Prévia do material em texto
Instituto de Educação Santa Maria-IESM CNPJ: 44.033.954/0001-76 Diretor Pedagógico: Prof.Esp.Francisco Barroso de Sousa Diretor Geral: Prof.Esp.Francisco Marcos Ferreira Lima Curso: Graduação em Pedagogia DISCIPLINA: METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMATICA PRESIDENTE DUTRA-MA 2024 127 TÓPICO 2 DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO 2 PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS DE MATEMÁTICA PARA OS ANOS FINAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL No início de cada ano letivo, a maioria das escolas promove reuniões pedagógicas com a finalidade de elaborar o planejamento didático. No Tópico 4 da Unidade 1, você estudou como se organiza e elabora um plano de ensino. Assim, a proposta deste tópico é a de subsidiá-lo como futuro professor de Matemática no desempenho dessa tarefa. Portanto, consideramos que as discussões que envolvem o processo de ensinar e aprender Matemática não estão constituídas somente por conteúdos objetivos e métodos, mas passam pelo saber de como esse conhecimento contribuirá com a formação do aluno cidadão, nas suas relações sociais e na inserção no mundo do trabalho. O estudo deste tópico centrará o foco nos documentos que foram elaborados para nortear o ensino da Matemática no Brasil: os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) para os Anos Finais do Ensino Fundamental e os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM), para compreender como esses documentos colaboraram para sistematizar questões importantes sobre o conhecimento matemático e reconhecer a colaboração e interferências das recentes pesquisas da Educação e da Educação Matemática para melhorar o ensino-aprendizagem da Matemática. Entendemos que os Parâmetros Curriculares Nacionais de Matemática (BRASIL, 1998), no processo de ensinar e aprender matemática, constituem- se em um importante referencial para a formação docente. Eles servem como base, por isso a designação de “parâmetros”, para que os professores tenham subsídios que possam orientar a sua prática docente, bem como propor diretrizes mais claras para a Educação do Ensino Fundamental. Esse documento apresenta os objetivos, conteúdos e orientações didáticas a serem abordados em cada ano de ensino. Assim, o nosso objetivo durante a sua formação de ser professor de Matemática é de propor a análise e de pôr em discussão os PCN, para que 128 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA possam ter habilidades de planejar, fazer escolhas e de se fazer sujeito do próprio processo de ensinar e aprender Matemática. É importante ressaltar que, muitos Estados e Municípios já elaboraram suas propostas curriculares com base nos PCN. Assim, para a tarefa de analisar ou elaborar o planejamento curricular é necessário que você, como professor de Matemática, conheça os parâmetros que norteiam o sistema de ensino a qual pertence (Federal, Estadual ou Municipal). Como o nosso curso é de abrangência Nacional, partimos dos PCN com o propósito de apresentar um conjunto de reflexões que possa fomentar a sua prática docente e ajudar na elaboração e revisão de diversos tipos e níveis de planejamentos educacionais e assim contribuir para melhorar a qualidade do ensino da Matemática. Neste primeiro momento apresentamos questões importantes dos PCN de Matemática voltados para os Anos Finais do Ensino Fundamental (terceiro e quarto ciclo). Os ciclos foram divididos levando-se em conta o desenvolvimento afetivo, social e cognitivo dos adolescentes: Terceiro ciclo – referentes aos 6º e 7º anos (5ª e 6ª séries) do Ensino Fundamental. Quarto ciclo – referentes aos 8º e 9º anos (7ª e 8ª séries) do Ensino Fundamental. NOTA Dividido em duas partes, a primeira apresenta uma análise da trajetória das reformas curriculares ocorridas no Brasil. Essa análise auxilia o professor a entender a importância e a necessidade de rever o currículo em função de melhorar o ensino da Matemática. Também apresenta as principais características do conhecimento matemático e como esse conhecimento contribui com a construção da cidadania, estabelecendo conexões entre os temas matemáticos e os externos da Matemática. Para tanto, expõe-se a importância de articular os Temas Transversais: ética, orientação sexual, meio ambiente, saúde, pluralidade cultural e trabalho e consumo com a Matemática. TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 129 A leitura dos PCN de Matemática na íntegra contribui significativamente para a sua formação profissional. Isso lhe auxiliará nos diversos planejamentos educacionais, análise e elaboração de currículos, análise dos livros didáticos e na elaboração de materiais didáticos. Lembre-se de que não é um documento para engessar a prática pedagógica do professor, ele sugere várias linhas que ajudarão no trabalho do ensino da Matemática. Você pode encontrar esse documento, na íntegra, no site <http://portal.mec.gov.br/seb/ arquivos/pdf/matematica.pdf>. Acesso em: 31 mar. 2011. UNI FONTE: BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: matemática. Brasília: MEC/ SEF, 1998. FIGURA 1 – PCN DE MATEMÁTICA Continuando nessa primeira parte, os PCN (BRASIL, 1998) entendem que a manifestação básica, que se referem ao processo de ensinar e aprender Matemática, está em compreender as relações construídas entre o professor e o saber matemático, o aluno e o saber matemático e as relações professor-aluno e aluno-aluno. Para tanto, os PCN (BRASIL, 1998, p. 36) destacam que as reflexões realizadas durante esse processo são essenciais para o professor: • identificar as principais características dessa ciência, de seus métodos, de suas ramificações e aplicações; • conhecer a história de vida dos alunos, seus conhecimentos informais sobre um dado assunto, suas condições sociológicas, psicológicas e culturais; 130 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA • ter clareza de suas próprias concepções sobre a Matemática, uma vez que a prática em sala de aula, as escolhas pedagógicas, a definição de objetivos e conteúdos de ensino e as formas de avaliação estão intimamente ligadas a essas concepções. Podemos conceber, então, que para construir essas relações não basta um professor preparado somente para os conteúdos, mas um professor que colabore para a realização do ensino reflexivo, isto é, perceber novos cenários, por exemplo, a utilização de novas mídias e como essas alteram a dinâmica das aulas; preparar alunos para entender que as suas ações são evocadas por ideias matemáticas e, a partir dessas ideias, estabelecer relações entre elas e ser capaz de comunicá-las por meio da escrita e da fala; instigar os alunos para atividades investigativas, levantando hipóteses, testando-as e argumentando. Espera-se, também, que os alunos, a partir da resolução de problemas apresentados, sejam capazes de propor novos problemas. Os PCN (BRASIL, 1998) preconizam, também, práticas pedagógicas orientadas, que discutem como as ideias matemáticas foram desenvolvidas ao longo de toda a evolução da humanidade. Nesse sentido, ressaltam o importante papel de trabalhar a História da Matemática para entender, explicar e descrever o conhecimento matemático. Para corroborar essa proposta, você terá no Livro Didático da disciplina de Fundamentos e História da Matemática subsídios significativos. IMPORTANTE Além da História da Matemática, os PCN (BRASIL, 1998) destacam outros caminhos para se fazer matemática na sala de aula: o recurso às tecnologias da comunicação e o recurso aos jogos. Sobre o recurso às tecnologias, os PCN (BRASIL, 1998, p. 44) salientam a finalidade do uso em sala de aula como: • fonte de informação, poderoso recurso para alimentar o processo de ensino e aprendizagem; • auxiliar no processode construção de conhecimento; • meio para desenvolver autonomia pelo uso de softwares que possibilitem pensar, refletir e criar soluções; TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 131 • ferramenta para realizar determinadas atividades com o uso de planilhas eletrônicas, processadores de texto, banco de dados etc. Sabemos que essa não é uma tarefa fácil, pois entendemos a necessidade de o professor estar preparado para se inserir no mundo dessas novas tecnologias. E foi pensando assim que, ao longo do desenvolvimento de outras disciplinas, propomos exemplos da utilização de calculadoras e computadores e o uso de softwares no desenvolvimento do conhecimento matemático na sala de aula. UNI Sobre o recurso aos jogos, sejam eles utilizando os computadores ou não, os PCN (BRASIL,1998, p. 46) destacam aspectos importantes que permitem ao professor analisar e avaliar: • compreensão: facilidade para entender o processo do jogo assim como o autocontrole e o respeito a si próprio; • facilidade: possibilidade de construir uma estratégia vencedora; • possibilidade de descrição: capacidade de comunicar o procedimento seguido e da maneira de atuar; • estratégia utilizada: capacidade de comparar com as previsões ou hipóteses. Além de o jogo ser um recurso motivador do processo de ensinar e aprender, ele estimula a investigação, permitindo o desenvolvimento das múltiplas inteligências, de modo a evidenciar o conhecimento matemático. Como instrumento de diagnóstico das dificuldades, nos jogos, o erro ganha uma nova dimensão. Ações empregadas pelos professores para correções, que fora do jogo são entendidas como repressoras pelos alunos, durante os jogos possuem caráter positivo. É importante ressaltar que o sucesso do jogo depende do seu planejamento. 