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Metodologia de Ensino de Matemática: Números, Operações, Grandezas e Medidas Responsável pelo Conteúdo: Prof.ª Me. Edvonete Souza de Alencar Revisão Textual: Prof.ª Esp. Márcia Ota Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações • Relacionar sua prática docente e a consciência socioambiental, desenvolvendo estratégias de ensino que envolvam criatividade, autonomia e flexibilidade; • Perceber as relações e diferenças entre o conhecimento matemático e a matemática escolar; • Conhecer e analisar criticamente propostas curriculares de Matemática para a educação bá- sica que envolvam os números e as operações; • Promover maior ênfase aos conceitos do que nas técnicas, fórmulas e algoritmos; • Relacionar a Matemática a outras áreas do conhecimento, desenvolvendo estratégias de en- sino que envolvam criatividade, autonomia e flexibilidade; • Perceber as relações e diferenças entre o conhecimento matemático e a matemática escolar; • Refletir sobre possíveis propostas de ensino-aprendizagem das operações na educação básica; • Refletir e analisar criticamente propostas curriculares de Matemática para a educação básica que envolvam operações; • Promover maior ênfase aos conceitos do que nas técnicas, fórmulas e algoritmos. OBJETIVOS DE APRENDIZADO • Expectativas de Aprendizagem; • Contagem; • Escritas Numéricas; • Números Naturais; • Números Primos; • Números Racionais; • Números Irracionais; • Atividades com Materiais Recicláveis; • Expectativas de Aprendizagem; • Atividades com Materiais Recicláveis; UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Contextualização Para iniciarmos nossos estudos nesta unidade, é importante sabermos algumas possibilidades para o ensino dos números e das operações. Vimos nas unidades anteriores um pouco de história e como os números foram se consolidando como os números que atualmente utilizamos. Importa notar que nossa busca, nesta unidade, contempla como aprendemos e ensinamos os números e não como historicamente eles foram construídos. Salientamos que a contagem é estabelecida por relações cotidianas desde nossas primeiras observações sobre o ambiente. Desse modo, quando percebemos que um pedaço de bolo é maior ou menor que outro, envolvem-se as propriedades de análise da contagem ou quando identificamos quantos bombons ganhamos, qual a quantida- de de dinheiro possuímos estamos realizando contagens. Assim sendo, pode-se observar que as ações de contagem estão presentes no nosso dia adia. Além disso, alguns estudiosos como Constance Kamii estudaram de modo apro- fundado como a criança constrói o número, utilizando, para isso, os fundamentos de estudo de Piaget. Toledo e Toledo (1997, p. 22) apresentam um texto que anuncia de modo simplificado um dos casos de estudo, no qual é indicado que relações são necessárias para que o aluno construa o número. João Pedro estava com 5 anos de idade e sabia contar até mais ou menos trinta quando sua mãe lhe pediu que colocasse um guardanapo para cada um dos pratos que já estavam colocados à mesa para o almoço. Eram quatro pratos. O menino foi ao armário, pegou um guardanapo e o colocou sobre o primeiro prato; voltou para pegar o segundo e assim foi fazendo até completar os quatro. Em várias ocasiões, continuou realizando esse trabalho para a mãe, com suas quatro viagens ao armário. Aos 5 anos e 4 meses , ele contou espontaneamente os quatro pratos, foi ao armário, contou quatro guardanapos e os trouxe para a mesa. Continuou nos outros dias com essa estratégia. Alguns dias depois, sua mãe avisou que naquele dia teriam um hóspede para almoçar com eles. João Pedro pegou seus habituais quatro guardanapos e ao distribuí-los per- cebeu que um dos pratos estava sem guardanapo. Recolheu todos os já distribuídos e retornou a estratégia anterior, fazendo cinco viagens para completar sua tarefa. Esse texto revela que para a