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Prefeitura Municipal de Curitiba Secretaria Municipal da Educação Superintendência de Gestão Educacional Departamento de Ensino Fundamental MATEMÁTICA Curso Integrando Saberes no 2.º ano: Possibilidades de Sistematização PENSAMENTO ALGÉBRICO Encontro presencial de 28 de outubro de 2019 2 PREFEITURA MUNICIPAL DE CURITIBA Rafael Greca de Macedo SECRETARIA MUNICIPAL DA EDUCAÇÃO Maria Sílvia Bacila SUPERINTENDÊNCIA EXECUTIVA Oséias Santos de Oliveira DEPARTAMENTO DE LOGÍSTICA Maria Cristina Brandalize DEPARTAMENTO DE PLANEJAMENTO, ESTRUTURA E INFORMAÇÕES Elizabeth DubasLaskoski SUPERINTENDÊNCIA DE GESTÃO EDUCACIONAL Andressa Woellner Duarte Pereira DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO INFANTIL Kelen Patrícia Collarino DEPARTAMENTO DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL João Batista dos Reis DEPARTAMENTO DE INCLUSÃO E ATENDIMENTO EDUCACIONAL ESPECIALIZADO Gislaine Coimbra Budel COORDENADORIA DE PROJETOS Andréa Barletta Brahim COORDENADORIA DE EQUIDADE, FAMÍLIA E REDE DE PROTEÇÃO Carla Andreza Ribeiro Trisotto DEPARTAMENTO DE ENSINO FUNDAMENTAL Simone Zampier da Silva GERÊNCIA DE CURRÍCULO Luciana Zaidan Pereira 3 Apresentação Os encontros de formação de professores(as)1 em Educação Matemática, que fazem parte do Curso Integrando Saberes, compõem o Programa Veredas Formativas da Rede Municipal de Ensino (RME) de Curitiba. Nas Veredas é possível trilhar pelos caminhos do Integrando Saberes do 1.º ao 5.º ano, sendo um de seus elementos o pensar e o fazer pedagógico em Matemática, especialmente por meio da Resolução de Problemas, que tem sido um desafio constante para os professores em sala de aula. Nesse sentido, o curso de formação, em momento presencial do Integrando Saberes de Matemática, procura desenvolver os conhecimentos matemáticos relacionados ao pensamento algébrico. De acordo com a Base Nacional Comum Curricular (MEC, 2017), o trabalho com o pensamento algébrico tem como finalidade o desenvolvimento de um tipo especial de pensamento – pensamento algébrico – que é essencial para utilizar modelos matemáticos na compreensão, representação e análise de relações quantitativas de grandezas e, também, de situações e estruturas matemáticas, fazendo uso de letras e outros símbolos. Para esse desenvolvimento, é necessário que os alunos identifiquem regularidades e padrões de sequências numéricas e não numéricas, estabeleçam leis matemáticas que expressem a relação de interdependência entre grandezas em diferentes contextos, bem como criar, interpretar e transitar entre as diversas representações gráficas e simbólicas, para resolver problemas por meio de equações e inequações, com compreensão dos procedimentos utilizados. (BRASIL/MEC, BNCC, p. 268). 1 Na escrita deste documento, destacam-se inicialmente os atores do processo educativo em suas formas masculina e feminina. Deste ponto em diante, apresentamos apenas a marca do masculino, conforme normatização da Língua Portuguesa para facilitar a leitura do material, sem, contudo, desconsiderar a importante caracterização de gênero nos tempos atuais. 4 No respectivo material, destacamos algumas possibilidades de trabalho com o pensamento algébrico, desenvolvidas no encontro presencial de formação dos professores de 2.º ano, em sintonia com os critérios ensino-aprendizagem do Currículo da Rede Municipal de Ensino (RME) de Curitiba e com as habilidades da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), visando ao contexto de sala de aula. • Acrescentar elementos ausentes em sequências (repetitivas ou recursivas) de números, objetos ou figuras de acordo com critérios preestabelecidos. • Identificar regularidades em sequências numéricas até 100, reconhecendo qual vem antes ou depois. • Resolver problemas envolvendo sequências e regularidades. Conteúdos • Resolução de problemas envolvendo ideias algébricas. • Leitura e compreensão de situações problemas. • Sequências numéricas. • Sequências repetitivas e recursivas. • Regularidades e critérios. Objetivos 5 CURRÍCULO BNCC MATRIZ DE REFERÊNCIA Critérios de ensino- aprendizagem 2.º ano Habilidades 2.º ano Habilidades - novo SAEB - 2.º ano • Classifica e ordena objetos familiares ou representações por figuras por meio de atributos e regras (cor, forma, tamanho, entre outros). • Cria e identifica categorias de atributos, tais como: cor, formato ou tamanho em coleções de objetos. • Acrescenta elementos ausentes em sequências numéricas de objetos ou de figuras, de acordo com critérios preestabelecidos. • Identifica regularidades em sequências numéricas (até 100), reconhecendo qual vem antes ou depois. (EF02MA09) Construir sequências de números naturais em ordem crescente ou decrescente a partir de um número qualquer, utilizando uma regularidade estabelecida. (EF02MA10) Descrever um padrão (ou regularidade) de sequências repetitivas e de sequências recursivas, por meio de palavras, símbolos ou desenhos. (EF02MA11) Descrever os elementos ausentes em sequências repetitivas e em sequências recursivas de números naturais, objetos ou figuras. 