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Comunicação Científica USO DE SOFTWARES MATEMÁTICOS COMO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM GT 02– Educação matemática no ensino médio e ensino superior Rozelaine de Fatima Franzin Contri, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missãoes-URI. e-mail:rozelaine@urisan.tche.br Eliani Retzlaff, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões-URI, e-mail:elianir@urisan.tche.br Luiz Alberto Klee, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões- URI, e-mail:klee@urisan.tche.br Resumo: Devido às dificuldades apresentadas pela grande maioria dos acadêmicos em relação a certos conteúdos do ensino básico e superior de matemática, buscou-se primeiramente, através de pesquisa nos cursos de graduações na área de exatas, realizar um levantamento das disciplinas que poderiam ser trabalhadas com o auxílio de softwares matemáticos. Os softwares matemáticos são possibilidades de trabalho em sala de aula. Quando bem selecionados, podem desenvolver conteúdos de matemática de forma prática, seja na resolução de problemas, investigações matemáticas, formulação de conjecturas, análise de resultados, leitura de gráficos em tempo real, etc. permitindo maior atenção dos acadêmicos em relação ao conteúdo abordado, estimulando diversas formas de raciocínio, diversificando estratégias de resolução de problemas, permitindo autonomia e avaliação dos resultados produzidos. Palavras-chave: software; tecnologia; ensino; matemática Introdução Com os avanços das novas Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs), faz- se necessário refletir e reformular as atuais práticas pedagógicas no ensino de matemática. As diretrizes curriculares para do ensino apontam a necessidade de se incorporar o uso da tecnologia na educação de matemática. Há algum tempo tenta-se fazer com que esse uso seja realmente efetivado. Segundo alguns autores como Frota e Borges (2000), existem muitas queixas de professores em relação ao acesso ao uso de tecnologias nas escolas. Isso pode ser levado em consideração tanto para o manuseio onde muitas escolas ainda não estão equipadas com computadores, ou para aplicação de novas abordagens de ensino. A incorporação da mídia informática em sala de aula implica em um esforço permanente por parte do professor, pois este será capaz de proporcionar o uso ou não uso de softwares e internet, se optar pelo uso será capaz de promover uma proposta Comunicação Científica diferenciada, a fim de que o aluno possa fazer experimentações e visualizar melhor o conteúdo que lhe é proposto e no acesso a informações permitindo que revisem e monitorem suas atividades repensando mudanças. Para este processo, se faz necessário uma série de informações e instruções referentes ao uso adequado desta tecnologia e só fará sentido se forem proporcionados desafios que levem os acadêmicos a entender o que estão fazendo ou construindo, propiciando seu crescimento próprio, com o professor ou colega. Com certeza o professor enfrenta o desafio de alterar sua forma de trabalhar, e caso tenha resistência ao uso dessa nova tecnologia no ensino, terá que repensar, pois o mercado de trabalho cobra novas formas de atuação dos profissionais. Observa-se uma grande preocupação com qualidade de ensino em todas as áreas do conhecimento. E não poderia ser diferente na área de matemática. Questões fundamentais para se obter maior aprendizado, como o embasamento de nossos acadêmicos, estão aquém do ideal. Hoje se observa que um grande número de acadêmicos possui seus computadores portáteis, e que também tem acesso irrestrito aos laboratórios informatizados. O que nos leva a crer que esse não é o motivo principal para que não trabalhem de forma mais efetiva com o uso de tecnologia. Como se referem Frota e Borges (2003),...” as tecnologias e TICs, além de desempenharem papéis de recurso de ensino e de aprendizagem, e de ferramenta e de instrumento de pensar, podem tornar-se fontes de renovação de abordagens curriculares de temas consagrados na educação matemática”. Como citado pelos autores, não se pode pensar na utilização de tecnologias somente em termos de ferramentas, mas um meio de aprendizagem, ou seja, deve-se promover a construção do saber matemático através de novas abordagens. Segundo Haetinger (2005), “... os alunos parecem muitas vezes que já nasceram sabendo se relacionar com este mundo virtual e digital”. Então cabe a nós educadores, fazer com que essa facilidade de se relacionar com a tecnologia em si, se reporte para a aquisição do conhecimento matemático nas mais diversas áreas do saber. Comunicação Científica No meio acadêmico o computador deve ser visto como uma possibilidade de desenvolver aprendizagem e ensino, onde o uso pleno dependerá da compreensão que os acadêmicos têm dos conteúdos e das funções