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Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos fundamental e médio Apresentação Com o passar do tempo, com todas as mudanças vividas pela sociedade e pela escola e as persistentes dificuldades no ensino e aprendizagem dos conceitos básicos de matemática, nota-se cada vez mais a necessidade de oferecer um ensino significativo aos estudantes. Uma possibilidade de que esse ensino seja eficaz é considerar um local específico e apropriado, o laboratório de ensino de matemática (LEM). É importante ressaltar que o uso do laboratório e de materiais didáticos está de acordo com as recomendações e diretrizes da educação, bem como com as pesquisas recentes na área de educação matemática. Assim, o LEM tem como atributo conectar a prática à teoria, favorecendo o aprendizado de forma interdisciplinar. Nesta Unidade de Aprendizagem, você verá como se configura um laboratório de ensino de matemática e quais materiais didáticos podem ser usados. Acompanhará também algumas produções acadêmicas de ensino de matemática e a resolução de problemas envolvendo geometria, grandezas e medidas. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Descrever materias didáticos que podem ser usados no estudo de geometria, grandezas e medidas nos ensinos fundamental e médio. • Analisar pesquisas em educação matemática, envolvendo materiais didáticos e o ensino de geometria, grandezas e medidas. • Resolver problemas envolvendo geometria, grandezas e medidas com o uso de materiais didáticos. • Desafio No dia a dia, diferentes situações exigem que seja utilizado o conteúdo de geometria, basta olhar ao redor para perceber várias formas geométricas. Ao caminhar por uma praça (seja ela circular, retangular ou quadrada) e escolher o melhor caminho – a menor distância – para percorrê-la, utilizam-se habilidades elementares da geometria, como o da diagonal, ou do comprimento do arco da circunferência, ou até mesmo conceitos mais elaborados envolvendo análise de grandezas, como tempo e distância. Suponha que você seja professor do 9o ano de ensino fundamental. Nessa situação, responda: a) Qual estratégia você adotaria? b) Quais recursos didáticos podem ser utilizados? c) Como você desenvolveria essa aula? Infográfico Grande parte da metodologia usada em sala de aula se baseia na exposição verbal e poucas vezes na demonstração. Tanto a análise quanto a exposição são feitas teoricamente pelo professor. Segundo a Base Nacional Comum Curricular (BRASIL, 2018), apesar de a matemática ser, por excelência, uma ciência hipotético-dedutiva, porque suas demonstrações se apoiam em um sistema de axiomas e postulados, é de fundamental importância também considerar o papel heurístico das experimentações na aprendizagem dessa disciplina. No Infográfico, conheça, de maneira sucinta, alguns aspectos do LEM. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/ee88e6c1-bba7-4c53-8d4a-123d69dddaf8/be1c6127-5d9d-4ea0-9238-b6ce70d3b509.png Conteúdo do livro O LEM tem como público-alvo os professores de matemática dos ensinos fundamental e médio, mas existem também outros interessados no ensino e na aprendizagem da disciplina. Para os professores de matemática, os objetivos do laboratório podem ser resumidos em: desenvolver/difundir uma metodologia de ensino dos conteúdos de matemática que faça com que os alunos participem mais ativamente do processo de ensino e aprendizagem; e promover uma abordagem ampla da disciplina, bem como o aprimoramento do uso de ferramentas computacionais no processo de ensino. No capítulo Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos fundamental e médio, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, saiba mais sobre o uso do laboratório para ensino de geometria, medidas e grandezas nos anos finais dos ensinos fundamental e médio, conheça pesquisas educacionais recentes na área e veja exemplos do uso de materiais para o ensino da disciplina. Boa leitura. LABORATÓRIO DE ENSINO DE MATEMÁTICA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Descrever materiais didáticos que podem ser usados no estudo de geometria, grandezas e medidas nos ensinos fundamental e médio. > Analisar pesquisas em educação matemática, envolvendo materiais didáticos e o ensino de geometria, grandezas e medidas. > Resolver problemas envolvendo geometria, grandezas e medidas com o uso de materiais didáticos. Introdução O mundo já não é mais o mesmo, pois a tecnologia e as revoluções trouxeram quebra de paradigmas importantes em todos os