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Universidade do Estado do Pará Centro de Ciências Sociais e Educação Departamento de Matemática, Estatística e Informática Especialização em Matemática para o Ensino Médio JESSIKA MARIA DE SOUZA SILVA O ENSINO DA GEOMETRIA NO ENSINO MÉDIO:REALIDADE E POSSIBILIDADES MARABÁ/PA 2020 JESSIKA MARIA DE SOUZA SILVA O ensino da geometria no ensino médio:Realidade e possibilidades Monografia apresentada como requisito parcial para obtenção do título de Especialista em Matemática para o Ensino Médio, Universidade do Estado do Pará. Orientador: Prof. Dr. Weber Mota MARABÁ /PA 2020 JESSIKA MARIA DE SOUZA SILVA O ensino da geometria no ensino médio: Realidade e possibilidades Monografia apresentada como requisito parcial para obtenção do título de Especialista em Matemática para o Ensino Médio, Universidade do Estado do Pará. Orientador: Prof. Dr. Weber Mota Data de aprovação: Banca examinadora __________________________________. Orientador Prof. Doutor em Universidade _________________________________. Examinadora (Interna) Prof. Doutora em Universidade _________________________________. Examinadora (Externa) Prof. Doutor em Universidade Dedicatória Dedico este trabalho a Deus; sem ele eu não teria capacidade para desenvolver este trabalho e a todos os que me ajudaram ao longo desta caminhada. Agradecimentos Em primeiro lugar, а Deus, qυе fez com que meus objetivos fossem alcançados, durante todos os meus anos de estudos. Aos meus pais, irmão e meu marido que me incentivaram nos momentos difíceis e compreenderam a minha ausência enquanto eu me dedicava à realização deste trabalho. Aos amigos, em especial Aliene Targa e Edinildo Neres, que sempre estiveram ao meu lado, pela amizade incondicional e pelo apoio demonstrado ao longo de todo o período de tempo em que me dediquei a este trabalho. Ao meu orientador Weber Mota, pelas correções e ensinamentos que me permitiram apresentar um melhor desempenho no meu processo de formação profissional ao longo do curso. Ao Professor Tutor Luiz Carvalho, por todos os conselhos, pela ajuda e pela paciência com a qual guiaram o meu aprendizado. Às pessoas cоm quem convivi aо longo desses anos de curso, que me incentivaram e que certamente tiveram impacto na minha formação acadêmica. Serei eternamente grata. 6 O ENSINO DA GEOMETRIA NO ENSINO MÉDIO: REALIDADE E POSSIBILIDADES Jessika Maria de Souza Silva 1 RESUMO A Geometria é um ramo importante da matemática. Ela pode desenvolver o pensamento crítico e habilidades de resolução de problemas na educação. Além disso, as formas geométricas fazem parte de nossas vidas porque podem ser vistas em quase todos os lugares, nas ciências e nas artes. Este artigo define o método de ensino da geometria e explica porque ele ocupa uma posição importante no ensino da matemática. O principal assunto abordado neste artigo é promover o ensino da geometria usando os mesmos sermões úteis, fazendo uso da metodologia de revisão bibliográfica a fim de procurar os fundamentos que sustentem as ideias expostas doravante. Desta maneira, vale ressaltar que um dos elementos importantes é o valor da avaliação como um instrumento de aprendizagem e não de mensuração de saberes, a avaliação no contexto deste texto tenta revelar os argumentos que ofereçam ao leitor o papel da prova como parte contínua da prática pedagógica, oferecendo novos caminhos, metodologias ou até mesmo pequenas mudanças no processo de aprendizagem. Palavras-chave: Geometria, Aprendizagem, Avaliação matemática, Práxis pedagógica. TEACHING GEOMETRY IN HIGH SCHOOL: REALITY AND POSSIBILITIES ABSTRACT Geometry is an important branch of mathematics. It can develop critical thinking and problem-solving skills in education. In addition, geometric shapes are part of our lives because they can be seen almost everywhere, in science and the arts. This article defines the method of teaching geometry and explains why it occupies an important position in the teaching of mathematics. The main subject addressed in this article is to promote the teaching of geometry using the same useful sermons, making use of the literature review methodology in order to search for the foundations that support the ideas exposed hereafter. Thus, it is worth mentioning that one of the important elements