132 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 2.1 SELEÇÃO DOS CONTEÚDOS MATEMÁTICOS PARA OS ANOS FINAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL Com a proposta de se ter um ensino de Matemática que aponte para a construção da cidadania, por meio de conhecimentos matemáticos que contribuam para que o aluno possa conhecer e compreender o mundo que o cerca, os PCN (BRASIL, 1998) propõem a seleção e a organização dos conteúdos em blocos como referência: • bloco do estudo dos Números e das Operações, no campo da Aritmética e da Álgebra; • bloco do estudo do Espaço e das Formas, no campo da Geometria; • bloco do estudo das Grandezas e das Medidas, que permite interligações entre os campos da Aritmética, da Álgebra e da Geometria e de outros campos do conhecimento; • bloco do Tratamento da Informação. A referência a esse bloco de conteúdo está em permitir ao cidadão “tratar” as informações que recebe cotidianamente, aprendendo a lidar com dados estatísticos, tabelas e gráficos, a raciocinar utilizando ideias relativas à probabilidade e à combinatória. FONTE: Adaptado de: <http://www.cp.utfpr.edu.br/armando/adm/arquivos/pos/ ensinogeometria.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2011. 2.2 ORGANIZAÇÃO DOS CONTEÚDOS Diante dos blocos de referência como proposta para a organização de conteúdos, os PCN (BRASIL, 1998) destacam a importância da análise de alguns pontos: • o planejamento didático, possibilitando as relações entre os diferentes blocos de estudos. Estabelecer ligações entre o conhecimento matemático e o cotidiano dos alunos, propondo estender esse elo com outras áreas do conhecimento; • a sequência dos conteúdos deve ser organizada priorizando os conhecimentos prévios dos alunos. Ainda que muitos conteúdos necessitem de uma apresentação hierárquica, essa não deve ser apresentada de forma tão rígida como tradicionalmente se mostra; • a sistematização dos conteúdos deve possibilitar as conexões entre o que já sabe com o novo. Necessariamente, a sua apresentação não se esgota de uma única vez. O aprofundamento e a compreensão dos conceitos decorrem naturalmente das construções de novas conexões; TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 133 • os níveis de aprofundamento dos conteúdos em função do processo de aprender decorrem do maior número de relações que se faz entre o conhecimento já construído com o novo; • a ênfase de alguns conteúdos em relação aos outros, levando em conta a sua utilidade, a sua relevância social e a sua contribuição para o desenvolvimento intelectual do aluno. 2.3 A ORGANIZAÇÃO DOS CONTEÚDOS POR CICLOS Na segunda parte, os PCN (BRASIL, 1998) tratam das especificidades do processo de ensinar e aprender nos terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental, levando em conta o desenvolvimento afetivo, social e cognitivo dos adolescentes. Lembramos que no terceiro ciclo, após a ampliação do Ensino Fundamental para nove anos, estão incluídas as turmas de 6º e 7º ano, alunos na faixa de 11 e 12 anos; e no quarto ciclo estão as turmas de 8º e 9º ano, alunos na faixa de 13 e 14 anos. ATENCAO Para o terceiro ciclo, os PCN (BRASIL, 1998) ressaltam a importância de se pensar sobre o quanto os alunos são afetados na passagem do segundo para o terceiro ciclo. Há uma mudança significativa na organização escolar, na questão de horário, quantidade de professores novos, novas disciplinas. Na realidade, essa nova estrutura requer, desse aluno, novos procedimentos que dizem respeito à relação entre professor e aluno. Tudo isso faz com que o aluno passe por uma crescente demanda de exigências e momentos de inseguranças. Assim, os PCN (BRASIL, 1998) propõem questões que possibilitam a superação dessa situação, chamando a atenção para o fato de que o professor, ao receber o aluno no terceiro ciclo, precisa verificar quais os conhecimentos matemáticos que o aluno possui e a partir desses dar continuidade no desenvolvimento e aprofundamento desses, em vez de fazer uma permanente e sistemática revisão. Nessa situação, é importante ouvir o aluno e dar oportunidades para ele falar, trocar ideias, saber que tem outros meios de encontrar soluções e que são diferentes dos seus, tendo segurança em apresentar o que sabe e que é incentivado a fazer deduções e apresentar seus argumentos. Outro ponto destacado é a proposta do ensino da Matemática que se apoie numa aprendizagem por compreensão, que o aluno entenda o que está fazendo, participe da construção do seu conhecimento, que consiga aplicá-lo propondo 134 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA novas alternativas e, desse modo, torna sua aprendizagem útil e significativa. Nesse sentido: É fundamental que os alunos ampliem os significados que possuem acerca dos números e das operações, busquem relações existentes entre eles, aprimorem a capacidade de análise e de tomada de decisões que começam a se manifestar. Também é necessário explorar o potencial crescente de abstração, fazendo com que os alunos descubram regularidades e propriedades numéricas, geométricas e métricas. Com isso criam-se condições para que o aluno perceba que a atividade matemática estimula o interesse, a curiosidade, o espírito de investigação e o desenvolvimento da capacidade para resolver problemas. (BRASIL, 1998, p. 63). Na busca de uma abordagem significativa dos conteúdos, os PCN (BRASIL, 1998) sugerem a organização dos conteúdos na forma espiral, isso significa a possibilidade de retomar um mesmo conteúdo várias vezes, elaborando conexões com novos conceitos e assim ser possível passar por diferentes níveis de aprofundamento. Para os PCN (BRASIL, 1998), a organização dos conteúdos não enfatiza o prerrequisito, o que se propõe é uma distribuição que leva em conta a idade do aluno, considerando o seu desenvolvimento cognitivo. E é por meio dessa organização, que os quatro blocos apresentados nos PCN (BRASIL, 1998): números e operações, espaço e forma, grandezas e medidas e o bloco sobre o tratamento das informações foramconstruídos. Veja, a proposta de desenvolver os conteúdos referentes ao bloco de Números e Operações é de forma contextualizada, envolvendo situações do cotidiano e outras áreas do conhecimento. Assim, ter a resolução de problemas como um meio de possibilitar essas ações, de modo que a utilização de abordagens problematizadoras objetive estimular a reflexão. Assim, sobre os números naturais, os PCN (BRASIL, 1998) ressaltam a importância de propor situações para que o aluno possa compreender mais profundamente as regras que caracterizam o nosso sistema de numeração de modo a ler e a escrever números “grandes” a partir do que aprenderam nos anos anteriores. No estudo do conjunto dos números inteiros, a sugestão é apresentar o conteúdo a partir da ampliação do conjunto dos números naturais e mostrar aos alunos a necessidade desses números em diversas situações do cotidiano (BRASIL, 1998). As regras de um jogo, para determinar pontos ganhos e perdidos, exemplos que envolvem aumento e diminuição de temperaturas, operações bancárias de débitos e crédito são exemplos de situações que podem ser vivenciadas. Quanto aos números racionais, tanto na forma da representação fracionária como na decimal, é importante explorar os seus significados, priorizando as várias ideias associadas a: parte – todo, quociente, razão e de um operador. É importante que o professor apresente situações diversas que envolvam esses significados para que o aluno possa analisar e comparar essas ideias. TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 135 Veja alguns exemplos utilizando essas ideias. Parte/todo: Que fração representa a parte pintada? 1 2 ou 0,5 Quociente: Ao dividir igualmente 3 barras de chocolates, do mesmo tamanho para 4 pessoas, quanto cada pessoa receberá? 