construção do número é preciso que o aluno conser- ve as quantidades, mesmo que estejam em ordens espaciais diferentes. Essa habili- dade é promovida pela reversibilidade, que segundo Piaget é a capacidade de fazer e desfazer mentalmente uma ação. Desse modo, a habilidade é essencial para a construção numérica e para o desenvolvimento das operações. Desse modo, apresentaremos, nesta unidade, como o número e as operações podem ser desenvolvidos em sala de aula. 8 9 Agora apresentaremos as principais ideias sobre A Teoria dos Campos Conceitu- ais de Vergnaud que auxiliam os professores no ensino das operações. O autor aborda que os Campos conceituais são compostos pelas estruturas e classes de determinados problemas. Assim, um campo conceitual é formado por esquemas que são definidos como: [...] a organização invariante da conduta para uma classe de situações dadas. (VERGNAUD, 1990, p. 134). Desse modo, os esquemas são os processos mentais que realizamos para resolver uma determinada situação. Em uma situação, na qual sabemos que 1 carro possui 4 rodas. Sabe-se que 3 carros podem ter? Carro 1 3 Roda (x4) (x4) (x3)(x3) 4 ? Os esquemas permitem a formação de conceitos, que são formados pela tríade: S conjunto de situações, I, i nvariantes operatórios e R diferentes representações . Vergnaud (1990) aprofundou seus estudos em dois campos conceituais: o aditivo e o multiplicativo, cada um apresentando uma classe de situações que devem ser estimuladas ao se ensinar as operações. No campo conceitual aditivo, temos as situações de transformação positiva ou /e negativas, combinação de medidas, comparação e composição de transformações. Para o campo conceitual multiplicativo, temos multiplicação, divisão por partes, divisão por cotas e quarta proporcional. Vamos ler dois textos sobre o campo conceitual aditivo e multiplicativo e suas classes de situações, pensando em quais estratégias posso utilizar em sala de aula com meus alunos. Para tanto, acesse os links abaixo: • Teoria Operações irmãs, disponível em: https://bit.ly/3ecwXmM • Teoria de vezes e de dividir, disponível em: https://bit.ly/2O5bFwP Assim sendo, diante dessas reflexões, iniciais sobre as diferentes situações dos campos conceituais, veremos algumas possibilidades de como desenvolver o ensino das operações com os alunos. 9 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Expectativas de Aprendizagem As expectativas de aprendizagem foram criadas para que os docentes tivessem uma diretriz de quais conteúdos devem ser ensinados na disciplina de matemática. Entre as diversas abordagens no Brasil citadas por diferentes estados, apresentare- mos uma das possibilidades de expectativas de aprendizagem baseada nos documen- tos federais Parâmetros Curriculares Nacionais para o terceiro e quarto ciclo, além das orientações para o ensino médio. Os conteúdos para cada ano são: Tabela 1 6º ano do Ensino Fundamental 7º ano do Ensino Fundamental 8º ano do Ensino Fundamental 9º ano do Ensino Fundamental Números Números NúmerosNúmeros Racionais Números Números reais • Múltiplos e divisores; • Números primos; • Operações básicas (+, –, . , ÷); • Introdução às potências. • Sistemas de numeração; • O sistema posicional decimal. • Transformação de decimais finitos em fração; • Dízimas periódicas e fração geratriz. • Conjuntos numéricos; • Números irracionais; • Potenciação e Radiciação em R; • Notação científica. Frações Números negativos Potenciação • Representação; • Comparação e Ordenação; • Operações. • Representação; • Operações, • Propriedades para expoen- tes inteiros; • Problemas de contagem. Números decimais Números racionais • Representação; • Transformação em fração decimal; • Operações Sistemas de medida; • Medidas de comprimento, massa e capacidade; • Sistema métrico decimal: múltiplos e submúltiplos da unidade. • Representação fracionária e decimal; • Operações com decimais e frações. Tabela 2 1º