2A1.1 - Identificar a classificação ou classificar objetos ou representações por figuras, por meio de atributos, tais como cor, forma e medida. 2A1.2 - Inferir ou descrever atributos ou propriedades comuns que os elementos que constituem uma sequência de números naturais apresentam. 2A1.3 - Inferir o padrão ou a regularidade de uma sequência de números naturais ordenados, de objetos ou de figuras. 2A1.4 - Inferir os elementos ausentes em uma sequência de números naturais ordenados, de objetos ou de figuras. Quadro de critérios e habilidades 6 Considerando a álgebra como um fio condutor curricular desde os primeiros anos de escolaridade, os professores poderão ajudar os alunos a construir uma base sólida baseada na compreensão e nas suas experiências como preparação para um trabalho algébrico mais aprofundado [...]. Por exemplo, a experiência sistemática com padrões poderá vir a desenvolver a compreensão com funções [...] e a experiência com os números e suas propriedades cria bases para o trabalho posterior com os símbolos e expressões algébricas. (NCTM, 2008, p. 39). Iniciando a conversa Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/tirinhas-na-aula- matematica.htm. Acesso 16 set./2019. Reflexão: • Como Cebolinha está calculando a distância? • Suponha que cada régua meça 30 cm, qual será a distância, em centímetros, até o poste? • Qual será o valor da distância em metros? • Há relação entre essa tirinha e o pensamento algébrico? Explique. Desenvolvimento https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/tirinhas-na-aula-matematica.htm https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/tirinhas-na-aula-matematica.htm 7 Pensamento algébrico: um novo conceito Mas o que se entende exatamente por pensamento algébrico? Nos últimos anos, muitos investigadores têm dedicado atenção a discutir este conceito, em especial no contexto do ensino da Matemática nos níveis elementares, correspondente aos 1.º e 2.º ciclos do Ensino Básico de Português. Dessa discussão, sobressai a associação de pensamento algébrico ao reconhecimento daquilo que é geral numa dada situação matemática e à expressão dessa generalização (VERSCHAFFEL; GREER; & DE CORTE, 2007). Maria Blanton e James Kaput (2005), investigadores pioneiros nesse domínio, designado por alguns autores como Early Algebra, caracterizam o pensamento algébrico como o “processo pelo qual os alunos generalizam ideias matemáticasa partir de um conjunto de casos particulares, estabelecem essas generalizações através de discurso argumentativo, e expressam-nas de formas progressivamente mais formais e adequadas à sua idade”. Essa conceitualização é consistente com a perspectiva de outros autores, como é o caso de Carolyn Kieran, que sublinha a evolução trazida pelos defensores do pensamento algébrico. Álgebra não é apenas um conjunto de procedimentos envolvendo os símbolos em forma de letra, mas consiste também na atividade de generalização e proporciona uma variedade de ferramentas para representar a generalidade das relações matemáticas, padrões e regras (E.G. MASON, 2005). Assim, a Álgebra passou a ser encarada não apenas como uma técnica, mas também como uma forma de pensamento e raciocínio acerca de situações matemáticas (KIERAN, 2007a, p. 5). Desse modo, o foco do pensamento algébrico está na atividade de generalizar, importando também esclarecer: A generalização envolve a extensão deliberada do leque de raciocínio ou comunicação para além do caso ou casos considerados, identificando e expondo explicitamente o que é comum entre os casos, ou elevando o raciocínio ou comunicação a 8 um nível onde o foco já não são os casos ou situações em si mesmas, mas antes os padrões, procedimentos, estruturas, e as relações entre eles (que por sua vez se tornam novos objetos de nível superior para o raciocínio ou comunicação. (KAPUT, 1999, p. 6). Essa ideia de pensamento algébrico contrasta, em muito, com a concepção geral prevalecente de Álgebra, derivada da experiência escolar de várias décadas. É fácil encontrar registros que caracterizam a Álgebra escolar de forma semelhante um pouco por toda a parte: simplificar expressões algébricas, resolver equações, aplicar as regras para