3 4 Razão: Para cada 2 litros de tinta, 5 litros são de água, isso significa que na mistura 2 5 é de tinta. Explorando porcentagem, podemos dizer que 40% da mistura é tinta. Operador: Das 16 figurinhas que Paulo tinha, Débora ganhou 3 4 . Quantas figurinhas Débora ganhou? 12 figurinhas NOTA Para os PCN (BRASIL, 1998), explorar esses significados em situações- problema possibilita ao aluno do terceiro ciclo ampliar a compreensão de números inteiros, racionais e inteiros e, também, compreender os significados das operações de adição/subtração, multiplicação/divisão, potenciação/radiciação que envolvem esses números. Na realidade, quando se fala nas operações vale salientar que não se está priorizando a “decoreba” das regras ou do desenvolvimento mecânico dos algoritmos. Na maioria das vezes, o que ocorre é que o aluno domina o algoritmo das operações, porém não compreende os passos utilizados. Os algoritmos são passos que devem ser seguidos para um determinado propósito. No caso das operações, são as técnicas operatórias usadas quando armamos as contas para encontrar os resultados. Nos passos dos algoritmos é muito comum o aluno usar “vai 1”, “empresta”, “baixa”, sem entender os significados dos mesmos. NOTA 136 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Um dos recursos para compreender as regras de cálculo é a utilização da calculadora como ação investigativa de propriedades operatórias além da “possibilidade de explorar problemas com números frequentes nas situações cotidianas e que demandam cálculos mais complexos, como: os fatores utilizados na conversão de moedas, os índices com quatro casas decimais (utilizados na correção da poupança), dos descontos como 0,25% etc.” (BRASIL, 1998, p. 67). Ainda nesse bloco, evidencia-se a importância dos estudos referentes às diferentes formas de representação dos números, isso significa, “compreender melhor as relações entre representações fracionárias e decimais, frações equivalentes, escritas percentuais e até a notação científica.” (BRASIL, 1998, p. 67). Por exemplo, na prática, muitos dos alunos desse ciclo têm a dificuldade de compreender a relação da representação do número 1 4 na forma fracionária, com 0,25 na forma decimal e com 25% na representação de percentual. Quanto ao desenvolvimento do estudo da Álgebra para um aprendizado significativo, a proposta é de desenvolver os conceitos e procedimentos algébricos articulados com a Aritmética. “É suficiente neste ciclo que os alunos compreendam a noção de variável e reconheçam expressão algébrica como uma forma de traduzir a relação existente entre a variação de duas grandezas.” (BRASIL, 1998, p. 68). Bem, agora vamos conhecer a proposta apresentada pelos PCN referente ao bloco que envolve os estudos sobre Espaço e Forma. Com o propósito de aprimorar e ampliar os conhecimentos adquiridos nos ciclos anteriores, os PCN (BRASIL, 1998, p. 68) indicam a importância de: [...]enfatizar as noções de direção e sentido, de ângulo, de paralelismo e de perpendicularismo, as classificações das figuras geométricas (quanto à planicidade, quanto à dimensionalidade), as relações entre figuras espaciais e suas representações planas, a exploração das figuras geométricas planas, pela sua decomposição, e composição, transformação (reflexão, translação e rotação), ampliação, e redução. A proposta do desenvolvimento desses conteúdos é a de compreender como eles podem servir de instrumentos de acesso a outras áreas do conhecimento, como, por exemplo, na leitura de mapas, nas orientações e noções do deslocamento no espaço geográfico; como também possibilitar o conhecimento e a utilização de instrumentos como régua, esquadro, compasso e transferidor no procedimento da construção de figuras geométricas. É importante enfatizar que durante o processo de utilização desses instrumentos, faz-se necessário que o aluno consiga abstrair e compreender as propriedades fundamentais dessas figuras. Quanto ao bloco de Grandezas e Medidas, destaca-se a importância de desenvolver esses conteúdos em situações práticas. Na realidade, aprende- se medir, medindo. Assim, fazer com que o aluno perceba a necessidade de utilizar unidades padronizadas e como a prática de estratégias de estimativas pode colaborar para encontrar soluções rápidas para determinados contextos TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 137 sem a memorização das tradicionais tabelas de conversões entre diferentes unidades de medidas. Perceber como o estudo das Grandezas e Medidas “está fortemente conectado com o estudo da Geometria e com os diferentes tipos de números”. (BRASIL, 1998, p. 69). Um exemplo de uma situação prática muito comum é o aluno apresentar como resposta de uma conversão de 1,5h para minutos o valor de 110minutos. Eles somam os 60 min. correspondente a 1 hora com o entendimento do algarismo “5” representando 50 min. Assim, 60 min. + 50 min. = 110 min. Não percebem que o algarismo “5” na posição que está ocupando representa meia hora. Isto é, 1h + 0,5 h. E neste caso, são 60 min. + 30 min. = 90 min. Veja que, nesse exemplo, temos a necessidade de articular o conceito de números racionais na forma decimal com o sistema de medidas. UNI Sobre o bloco Tratamento da Informação, a proposta dos PCN (BRASIL, 1998) é a de que o professor verifique quais as ideias básicas dos alunos sobre a estatística, para que então possa ampliá-las por meio da apresentação de situações-problema. Essas situações devem ser colocadas aos alunos de um modo que, para uma análise mais profunda, eles sintam a necessidade de coletar, organizar e apresentar dados, interpretando-os e comunicando-os por meio da linguagem estatística. A exploração dos conteúdos desse bloco demonstra como a Matemática se articula com os conteúdos de outras áreas e com os Temas Transversais “à medida que os alunos os percebam como instrumentos essenciais para a constituição de uma atitude crítica diante de questões sociais, políticas, culturais, científicas da atualidade.” (BRASIL, 1998, p. 70). Para o quarto ciclo,antes de propor os conteúdos para o ensino de Matemática, os PCN (BRASIL, 1998) chamam atenção para as características dos alunos incluídos nesse ciclo, isto é, são alunos que ainda estão em mudanças que são próprias da idade, como as mudanças corporais aliadas às inquietudes emocionais e psicológicas. Nesse ciclo, alguns desses alunos já estão inseridos no mundo do trabalho. “[...] nesse momento os jovens estão numa etapa da vida essencial para a constituição de sua identidade e de seu projeto de vida.” (BRASIL, 1998, p. 79). Assim, diante dessas novas experiências e necessidades, é necessário que a Matemática se apresente como um instrumento que possa colaborar com a superação de suas expectativas, “mostrar aos alunos que a Matemática é parte do saber científico e que tem um papel central na cultura moderna.” (BRASIL, 1998, p. 70). 138 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Assim, a apresentação dos conteúdos desse ciclo parte das relações estabelecidas com os conhecimentos construídos anteriormente e com o propósito de consolidar e ampliar. Amplia-se o bloco dos Números e Operações a partir da existência de números não racionais. Nesse sentido, é importante que o professor problematize situações que levem o aluno a perceber a necessidade da expansão do campo numérico e, assim, justificar o surgimento dos irracionais. Nessa perspectiva, veja a recomendação dada pelos PCN para abordagem dos números irracionais: O importante é que o aluno identifique o número irracional como um número de infinitas “casas” decimais não periódicas, identifique esse número com um ponto na reta, situado entre dois racionais apropriados, reconheça que esse número não pode ser expresso por uma razão de inteiros; conheça números irracionais obtidos por raízes quadradas e localize alguns na reta numérica, fazendo uso, inclusive, de construções geométricas com régua e compasso. Esse trabalho inicial com os irracionais tem por finalidade, sobretudo, proporcionar contraexemplos para ampliar a compreensão dos números. (BRASIL, 1998, p. 83). Outro ponto que merece destaque no bloco dos Números e Operações é o uso das calculadoras. Há a sugestão da utilização dessa ferramenta como um instrumento para gerar resultados e auxiliar na elaboração de estratégias que possibilitam verificar esses resultados, ou seja, utilizar a calculadora para compreender a escrita dos números racionais e irracionais na forma decimal, suas representações infinitas e não infinitas e como o processo de arredondamento pode interferir nos procedimentos de cálculos. A respeito do ensino da Álgebra, a proposta é a de dar continuidade no que foi trabalhado no ciclo anterior. Propor situações-problema que assegura ao aluno condições para que ele compreenda os conceitos de variável e de função e a representação de fenômenos na forma