ano do Ensino Médio 2ºano do Ensino Médio 3º ano do Ensino Médio Números Números e sequências Números/Relações Matrizes, determinantes e sistemas lineares Números complexos: operações e representação geométrica • Conjuntos numéricos; • Regularidades numéricas: sequências; • Progressões aritméticas e progressões; • Geométricas; • Relações; • Funções; • Relação entre duas grandezas; • Proporcionalidades: direta, inversa, direta com o quadrado. • Matrizes: significado como tabelas, ca- racterísticas e operações; • A noção de determinante de uma ma- triz quadrada; • Resolução e discussão de sistemas line- ares: escalonamento; • Números; • Análise combinatória e probabilidade. Tais expectativas demonstram os conteúdos básicos para cada respectivo ano. No entanto, vemos a necessidade de aprofundar algumas temáticas apresentadas a seguir nas próximas seções. 10 11 Contagem Sabemos que a contagem está extremamente ligada a fatos do nosso cotidiano. Desde as primeiras aprendizagens, os alunos, quando crianças, já realizam relações que envolvem a contagem e a observação de aspectos do dia a dia. Assim, mostrar os diferentes modos de extensão do intervalo numérico é um modo de se trabalhar com a contagem mesmo com alunos com maiores dificuldades. Como: contar a partir de um ou contar a partir de um número dado. A contagem permite com que se desenvolva a percepção de organização sobre o sistema numérico. É preciso, desse modo, trabalhar com a contagem de coleções desde os primeiros anos escolares. Pode-se, ainda, possibilitar as rodas de conta- gem de um e um, dois em dois e outras, contar objetos na sala e contar objetos de figuras desenhadas. Piaget, um dos pesquisadores que sustentam como aprendemos a contar, relata em um pequeno texto que o conhecimento matemático é desenvolvido por meio das relações que estabelecemos com os objetos. O Conhecimento Humano Segundo Piaget, há três tipos de conhecimentos: o físico, o social e o lógico-matemático. Conhecimento físico é o que obtemos por meio da observação dos objetos na reali- dade externa. Exemplos: a cor de um objeto, o materia de que ele é feito, o peso, o tamanho, etc. Conhecimento social é aquele que herdamos da cultura do meio em que vivemos. Por exemplo: dizer “alô” quando atendemos ao telefone; saber o nome do “homem que descobriu o Brasil”. Esse tipo de conhecimento só pode ser adquirido por trans- missão e é totalmente arbitrário, exigindo, por isso mesmo, memorização. Embora não seja recomendável o ensino de matemática calcado unicamente na memoriza- ção de regras e definições, não se pode desprezar essa forma de reter o conhecimen- to. Ao estudar matemática, é necessário que decoremos a seqüência dos números naturais, os nomes das figuras geométricas e muitos outros dados. O conhecimento lógico-matemático resulta das relações que o sujeito estabelece com ou entre os objetos, ao agir sobre eles. Por exemplo, ao observar duas bolas, uma azul e uma vermelha, a criança pode perceber-lhes a forma (conhecimento físico) e aprender que se chamam “bolas” (conhecimento social). No âmbito da ex- periência lógico-matemática, ela pode pensar que as bolas são “iguais” (ambas são bolas) ou “diferentes” *(uma é azul, a outra é vermelha). Essa semelhança ou dife- rença não está em cada uma das bolas, isoladamente, mas foi criada na mente da criança no momento em que ela relacionou os objetos “bolas”. Assim, enquanto o conhecimento físico deriva das propriedades físicas dos próprios objetos, o conhecimento lógico-matemático tem origem no próprio sujeito. Na verdade, porém, é impossível separar totalmente os três tipos de conhecimento, pois eles sempre se apresentam juntos. Fonte: TOLEDO e TOLEDO, 1997, p.18 11 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Escritas Numéricas As escritas numéricas também desempenham papel muito importante na cons- trução dos conteúdos matemáticos e desde os anos iniciais, no