manipular símbolos, com elevado nível de abstração (KAPUT, 1999; PONTE, 2006). Deste contraste, ressaltam dois aspectos distintos. Um primeiro é que no pensamento algébrico aceita-se que a notação algébrica convencional (envolvendo letras, sobretudo as últimas do alfabeto) não é o único veículo para exprimir ideias algébricas; a linguagem natural, e outros elementos como diagramas, tabelas, expressões numéricas, gráficos podem também ser usadas para expressar a generalização. (CARRAHER & SCHLIEMANN, 2007; KIERAN, 2007b). Curiosamente, esta ideia parece encontrar um eco muito distante, na Álgebra retórica, praticada pelos babilônicos há cerca de 4000 anos, e também nos trabalhos de matemáticos árabes, há cerca de 1000 anos atrás. Em nenhum destes casos históricos é utilizado um sistema estruturado de símbolos, sendo a generalização dos processos algébricos envolvidos nos problemas, sustentada por descrições verbais. “É importante sublinhar que a história da Álgebra não é a história dos símbolos”. (SFARD & LINCHEVSKI, 1994, p.197). O segundo aspecto que distingue o pensamento algébrico da visão tradicional da Álgebra tem a ver com a ênfase nos significados e compreensão. A Álgebra escolar tem estado associada à manipulação dos símbolos e à reprodução de regras operatórias, tantas vezes aplicadas mecanicamente e sem compreensão, parecendo os símbolos terem adquirido um estatuto de prioridade. Na realidade, o simbolismo algébrico concentra um poder insuperável, possibilitando uma agilidade ímpar na tradução e manipulação de informação e na compactação de ideias que só assim se tornam operacionalizáveis (Smith, 2003). Em virtude da imposição do uso dos símbolos 9 e sistemas simbólicos, a Álgebra passou a ser encarada como o estudo ou uso desses sistemas. No entanto, no cerne do pensamento algébrico estão os significados, está o uso dos símbolos como recurso para representar ideias gerais resultantes do raciocínio com compreensão. Trata-se de olhar através dos símbolos e não de olhar os símbolos (KAPUT; BLANTON; & MORENO, 2008). [...] Tarefa com potencial algébrico As tarefas têm uma importância significativa em qualquer aula de Matemática e, em particular, naquelas em que se pretende desenvolver o pensamento algébrico. São elas que constituem o ponto de partida para a atividade matemática que os alunos desenvolvem. Blanton e Kaput (2008) identificam a transformação das tarefas típicas da aula de Matemática como um dos passos que os professores terão de percorrer quando interessados em promover o pensamento algébrico nos seus alunos. Recomendam a “algebrização” dos problemas aritméticos — a sua conversão de problemas aritméticos de resposta única em oportunidades de construção de regularidades, conjecturas, generalizações e sua justificação e explicitação. Também Kieran (2007a) sublinha a importância das tarefas, em articulação com as questões que o professor propõe na sua exploração, destacando como característica essencial que conduzam a “sequências estruturadas de operações que foquem a atenção dos alunos em aspectos cruciais da forma e da sua generalização” (p. 22). Assim, particularmente bem adaptadas ao desenvolvimento do pensamento algébrico são as tarefas de natureza problemática e as investigações que convidam ao estabelecimento de propriedades gerais. Para ilustrar esses aspectos, apresenta-se em seguida a situação: E se adicionarmos duas linhas da tabuada? Baseado numa tarefa elaborada com a intenção de proporcionar aos alunos a descoberta da propriedade distributiva da multiplicação em relação à adição a partir de uma investigação sobre as linhas da tabuada, proposta a uma turma de 3.º ano, que tinha estudado as tabuadas até a do cinco. Embora essa 10 tarefa tenha sido inspirada pelas preocupações relacionadas com o desenvolvimento do sentido do número e das operações, segundo Brocardo, Serrazina, & Rocha (2008), ela tem, pela sua estrutura, um cunho fortemente algébrico. Atividade: E se adicionarmos duas linhas da tabuada? 1 × 3 = 3 2 × 3 = 6 3 × 3 = 9 4 × 3 = 12 5 × 3 = 15 6 × 3 = 18 7 × 3 = 21 8 × 3 = 24 9 × 3 = 27 10 × 3 = 30 Já conhecemos muitas tabuadas. Talvez já as conhecemos de cor. Mas, quem sabe, não reparamos que há muitas coisas que podemos descobrir nelas. 1. Vejamos um exemplo na tabuada do 3. a) Escolha a segunda linha: 2 × 3 = 6 b) Escolha a quinta linha: 5 × 3 = 15 c) Adicione os números relativos à ordem das linhas: 2 + 5 = 7 d) Repare na sétima linha da tabuada: 7 × 3 = 21. Tem alguma coisa a ver com a segunda e a quinta? Que relações você observa entre os números dessas três linhas da tabuada? 