algébrica e gráfica. Formular e resolver situações-problema utilizando as equações que envolva as noções e conceitos que estão presentes em outros blocos, “como ao generalizar os procedimentos para calcular o número de diagonais para qualquer polígono.” (BRASIL, 1998, p. 84). Para o estudo dos conteúdos do bloco referente a Grandezas e Medidas nesse ciclo, os PCN descrevem que: Como as medidas quantificam grandezas do mundo físico e são fundamentais para a interpretação deste, as possibilidades de integração da Matemática com as outras áreas do ensino fundamental ficam evidentes, como Ciências Naturais (densidade, velocidade, energia elétrica) ou Geografia (coordenadas geográficas, densidade demográfica, escalas de mapas e guias). (BRASIL, 1998, p. 85). TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 139 Nesse ciclo, os PCN (BRASIL, 1998) ressaltam a importância de utilizar instrumentos de medidas que auxiliam na compreensão de conteúdos como: os algarismos duvidosos e significativos, a ordem de grandeza, erro de medição e os processos de arredondamentos. Sobre os conteúdos que constituem o bloco Tratamento da Informação, os PCN (BRASIL, 1998) destacam a importância de aprofundar esses conhecimentos por meio da coleta, organização e apresentação de dados que despertam interesse nos alunos, tais como informações atuais que estão presentes em pesquisas realizadas na área da saúde, meio ambiente, trabalho e consumo; construir e interpretar gráficos; compreender o significado de algumas medidas estatísticas, como média, moda e mediana; utilizar a calculadora como instrumento para facilitar os procedimentos de cálculo e fazer uso do computador utilizando softwares que permitem construir diferentes tipos de gráficos. Ainda nesse bloco, recomenda-se explorar, mesmo que informalmente, as noções de probabilidade. Para tanto, inicialmente, o professor deve trabalhar problemas de contagem que possibilitem a compreensão do princípio multiplicativo. Veja um exemplo do princípio multiplicativo: Uma garota possui quatro blusas de cores diferentes e duas saias de modelos diferentes. Quantas possibilidades diferentes de se vestir podem ser formadas com o conjunto de saia e blusa? R: 4 x 2 = 8 modos de se vestir. UNI Outras situações que envolvem probabilidade são exploradas ao realizar algumas previsões determinando as probabilidades de um evento ocorrer. Observe um exemplo que envolve essa situação: Ao lançar dois dados de cores diferentes, qual a probabilidade de ocorrer a soma 5? Considerando o universo de 36 possibilidades. 6 x 6 = 36 Existem 4 probabilidades do evento ocorrer: (1,4); (2,3); (3,2) e (4,1) Assim, a probabilidade da soma 5 ocorrer é de 4 em 36 ou 4 1 0 111 36 9 = ≈ , , ou seja, aproximadamente 11,1%. UNI 140 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Para o estudo dos conteúdos apresentados no bloco Espaço e Forma, os PCN (BRASIL, 1998) sugerem a exploração de atividades que permitem analisar figuras, para levantar hipóteses e identificar as suas propriedades, criando condições que favoreçam o desenvolvimento da capacidade de argumentação e de construir demonstrações. Assim, para os PCN (BRASIL, 1998, p. 122-123), a problematização de conteúdos que são estudados nesse bloco envolve três objetos de natureza diferente: • o espaço físico, ele próprio – ou seja, o domínio das materializações; • a geometria, concebida como modelização desse espaço físico – domínio das figuras geométricas; • o(s) sistemas(s) de representação plana das figuras espaciais – domínio das representações gráficas. A esses objetos correspondem três questões relativas à aprendizagem que são ligadas e interagem. São elas: • a do desenvolvimento das habilidades de percepção espacial; • a da elaboração de um sistema de propriedades geométricas e de uma linguagem que permitam agir nesse modelo; • a de codificação e de decodificação de desenhos. Ainda nessa segunda parte os PCN abordam os critérios de avaliação para o terceiro e quarto ciclo, bem como as orientações didáticas. Na realidade, os critérios indicam os conteúdos que são fundamentais e “para que se possa considerar que um aluno desenvolveu as capacidades previstas de modo que possa continuar aprendendo no ciclo seguinte, sem que seu aproveitamento seja comprometido.” (BRASIL, 1998, p. 75). Com a proposta de um novo currículo é necessário repensar o processo de avaliação. D’Ambrosio (1986, p. 68) define currículo como “a estratégia para a ação educativa”. Segundo o mesmo autor, os três componentes que constituem o currículo são: objetivos, conteúdos e métodos, que são solidários. Isso significa que ao alterar os conteúdos, é necessária a reformulação dos objetivos e dos métodos. Desse modo, os PCN (BRASIL, 1998) destacam a importância de repensar sobre a finalidade da avaliação frente à proposta desse novo currículo de Matemática para as Séries Finais doEnsino Fundamental. Compreender que o processo de avaliação não se resume em verificar se o aluno memorizou regras e fórmulas matemáticas, mas como se dá o processo de compreensão dos conceitos, “o desenvolvimento de atitudes e procedimentos e a criatividade nas soluções, que, por sua vez, se refletem na possibilidade de enfrentar situações-problema e resolvê-las.” (BRASIL, 1998, p. 54). TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 141 Nesse sentido, ao fazer um currículo que privilegia a dimensão social e a dimensão pedagógica, os PCN orientam a utilização dos seguintes instrumentos de avaliação: provas, exercícios, trabalhos e registros do desenvolvimento das atitudes dos alunos, para que o professor obtenha “informações sobre as competências de cada aluno em resolver problemas, em utilizar a linguagem matemática adequadamente para comunicar suas ideias, em desenvolver raciocínios e análises e em integrar todos esses aspectos no seu conhecimento matemático.” (BRASIL, 1998, p. 55). Assim, ao dimensionar os conteúdos em conceitos, procedimentos e atitudes, os PCN indicam avaliar cada uma dessas dimensões utilizando diferentes estratégias. Veja: A avaliação de conceito acontece por meio de atividades voltadas à compreensão de definições, ao estabelecimento de relações, ao reconhecimento de hierarquias, ao estabelecimento de critérios para fazer classificações e também à resolução de situações de aplicação envolvendo conceitos. A avaliação de procedimentos implica reconhecer como eles são constituídos e utilizados. A avaliação de atitudes pode ser feita por meio da observação do professor e pela realização de autoavaliações. (BRASIL, 1998, p. 55). Nas orientações didáticas para o terceiro e quarto ciclo, os PCN (BRASIL, 1998) abordam alguns conceitos matemáticos e apresentam propostas metodológicas de ensino para o desenvolvimento desses conhecimentos. Essas orientações estão apresentadas por blocos de conteúdos, porém é importante que o professor planeje as suas aulas articulando cada um desses conteúdos, ou seja, é preciso que “as conexões traçadas estejam em consonância com os eixos temáticos das outras áreas do currículo e também com os temas transversais.” (BRASIL, 1998, p. 138). Como você pode observar, a proposta dos PCN é que um currículo de Matemática seja apresentado mais adequadamente à nossa realidade, valorizando a relevância social desses conteúdos, isto é, uma abordagem mais significativa. Ao promover um currículo novo, diversificado e aberto, entendemos a necessidade de práticas educativas inovadoras. E, como sabemos, essa não é uma tarefa fácil. Por isso, sugerimos, durante o curso, atenção para as atividades que envolvam a prática docente e a busca da releitura dos conteúdos trabalhados nas disciplinas anteriores. Por exemplo, a contribuição da Psicologia, com as teorias de aprendizagem, para entender como os alunos aprendem; a Sociologia, para compreender como as diferentes relações socioculturais podem colaborar no desenvolvimento do conhecimento matemático. Isso tudo será muito profícuo durante a realização da Prática, componente curricular obrigatório e orientado pelo(a) Professor(a)-Tutor(a) Externo(a), na qual você realiza o efetivo exercício da interdisciplinaridade e o espírito de investigação. Esse é um dos momentos que foram criados para proporcionar o movimento de ir e vir entre a teoria e a prática. UNI 142 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 3 PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS DE MATEMÁTICA PARA O ENSINO MÉDIO A Partir da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), Lei no 9.394/96 (BRASIL, 2011), em 1998 o Conselho Nacional de Educação institui as Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (DCNEM). A partir do segundo semestre de 1999, a Secretaria da Educação publica