ensino de matemá- tica, devem ser incentivadas por meio de ditado de números, o uso de calculadoras e outras. Além disso, o professor deve notar as relações que o aluno demonstra nas suas escritas, observando as hipóteses numéricas, bem como de apoiar ainda as ati- vidades de escritas numéricas, construindo cartelas sobrepostas. Figura 1 Salienta-se que é possível utilizar também os quadros numéricos, instigando os alunos a perceberem: • O que há de comum nas escritas dos números; • Qual número fica entre um e outro; • Qual número fica antes ou depois de determinado número. Importante notar que esses quadros numéricos podem ser apresentados nas dife- rentes escolaridades com números maiores ou com números intercalados. Tabela 3 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 Números Naturais Os números naturais são um dos primeiros assuntos abordados na disciplina de Matemática. Portanto, retomaremos alguns aspectos importantes: 12 13 Os números naturais são definidos por Peano, como as propriedades repre- sentadas pelo conjunto N. Para tanto, sabemos que zero é um número natural; zero não possui sucessor natural; sendo n natural seu sucessor também o será; se n e m tem o mesmo sucessor, então, estes são o mesmo número natural; se zero pertence a um conjunto que possui um número, seu sucessor também pertence a esse conjunto. As formulações do axioma de Peano utilizavam o 1 como primeiro número natural, no en- tanto, as interpretações mais novas do axioma de Peano se iniciam com o zero. Disponível em: https://bit.ly/2VKpOUt Os números naturais são organizados pelos sistemas de numeração decimal, que possuem uma organização por grupos e subgrupos das unidades que formam os gru- pos. Assim, uma quantidade de unidades constitui uma unidade de ordem superior. Tabela 4 – Leitura de Números Classe dos Bilhões Classe dos milhares de Milhão Classe dos Milhões Classe dos Milhares Classe das Unidades Ce nt en as De ze na s Un ida de s Ce nt en as De ze na s Un ida de s Ce nt en as De ze na s Un ida de s Ce nt en as De ze na s Un ida de s Ce nt en as De ze na s Un ida de s 3 7 8 0 0 4 5 0 1 3 9 2 0 Legenda: Três bilhões, setecentos e oitenta milhares de milhão, quarenta e cinco milhões, treze milhares e novecentos e vinte unidades. Com os números naturais, é possível realizar algumas operações como a adição que possui propriedade fechamento, associativa, comutativa e elemento neutro. Já a subtração não possui a propriedade de fechamento, a associativa, a comutativa e o elemento neutro. Você Sabia? A subtração não é considerada uma operação nos números naturais, pois nem sempre é possível achar a diferença de outros dois números naturais. A multiplicação é considerada operação nos números naturais, pois possui como propriedades: o fechamento, a associativa, a comutativa e o elemento neutro. A adição e a multiplicação estão relacionadas pela propriedade distributiva da multi- plicação em relação à adição. Assim como a subtração, a divisão não é considerada uma operação dos números naturais, pois não possui as propriedades de fechamento, associativa, comutativa e elemento neutro. E mesmo não há um número natural que seja quociente de dois números naturais. 13 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Números Primos Os números primos são muito importantes na história da Matemática, princi- palmente em aspectos da Grécia Antiga. Até hoje, pesquisadores são instigados a investigar números primos maiores. Esses são tão importantes que aparecem logo nos primeiros anos da Educação básica, quando se pede para realizar os cálculos de mmc ou mdc. Assim, um número primo é aquele que é divisível por um ou por ele mesmo. Houve vários estudiosos que o definiram. Você sabia? A primeiradefinição dos números primos foi proposta por Euclides. No entanto, foi Crivo de Erastóstenes que propôs o primeiro método para os nú- meros primos. Seu método propunha que