que os computadores estão desempenhando. O objetivo principal dessa pesquisa é promover o desenvolvimento científico e tecnológico nas áreas de conhecimento, aprimorando o conhecimento dos acadêmicos através da utilização e aplicação de softwares estatísticos e matemáticos, objetivando uma maior interação entre conteúdos, para o aprimoramento das práticas pedagógicas. A utilização de softwares para o desenvolvimento de atividades que envolvam conteúdo de ensino que procura qualificar as práticas de sala dos acadêmicos. Com isso, os acadêmicos tem a oportunidade de se inserirem num contexto ainda mais motivados. Desenvolvimento O trabalho busca promover o desenvolvimento científico e tecnológico na área de conhecimento da matemática, por meio de recursos tecnológicos. A pesquisa será desenvolvida na Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões-URI, que possui diversos cursos de graduação. Para a atividade proposta deve-se efetuar um levantamento das disciplinas na área de matemática, ministradas nos cursos de graduação da Instituição. Constatou-se que em quase todos os cursos, possui alguma disciplina da área das exatas, o que possibilitará uma efetiva aplicação de variados softwares matemáticos. Experiências realizadas com acadêmicos do curso de Matemática demonstram que, utilizando softwares específicos para cada caso, elevam o nível de entendimento e aumentam a capacidade de absorver os conteúdos relacionados com a atividade proposta. A cada conteúdo e disciplina específica trabalhada, o uso desta tecnologia pode permitir investigações do mais alto nível no desenvolvimento matemático. Seguindo esse preceito, pretende-se, então levar essa abordagem do uso de novas tecnologias para as outras áreas do conhecimento. Trabalhos realizados com a linguagem logo, por exemplo, descrevem as atividades envolvendo a aritmética. E assim acontece com outros tipos de softwares, como o Derive, Gabri, entre outros. Comunicação Científica Com o avanço da tecnologia, não se pode mais pensar em formar um profissional em qualquer área, como Contábeis, Administração, Sistemas de Informação, Engenharias, Matemática, Ciência da Computação, Ciências Biológica, Farmácia, sem o uso de tecnologias que venham a contribuir para a formação e aperfeiçoamento de suas atividades profissionais. O uso da planilha Excel pode ser um diferencial para graduandos de qualquer curso que necessitam trabalhar em uma empresa no planejamento e/ou organização, representação de informações em forma de gráficos e/ou tabelas. A matemática básica, por exemplo, disciplina que é ministrada em vários cursos de graduação, pode ser desenvolvida com o auxílio de softwares como o winplot. Esse software pode ser usado em todos os níveis educacionais e possui recursos que variam de uma simples função de 1 º grau, até funções do 3º grau como integrais. É um excelente plotador de gráficos e possuiuma interface gráfica muito boa. Alguns softwares educacionais como régua e compasso que possibilita aos estudantes estudar as figuras geométricas planas, e os sólidos de uma forma dinâmica e interativa, o que faz dele um excelente instrumento de aprendizagem da geometria. Também é possível realizar simulações e, sobretudo, levantar questões relacionadas à sua aplicação. Percebe-se entre os acadêmicos que, quando se faz o uso de tecnologias em suas aulas, como calculadoras, computadores com softwares específicos, o entendimento e a concepção dos assuntos abordados, ficam mais claros. Como os softwares são inúmeros, fez-se necessário uma classificação quanto à especificação. Segue quadros contendo alguns softwares matemáticos existentes. Trigonométrico: permite o estudo da trigonometria. Quadro 1.1. Softwares Trigonométricos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa Círculo Trigonométri co Representação gráfica das funções trigonométricas: seno, cosseno, tangente e cotangente, e o estudo das conseqüências da Freeware. Desenvolvido por Vasco Carrilho e Kasper Jan Mooyman (professores da Escola Secundária de Manuel da Fonseca, Santiago do http://www. somatemati ca.com.br/s oftwares.ph Comunicação Científica variação do ângulo em cada uma das quatro funções. Cacém, Portugal). Versão para DOS e para Windows; PC compatível IBM, com Windows 3.1. e mouse. A versão 2.0 é totalmente em português (de Portugal). p Thales Exploração de idéias sobre ângulos, triângulos e funções trigonométricas. Possui as propriedades de visualização e comparação de ângulos em graus e radianos, valores de seno, cosseno e tangente e relações trigonométricas no triângulo retângulo. Demonstra cada parte da trigonometria elementar, de forma completamente interativa. Possui ícones com perguntas e dispõe também de algumas respostas com definições de conceitos. Freeware. Criado por Margarida Junqueira, Sérgio Valente, Pedro Seabra e Vitor