os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM). Com o objetivo de “servir de estímulo e apoio à reflexão sobre a prática diária do professor, o planejamento de suas aulas e o desenvolvimento do currículo de sua escola” (BRASIL, 1999, p. 10), os PCNEM propõem o desenvolvimento dos conteúdos de forma contextualizada e interdisciplinar, preocupados com a necessidade do “saber-fazer”. Os PCNEM se constituem de um único volume e a apresentação do conteúdo está distribuída em quatro partes. A primeira parte apresenta a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional e as Diretrizes Curriculares para o Ensino Médio. As demais estão constituídas pelas três áreas de conhecimento, que compõem o Ensino Médio. São elas: Linguagens, Códigos e suas Tecnologias, Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias e Ciências Humanas e suas Tecnologias (BRASIL, 1999). A leitura dos PCNEM na íntegra, você encontra nos sites: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/blegais.pdf> <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf> PCN + Ensino Médio + Orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais: <http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf> UNI TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 143 FONTE: BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria de Educação e Tecnológica. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. Brasília: Ministério da Educação, 1999. FIGURA 2 – PCN ENSINO MÉDIO As orientações para o ensino da Matemática estão presentes na área de Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, assim como também as orientações para o ensino da Biologia, da Física e da Química. Como você pode perceber, essa apresentação por áreas revela o caráter interdisciplinar dado pelos PCNEM. Para os PCNEM, a Matemática, por sua universalidade de quantificar e como instrumento para auxiliar as outras ciências, “permite estabelecer relações e interpretar fenômenos e informações.” (BRASIL, 1999, p. 211). Nesse sentido, a preocupação de utilizar a Matemática como base para o raciocínio e o agir científico não deve ser somente do professor dessa disciplina, mas também dos professores das outras disciplinas. Para os PCNEM (BRASIL, 1999), a Matemática ensinada no Ensino Médio, além do valor formativo e instrumental, deve ser vista como ciência. O caráter formativo se dá por favorecer o desenvolvimento de capacidades específicas, como a criatividade e outras capacidades pessoais; o caráter instrumental, por suas aplicações em outras áreas do conhecimento e por entender como a Matemática colabora na compreensão da realidade e auxilia no agir como cidadão tanto no âmbito pessoal como no profissional. O caráter de uma visão como ciência está em ajudar o aluno no desenvolvimento da capacidade de realizar pesquisas, conhecer os métodos próprios de pesquisa, a sua validação e como esses se organizam. Aliada a essas concepções, a Matemática no Ensino Médio deve contribuir para demonstrar ao aluno como o uso de calculadoras e computadores podem auxiliar na continuidade e aprofundamento da aprendizagem matemática. Nesse sentido, o uso da tecnologia colabora com o desenvolvimento de novas competências e habilidades e isso provoca a necessidade de repensar o currículo 144 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA • compreender os conceitos, procedimentos e estratégias matemáticas que permitam a ele desenvolver estudos posteriores e adquirir uma formação científica geral; • aplicar seus conhecimentos matemáticos a situações diversas, utilizando- os na interpretação da ciência, na atividade tecnológica e nas atividades cotidianas; • analisar e valorizar informações provenientes de diferentes fontes, utilizando ferramentas matemáticas para formar uma opinião própria que lhe permita expressar-se criticamente sobre problemas da Matemática, das outras áreas do conhecimento e da atualidade; • desenvolver ascapacidades de raciocínio e resolução de problemas, de comunicação, bem como o espírito crítico e criativo; • utilizar com confiança procedimentos de resolução de problemas para desenvolver a compreensão dos conceitos matemáticos; para o ensino da Matemática, propondo um que está além de um ensino que privilegia a memorização, mas que permita ao aluno construir efetivamente o seu aprendizado. Os PCNEM (BRASIL, 1999) pretendem contemplar alunos com diferentes motivações, interesses e capacidades, criando condições para a sua inserção em um mundo em constante transformação, para que eles desenvolvam competências que serão exigidas em sua vida social e profissional. A necessidade de compreender conceitos e procedimentos matemáticos se faz importante tanto para tirar conclusões e fazer argumentações quanto para o cidadão agir como consumidor prudente ou tomar decisões. De acordo com os PCNEM (BRASIL, 1999, p. 211): Possivelmente, não existe nenhuma atividade da vida contemporânea, da música à informática, do comércio à meteorologia, da medicina à cartografia, das engenharias às comunicações, em que a Matemática não compareça de maneira insubstituível para codificar, ordenar, quantificar e interpretar compassos, taxas, dosagens, coordenadas, tensões, frequências e quantas outras variáveis houver. O impacto da tecnologia na vida das pessoas exigirá para o ensino da Matemática um currículo que desenvolva habilidades e procedimentos, sabendo selecionar e analisar informações obtidas e a partir disso tomar decisões que exigirão do aluno linguagem, procedimentos e formas de pensar matematicamente. Segundo os PCNEM (BRASIL, 1999, p. 254), para que o ensino dessa disciplina possa resultar em aprendizagem real e significativa é necessário levar o aluno a: TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 145 • expressar-se oral, escrita e graficamente em situações matemáticas e valorizar a precisão da linguagem e as demonstrações em Matemática; • estabelecer conexões entre diferentes temas matemáticos e entre esses temas e o conhecimento de outras áreas do currículo; • reconhecer representações equivalentes de um mesmo conceito, relacionando procedimentos associados às diferentes representações; • promover a realização pessoal mediante o sentimento de segurança em relação às suas capacidades matemáticas, o desenvolvimento de atitudes de autonomia e cooperação. É essencial a atenção que devemos dar ao desenvolvimento de valores, habilidades e atitudes dos alunos em relação ao conhecimento e às relações entre colegas e professores. Uma característica dos PCNEM é a preocupação com a formação geral do indivíduo, pois valores, habilidades e atitudes são objetivos centrais da educação, que favorecem ou não a aprendizagem, independente do conteúdo ou das metodologias empregadas para o trabalho. IMPORTANTE A Matemática, integrando a área das Ciências da Natureza e Tecnologia do Ensino Médio, tem caráter amplo e é uma linguagem, um instrumento de expressão e raciocínio, espaço de elaboração e compreensão de ideias, que se desenvolvem em estreita relação com o todo social e cultural, portanto, possui também uma dimensão histórica (BRASIL, 1999). De acordo com os PCNEM (BRASIL, 1999, p. 215-217), as Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, objetivando a constituição de competências e habilidades descritas a seguir, auxiliam no desenvolvimento do trabalho da Matemática, tendo em vista o programa educativo ou o projeto pedagógico, que resulta de uma ação convergente para a formação dos alunos. 