se escrevesse todos os números em ordem e posteriormente eram riscados os números compostos. Primeiro, risca-se o número dois e depois, todos os múltiplos de três. Tabela 5 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 É interessante ainda a construção da tabela de crivos com os estudantes para que eles investiguem os números e percebam suas regularidades. Números Racionais Os números racionais, no ano 300 da nova era, citados por Diofanto, foram considerados uma fração. No entanto, as frações também aparecem no Livro de Proporções de Euclides. Para tanto, os números racionais envolvem a relação com outros números, a ordenação, a densidade e as operações. Os números racionais têm como propriedade a igualdade, pois possuem infinitas representações fracionárias que são diferentes da igualdade dos números inteiros. 14 15 Além dessas propriedades, os números racionais possuem a comutativa da adi- ção, associativa da adição, a comutativa da multiplicação, a associativa da multipli- cação e distributiva. As operações realizadas com os números racionais são: a adição, a multiplicação, a divisão e a subtração. Números Irracionais Os números irracionais vão no caminho inverso aos aspectos de medidas e cam- po dos racionais. A fundamentação dos números racionais ocorre pela incomensura- bilidade. Assim, os números irracionais não podem ser representados pelas frações de números inteiros, mas dão origem aos números decimais. Surge, com isso, o numero pi no campo dos números irracionais. Você Sabia? Você sabia que, antes do surgimento do pi, as circunferências eram medidas por meio do perímetro do polígono inscrito e circunscrito? Um dos princípios dos números racionais é que eles possuem representação de- cimal infinita. Atividades com Materiais Recicláveis Muitas são as atividades que podem se construir com materiais recicláveis para o ensino de matemática. Trazemos aqui alguns exemplos explanados por, Lorenzato (2006), Pires (2013) e Smole Diniz Mineli (2006): Lorenzato (2006) apresenta o bingo realizado com garrafas pet, no qual será feito a gondola para o sorteio dos números. Figura 2 15 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Pires (2013) apresenta a importância de se trabalhar contagem, utilizando para isso tampinhas de garrafas pet. Essas contagens podem ser realizadas feitas por meio de jogos de competição ou mesmo para estabelecer contagens das operações básicas. Figura 3 Fonte: Getty Images Smole, Diniz e Milani (2007) apresenta diversos jogos de matemática a serem re- alizados com turmas de 6º a 9º ano no Livro Caderno do Mathema, como exemplo citamos a Pescaria de números Potências, que devem ter cartas de bases negativas, cartas com expoentes negativos, cartas com números racionais e cartas com poten- cias com números reais. Para jogar, as cartas são embaralhadas e cada jogador deve receber 5 cartas. As outras cartas ficam no centro da mesa com faces voltadas para baixo. O objetivo é formar o maior número de pares. O jogo acaba quando não é mais possível formar pares ou quando as cartas terminam. Diante do que aprendemos nessa unidade, quais exemplos de ações pedagógicas podem ser implementadas na sala de aula para o ensino dos números? Coloque suas reflexões no fórum! Expectativas de Aprendizagem Como visto na unidade anterior, as expectativas de aprendizagem foram criadas com o intuito de auxiliar os docentes para que tivessem uma diretriz de quais conte- údos devem ser ensinados na disciplina de matemática. Especificamente, apresenta- remos, nessa seção, os conteúdos que envolvem o ensino das operações. Mostraremos uma das possibilidades de expectativas de aprendizagem baseada nos documentos federais Parâmetros Curriculares Nacionais para o terceiro e quarto ciclo, além das orientações para o ensino médio. Os conteúdos para cada ano são: 16 17 Tabela 6 6º ano do Ensino Fundamental 7º ano do Ensino Fundamental 8º ano do