is the value of evaluation as a learning tool and not a measure of knowledge, the evaluation in the context of this text tries to reveal the arguments that 1 Graduada em Matemática pela Universidade Federal do Pará. 7 offer the reader the role of proof as an ongoing part of the practice. pedagogical, offering new paths, methodologies or even small changes in the learning process.. KEYWORDS: Geometry, Learning, Mathematical assessment, Pedagogical praxis INTRODUÇÃO Como um dos ramos mais importantes da matemática, a geometria ocupa uma posição muito importante na educação. A maioria dos objetos que vemos e mais usamos no ambiente é composta de formas e objetos geométricos. O uso efetivo desses objetos e formas depende da compreensão da relação entre eles. Este artigo possui como finalidade de elencar a realidade e as possibilidades do ensino da geometria no ensino médio alguns caminhos no que tange aos caminhos do ensino de matemática. Nesse sentido, é importante trazer alguns elementos quanto o entendimento sobre o que significa aprendizado e, com isso, trazer os instrumentos metodológicos e de postura que possam clarificar o processo de ensino-aprendizagem em matemática. Dessa forma, é relevante trazer a discussão o fato de que a matemática como toda ciência é um objeto dinâmico. Essa forma não fixa traz consigo elementos onde práxis pedagógicas devem estar em contínuo movimento, ou seja, fazer a prática pela prática, onde a crítica e reflexão são os principais instrumentos na realização da educação de forma eficiente. Nessa perspectiva, o trabalho expõe instrumentais no que se refere a ludicidade, a importância do uso de tecnologias, e outras metodologias ativas, além de fazer uma leitura sobre o papel da avaliação durante o aprendizado. O somatório destes elementos inegavelmente oferece um ambiente educativo de aprendizagem e, no que se relaciona com a matemática, tal ambientação é qualidade de grande importância tendo em vista as dificuldades de aprendizado em matemática dos alunos. Por fim, o caráter de avaliar não é uma simples medida do saber, mas sim, a reflexão sobre a prática contínua da educação, ou seja, o processo avaliativo faz parte da aprendizagem oferecendo os caminhos para a postura educativa, de acordo 8 com este texto, avaliar é necessário e, fazer a matemática acontecer de forma prática em sala de aula é um requisito ponderoso no entendimento da mesma. 2 ENSINO DA GEOMETRIA NO ENSINO MÉDIO A geometria é um assunto de amplo alcance. Aprender os nomes e as dimensões das formas prepara os alunos para o mundo real, bem como para conceitos matemáticos mais avançados. Jean Piaget, um grande educador disse: O principal objetivo da educação é criar homens que sejam capazes de fazer coisas novas e não simplesmente repetir oque outras gerações fizeram: homens que sejam criativos, inventores e descobridores. O segundo objetivo da Educação é formar mentes que possam ser criticas, que possam analisar e não aceitar tudo o que lhes é oferecido (FIGUEROA & FRANCIOSI, 1992, P. 58) Aprendercomo as formas e objetos tridimensionais operam ajuda os alunos a entender como uma bola de futebol é lançada, como os carros se movem e como os edifícios são montados. Segundo Ferreira (1999, p. 983) a Geometria pode ser definida como: ciência que investiga as formas e as dimensões dos seres matemáticos” ou ainda “um ramo da matemática que estuda as formas, plana e espacial, com as suas propriedades, ou ainda, ramo da matemática que estuda a extensão e as propriedades das figuras (geometria Plana) e dos sólidos (geometria no espaço). (FERREIRA,1999, p.983) A geometria é uma parte básica do Currículo Nacional da Educação Básica, e também é na Educação do Ensino Médio. O conceito de semelhança entre as duas formas é ensinado na 1ª séries do ensino médio, em especial é colocada na semelhança dos triângulos. Ensinar é principalmente entender os conceitos de maneira semelhante, ou seja, o que são essas formas semelhantes seus lados são proporcionais e seus ângulos são determinados por cada os ângulos são iguais Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) destacam a importância desse ramo da matemática, que também pode ser utilizado como ferramenta para outras áreas do conhecimento: O aluno desenvolve um tipo especial de pensamento