2. Experimente um outro exemplo na tabuada do 3. a) Escolha uma linha dessa tabuada… b) Escolha outra linha dessa tabuada…. c) Adicione os números relativos à ordem das linhas. 11 d) Repare na linha com o número obtido na alínea anterior. Que relações observamos entre os números dessas três linhas da tabuada? 3. Com certeza já validou sua conjectura… a) Qual é a sua conjectura acerca do que se passa nos dois exemplos anteriores? b) Teste-a com outros exemplos de linhas à sua escolha (pode repetir linhas, por exemplo, linha 4 e linha 4 para comparar com linha 8). c) A sua conjectura é sempre verdadeira? Por quê? Como justificá-la? 4. Será que a sua conjectura é geral? E se, em vez da tabuada do 3, experimentarmos agora com outra tabuada? Será que se passa o mesmo? Experimente e explique as suas conclusões. A professora começou por analisar, em conjunto com toda a turma, o primeiro caso para garantir que os alunos compreendessem as explorações realizadas. Representou no quadro uma tabuada do três e seguiu as indicações da primeira questão, tendo o cuidado de assinalar as linhas selecionadas, para que os alunos identificassem a linha completa e não apenas o respectivo número de ordem, como alguns pareciam tender a fazer. Após a identificação das linhas, a professora pediu aos estudantes que as relacionassem.Professora: “Adicionamos o 2 com o 5 e deu 7 (apontando para os números de ordem das linhas). Será que há mais alguma coisa?” Os estudantes observavam com atenção e alguns manifestaram-se. João: “Duas linhas juntas dá o resultado da outra!” Artur: “Ao contrário também dá... se for 21 - 15 é igual à de cima, dá 6.” A professora cumprimentou os estudantes pela descoberta e fez uma síntese. Professora: “Então, o que vocês estão dizendo é que quando temos a linha do dois e a linha do cinco, se adicionarmos os seus resultados, obtemos o mesmo resultado que está na linha do 2 + 5, ou seja, na linha do 7.” E escreveu no quadro, pedindo a colaboração dos estudantes: 2 × 3 + 5 × 3 = 7 × 3 12 Confirmou depois, novamente, a veracidade dessa expressão com a turma, acrescentando: 2 × 3 + 5 × 3 = 7 × 3 6 + 15 = 21 Seguiu-se, então, a fase do trabalho em grupo. Os estudantes organizaram-se em grupos de quatro ou cinco, e a professora distribuiu o material. A cada grupo deu uma tabuada do 3, impressa em tamanho grande, indicando que a cortassem por linhas para agilizar as suas experiências. Pediu aos estudantes que passassem à segunda questão, à investigação do que aconteceria com a adição de outras linhas da tabuada do três, recomendando que escolhessem números cuja soma não ultrapassasse o dez. Os estudantes trabalharam com empenho e foram registrando as respectivas experiências, concluindo com facilidade que a relação, verificada anteriormente, acontecia também para outros casos de linhas à sua escolha. À medida que os grupos iam terminando a exploração da tabuada do três, a professora entregava a cada um uma tabuada diferente, ficando dois grupos com a tabuada do 2, outros dois com a tabuada do 4 e ainda outros dois com a tabuada do 5. Incentivou-os a testar o que aconteceria nas tabuadas diferentes. 13 Professora: “Será que isto acontece só na tabuada do 3? Será que ela tem alguma coisa de especial que faz com que isso aconteça que não acontece nas outras?” Os estudantes iam fazendo comentários sobre suas hipóteses enquanto experimentavam, realizando registros que revelavam aspectos distintos. No caso da tabuada do três, os estudantes adotaram o modelo da tabuada da professora (em quadrinhos) para ilustrar os casos que experimentaram. Para além disso, escreveram também uma expressão numérica e uma frase com a conclusão. Note-se que a frase “A soma das 2 linhas é igual ao resultado da 3.ª linha” está formulada de forma genérica, revelando que os estudantes não viam a propriedade presa a um exemplo. Nesse outro caso, relativo à tabuada do quatro, o grupo incluiu também experiências com a subtração, revelando o seu gosto e vontade em perseguir a ideia inicial de um dos seus estudantes, o Artur — situação que não fora prevista pela professora. Note-se que não foi o único grupo em que isso aconteceu. 