Duarte Teodoro. Programado por Pedro Seabra, faz parte do Projeto MINERVA, da Faculdade de Ciências e Tecnologia (UNL) Portugal, em 1992. http://neme gea.no.sapo. pt/software/ software.ht m Geométrico: permite o estudo da geometria analítica e/ou espacial. Quadro 1.2. Softwares Geométricos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa GeoGebra – Dynamic Mathematics for schools Reúne geometria, álgebra e cálculo. Possui ferramentas como pontos, segmentos, retas, seções cônicas e também podem ser inseridas equações e coordenadas. Qualquer plataforma – Freeware. Foi desenvolvido por Markus hohenwwarter (Áustria & USA) em 2001. Foi traduzido por Humberto Bortolossi, Ermínnio Borges Neto, Alana Paula, Luciana de http://ww w.geogebr a.org/dow nload/inst all.htm Comunicação Científica Ao mesmo tempo apresenta a representação geométrica e a algébrica. Lima, Araújo Freitas e Alana Souza de Oliveira. Régua e Compasso Consiste de uma área de desenhos, que pode ser preenchida por um sistema de eixos e uma barra superior, na qual encontramos os botões que ativam diferentes possibilidades de construções na área de desenhos. Pode ser usado por crianças do nível fundamental assim como por adultos em níveis mais avançados. Requer certa habilidade, inclusive na memorização das tarefas que cada um dos botões permite construir. Útil no nível de ensino fundamental assim como para adultos em níveis mais avançados. Windows – Freeware. Desenvolvido pelo professor René Grothmann da Universidade Católica de Berlim, na Alemanha. Seu código fonte está disponível conforme Licença Pública Geral37. O idioma original é o alemão, mas já foi traduzido para vários outros idiomas, dentre eles o português. O responsável pela versão em português é Alexandre R.Soares, professor multiplicador do Núcleo de Tecnologia Educacional (NTE) - Gravataí, RS. Antes de fazer o download do software, deve- se instalar o arquivo jre1_1_8- win-i.exe. Só depois de executá-lo será possível instalar o Régua e Compasso. http://ww w.edumate c.mat.ufrg s.br/softw ares/soft_ geometria. php Wingeom Permite construções geométricas com alta precisão, bidimensionais e tridimensionais, que podem ser destacadas e animadas de várias formas. Windows – Freeware. Elaborado no projeto Peanuts da Universidade de Exeter- USA, sob orientação do Professor Richard Parris. Existe versão em Português. http://mat h.exeter.e du/rparris/ wingeom. html Gráfico: permite o estudo de equações e funções. Comunicação Científica Quadro 1.3. Softwares Gráficos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa Graphmática Representação gráfica de funções na forma implícita, explícita, paramétrica e polar. Faz a representação da função derivada e tangente num determinado ponto, sendo útil no Cálculo Diferencial e Integral. Hachura áreas para ilustrar integrais. Possibilita, em trigonometria, trabalhar com o ângulo em graus ou em radianos. É permitida a construção por parâmetros. Shareware - Windows 95/98/ME/2000/NT/XP. Desenvolvido por Keith Hertzer. Traduzido para o português (de Portugal), por Carlos Malaca. http://baixa ki.ig.com.br /download/ Graphmatic a.htm ou http://neme gea.no.sapo. pt/software/ software.ht m Winplot Representação gráfica de diferentes tipos de equações (explícitas, implícitas, paramétricas e outras) em 2D e 3D, possibilitando, também, animação. Freeware - Windows Desenvolvido pelo professor Richard Parris, da Philips Exeter Academy, por volta de 1985. Escrito em C, chamava-se PLOT e rodava no antigo DOS. Com o lançamento do Windows 3.1, o programa foi rebatizado de "Winplot". A versão para o Windows 98 surgiu em 2001 e está escrita em linguagem C++. http://math. exeter.Edu/r parris/peanu t/wppr32z.e xe Recreativo: permite desenvolvimento da atenção, raciocínio lógico. Comunicação Científica Quadro 1.4. Softwares Recreativos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa Torre de Hanói Apresenta três hastes e um número selecionado de discos. O jogo consiste em mudar os discos da haste A para C, utilizando o menor número possível de movimentos, sendo que um disco maior não pode ser colocado sobre um disco menor, deve-se mover um único disco por vez e um disco deve estar sempre em uma das hastes, ou em movimento. Estimula a concentração e raciocínio lógico. DOS – Freeware. ogo de origem asiática, criado em 1993 por Mohamed Agamia. Desenvolvido pelo Laboratório de Educação Matemática-USP. http://www. mat.ufrgs.br /~edumatec/ software/sof tw.htm. Winarc Possui uma variedade de jogos entre eles, resta um, labirinto fantasma, hex, cubo mágico, etc., utilizados para o desenvolvimento da lógica matemática para realização de cálculos. Úteis para séries finais do ensino fundamental e para o ensino médio. Windows – Freeware. Desenvolvido por Richard Parris http://www. mat.ufrgs.br /~edumatec/ software/sof tw.htm. ou