que lhe permite compreender, descrever e representar, de forma organizada, o 9 mundo em que vive. [...] O trabalho com noções geométricas contribui para a aprendizagem de números e medidas, pois estimula a criança a observar, perceber semelhanças e diferenças, identificar regularidades e viceversa. Além disso, se esse trabalho for feito a partir da exploração dos objetos do mundo físico, de obras de arte, pinturas, desenhos, esculturas e artesanato, ele permitirá ao aluno estabelecer conexões entre a Matemática e outras áreas do conhecimento (BRASIL, 1997, p. 39) O papel da geometria no desenvolvimento da ideia matemática é muito importante.Habilidades geométricas e ícones visuais são instrumentos básicos e fonte de inspiração para muitos matemáticos. Fürkotter e Morelatti (2009, p. 29) destacam que “é cada vez mais indispensável que as pessoas desenvolvam a capacidade de observar o espaço tridimensional e de elaborar modos de comunicar-se a respeito dele, pois a imagem é um instrumento de informação essencial no mundo moderno”. 3 TECNOLOGIAS E SUAS CONTRIBUIÇÕES NO ENSINO DE MATEMÁTICA A tecnologia oferece oportunidades dinâmicas de instrução em matemática e salas de aula. Pode-se aprimorar o processo de aprendizagem e dar vida aos conceitos por meio de mídias envolventes e interativas. Também pode-se oferecer suporte adicional para atender às necessidades de todos os alunos e criar experiências de aprendizagem personalizadas. A multimídia dá vida ao aprendizado, trazer vídeos, animações, filmes interessantes e outras mídias para o processo de aprendizagem para ajudar os alunos a desenvolver habilidades e compreensão. E pode ajudar a motivar e entusiasmar nossos alunos com seu aprendizado. De acordo com KENSKI (2007): Vídeos, programas educativos na televisão e no computador, sites educacionais, softwares diferenciados transformam a realidade da aula tradicional, dinamizam o espaço de ensino-aprendizagem, onde, anteriormente, predominava a lousa, o giz, o livro e a voz do professor. Para que as TICs possam trazer alterações no processo educativo, no entanto, elas precisam ser compreendidas e incorporadas pedagogicamente. Isso significa que é preciso respeitar as especificidades do ensino e da própria tecnologia para poder garantir que o seu uso, realmente, faça diferença (KENSKI, 2007, p.46) 10 A tecnologia é uma forma onde todas as coisas tem se tornado cada vez mais conectadas e, dessa forma fazem a transformação do cotidiano do indivíduo e suas relações sociais. Não somente isso, mas a Internet das Coisas2 (IoT) fornece a melhoria em diversos campos da sociedade, a educação se insere nesse contexto já que o fundamento de trazer a socialização das instituições, da comunidade e das pessoas certamente é fundamento crucial para que exista um processo de ensino- aprendizagem fluido. Certamente que a tecnologia fornece também qualidades que neste trabalho não são exploradas, claramente que devido a amplitude de tais contribuições, a oportunidade se dá de modo que fique clarificado algumas epigrafes da temática para que exista uma relação clara do conteúdo com a educação matemática. Nesse sentido, é fácil notar que existem diversas qualidades que a tecnologia e, a Internet das Coisas, doravante IoT, fornece a educação matemática. Nessa perspectiva, a ludicidade é facilmente encaixada, visto que existem diversas aplicabilidades como o uso de plataformas, dispositivos e outras metodologias que forneçam dinâmicas entre a tecnologia e a educação matemática. A ludicidade no ensino tem fornecido um ferramental poderoso para a aplicação da práxis pedagógica ativa. Nesse sentido, Friedman (1996, p. 41) fala que "Os jogos lúdicos permitem uma situação educativa cooperativa e interacional [...]". No olhar de Friedman, fica evidente que é possível fornecer ao aprendizado por meio da ludicidade de modo a tornar prática algo mais interessante e, mais agradável. Certamente que o olhar atento à ferramenta que aqui é exposta, deve favorecer o crescimento profissional devido ao seu caráter multidisciplinar e interpessoal. No aperfeiçoamento do professor, do aluno, os saberes sobre a abordagem da pratica educativa dar-se de forma complexa e instigante, uma vez que a variedade dos processos de ensino é somente “resolvida” com a investigação 2 MAGRANI (2018, p.12) A internet das coisas, à parte maiores rigores semânticos, é um termo que acaba evocando o aumento da comunicação entre máquinas pela internet (M2M, ou machine-to- machine, que recentemente ultrapassou em volume a comunicação interpessoal pela internet), o desenvolvimento de diversos utensílios (desde os prosaicos exemplos das geladeiras ou torradeiras ligadas à internet), além de microdispositivos, como sensores que, dispostos das mais diversas maneiras para captar dados a partir de seu ambiente, tornam-se partes integrantes da internet. Todos esses e outros mais são relances de um novo perfil da internet que vem se consolidando, daí a necessidade de verificar quais os efeitos que advirão dessas mudanças. A internet, portanto, hoje é bem mais do que um meio para entregar mensagens de uma pessoa a outra ou para que uma pessoa busque informações que outra disponibilize. 11 profunda dos temas, problemas e suposições sobre a atividade em questão, dessa forma, mostra (ZABALA, 2001, p.13). Um objetivo fundamental para qualquer professor é melhorar a sua pratica educativa. Isso, por sua vez é montado na forma em que Zabala relata, com o conhecimento e a experiência, fornecendo assim os pré-requisitos profissionais que qualquer educador necessita em sua caminhada na construção de uma melhor didática dentro e fora da sala de aula. Uma vez estabelecida às diretrizes para cada atividade, as necessidades de ministrar os saberes é feito em uma análise sobre a prática educativa. A busca pelas dimensões sobre as diferentes formas de ensinar normalmente é realizada na forma de crítica, reflexão e investigação, esses tópicos norteiam a pratica educativa e também fornece um caminho para os alunos que são agentes ativos da sua aprendizagem, baseado nesse caminho norteador, Zabala (2001, p. 19) fornece que:[...] O meio do ensino/aprendizagem entre aluno e professor e matéria, que inclui narrar e referir, mostrar e imitar ou reproduzir, a observação comum dos objetos ou imagens, ler e escrever; a dimensão dos conteúdos de aprendizagem [...]”, ou seja, os elementos que Zabala lista podem facilmente ser vinculados a plataformas que possuem fácil acesso por dispositivoseletrônicos. Ainda com o olhar atento sobre a IoT, é importante ressaltar que a utilização de jogos como fomento da brincadeira, socialização e aprendizagem em matemática se faz relevante discutir,Kishimoto (1999, p. 11) fornece que “(...) o jogo e a criança caminham juntos desde o momento em que se fixa a imagem da criança como um ser que brinca. Portadora de uma especificidade que se expressa pelo ato lúdico”, conforme mostra Kishimoto, a prática pela prática com ênfase nas atividades lúdicas faz traçado que deve ser explorado durante a práxis pedagógica. 4 AVALIAÇÃO E A SOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE GEOMETRIA Onuchic (1999) propõe que o ensino de Matemática deva ocorrer em um ambiente caracterizado pela investigação, e que esta deva ser orientada pela Resolução de Problemas. De acordo com essa afirmação, o ponto de partida das atividades matemáticas deixa de ser a definição e passa a ser o problema, de forma que “[...] a Resolução de Problemas não é uma atividade para ser desenvolvida em 12 paralelo ou como aplicação da aprendizagem, mas como orientação para a aprendizagem” (ONUCHIC, 1999, p.215). O conhecimento geométrico é avaliado com base na correção e conectividade da solução, e a criatividade é avaliada com base na fluência, flexibilidade e originalidade da solução. Segundo Ponte (2005), no ensino de geometria, o professor deve propor as seguintes situações: A investigação envolve quatro momentos: compreensão da situação; fórmula Conjectura; teste; finalmente, argumento, argumento e avaliação trabalho feito. Também diz exercícios, perguntas, projetos e Investigação, e o maior desafio é esclarecer esses diferentes tipos de tarefas em uma tarefa Estabeleça cursos interessantes e equilibrados para promover o bom desempenho dos alunos Alunos de diferentes níveis. Ele se concentra no uso de software de geometria dinâmica, por exemplo, Cabri Géomètre e Geogebra, etc., devido ao suporte técnico para fazer o projeto, Operação, checagem de suposições e investigação do processo. De acordo Echeverría (1998) para que uma situação seja classificada