Ensino Fundamental 9º ano do Ensino Fundamental • Operações; • Números Decimais; • Operações Sistemas de medida; • Operações dos números decimais; • Calculo de área por com- posição e decomposição. • Operações; • Números Racionais; • Operações com decimais e frações; • Operações com números negativos; • Proporcionalidade; • Variação de grandezas direta ou inversamente proporcionais; • Conceito de razão; • Porcentagem; • Razões constantes na Geometria: • Construção de gráficos de setores; • Problemas envolvendo probabilidade. • Potenciação; • Propriedades para expoentes inteiros; • Problemas de contagem; • Expressões algébricas; • Equivalências e transformações; • Produtos notáveis; • Fatoração algébrica – Equações; • Resolução de equações de 1º grau; • Sistemas de equações e resolução de problemas; • Inequações de 1º grau. • Potenciação e radiciação em R – Álgebra; • Equações de 2ºgrau: resolu- ção e problemas – Funções; • Noções básicas sobre função; • A ideia de variação; • Construção de tabelas e gráfi- cos para representar funções de 1º e de 2º graus. Tabela 7 1º ano do Ensino Médio 2º ano do Ensino Médio 3º ano do Ensino Médio • Proporcionalidades: direta, inversa, direta com o quadrado; • Funções; • Relação entre duas grandezas; • Proporcionalidades: direta, inversa, direta com quadrado; • Função de 1º grau; • Função de 2ºgrau; • Funções exponencial e logarítmica; • Crescimento exponencial; • Função exponencial: equações e inequações; • Logaritmos: definição e propriedades; • Função logarítmica: equações e Inequações. • Matrizes: significado como tabelas, ca- racterísticas e operações; • Resolução e discussão de sistemas lineares: escalonamento; • Números; • Análise combinatória e probabilidade; • Análise combinatória e probabilidade; • Princípios multiplicativo e aditivo; • Probabilidade simples; • Arranjos, combinações e permutações; • Probabilidade da reunião e/ou da inter- secção de eventos; • Probabilidade condicional; • Distribuição binomial de proba- bilidades: o triângulo de Pascal e o binômio de Newton. • Números complexos: operações e representação geométrica; • Equações algébricas e números complexos; • Equações polinomiais; • Números complexos: operações e re- presentação geométrica; • Teorema sobre as raízes de uma equa- ção polinomial; • Relações de Girard; • Estudo das funções; • Qualidades das funções; • Gráficos: funções trigonométricas, ex- ponencial, logarítmica e polinomiais; • Gráficos: análise de sinal, crescimento e taxa de variação; • Composição: translações e reflexões; • Inversão. Tais expectativas demonstram os conteúdos básicos para cada respectivo ano. No entanto, vemos a necessidade de aprofundar algumas das operações apresen- tadas a seguir nas próximas seções. Adição Estudamos nas unidades anteriores sobre a história dos números que sua corres- pondência é biunívoca. Assim, o princípio da adição é a contagem. Se perguntarmos “quanto é 2+3”. Logo, responderemos utilizando os axiomas de Peano, os quais propõem que o conceito de sucessor nos promove a compreensão da adição. 17 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Assim, partimos do 2 e contamos o seus sucessor 3 vezes. 2 3 4 5 Vemos, com isso, como funciona o Sistema de Adição. No entanto, quando temos um número maior, devemos elaborar um meio de fazê-lo, para que não haja um desgaste mental. Para isso, Caraça (1989) chama de princípio geral da economia de pensamento. Com isso, os humanos criaram técnicas operatórias chamadas de algoritmos. Você Sabia? A palavra algoritmotem origem no nome Al Khowarizmi, retirado de um livro chamado Livro da Adição e da Subtração, segundo o cálculo dos indianos. Vemos ainda que alguns instrumentos foram criados para facilitar o cálculo de mercadorias, sendo um deles o ábaco. Importante destacar que o ábaco foi utilizado para facilitar o cálculo com núme- ros maiores. Figura 4 Fonte: Getty Imges Além disso, o ábaco