âmbitos, e você provavelmente notou que na educação não foi diferente. O ensino de matemática, em especial de geometria, grandezas e medidas, vem passando por transformações metodo- lógicas, o que, talvez, se deva ao aprimoramento e/ou ressurgimento de práticas pedagógicas, metodologias com enfoque no aluno como o ponto-chave para uma aprendizagem significativa. Há uma gama de possibilidades de exploração da Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos fundamental e médio Renata Gomes de Oliveira Martins geometria, por meio de construções, representações e discussões. Problemas que envolvam geometria despertam o pensamento crítico e autônomo, desen- volvem a habilidade de investigação e a capacidade de descrever e perceber propriedades. Neste capítulo, você vai conhecer como funciona o laboratório de ensino de matemática (LEM), bem como identificar materiais didáticos que podem ser usados no estudo de geometria, grandezas e medidas. A geometria, as grandezas e as medidas Na antiguidade, o homem tinha necessidade de resolver questões do seu cotidiano, como construções de casas, divisões de terra, prever mo- vimento dos astros, para as quais a geometria era importante, pois era preciso quantificar medidas para essas tarefas. Ao pensar nisso, logo concluímos que a geometria que conhecemos hoje nem sempre foi as- sim. Logo, como em outros ramos da matemática, ela teve origem de maneira intuitiva e se deu a partir da necessidade de sanar problemas cotidianos e da observação humana (LORENZATO, 2006). Muito antes de civilizações como a Egípcia ou a Suméria, houve descobertas extrema- mente significativas: o homem aprendeu a semear grãos e armazenar cereais, na falta de frutos bons para a colheita o tempo todo; o carneiro foi entendido como animal de fertilidade periódica; e as colheitas, em sua maioria anuais, contribuíram para que o homem avançasse um passo no sentido do controle da periodicidade. Nesse período, o homem já sabia medir o tempo — logo, já havia se apropriado de alguns conceitos matemáticos que eram necessários e imprescindíveis em determinadas épocas históricas. Com o surgimento do comércio, percebeu-se a neces- sidade de medir ângulos, comprimentos, superfícies, massa e volume. A partir disso, houve a necessidade de padronizar as unidades de medidas. Alguns autores, como Boyer (1996), Eves (1997) e Ifrah (1997), afirmam que as unidades de medida foram inicialmente baseadas em partes do corpo (medidas antropométricas): comprimento do pé, da palma, da passada; largura da mão; grossura do dedo etc. Contudo, não havia um padrão estabelecido e isso por muitas vezes gerava divergências com os valores adotados. A partir do século XII, Ricardo I, da Inglaterra, determinou unidades de comprimento e capacidade. Ainda assim, havia muita controvérsia sobre esses padrões; foi então que, em 1790, em Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...2 plena Revolução Francesa, os franceses criaram o sistema métrico, já que era necessário reinventar a vida econômica e social. Muito tempo depois, em 1960, na XI Conferência Internacional de Pesos e Medidas, foi adotado o Sistema Internacional de Unidade (SI), quando foram reelaboradas as unidades de medida metro e segundoe estabe- lecidas as grandezas fundamentais: Comprimento, volume, capacidade, superfície, massa, tempo, eletricidade, temperatura e intensidade luminosa (PEREIRA, 1987). De acordo com as Orientações Educacionais Complementares aos Parâ- metros Curriculares Nacionais, matemática deve ser entendida como ciência autônoma, que investiga relações, formas e eventos e desenvolve maneiras próprias de descrever e interpretar o mundo. A forma lógica dedutiva que a Geometria utiliza para interpretar as formas geométricas e deduzir proprie- dades dessas formas é um exemplo de como a matemática lê e interpreta o mundo à nossa volta (BRASIL, 2002, p. 117). Grandezas e medidas, para BNCC, favorecem a integração da matemática a outras áreas de conhecimento, como ciências (grandezas e escalas do Sistema Solar, energia elétrica etc.) ou geografia (densidade demográfica, escalas de mapas e guias, etc.). Essa unidade temática contribui ainda para a consolidação e a ampliação da noção de número, a aplicação de noções geométricas e a construção do pensamento algébrico (BRASIL, 2020a, p. 275). Tanto no ensino fundamental como no médio, o estudo de geometria, grandezas e medidas é formativo e, muitas vezes, baseia-se apenas em axiomas e conceitos formais. Nessa fase, é imprescindível que esses