14 No terceiro caso, relativo à tabuada do cinco, o grupo foi além nas suas experiências, estendendo-as para o caso em que a soma dos números de ordem das linhas era superior a dez. Tendo escolhido as linhas 7 e 5, precisavam da linha 12, mas como ela não estava disponível na tabuada, construíram-na a partir da linha do 10 e do 2, “porque dez mais dois dá doze” — explicou oralmente uma aluna. Após a análise coletiva das produções dos estudantes, a professora propôs à turma que todos formulassem, em conjunto, uma frase que traduzisse a relação para os casos apresentados, o que não foi muito simples. Acabaram por adaptar: “Numa tabuada, se juntarmos duas linhas, observamos que vai dar numa terceira linha da tabuada e essa terceira linha é a que começa com o número que é a soma dos outros dois”. Essa frase ficou apenas no registo oral, pois a professora, estando já na hora de terminar a aula, optou por passar à tentativa da justificação da relação. Interrogou a turma acerca das razões que a explicavam, mas eles não adiantaram nada. A professora ilustrou então a partir de um exemplo, recorrendo ao significado de multiplicação como adição sucessiva de parcelas iguais. À medida que explicava, ia escrevendo no quadro: 2 × 3 + 5 × 3 = 7 × 3 3 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 + 3 = 7 × 3 A aula terminou com uma revelação: 15 Professora: “Usando esta descoberta, a partir daqui vocês é que vão descobrir as outras tabuadas que ainda não conhecem!” [...] A análise desse episódio permite sublinhar alguns aspectos importantes que se aprendem com a estrutura da tarefa e com a forma como a professora conduziu a sua exploração com vista a promover o pensamento algébrico: • Propõe generalizações com grau progressivamente maior de abrangência, a fim de que os alunos tenham oportunidade de caminhar de forma gradual. • Inicia com o trabalho sobre um caso particular para proporcionar aos estudantes a familiarização com o que está em questão. • Prossegue com outros casos particulares, agora da escolha dos estudantes, o que possibilita a obtenção de um grande número de exemplos distintos e não controlados pela professora, objetivando aumentar o grau de convicção dos estudantes sobre a veracidade da relação. • Propõe, em seguida, a mesma exploração, mas em outros contextos (outras tabuadas), de modo a ampliar a convicção dos estudantes sobre a mesma relação, aplicada a esses novos contextos. • Explicita, em cada uma das fases da exploração, o tipo de trabalho a ser realizado, como procurar mais exemplos, ver se funciona sempre, questionar se será geral ou não, concluir uma regra geral, justificar por que acontece, dando oportunidade de os alunos tornarem esse percurso consciente (gerar casos, experimentar, conjecturar, testar, explicar). Texto adaptado. Disponível em: https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjWsN bd8tfkAhW3IbkGHc9UBqsQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fdspace.uevora.pt%2Frdpc %2Fbitstream%2F10174%2F4301%2F1%2F_Quadrante_vol_XVI_2-2007-pp000_pdf081- 118.pdf&usg=AOvVaw0Ej3XpmMPvbH1_GttdQx1t Acesso em: 17 set. 2019. Critérios No Currículo da RME, temos o seguinte critério de ensino-aprendizagem: Acrescenta elementos ausentes em sequências numéricas de objetos ou de figuras, de acordo com critérios preestabelecidos. https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjWsNbd8tfkAhW3IbkGHc9UBqsQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fdspace.uevora.pt%2Frdpc%2Fbitstream%2F10174%2F4301%2F1%2F_Quadrante_vol_XVI_2-2007-pp000_pdf081-118.pdf&usg=AOvVaw0Ej3XpmMPvbH1_GttdQx1t https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjWsNbd8tfkAhW3IbkGHc9UBqsQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fdspace.uevora.pt%2Frdpc%2Fbitstream%2F10174%2F4301%2F1%2F_Quadrante_vol_XVI_2-2007-pp000_pdf081-118.pdf&usg=AOvVaw0Ej3XpmMPvbH1_GttdQx1t https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjWsNbd8tfkAhW3IbkGHc9UBqsQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fdspace.uevora.pt%2Frdpc%2Fbitstream%2F10174%2F4301%2F1%2F_Quadrante_vol_XVI_2-2007-pp000_pdf081-118.pdf&usg=AOvVaw0Ej3XpmMPvbH1_GttdQx1t https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwjWsNbd8tfkAhW3IbkGHc9UBqsQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fdspace.uevora.pt%2Frdpc%2Fbitstream%2F10174%2F4301%2F1%2F_Quadrante_vol_XVI_2-2007-pp000_pdf081-118.pdf&usg=AOvVaw0Ej3XpmMPvbH1_GttdQx1t 16 O que é um critério? • Capacidade para distinguir o verdadeiro do falso, o bom do ruim. • Parâmetro usado para estabelecer uma comparação, escolha, julgamento ou avaliação: não cumpria os critérios da empresa. • Capacidade para opinar ou julgar acertadamente; discernimento. • Modo particular de avaliar pessoas, circunstâncias, coisas. [Filosofia] • Conceito imprescindível que, num sistema de pensamento, estabelece a diferença de julgamentos entre categorias (o bem e o mal); avaliação. Fonte:Disponível em: https://www.dicio.com.br/criterio/. Acesso em: 16 set. 2019. O sinal de igualdade O uso do sinal de igualdade é um dos aspectos importantes que se modifica com o trabalho algébrico. Observa-se que muitos estudantes costumam chegar aos anos finais do Ensino