auxilia a formar agrupamentos de dez em dez, ajudando ainda no reconhecimento do valor posicional do número. Assim, para somar ou sub- trair é preciso realizar trocas. Portanto, o ábaco é um material que auxilia o aluno a compreender o sistema posicional da adição e subtração. Outro material utilizado é o material dourado que também auxilia o aluno a com- preender as operações, agrupando as quantidades de dez em dez. Este material foi criado por Maria Montessori, possuindo quatro tipos de peças: 18 19 Cubo 1 milhar ou 10 centenas ou 100 dezenas ou 1000 unidades 1 centena ou 10 dezenas ou 100 unidades 1 dezena ou 10 unidades 1 unidade Placa Barra Cubinho Figura 5 Há ainda a utilização dos quadrados mágicos, nos quais todas as somas das linhas devem dar o mesmo número, assim como o Sudoku que possui suas origens no quadrado mágico. TAHAN, M. As Maravilhas da Matemática. Edições Bloch. 1973. Subtração A subtração é a operação inversa da adição, pois algebricamente a+b=c, a-c=b. Suas denominações incluem: minuendo, subtraendo e diferença ou resto. Sabemos, ainda, que os materiais utilizados no ensino da adição podem ser usa- dos para o ensino da subtração, pois é possível com eles fazer o agrupamento e o desagrupamento. Podemos falar o mesmo para a subtração na Teoria dos Campos Conceituais que possui estreita relação com o Campo Conceitual Aditivo relatado na seção anterior. Multiplicação A multiplicação pode ser resultado também da adição. Um exemplo disso é quando queremos somar muitas parcelas iguais como: 3+3+3=. No entanto, quando se quer saber a multiplicação de um número maior, realize a multiplicação, utilizando-se, para isso, a soma pode se tornar desgastante. Por isso, o homem criou a representação de 3X3, com o intuito de demonstrar o multiplicador e o multiplicando. A multiplicação possui como propriedades: a comutativa, a associativa, o ele- mento neutro, anulamento e a distributiva. Destaca-se que conhecer as propriedades permitem que possamos compreender mais os algoritmos. 19 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Neste tópico sobre a multiplicação, há uma forte discussão sobre a memoriza- ção ou não da tabuada. Há pesquisadores que a defendem, pois auxilia no rápido cálculo mental que poderá ser utilizado em situações do cotidiano e há outros que contrapõem, pois relatam a importância do aluno compreender como multiplica e se dá os resultados. Entre os recursos, que podem auxiliar no ensino da multiplicação, está a Tábua de Pitágoras, que consiste no preenchimento da primeira linha e da primeira coluna com os números de 1 a 9. X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 3 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6 0 6 12 18 24 30 38 42 48 54 60 7 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 8 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 9 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Figura 6 Outro modo é o ensino da multiplicação por decomposição. Um exemplo é quan- do temos 23 × 12 , podemos resolver 23 × 1 e 23 × 2 e depois somar os resultados. Há ainda o método hindu que compõem realizar a multiplicação pela quadriculagem: 5 5 2 1 1 123 3 9 9 5 1 4 5 05 7 0 0 3 2 Figura 7 Divisão Assim como a subtração é o inverso da adição, a divisão é o inverso da multi- plicação. Com isso, sabendo que b.c=a , na divisão a:c=b. Portanto, chamamos de dividendo, divisor e quociente. 