146 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Representação e comunicação • Desenvolver a capacidade de comunicação. • Ler e interpretar textos de interesse científico e tecnológico. • Interpretar e utilizar diferentes formas de representação (tabelas, gráficos, expressões, ícones...). • Exprimir-se oralmente com correção e clareza, usando a terminologia correta. • Produzir textos adequados para relatar experiências, formular dúvidas ou apresentar conclusões. • Utilizar as tecnologias básicas de redação e informação, como computadores. • Identificar variáveis relevantes e selecionar os procedimentos necessários para a produção, análise e interpretação de resultados de processos e experimentos científicos e tecnológicos. • Identificar, representar e utilizar o conhecimento geométrico para aperfeiçoamento da leitura, da compreensão e da ação sobre a realidade. • Identificar, analisar e aplicar conhecimentos sobre valores de variáveis, representados em gráficos, diagramas ou expressões algébricas, realizando previsão de tendências, extrapolações e interpolações e interpretações. • Analisar qualitativamente dados quantitativos representados gráfica ou algebricamente relacionados a contextos socioeconômicos, científicos ou cotidianos. Investigação e compreensão • Desenvolver a capacidade de questionar processos naturais e tecnológicos, identificando regularidades, apresentando interpretações e prevendo evoluções. • Desenvolver o raciocínio e a capacidade de aprender. • Formular questões a partir de situações reais e compreender aquelas já enunciadas. • Desenvolver modelos explicativos para sistemas tecnológicos e naturais. • Utilizar instrumentos de medição e de cálculo. • Procurar e sistematizar informações relevantes para a compreensão da situação-problema. • Formular hipóteses e prever resultados. • Elaborar estratégias de enfrentamento das questões. • Interpretar e criticar resultados a partir de experimentos e demonstrações. • Articular o conhecimento científico e tecnológico numa perspectiva interdisciplinar. • Entender e aplicar métodos e procedimentos próprios das Ciências Naturais. • Compreender o caráter aleatório e não determinístico dos fenômenos naturais e sociais e utilizar instrumentos adequados para medidas, determinação de amostras e cálculo de probabilidades. TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 147 • Fazer uso dos conhecimentos da Física, da Química e da Biologia para explicar o mundo natural e para planejar, executar e avaliar intervenções práticas. • Aplicar as tecnologias associadas às Ciências Naturais na escola, no trabalho e em outros contextos relevantes para sua vida. Contextualização sociocultural • Compreender e utilizar a ciência, como elemento de interpretação e intervenção, e a tecnologia como conhecimento sistemático de sentido prático. • Utilizar elementos e conhecimentos científicos e tecnológicos para diagnosticar e equacionar questões sociais e ambientais. • Associar conhecimentos e métodos científicos com a tecnologia do sistema produtivo e dos serviços. • Reconhecer o sentido histórico da ciência e da tecnologia, percebendo seu papel na vida humana em diferentes épocas e na capacidade humana de transformar o meio. • Compreender as ciências como construções humanas, entender como elas se desenvolveram por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com a transformação da sociedade. • Entender a relação entre o desenvolvimento de Ciências Naturais e o desenvolvimento tecnológico e associar as diferentes tecnologias aos problemas que se propuser e se propõe solucionar. • Entender o impacto das tecnologias associadas às Ciências Naturais, na sua vida pessoal, nos processos de produção, no desenvolvimento do conhecimento e na vida social. O currículo a ser elaborado deve corresponder a uma boa seleção, contemplando conteúdos e práticas que precisam receber destaque. Entretanto, outros merecem ser abandonados pelos organizadores de currículos e professores. Essa organização deve conter os conteúdos mínimos da Base Nacional Comum, permitindo indicações sobre possíveis temas que podem compor a parte flexível do currículo, a ser organizado em cada unidade escolar, podendoser de aprofundamento ou se direcionar para as necessidades e interesses da escola e da comunidade. 148 UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA A chamada “Base Nacional Comum”, como o próprio nome diz, é aquela que deve ser COMUM a todos, independente da escola e da região na qual se estude no território nacional. Para criar essa base comum, utilizam-se como referência os PCN (para o Ensino Fundamental) e os PCNEM (para o Ensino Médio). Atualmente, o MEC faz um “controle de qualidade” dos livros didáticos e, invariavelmente, os livros seguem os parâmetros do MEC para selecionarem os conteúdos (uma vez que precisam da aprovação deste Ministério), portanto, se os livros são aprovados pelo MEC, significa que neles contém a base comum para o Ensino Médio, mudando apenas o enfoque e a abordagem. FONTE: Disponível em: <http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080219042615A ACdvvH>. Acesso em: 31 mar. 2011. UNI Pretende-se que todos saiam do ensino médio com a capacidade de analisar uma tendência de dados, por exemplo, e de transformar uma tendência quantitativa numa análise qualitativa, não importando se esse dado refere-se à dilatação do metal submetido ao calor ou a tendência dos votos na próxima eleição. [...]. Desse modo, a contextualização e a interdisciplinaridade permitem cumprir nas diretrizes aquilo que a LDB prescreve: o ensino médio é a etapa final da educação básica. Portanto, a ideia de um ensino médio com opções profissionalizantes, tal como conhecemos hoje, não é mais possível. (MELLO, 2011, p. 6-7). Caro(a) acadêmico(a)! Sugerimos a leitura do texto “Diretrizes curriculares para o ensino médio: por uma escola vinculada à vida” da autora Guiomar Namo de Mello, disponível em: <http://lastro.ufsc.br/files/2010/05/rie20a06.pdf>. NOTA Outro ponto de destaque dos PCNEM é o da contextualização e da interdisciplinaridade, isto é, que o tema estudado permita conexões entre diversos conceitos matemáticos e entre diferentes formas de pensamento matemático ou, ainda, a relevância cultural do tema, tanto no que diz respeito às suas aplicações dentro ou fora da Matemática como quanto à sua importância histórica no desenvolvimento da própria ciência. Os PCNEM (BRASIL,1999) trazem um exemplo disso com relação às funções. O ensino isolado desse tema não permite a exploração do caráter TÓPICO 2 | DOCUMENTOS NORTEADORES DO ENSINO DA MATEMÁTICA 149 integrador que ele possui. Devemos observar que uma parte importante da Trigonometria diz respeito às funções trigonométricas e seus gráficos. As sequências, em especial progressões aritméticas e progressões geométricas, nada mais são que particulares funções. As propriedades de retas e parábolas estudadas em Geometria Analítica são propriedades dos gráficos das funções correspondentes. Aspectos do estudo de polinômios e equações algébricas podem ser incluídos no estudo de funções polinomiais, enriquecendo o enfoque algébrico que é feito tradicionalmente. Além das conexões internas à própria Matemática, o conceito de função desempenha também papel importante para descrever e estudar, através da leitura, interpretação e construção de gráficos, o comportamento de certos fenômenos tanto do cotidiano como de outras áreas do conhecimento, como a Física, Geografia ou Economia. Cabe, portanto, ao ensino de Matemática, garantir que o aluno adquira certa flexibilidade para lidar com o conceito de função em situações diversas e, nesse sentido, através de uma variedade de situações problema de Matemática e de outras áreas, o aluno possa ser incentivado a buscar a solução, ajustando seus conhecimentos sobre funções para construir um modelo para interpretação e investigação em Matemática (BRASIL, 1999). Outro tema que exemplifica a relação da aprendizagem de Matemática com o desenvolvimento de habilidades e competências é a Trigonometria, desde que seu estudo esteja ligado às aplicações, evitando-se o investimento excessivo no cálculo algébrico das identidades e equações para enfatizar os aspectos importantes das funções trigonométricas e da análise de seus gráficos. Especialmente para o indivíduo que não prosseguirá seus estudos nas carreiras ditas exatas, o que deve ser assegurado são as aplicações da Trigonometria na resolução de problemas que envolvem medições, em especial o cálculo de distâncias inacessíveis, e na construção de modelos que correspondem a fenômenos periódicos [...]. (BRASIL, 1999). [...] Integrando o currículo com conceitos, procedimentos, valores e atitudes que são fundamentais para que o aluno possa aprender a aprender, ter iniciativa na busca de informações, demonstrar responsabilidade. [...] ter confiança em suas formas de pensar, fundamentar suas ideias e argumentações são muito importantes para que o aluno possa aprender, se comunicar, perceber o valor da Matemática como bem cultural de leitura e possa estar melhor preparado para sua inserção no mundo do conhecimento e do trabalho. FONTE: Adaptado de: <http://www.principiavalinhos.com.br/prof/pcn5.html>. Acesso em: 6 abr. 2011. 