Fundamental sem distinguir os diferentes status para o sinal de igualdade. Esse fato pode ser verificado conforme a resolução da seguinte situação problema: O resultado do problema está correto, e o significado do sinal de igualdade foi utilizado de acordo com o rigor matemático na resolução do problema proposto. No pensamento algébrico, os estudantes precisarão compreender o sentido de equivalência do sinal de igualdade, porém isso não ocorre de maneira imediata. Portanto, é necessário desenvolver de forma bastante significativa a habilidade de pensar por meio de experiências variadas que desenvolvem o João comprou quatro cadernos que custaram R$ 7,00 cada um e uma agenda que custou R$ 15,00. Sabendo que ele possui uma cédula de R$ 50,00 para realizar o pagamento, qual será o seu troco? 4 x 7 = 28 28 + 15 = 43 50 – 43 = 7 O troco será de R$ 7,00 https://www.dicio.com.br/criterio/ 17 pensamento e as primeiras noções da álgebra, para que assim ocorra a compreensão dos conceitos e procedimentos algébricos. Desafios algébricos Desafio 1 Observe a figura a seguir: a) Na figura 1 tem um quadradinho, na figura 2 quantos quadradinhos a mais foram colocados em relação à figura 1? b) Na figura 3 quantos quadradinhos a mais foram colocados em relação à figura 2? c) Seguindo esse raciocínio, quantos quadradinhos serão necessários para desenhar a figura 6? Resposta no anexo 1 Desafio 2 Resposta no anexo 1 Observe os números do quadro abaixo: 18 12 24 16 26 8 30 15 18 20 21 19 Fonte: www.gabaritou.com.br. Acesso em: set. 2019. De acordo com o padrão da sequência dos números em cada linha, e na relação entre elas, qual é o número que ocupa a casa pintada? http://www.gabaritou.com.br/ 18 SEQUÊNCIAS Sequências de repetição: os elementos que se repetem formam o motivo da sequência, como na Figura 1, em que o motivo de repetição é: triângulo azul e triângulo vermelho. Figura 1 – Exemplo de sequência de repetição Sequências recursivas: cada novo elemento é o anterior ampliado, como na Figura 2. Figura 2 – Exemplo de sequência recursiva Nesse tipo de sequência, não há um motivo de repetição. Alguns autores a denominam “sequência de crescimento”. Nessa sequência, o número de quadrados aumenta de um em um. DESENVOLVENDO O PENSAMENTO ALGÉBRICO POR MEIO DO JOGO Jogo da Centena Adaptado do Caderno do Mathema, 1.º ao 5.º ano. Material: • Fichas numeradas de 1 a 100 e tabuleiro. (Anexo 2) 19 Objetivo: • Preencher o quadro numérico com todas as fichas numeradas de 1 a 100, colocando-as de modo que forme a sequência correta. Como jogar: • Embaralhar as fichas, retirar 5 e colocá-las no quadro numérico no local correspondente ao número que nela aparece. • Distribuir igualmente as fichas restantes entre os participantes. • Cada participante, na sua vez, poderá colocar no tabuleiro uma ficha que seja um número a mais ou a menos, ou dez números a mais ou a menos do que qualquer ficha que esteja colocada no tabuleiro. Por exemplo: se o 32 estiver no tabuleiro, então o participante poderá colocar uma das seguintes fichas: 33 (que é um a mais do que 32), 31 (que é um a menos do que 32), 42 (que é dez a mais do que 32) ou 22 (que é dez a menos do que 32). • Caso, na sua vez, o participante não tenha uma ficha que seja um número a mais, um a menos, dez a mais ou dez a menos do que um número que esteja no tabuleiro, ele passa a vez para o próximo participante. • O jogo finaliza quando o tabuleiro estiver completamente preenchido. 22 31 32 33 42 20 1. Exploração do quadro numérico problematizando algumas situações, como: ➢ Qual o maior número do quadro? E o menor? ➢ Que relações existem entre os números que aparecem nas linhas? ➢ Observe a linha do número 81. O que os números têm em comum? ➢ Observe a coluna do número 6. Como aumentam os números? O que eles têm em comum? ➢ Questionar sobre a regularidade dos números presentes em outras colunas e linhas do quadro numérico. 2. Exploração do tabuleiro do jogo em branco: O que será aquele tabuleiro? Ele tem alguma semelhança com outro material exposto na sala? 3. Exploração do tabuleiro do jogo com alguns números: ➢ Quando subtraímos 1 a qualquer número do tabuleiro do jogo, o que acontece? O resultado é o antecessor desse número. ➢ Quando somamos 1 a qualquer número do tabuleiro do jogo, o que acontece? O resultado é o sucessor desse número. PROBLEMATIZAÇÕES ANTES DO JOGO 21 1. Observe o tabuleiro do jogo da centena: a) Talita estava jogando com Gabriela e conseguiu colocar a ficha de número 26. Qual ficha poderá ser colocada próxima à dela? Registre no quadro. b) Daniel tem as fichas de número 7, 56 e 35. Quais fichas ele poderá utilizar na sua vez de jogar? Por quê? 5 6 16 17 27 36 37 47 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 99 100 PROBLEMATIZAÇÕES APÓS O JOGO 22 2. Agora veja o tabuleiro do jogo de Laura e Daniela: a) Laura tem a ficha de número 21. Ela poderá utilizar a sua ficha? Explique. b) Daniela, na sua vez de jogar, disse: “Eu vou colocar o número que é um a mais que 77”. Qual número ela colocará? c) Larissa, logo depois disse: “Eu vou colocar o número que é um a menos que 45”. Qual número ela colocará? 