como problema é preciso que existam obstáculos entre a proposição e a meta. Assim, para que uma determinada situação seja caracterizada como um verdadeiro problema para os alunos que irão resolvê-la é necessário que se constitua em um real desafio em que os alunos buscarão por meio de uma sequência de ações ou operações obter resultados. Echeverría (1998) também afirma que estes podem ser classificados em dois grupos: o primeiro faz referência à repetição de uma determinada técnica, previamente exposta pelo professor. Neste caso, o professor insere o conteúdo a ser estudado e logo em seguida passa algumas atividades que deverão ser realizadas pelos alunos para treinarem a técnica ensinada. Já o segundo tipo de exercício não pretende somente que sejam automatizadas uma série de técnicas, mas também que sejam aprendidos alguns procedimentos nos quais se inserem essas técnicas. Associando geometria com resolução de problemas Farrel (1994) apontou que geometria [...] parece adequar-se especialmente a atividades de resolução de problemas. Tudo indica que a compreensão da geometria se aprofunda à medida que os alunos interagem para analisar construções, descobrir demonstrações ou para encontrar um modelo geométrico que melhor se ajuste a uma 13 situação problema. Porém, o medo do conteúdo pode ser um impedimento para o êxito na resolução de problemas. Assim, no início de um curso, as atividades de resolução de problemas deveriam ter um alto potencial de sucesso para a maioria dos alunos. (FARREL,1994, p.296). De acordo com Pirola (2000) a formação insuficiente do professor, principalmente em geometria, pode levá-lo a ensinar apenas o que gosta e ignorar tópicos importantes relacionados ao assunto. Para o autor, uma das razões pelas quais a geometria não é ensinada As escolas são criadas devido ao despreparo dos professores, que geralmente não conseguem resolver problemas geométricos simples. Segundo Ponte (2005), no ensino de geometria, o professor deve propor as seguintes situações: A investigação envolve quatro momentos: compreensão da situação; fórmula Conjectura; teste; finalmente, argumento, argumento e avaliação trabalho feito. Também diz exercícios, perguntas, projetos e Investigação, e o maior desafio é esclarecer esses diferentes tipos de tarefas em uma tarefa Estabeleça cursos interessantes e equilibrados para promover o bom desempenho dos alunos de diferentes níveis. Ele se concentra no uso de software de geometria dinâmica, por exemplo, Geometricar e Geogebra, etc., devido ao suporte técnico para fazer o projeto, Operação, checagem de suposições e investigação do processo. A avaliação é tomada como um recurso de extrema urgência, o aluno empenhado consome um grande volume de informação afim de que em um período determinado participe de um exame. O surgimento exato desta pratica certamente é um procedimento custoso a ser realizado, porém, é consenso histórico que tal pratica remonta aos primórdios da humanidade. Fazer todo o percurso do ato de avaliar certamente requer exorbitante esforço registo. A investigação sobre a construção de provas, exames ou qualquer outra pratica avaliativa identifica importantes pontos sobre a evolução da pedagogia e do saber. . A Avaliação Emancipatória segundo Saul (1995, pag.61) A avaliação emancipatória apresenta dois objetivos básicos: iluminar o caminho da transformação e beneficiar as audiências no sentido de torná- las autodeterminadas. O primeiro objetivo indica que essa avaliação está comprometida com o futuro, com o que se pretende transformar, a partir do autoconhecimento crítico do concreto, do real, que possibilitaria a clarificação de alternativas para a revisão desse real. (SAUL,1995,pag.61) 14 Para Oliveira (2008, pag.10) o segundo objetivo da avaliação é O segundo objetivo acredita que esse processo pode permitir que o homem, através da consciência crítica, imprima uma direção às suas ações nos contextos em que se situa de acordo com valores que elege e com os quais se compromete no discurso de sua historicidade. O sujeito aqui, submetido à avaliação emancipatória, surge como paz de participação e de construção em sua sociedade num processo de total autonomia. (OLIVEIRA, 2008,pag.10) O ato de medir o conhecimento, sobre o contexto da avaliação emancipatória se define como uma