155 TÓPICO 3 TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO 2 TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Procurando melhorar o processo de ensinar e aprender Matemática, a Educação Matemática propõe ao aluno diferentes modos de acesso ao conhecimento e, nesse contexto, vale ressaltar a importância do auxílio da tecnologia no saber-fazer. A Educação Matemática tem como objetivo colaborar e dar condições ao aluno para que ele desenvolva autonomia intelectual e que o saber aprendido na escola possa dar condições para compreender e interagir com o mundo em que vive. A partir dos anos 80, novas tendências de Educação Matemática surgiram para colaborar com o trabalho pedagógico, com o objetivo de melhorar o ensino- aprendizagem. Assim, destacamos as atuais tendências: Modelagem Matemática, Resolução de problemas, Etnomatemática, O recurso aos Jogos e a História da Matemática. A Matemática vem desempenhando um papel importante no desenvolvimento da sociedade, desde a Antiguidade até hoje esse papel se mostra ainda mais significativo. É necessário entender e saber usar a matemática no cotidiano e no trabalho. Nas últimas décadas surgiram diversas tendências sobre o ensino da Matemática. Algumas delas são: Etnomatemática (D’AMBROSIO, 1986; 2005), Resolução de Problemas (POLYA; DANTE, 2002), Modelagem Matemática (BASSANEZI, 2002; BIEMBENGUT; HEIN, 2007) e História da Matemática (D’AMBROSIO, 2003). UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 156 Procurando aperfeiçoar a prática docente em busca de atualização pedagógica e teórica do professor de matemática, sugerimos a leitura da obra Educação Matemática: pesquisa em movimento, de Maria Aparecida Viggiani Bicudo. NOTA 2.1 MODELAGEM MATEMÁTICA A modelagem matemática é uma metodologia de ensino e pode ser um caminho para despertar o interesse dos alunos por conteúdos matemáticos que ele desconhece. O objetivo principal da modelagem matemática é explorar conceitos matemáticos em situações reais (BIEMBENGUT; HEIN, 2007). A modelagem ensina Matemática na medida em que produz dados para a construção dos conceitos, exemplifica aplicações e pratica exercícios. A modelagem também é um excelente recurso para contextualizar os conteúdos de Matemática e contribuir com elementos para que a aprendizagem significativa ocorra, fazendo a conexão dos conteúdos aos significados externos à Matemática. FONTE: Adaptado de: <www.periodicos.rc.biblioteca.unesp.br/index.php/bolema/ article/.../1569>. Acesso em: 6 abr. 2011. A modelagem faz a ponte entre o mundo real e a Matemática. Bassanezi (2002) diz que a Modelagem Matemática consiste na arte de transformar situações da realidade em problemas matemáticos e resolvê-los, interpretandosuas soluções e empregando a linguagem do mundo real. Se a modelagem é entendida como a arte de utilizar a matemática para a compreensão e/ou resolução de problemas do cotidiano, é uma estratégia adequada para melhorar o ensino e a aprendizagem da Matemática. O cotidiano das pessoas apresenta diversas situações e todas elas exigem soluções que empregam experiências próprias e de outros, de conhecimento adquirido como resultado de processos cognitivos. Esses processos cognitivos constituem, em geral, a modelagem. A Matemática é um dos principais instrumentos que utilizamos para lidar com as situações do dia a dia (D’AMBROSIO, 2003). TÓPICO 3 | TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 157 A Modelagem Matemática é um método de ensino que parte de uma situação/tema para levantar questões e promover soluções que utilizem conceitos matemáticos (BIEMBENGUT; HEIN, 2007). Durante o processo de solucionar problemas, o aluno integra várias áreas do conhecimento, incorpora experiências prévias e não se limita ao uso da linguagem matemática para comunicar um conceito. Segundo Biembengut e Hein (2007), o processo de modelagem envolve os seguintes procedimentos: • A exposição do tema, que pode ser proposto pelo professor ou pelos alunos, com o objetivo de instigar e levantar questões e sugestões sobre o assunto. • A delimitação do problema, que é muito importante, porque é exatamente nesse momento que o professor seleciona uma ou mais questões, dependendo do conteúdo programático que ele deseja desenvolver. • A partir dos dados coletados com a pesquisa, o professor e os alunos formulam o problema, organizando os dados e levantando hipóteses para contemplar o assunto em questão. • O desenvolvimento do conteúdo faz uma ligação com o problema que gerou o processo e resolve-se a questão. • Depois de resolvido, deve ser feita uma interpretação do problema, sendo importante que o aluno avalie o resultado e perceba a validade do estudo numa situação real. Para Biembengut e Hein (2007), a modelagem de uma situação ou problema real ocorre de acordo com o seguinte esquema: 2.2 MODELAGEM MATEMÁTICA COMO MÉTODO DE ENSINO UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 158 A primeira etapa é a interação com o tema abordado, que envolve o problema. É nessa etapa que se delimita a situação-problema a ser modelada. A familiarização com o assunto facilita essa delimitação. A segunda etapa é a matematização, que é a formulação de hipóteses partindo da classificação de informações importantes, da identificação das variáveis envolvidas e da escolha do conjunto de expressões aritméticas, equações, gráficos e fórmulas que permitirão a dedução da solução. Essa seleção das relações em termos matemáticos denomina-se modelo. Resolve-se a situação- problema a partir do modelo e realiza-se a aplicação. A terceira etapa é o modelo matemático que envolve a interpretação da solução, verificando os resultados deduzidos da aplicação, analisando o quanto é significativa e relevante a solução encontrada e em que nível se aproxima da situação-problema representada. Verificar se o modelo é adequado ou não e a relevância da solução é o que chamamos de validação de um modelo. Sempre que o modelo não atender às exigências para resolução de uma situação modelada, deve-se retornar à segunda etapa e encontrar novos caminhos. Confira outro esquema de modelagem feito por Bassanezi, conforme a figura a seguir: FONTE: Biembengut; Hein (2007, p. 15) FIGURA 3 – DINÂMICA DA MODELAGEM MATEMÁTICA TÓPICO 3 | TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 159 FIGURA 4 – ESQUEMA DE MODELAGEM: AS SETAS CONTÍNUAS INDICAM A PRIMEIRA APROXIMAÇÃO. A BUSCA DE UM MODELO MATEMÁTICO QUE MELHOR DESCREVA O PROBLEMA ESTUDADO TORNA O PROCESSO DINÂMICO, INDICADO PELAS SETAS PONTILHADAS I - Problema não Matemático 1 - Experimentação 2 - Abstração 3 - Resolução: Estudo Analítico e Numérico III - Modelo Matemático 5 - Modificação 4 - Validação 6 - Aplicação IV - SoluçãoII - Dados Experimentais FONTE: Bassanezi (2002, p. 27) Segundo Bassanezi (2002, p. 27), o esquema de modelagem segue os seguintes passos: - “A experimentação depende do objetivo da pesquisa, a obtenção de dados experimentais ou empíricos que ajudam na compreensão do problema, na modificação do modelo e na decisão de sua validade. É um processo essencialmente laboratorial e/ou estatístico”. - “A abstração é a transição do problema não matemático para o modelo matemático, ou seja, a atividade de levantar os pressupostos, escolher as variáveis e relacioná-las”. - “A resolução do modelo matemático é obtido quando se substitui a linguagem natural por uma linguagem matemática. O estudo do modelo depende de sua complexidade e, às vezes, só pode ser resolvido através de métodos computacionais”. UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 160 - “A validação é a comparação entre a solução obtida, através da resolução do modelo com os dados reais. É um processo de aceitação ou não do modelo proposto inicialmente. O grau de aproximação desejado será o fator preponderante na decisão”. - “A modificação ocorre caso o grau de aceitabilidade do resultado do modelo não seja satisfatório com os dados reais, neste caso devemos modificar as variáveis e reformular o modelo”. - “A aplicação de um modelo depende do contexto em que ele é desenvolvido, a modelagem eficiente permite fazer previsões, tomar decisões, explicar e entender o fenômeno em questão, enfim, participar do mundo real com capacidade de influenciar em suas mudanças”. Para aprender a modelagem não é suficiente apenas ler sobre o assunto, é preciso fazer, praticar, ter pensamento lógico, ter habilidade para manusear dados e facilidade de comunicação. A Modelagem Matemática pode ser comparada à arte, porque mesmo existindo algumas linhas gerais, não há um único caminho que guie o trabalho do modelador (BASSANEZI, 2002). Dessa forma, o aluno desenvolve hábitos de pesquisa, passa a levantar hipóteses, argumentar e também a aprender a selecionar dados e adaptá-los às suas necessidades, verificando uma aplicação dos conceitos aprendidos tanto para o campo profissional quanto para o cotidiano e isso pode facilitar a sua atuação na futura vida profissional. No desenvolvimento de um trabalho com modelagem, os alunos trabalham em grupos e aprendem a respeitar a opinião dos colegas, compartilhar tarefas e aceitar a decisão do grupo. Para o professor, a grande vantagem de utilizar esse método é a sua evolução intelectual, sua formação continuada através da troca de experiências com os alunos e o meio social. Bassanezzi (2002), Biembengut e Hein (2007) salientam a dificuldade em cumprir um programa preestabelecido nos planos de ensino devido à preocupação com os conteúdos