1 2 3 4 5 6 10 12 13 14 15 16 17 18 19 23 24 25 26 27 28 29 30 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 45 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 67 68 69 70 71 72 73 74 77 79 80 81 82 83 84 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 23 3. Desafio! No quadro numérico a seguir, há cinco erros. Descubra e escreva os cinco números nos lugares corretos. 4. Quando somamos 1 a qualquer número, o resultado é o sucessor desse número. Então, o número que é um a mais que 77 é o seu sucessor. Registre essa informação em linguagem matemática. 5. Quando subtraímos 1 de qualquer número, o resultado é o antecessor desse número. Então, o número que é um a menos que 16 é o seu antecessor. Registre essa informação em linguagem matemática. 6. Seguindo as regras do jogo, escreva todas as possibilidades para se obter os seguintes números: 2 3 4 5 6 23 25 26 27 34 35 36 37 38 39 45 46 74 56 57 66 68 69 79 75 67 85 59 96 24 21 → 39 → 87 → 98 → Para o número 98, a quarta possibilidade não está presente no quadro numérico, mas é possível explorar a reflexão dos estudantes perguntando se existe ou não uma resposta e qual resposta eles acham que poderia ser. Pode- se também, criar com eles, mais uma linha no tabuleiro para explorar sua continuidade e confirmar as hipóteses dos estudantes. 7. Descubra quanto vale cada figura de modo a tornar a sentença verdadeira. a) 20 – 2 = c) 65 – = 61 b) + 31 = 41 d) 30 + 70 = 70 + Respostas → 10 → 18 → 4 → 30 Respostas: http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiD_Kvy-MnkAhUwGbkGHT0mDXcQjRx6BAgBEAQ&url=/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=&url=https://pixabay.com/pt/vectors/flor-rosa-natureza-%C3%ADcone-desenho-1969921/&psig=AOvVaw21PBeaQ57ryLEzUtfRcJzI&ust=1568331659347854&psig=AOvVaw21PBeaQ57ryLEzUtfRcJzI&ust=1568331659347854https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiXnrzY-snkAhUmF7kGHXVlDK0QjRx6BAgBEAQ&url=https://www.desenhoswiki.com/galerias/desenhos-infantis-de-flores&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiMxOe5-snkAhVYJrkGHZ4RCLUQjRx6BAgBEAQ&url=https://pixabay.com/pt/vectors/flor-purple-desenho-p%C3%A9talas-304810/&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http://galeria.colorir.com/natureza/flores/flor-de-rosa-pintado-por--1461533.html&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiMxOe5-snkAhVYJrkGHZ4RCLUQjRx6BAgBEAQ&url=https://pixabay.com/pt/vectors/flor-purple-desenho-p%C3%A9talas-304810/&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiD_Kvy-MnkAhUwGbkGHT0mDXcQjRx6BAgBEAQ&url=/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=&url=https://pixabay.com/pt/vectors/flor-rosa-natureza-%C3%ADcone-desenho-1969921/&psig=AOvVaw21PBeaQ57ryLEzUtfRcJzI&ust=1568331659347854&psig=AOvVaw21PBeaQ57ryLEzUtfRcJzI&ust=1568331659347854 https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiXnrzY-snkAhUmF7kGHXVlDK0QjRx6BAgBEAQ&url=https://www.desenhoswiki.com/galerias/desenhos-infantis-de-flores&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http://galeria.colorir.com/natureza/flores/flor-de-rosa-pintado-por--1461533.html&psig=AOvVaw1cKYU6hOeGZYrf_RWI2ppB&ust=1568332062473791 25 1. No link: https://periodicos.utfpr.edu.br › rbect › article › download (acesso em: set. 2019), você encontra um texto que aprofunda algumas questões sobre o pensamento algébrico. Vale a pensa conferir! 2. Um olhar algébrico sobre o Templo Maia Kukulcán A cultura Maia2 era bastante avançada em diversas áreas do conhecimento, inclusive na matemática, acústica e astronomia. Uma das maravilhas resultantes desses conhecimentos é o Templo Maia de Kukulcán, uma pirâmide localizada no México. Fonte: Disponível em www.jornalciencia.com Acesso em: set. 2019. Os maias projetaram esse templo em forma de pirâmide pensando muito além de sua beleza. A pirâmide traz relações matemáticas e astronômicas incríveis, criadas a partir de necessidades culturais e religiosas do povo maia. A construção da pirâmide demandou conhecimento de álgebra e de geometria. Pela observação da imagem é possível perceber, por exemplo, a relação crescente do topo para a base. Além disso, a pirâmide também apresenta muitas 