norma de minuciar, analisar e se posicionar diante da realidade com o objetivo de muda-la, melhora-la e amplifica-la. Este posicionamento tem cunho político-pedagógico de cunho libertar de modo tornar o ser livre para a crítica, ou seja, fugir do determinismo. As produções literárias sobre avaliação são numerosas, estudiosos e pesquisadores deste conteúdo vem constantemente acrescentando conhecimento e novas vertentes sobre a verificação do conhecimento. Tais conhecimentos tem influenciado o Brasil e Países afim de buscar satisfatoriamente métodos alternativos em analisar o currículo educacional, assim como projetos, cursos e instituições. No âmbito estatal, a avaliação tornou-se objeto de interesse, políticas públicas são constantemente colocadas a prova, tanto pelo ato de agir, como pelo ator de questionar, seja pelos educadores-pesquisadores, seja pela própria ação da sociedade como um todo. Nessa perspectiva, no que tange ao ensino de geometria no ensino médio, Silva e Bayer (2004, p.25) trazem conclusões interessantes em sua pesquisa, onde fazem apontamentos para o currículo, onde o ensino de teoremas fundamentais, como o Teorema de Talles não são observados na educação infantil. Consequentemente, o ensino superficial advindo do ensino fundamental se reflete nas dificuldades que os alunos têm perante o entendimento de geometria no ensino médio. Desta maneira, vale ainda ressaltara pesquisa realizada por Carlos et al (2015, p.5) onde os autores fazem afirmações perante o uso de metodologias lúdicas para o encorajamento do aprendizado em geometria, instigando a autonomia do aluno para a construção de seu conhecimento. 15 CONSIDERAÇÕES FINAIS A matemática inegavelmente é uma das disciplinas que mais recebem crítica dos alunos em qualquer nível de ensino. O aprendizagem nas ciências exatas são um desafio antigo, fazer o estudante um ser ativo e motivado na aprendizagem de ciências exatas e suas tecnologias não é uma tarefa fácil, dessa forma, este trabalho faz diversas releituras sobre algumas práticas que facilmente são aplicadas ou adaptadas em sala de aula, como a exemplo, o uso de tecnologias (simuladores, animações, experimentos virtuais), o uso da ludicidade e brincadeiras na educação infantil e médio, assim como também o papel da avaliação nesse contexto. Fazer a avaliação, assim como os outros instrumentos mencionados parte do processo educativo como fonte de crítica e reflexão é o grande objeto deste trabalho. Dessa forma, a avaliação ganha outra faceta afim de revelar novos caminhos e metodologias, assim como a instrumentação em sala de aula, que oferece novas formas de avaliar e de ensinar, o aluno deixa de ser um sujeito não ativo, para ganhar lugar ao estudante como um agente ativo em sua própria prática pedagógica. Além disso, é importante revelar que todos os instrumentos aqui expostos têm como objetivo de ensinar matemática, portanto, solucionar os problemas e pensar de forma crítica-criativa é uma característica de grande importância no que se refere ao processo de ensino-aprendizagem. Por fim, fica evidente que o conjunto de instrumentos pedagógicos aqui expostos fazem em sua soma a metodologia eficiente na aprendizagem de matemática. Entender o processo de aprendizagem, oferecer novas práticas (lúdicas, tecnológicas) e, trazer a avaliação como parte inclusiva do processo de aprendizagem faze a práxis pedagógica mais eficiente e agradável para os educandos. 16 REFERÊNCIAS BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental, Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática. Brasília: MEC/SEF, 1997. CARLOS, J. Clemente; APARECIDA, A. P. Bedim; CRISTINE, A. Domingos R; LAGRIMANTE, H. Ferreira; MAYARA, Jéssica S dos S. Souza; G, Leandro dos S. ENSINO E APRENDIZAGEM DA GEOMETRIA: UM ESTUDO A PARTIR DOS PERIÓDICOS EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA. Disponível em:<https://www.ufjf.br/emem/files/2015/10/ENSINO-E-APRENDIZAGEM-DA- GEOMETRIA-UM-ESTUDO-A-PARTIR-DOS-PERI%C3%93DICOS-EM- EDUCA%C3%87%C3%83O-MATEM%C3%81TICA.pdf> ECHEVERRÍA, M. P. P. A solução de problemas em matemática. In: POZO, J. I. (Org.). A solução de problemas: aprender a resolver, resolver para aprender. Porto Alegre: ArtMed,1998, 177p., p. 43-65. FARRELL, M. A. 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