: no caso de dúvida, o ícone poderá sugerir alguns passos; selecione cada ferramenta no menu antes de executar a sua ação; para recomeçar a construção utilize o ícone .  Bom trabalho !

Após a construção, ela será apresentada no plano euclidiano e também plano hiperbólico (que será melhor detalhado na atividade 2). Movimente, utilizando o ícone , os objetos livres e verifique se a construção se mantém correta.

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

 Construir um triângulo eqüilátero de lado

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

Menu Simplificado:

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

Vista Hiperbólica - Modelo de Poincaré

Por favor habilite Java para uma construção interativa (com Cinderella).

 

O modelo de Poincaré será apresentado em detalhes nas próximas atividades, mas podemos explorar dinamicamente a figura e observar como se comportam as retas, o triângulo e as circunferências na geometria hiperbólica.

obs: mantenha todos os pontos da circunferência no interior do modelo...

NOTAÇÕES

Para melhor esclarecimento, listamos abaixo as notações utilizadas na seqüência didática:

Ponto

por letras maiúsculas.  (A)

Reta

por letras minúsculas  (a) ; por dois de seus pontos (); por três de seus pontos (ABF)

Plano

por letras gregas minúsculas (a)

Semi-reta

pela origem e por um de seus outros pontos ()

Segmento de Reta

pelos pontos extremos ()

Ângulos

pelo v értice ();por um ponto de uma de suas semi-retas, o vértice e um ponto de sua outra semi-reta (); por uma de suas retas, o vértice e um ponto de sua outra semi-reta ()

Medida de segmentos ou ângulos

m(), m() , m()

Triângulo; Quadrilátero

 pelos vértices ( ; □ABCD)

Retas Perpendiculares

Retas Paralelas

Circunferência

por letras maiúsculas.  (C)

Arco de Circunferência

arc (LTN); arc (AB)

   

 

BIBLIOGRAFIA

Para a realização das atividades utilizamos a seguinte bibliografia:

AGAZZI, Evandro; PALLADINO, Dario. Le geometrie non euclidee e i fondamenti della geometria dal punto de vista elementare. Brescia: La Scuola. 1998. 342 p.

BARBOSA, João Lucas, M. Geometria Hiperbólica, Rio de Janeiro: IMPA, 1985. 167p.

COUTINHO, Lázaro. Convite às Geometrias não-Euclidianas. Rio de Janeiro: ed. Interciência. 2001. 114p.

DOLCE, O.; POMPEU, J.N. Fundamentos de Matemática Elementar. Geometria Plana.  7. ed. São Paulo: Atual. 1993.  451p. v.9.

HILBERT, David. Fundamentos da Geometria. Coord.  A. J. Franco de Oliveira. Lisboa: ed. Gradiva. 2003. 338 p.

LINS, Geraldo H. B. Introdução à Geometria Hiperbólica: Semelhanças e Diferenças. 2002. 200 f. Dissertação (Mestrado em Matemática Aplicada) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

TERDIMAN, Esther Wajskop. A geometria hiperbólica e sua consistência. 1989. 203 f. Dissertação (Mestrado em Matemática). Pontifícia Universidade Católica, São Paulo.

TRUDEAU, Richard. La revoluzione non euclidia. Tradução Alberto Albano, Carla Marchisepppe e Tullio Cannillo. 2 ed. Torino: ed. Bollati Boringhieri. 2004. 280 p.

obs: as fotos foram extraídas dos sites:

http://www.profcardy.com/matematicos

http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/BiogIndex.html

 
Topo   Tela Atividades  

Tela Inicial

 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Referências

 [01] o Cinderella é um  software de geometria interativo, escrito e desenvolvido por Jürgen Richter-Gebert e Ulrich Kortenkamp (1996-2003). A versão portuguesa utilizada é a 1.4