2 A civilização maia desenvolveu-se na América Central e América do Norte; seus principais centros estavam localizados na Guatemala e no México; mas vestígios dessa civilização também foram encontrados em El Salvador, Belize, Honduras etc. É uma civilização pré-colombiana e viveu seu auge durante o período entre 250 d.C. e 900 d.C. Ampliando file:///C:/Users/Justina/AppData/Local/Temp/No%20link:%20https:/periodicos.utfpr.edu.br%20›%20rbect%20›%20article%20›%20download file:///C:/Users/Justina/AppData/Local/Temp/No%20link:%20https:/periodicos.utfpr.edu.br%20›%20rbect%20›%20article%20›%20download file:///C:/Users/Justina/AppData/Local/Temp/No%20link:%20https:/periodicos.utfpr.edu.br%20›%20rbect%20›%20article%20›%20download http://www.jornalciencia.com/ 26 relações com o calendário. Por exemplo, cada lado da pirâmide representando as 4 estações do ano, contém uma escadaria com 91 degraus que levam a um templo que fica no alto da pirâmide. Multiplicando 91 degraus vezes 4 lados da pirâmide, temos 364, somando mais 1 (o templo) temos os 365 dias do ano. Para melhor compreensão das relações algébricas da pirâmide pelos estudantes, pode-se realizar a construção de pirâmides com blocos de encaixar (tipo Lego). Fonte: Disponível em: https://br.depositphotos.com. Acesso em: set. 2019. Após as construções, explorar com os estudantes a observação da pirâmide e realizar problematizações que os levem à compreensão da sequência algébrica, por exemplo: ˗ A quantidade de pinos em cada degrau da pirâmide é a mesma? ˗ Qual foi a alteração na quantidade de pinos de cada degrau? É possível observar alguma regularidade nessas mudanças? Também é possível registrar, com os estudantes, a quantidade de degraus de cima para baixo (crescente → 2, 4, 6, 8,10) e de baixo para cima (decrescente → 10, 8, 6, 4, 2), levando-os a observar a regularidade presente nas sequências formadas. ˗ Se a pirâmide de blocos de montar tivesse dois degraus a mais, quantos pinos teria o primeiro degrau? Os estudantes poderão construir os dois degraus a mais para confirmar suas respostas. https://br.depositphotos.com/ 27 Referências BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular (BNCC). Brasília, DF: SEB, 2017. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofin al_site.pdf. Acesso em: 6 maio 2019. ______. ______.______.Resolução de problemas no ciclo da alfabetização. TV Escola, Salto para o Futuro. Brasília, 2014. BERTONI, Nilza Eigenheer. Educação e linguagem matemática II: numerização. Brasília: Universidade de Brasília, 2007. CURITIBA. Prefeitura Municipal. Secretaria Municipal da Educação. Currículo do Ensino Fundamental, Volume III – Matemática. Curitiba, 2016. LERNER, Délia. Didática da Matemática: reflexões psicopedagógicas. Porto Alegre: Artmed, 1996. SMOLE, K. S.; DINIZ, M. I.; CÂNDIDO, P. Cadernos do Mathema: Jogos de Matemática de 1.º a 5.º ano. Porto Alegre: Penso Editora, 2007. VAN DE WALLE, J. Matemática no Ensino Fundamental: formação de professores e aplicação em sala de aula. Porto Alegre: Artmed, 2009. TURMA DA MÔNICA. Disponível em: http://turmadamonica.uol.com.br/ personagem/cascao/. Acesso em: jun. 2019. http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf.%20Acesso%20em:%206%20maio%202019 http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf.%20Acesso%20em:%206%20maio%202019 http://turmadamonica.uol.com.br/%20personagem/cascao/ http://turmadamonica.uol.com.br/%20personagem/cascao/ 28 ANEXOS Anexo 1 Desafio 1 Respostas a) 2 quadradinhos b) 3 quadradinhos c) A figura 6 possui 21 quadradinhos Figura 6 Desafio 2 Respostas 18 12 24 16 26 8 30 15 18 20 21 17 19 29 Anexo 2 JOGO DA CENTENA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 30 TABULEIRO JOGO DA CENTENA 31 FICHA TÉCNICA Simone Zampier da Silva DIRETORA DO DEPARTAMENTO DE ENSINO FUNDAMENTAL Luciana Zaidan Pereira GERENTE DE CURRÍCULO Franciele Sant Ana Loboda Pamela Zibe Manosso Viviane da Cruz Leal Nunes Vitorino EQUIPE PEDAGÓGICA DA GERÊNCIA DE CURRÍCULO ELABORAÇÃO ÁREA DE MATEMÁTICA Adriane Jaqueline de Oliveira (NRESF) Ana Paula Ribeiro (SME) Ana Paula Lourenço Fernandes (NREBN) Carla Marcela Spannenberg Machado dos Passos (NRECJ) Céres de Oliveira Jendreieck (NREBQ) Ed Carlos da Silva Rocha (NREBV) Fabiana Farias Xavier Weisheimer(NRECIC) Helena Aparecida Ferreira (NRETQ) Janaína Aparecida Rabelo de Almeida (NRETQ) Juliana da Cruz de Melo (SME) Justina Inês Carbonera Motter Maccarini (SME) Kátia Giselle Alberto Bastos (NREPN) Nilma Clotilde Alberti (NREBV) Rosania Kasdorf Rogalsky (NREBQ) Salete Pereira de Andrade (NREBN) Sirlene de Jesus dos Santos da Silva (NRECIC) Thaise Gabriele Maioli Salata (NREMZ)