20 21 Para a resolução da divisão, podem-se utilizar as seguintes estratégias: • Por multiplicação, até se obter o resultado; • Por subtrações sucessivas; e • O tradicional método chave. Método de multiplicação e divisão dos egípcios. Disponível em: https://bit.ly/3fdhBA2 Do mesmo modo que o campo conceitual aditivo refere-se ao estudo de situações que envolvem adição e subtração, o campo conceitual multiplicativo envolve situa- ções da multiplicação e divisão abordadas na seção anterior. Potencialização A potenciação é a multiplicação de parcelas iguais. Define-se, então, que an= a.a.a.a.... Assim, o número que se repete é chamado de base e a quantidade de fato- res, expoente. Com isso, a potenciação não é comutativa, uma determinando a base e a outra determinando o expoente. Um dos métodos para se calcular a potenciação é o método de Pitágoras. “O qua- drado de um número inteiro n é igual à soma dos n primeiros números inteiros ímpares.” (PITÁGORAS, VI AC) Vemos assim que : 52 = 1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 5 × 5 = 25 (n = 5) Radiação A radiciação é a operação para se descobrir a base, um exemplo disso é b= na. Para tanto, b é considerado quadrado, cubo, quarta potência ou quinta potência. Na radiciação, temos a potenciação de radicais... 3 3( 2) 2= e a divisão dos radicais. 4 4 9 9 = Logaritmização A logaritmização determina o expoente, sendo b= an temos n= logab. Assim, sabemos que ao inverter não se pode ter 0 e 1 , pois ao calcular-se utilizando esses números, seriam eles mesmos. 21 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações O Ensino de Álgebra. Disponível em: https://bit.ly/2CezK1Q Observando a importância materiais recicláveis e jogos, para se ensinar as opera- ções, apresentamos na próxima seção algumas atividades. Atividades com Materiais Recicláveis As atividades descritas nessa seção são algumas das possibilidades para se ensinar as operações, utilizando-se diversos materiais. Smole, Diniz e Milani (2007) relatam muitos jogos que podem ser utilizados para se ensinar operações. Uma das sugestões é o bingo das operações que é feito com: • caixas de cereais ou papelão para confecção das cartelas com operações matemáticas; • 60 Tampas de garrafas PET (média); • 2 garrafas PET; • 1 caixa de sapato, jornal, régua, canetinhas, fita adesiva e grão para a marcação. O bingo joga-se do mesmo modo que um bingo convencional, com a exceção que os alunos devem acertar os resultados (Figura 8). Outro jogo interessante relatado pelas autoras é o dominó de equações, o qual pode ser feito com papel ou material reciclado, possuindo 40 peças. No jogo, cada peça possui uma equação e suas possíveis soluções. As peças devem ser encaixadas adequadamente como no dominó convencional (Figura 9). 8-6 18:6 36:620+20 BINGO 6x7 14+3 8+7 25+77x8 90:9 2x4 23-11 4x915-6 8-3 Figura 8 Figura 9 22 23 Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Livros Números e Operações CENTURION, M. Números e Operações, Série Didática, Editora Scipione, 1994. Números e Operações LORENZATO, S. A. Laboratório de ensino de matemática e materiais didáticos manipuláveis. In: LORENZATO, S. (org.). O Laboratório de ensino de matemática na formação de professores. Campinas: Autores Associados, 2006. Didática da Matemática como dois em dois a construção da Matemática TOLEDO M.; TOLEDO M. Didática da Matemática como dois em dois a construção da Matemática. FTD, 1997. Leitura Parâmetros curriculares nacionais: matemática BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais: matemática/Secretaria de Educação Fundamental. – Brasília: MEC/SE, 1997. https://bit.ly/38rvZCg Parâmetros curriculares nacionais: Ensino Médio BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais: Ensino Médio/Secretaria de Educação Fundamental. – Brasília: MEC/SEF, 2000. https://bit.ly/2ZAqA7F 23 UNIDADE Possibilidade para o Ensino dos Números e Operações Referências DIAS, M. da S. Números e Operações: elementos lógico-históricospara atividade de ensino. Curitiba, InterSaberes, 2012. MUNHOZ, M. de O. Propostas metodológicas para o ensino de matemática. Curitiba, InterSaberes, 2013. PIRES, C. M. C. Números Naturais e Operações. São Paulo: Editora Melhoramen- tos, 2013. SMOLE, K. S. DINIZ e MILANI Jogos de matemática de 6º a 9º ano Série Cader- nos do Mathema – Ensino Fundamental- Porto alegre: Artmed, 2007. 24
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