http://math. exeter.edu/r parris/winar c.html Algébrico: permite o estudo de matrizes e sistemas de equações. Quadro 1.5. Softwares Algébricos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa Comunicação Científica Determinant e Permite o cálculo de determinantes de ordem 1, 2, 3 e 4. Enviado por Francimar Barbosa da Silva. http://www.som atematica.com.b r/softwares8.pht ml Winmat Construção de matrizes e operações. É possível trabalhar com números inteiros, reais e complexos. Determina, entre outros, matriz inversa, transposta, determinante e polinômiocaracterístico. O escalonamento pode ser demonstrado. Windows – Freeware. De autoria de Richard Parris, fazendo parte, portanto, da linha Peanut Softwares. Existe uma versão em Português, cuja tradução foi feita por Adelmo Ribeiro de Jesus. http://math.exete r.edu/rparris/win mat.html WinMatrix Realiza operações entre matrizes, calcula determinante e resolve sistemas lineares. Freeware - Windows http://www.som atematica.com.b r ou http://br.geocitie s.com/matemati cafacil2004/soft wares.htm Notação Matemática: permite editoração de expressões matemáticas. Quadro 1.6. Softwares de Notação Matemática Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa Math Type Cria notação matemática detalhada para editor de texto, Web page, editoração de publicação, apresentação e documentos no formato TeX, Látex e MathML É uma extensão para os profissionais Shareware - Windows nas versões Vista, XP e 2000 e também em Macintosh. http://www.d essci.com/en/ products/mat htype/default. htm. Comunicação Científica que usam o Equation Editor do Word e necessitam de símbolos e recursos adicionais. Estatístico: permite trabalhar com tópicos da estatística. Quadro 1.7. Softwares Estatísticos Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa BioStat Composto de ferramentas de estatística, processadores e analisadores de dados. Constrói tabelas e gráficos e faz aplicacão de testes estatísticos na área das ciências médicas e biológicas. Shareware – Windows 98, NT, 2000, Millenium, XP. http://superdo wnloads.uol.co m.br/download /42/biostat- professional- 2006/ Statistica Software de métodos estatísticos, capaz de recolher, organizar, classificar, apresentar e interpretar conjunto de dados. Freeware – Windows. Produzido pela STATSOFT http://www.sci te.pro.br/tudo/e xe.php?_estatis ticadescritiva Multidisciplinares: permite o estudo de mais de uma especificidade citada acima. Quadro 1.8. Softwares Multidisciplinares Software Indicações Metodológicas Indicações Técnicas Acesso ao programa FreeMat Ambiente de computação numérica e linguagem de programação, visualização e manipulação de imagens 2D e 3D. É similar ao Matlab. Windows – Freeware. Versão em Inglês. http://fremat .sourseforge .net/downlo ad.html Comunicação Científica MatLab Software interativo de alto desempenho, voltado para o cálculo numérico. Integra análise numérica, cálculo com matrizes, processamento de sinais e construção de gráficos em ambiente fácil de usar. Software Comercial. Criado em 1970, por Cleve Moler no Novo México. http://www. mathworks. com/web_d ownloads/? BB=1 MuPad Desenvolve cálculos matemáticos de forma numérica, simbólica ou gráfica, no mesmo estilo do Maple e Mathematica. Trabalha com álgebra linear, gráficos de funções (2D e 3D), raízes de funções, resolve equações e inequações (lineares ou não), derivadas, integrais, opera matrizes e faz animações. Shareware - Windows, Linux (Livre) e MAC. Desenvolvido por um grupo de pesquisadores da Universidade de Paderborn, Alemanha. Existem versões de demonstração (MuPAD Light) com uso restrito de memória, restrição esta que pode ser removida com o registro (gratuito) do programa. Ainda, na versão demo só é possível salvar o arquivo de trabalho em formato texto. http://www. mupad.com. /index.php? menu=6 ou http://www. mat.puc- rio.br/~hjbo rtol/cdfvv/li vro/softwar es/mupad_li ght_200.exe . A pesquisa compreendeu a pesquisa direta em softwares, navegação na Internet, consultas em revistas, envio de e-mails a pessoas físicas, cadastros em sites especializados e sondagens realizadas informalmente com profissionais da área. Conclusão Os benefícios do projeto extrapolam aos objetivos de estimular os acadêmicos em suas aulas. Aportam ganhos na formação dos mesmos, bem como a conscientização das necessidades e potencialidades adquiridas. Com o estabelecimento deste cenário é também possível absorver e difundir a tecnologia presente nas universidades, agregar valores a formação dos acadêmicos e docentes participantes do trabalho. Comunicação Científica Referências FROTA, M. C. R.; BORGES, O. Perfis de Entendimento Sobre o Uso de Tecnologias na Educação Matemática. SP, 2003. HAETINGER, M. G. O universo criativo da criança na educação. Instituto Criar, v.3. 2005.
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