abordados em cada série e em uma sequência determinada, que ainda é muito forte na comunidade escolar, e o tempo que o professor tem para desenvolver os conteúdos é determinado por uma sociedade que visa o preparo do estudante para o ingresso na universidade. Um obstáculo presente em sala de aula, no processo de empregar a Modelagem Matemática como método de ensino, é que o aluno tem mais dificuldade na interpretação e assimilação do conteúdo e tema abordado, porque precisa lidar simultaneamente com uma grande quantidade de questões. Os alunos estão, tradicionalmente, acostumados a assistir a aula pronta do professor e, ao fazer parte do processo, sendo cobrados de alguma forma, sentem-se despreparados e incapazes. A superação desse obstáculo dependerá principalmente da habilidade do professor de orientar e conduzir o processo ensino-aprendizagem. TÓPICO 3 | TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 161 Além disso, adotar a Modelagem Matemática como método de ensino demanda uma disponibilidade de tempo maiorpara o preparo das aulas, principalmente pela necessidade de buscar conhecimentos, não apenas matemáticos, para garantir a transdisciplinaridade necessária para abordar o tema. Entretanto, Bassanezi (2002) relata que essas dificuldades podem ser minoradas quando o processo clássico de modelagem é alterado, levando-se em conta o momento de sistematização do conteúdo e utilizando uma analogia constante com outras situações-problema. A modelagem, empregada dessa forma, é apenas uma estratégia de aprendizagem, em que o mais importante não é chegar imediatamente a um modelo bem-sucedido, mas caminhar seguindo etapas em que o conteúdo matemático vai sendo construído, sistematizado e aplicado. Dessa forma, o processo ensino-aprendizagem ocorre de uma forma natural, não apenas do professor repassando o conteúdo, mas de alunos se envolvendo no processo, sendo essa interação o resultado do aprendizado efetivo. Como sugestão de leitura, leia o capítulo 2 do livro: BIEMBENGUT, Maria Salett; HEIN, Nelson. Modelagem matemática no ensino. São Paulo: Contexto, 2007. Esse capítulo mostra modelos matemáticos para o ensino da Matemática. DICAS FONTE: Disponível em: <http://www.editoracontexto.com.br/ produtos/modelagem_matematica.jpg>. Acesso em: 31 mar. 2011. FIGURA 5 – CAPA DO LIVRO MODELAGEM MATEMÁTICA NO ENSINO UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 162 2.3 RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS A resolução de problemas tem conquistado um papel de destaque devido aos inúmeros benefícios que ela oferece ao processo ensino-aprendizagem dessa disciplina, constituindo-se em um aspecto importante a ser valorizado nas aulas de Matemática. Segundo os PCN (1998, p. 41), resolver um problema pressupõe que o aluno: ● elabore um ou vários procedimentos de resolução (como realizar simulações, fazer tentativas, formular hipóteses); ● compare seus resultados com os de outros alunos; ● valide seus procedimentos. Resolver um problema não se resume em compreender o que foi proposto e em dar respostas aplicando procedimentos adequados. Aprender a dar uma resposta correta, que tenha sentido, pode ser suficiente para que seja aceita e convincente, mas não é garantia de apropriação do conhecimento envolvido (BRASIL, 1999). O aluno deve ser estimulado a questionar o problema proposto, a questionar sua resposta, a formular outras situações partindo de determinadas informações, evidenciando uma concepção de ensino-aprendizagem não pela reprodução de conhecimentos, mas pela ação refletida que constrói conhecimento. UNI Um problema matemático é uma situação que demanda a realização de uma sequência de ações ou operações para obter um resultado, ou seja, a solução não está disponível de início, mas é possível construí-la. FONTE: Adaptado de: <http://www.sbem.com.br/files/viii/pdf/02/PO04787223895.pdf>. Acesso em: 5 abr. 2011. O que é problema para um aluno pode não ser para outro, em função do seu nível de desenvolvimento intelectual e dos conhecimentos de que dispõe. A resolução de problemas refere-se a uma atividade mental que envolve o uso de conceitos matemáticos e princípios lógicos necessários para atingir a solução. O objetivo principal do processo de resolução de problemas inicia quando o sujeito TÓPICO 3 | TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 163 se depara com uma situação que o motiva a buscar uma resposta e reestrutura os elementos que são os conceitos previamente adquiridos, como técnicas e habilidades presentes na estrutura cognitiva, de forma a chegar a uma solução. Brito (2006, p. 24) destaca as seguintes fases para a resolução de problemas: a) leitura e compreensão do problema; b) formulação de um plano de solução, que inclui a tradução do enunciado para a linguagem matemática, a escolha de uma estratégia, a resolução propriamente dita e a obtenção de um resultado concreto; c) comprovação do resultado, que envolve a releitura do enunciado do problema e a verificação da adequação da resposta ao solicitado problema. De acordo com Dante (2002, p. 9), “um problema matemático é qualquer situação que exija a maneira matemática de pensar e conhecimentos matemáticos para solucioná-la”. Ainda conforme o autor, “Um dos principais objetivos do ensino da matemática é fazer o aluno pensar produtivamente e, para isso, nada melhor que apresentar-lhe situações-problema que os envolvam, desafiem e os motivem a querer resolvê-las” (DANTE, 2002, p. 11). É preciso desenvolver no aluno a habilidade de elaborar um raciocínio lógico e fazer uso dos recursos disponíveis, para que possa propor boas soluções às questões que surgem em seu dia a dia. O professor preparado para ser um educador matemático precisa, além de conhecer os conteúdos matemáticos, compreender os processos de aprendizagem mediados por situações-problema, para entender como o aluno pensa para chegar a determinadas soluções e conseguir ajudá-lo a encontrar caminhos. Segundo Dante (2002), ensinar a resolver problemas exige mais que ensinar algoritmos e equações, não é um mecanismo direto de ensino, mas um processo de pensamentos que precisam ser desenvolvidos pelo aluno com o apoio e o incentivo do professor. Dante (2002) apresenta uma classificação de todas as situações presentes em sala de aula, como os tipos de problemas matemáticos, e quais os objetivos que deverão ser alcançados em cada um deles. A seguir apresentamos uma síntese dessa classificação: Reconhecimento: o aluno deve reconhecer, identificar ou lembrar um conceito, um fato específico, uma definição, uma propriedade etc. Algoritmos: o aluno resolve passo a passo, fazendo a execução dos algoritmos das operações. Problemas-padrão: o aluno aplica de forma direta um ou mais algoritmos já aprendidos e não exige estratégia. Sua solução está contida no próprio enunciado. UNIDADE 3 | METODOLOGIA DO ENSINO DE MATEMÁTICA: MÉTODOS E PROCEDIMENTOS, DOCUMENTOS NORTEADORES E TENDÊNCIAS DA EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 164 Problemas-processo ou heurísticos: o aluno deverá utilizar os conceitos matemáticos. Esses exigem tempo do aluno para pensar em uma estratégia que poderá levar à solução. Os problemas-processo aguçam a criatividade do aluno e permitem que ele a desenvolva com iniciativa. Problemas de aplicação: retratam situações reais e exigem o uso da matemática para serem resolvidos, em geral, exigem pesquisa e levantamento de dados. Problemas de quebra-cabeça: são problemas que envolvem e desafiam grande parte dos alunos, quase sempre depende de um golpe de sorte ou da facilidade em perceber algum truque para serem resolvidos. Dante (2002) também sugere um esquema do matemático Polya (ver UNI a seguir), sendo que há quatro etapas principais (explicadas após o UNI) para a resolução de um problema, contudo elas não são rígidas e infalíveis, sendo o processo de resolução de problemas algo complexo, que não se limita a seguir instruções passo a passo, entretanto, essas etapas ajudam o solucionador a se orientar durante o processo. NOTA FONTE: Disponível em: <http://www.google.com.br/images>. Acesso em: 31 mar. 2011. George Polya (1897 – 1985) foi um dos matemáticos mais importantes do século XX. Nascido na Hungria, ele passou a maior parte do seu tempo pesquisando na universidade de Stanford nos Estados Unidos devido à situação política da Europa na época da Segunda Guerra Mundial. Pesquisou em vários ramos da Matemática, como probabilidade e equações diferenciais parciais; sua maior contribuição, no entanto, está relacionada à heurística de resolução de problemas matemáticos com várias publicações relacionadas ao assunto. Para maiores aprofundamentos indicamos a leitura do seu livro, A Arte de resolver problemas.