co- nhecimentos se solidifiquem, pois poderão, eventualmente, relacionar-se com a experiência intuitiva e com fatos que possam ser provados em outros níveis escolares. Pierre Marie Van Hiele e sua esposa, Dina Van Hiele-Geldof, são referência no ensino de geometria; por meio da observação em aulas, identificaram dificuldades de aprendizagem em seus alunos e, após anos de estudos, desenvolveram o que hoje é conhecido como “os níveis de ensino dos Van Hiele”, que tratam de como os alunos aprendem e desenvolvem o pensamento geométrico. Por meio desse modelo de aprendizagem é possível perceber o processo de desenvolvimento do pensamento geométrico, levando os alunos a partirem de uma simples concepção holística das formas geomé- tricas e chegarem a uma apurada compreensão de provas e demonstrações geométricas. 3Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... Faça uma busca no YouTube pelo vídeo “História das Grandezas e medidas e sua necessidade” para entender um pouco mais. Laboratório de ensino de matemática: aprendizagem a partir da experimentação Paulo Freire, enquanto educador, foi um grande defensor do aluno. Tinha como foco a sala de aula quando escrevia ou falava sobre educação e por diversas vezes criticou o ensino tradicional, em que o professor era o detentor do saber e o aluno apenas ouvia. Muitos dos estudos atuais, que afirmam a necessidade de se reformular o ensino, sobretudo o de matemática, são baseados em seu pensamento. De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 2000, p. 47), “[...] é preciso que o aluno perceba a matemática como um sistema de códigos e regras que a tornam uma linguagem de comunicação de ideias e permite modelar a realidade e interpretá-la”. Jesus e Fini (2005, p. 144) buscam dar significado à matemática por meio da manipulação de materiais, especificamente de jogos, pois “[...] esses recursos poderão atuar como catalisadores do processo natural de aprendizagem, aumentando a motivação e estimulando o aluno, de modo a aumentar a quantidade e a qualidade de seus estudos”. Vários autores discorrem sobre a temática da aprendizagem significativa na Matemática, e foi assim que surgiu o LEM. Para Gonçalves e Silva (2011), o laboratório é classificado em duas categorias: equipamento tecnológico (computadores, softwares, calculadora, etc.) e material didático (sólidos, círculo trigonométrico, compasso, régua, esquadro, balança, transferidor, paquímetro, etc.). É importante salientar que existem outros materiais de baixo custo (inclusive recicláveis) que podem ser usados. O ensino por meio de atividades práticas na matemática tem como obje- tivo a promoção do raciocínio e das habilidades cognitivas dos educandos. O cerne é permitir que os alunos adotem procedimentos de investigação e possam propor soluções para as diferentes situações-problemas por meio da experimentação. Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...4 A geometria fortalece a capacidade de resolver determinados proble- mas que envolvem a observação e a representação, e fazer uso de material concreto contribui para a dinamização da aula e potencializa o processo de ensino e aprendizagem. Para fazer demonstrações, podemos utilizar softwares educativos, como o Cabri Geometry, desenvolvido pelo Institut d’Informatique et Mathématiques Appliquées de Grenoble (IMAG), sendo o menu de construção em linguagem clássica da geometria e os desenhos de objetos a partir das propriedades que os definem. Esse software é adequado aos conteúdos para ensino fun- damental, ensino médio e superior (Figura 1). Figura 1. Exemplo de contrução usando Cabri. Fonte: Barreto e Gravina ([20--?], documento on-line). Outro software é o GeoGebra, gratuito, multiplataforma e destinado a todos os níveis de ensino, ele reúne os conteúdos de geometria, cálculo, álgebra, estatística e tabelas em uma única aplicação. Foi desenvolvido em 2001 como tese de Markus Hohenwarter e atualmente é usado em 190 países. Em seu site, é possível ver materiais, baixar o aplicativo e fazer simulações (Figura 2). 5Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... Figura 2. Página de materiais do GeoGebra. Fonte: GeoGebra (c2021, documento on-line). No site Conteúdos Digitais da Universidade Federal Fluminense (Figura 3), encontramos diversos jogos feitos utilizando os softwares já mencionados. Figura 3. Página com jogos sobre geometria. Fonte: Conteúdos Digitais ([20--?], documento on-line). Outra forma de fazer experimentação do conteúdo de geometria é a utilização de materiais de baixo custo, como canudos plásticos para refresco (cortados ao meio), linha, agulha e tesoura; com esses materiais é possível trabalhar a ideia de linhas poligonais e polígonos (Figura 4). Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...6 Figura 4. Linhas poligonais e polígonos. Fonte: Brito ([20--?], documento on-line). O kit geometria plana com palitos e tubos de látex natural é um material que proporciona a construção de diversas figuras planas e espaciais. Os materiais necessários são: palito de churrasco de tamanho médio, régua, tubo de látex natural com diâmetro externo de 12 cm, diâmetro interno de 6 mm e a espessura 3 mm, cola cianoacrílica. Figura 5. Kit geometria plana com palitos. Fonte: Andrade e Braga (2016, documento on-line). 7Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... Com este material é possível abordar conceitos de geometria plana, como área e perímetro, número de lados, classificação quanto ao número de lados, número de ângulos, diagonais, altura, ângulos, mediana e bissetriz das figuras geométricas. Com jornais também é possível construir figuras planas (Figura 6). Figura 6. Formas com jornais. Fonte: Andrade e Braga (2016, documento on-line). Ainda existe a possibilidade de construir um geoplano (Figura 7), criado pelo matemático inglês Calleb Gattegno em 1961. O material utilizado é uma madeira como base, uma folha de papel milimetrado para fixar na madeira e pregos para serem fixados na mesma altura com a distância desejada. Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...8 Figura 7. Geoplano. Fonte: Rede Escola Digital ([2011], documento on-line). Todas essas ideias e recursos nos ajudam a tornar o ensino de geometria mais palpável aos alunos. A partir do ensino fundamental, “[...] a expectativa é que alunos já reconheçam que medir é comparar uma grandeza com uma unidade e expressar o resultado da comparação por meio de um número” (BRASIL, 2020, p. 275). Diante disso, os alunos já têmnoção de grandezas e medidas utilizando a própria geometria e são capazes de resolver problemas envolvendo essas grandezas com o uso de unidades de medida padronizadas mais usais. No artigo “Os níveis de Van Hiele com o auxílio de ferramentas com- putacionais”, é possível conhecer mais sobre a aplicação desses níveis na computação. Geometria e a pesquisa na educação matemática A geometria, as grandezas e as medidas são uma área em que podemos utilizar vários recursos didáticos para uma melhor aprendizagem. Em 1987, aconteceu o I Encontro Nacional de Educação Matemática (ENEM), que se estende até a atualidade com o intuito de promover a troca de experiências 9Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... entre professores da educação básica e pesquisadores da matemática; é comum aparecerem relatos de experiências envolvendo o uso de materiais didáticos. Na página do ENEM, existem muitos trabalhos interessantes sobre geometria, grandezas e medidas. Veja alguns a seguir. � Noções básicas de geometria espacial através da manipulação de origamis modulares – minicurso, de José Erildo Lopes Júnior. O autor apresenta o passo a passo da construção de dois modelos de origamis e oportuniza a construção da própria figura geométrica e a discussão dos conteúdos relacionados abordados em sala de aula. � A geometria de forma lúdica: uma experiência com materiais manipula- tivos em turma do ensino médio, dos autores: Wllian Colares Destefani, Janacélia Andrade Lacerda Destefani e Bárbara de Medeiros Marinho. O estudo apresenta estratégias simples que possibilitam a compreensão de conceitos geométricos. � Medidas em geometria espacial, de Fábio Simas e Letícia Rangel. Neste minicurso, o objetivo é discutir o ensino de áreas e volumes dentro do contexto de geometria espacial para o ensino médio. Além destes, é possível encontrar uma gama extensa de artigos, estudos e minicursos sobre o tema; ao fazer uma rápida busca pela internet e até mesmo por livros é possível constatar que o ensino de geometria mudou muito ao longo do tempo. Normalmente, as pessoas têm uma concepção de que a matemática é feita apenas de ‘continhas’ chatas e que nunca poderá ser concreta, pois é abstrata demais — um argumento contraditório, pois, segundo pesquisa feita pela Ipsos Media CT, em 2014 (apud Redação Bem Pa- raná, 2014), a matéria preferida pelas crianças entre 6 e 9 anos é a matemática. O que se perdeu nesse tempo? Analisando a realidade das escolas e o que se ouve falar, a maioria dos alunos tem dificuldades de entender a matemática e sua aplicabilidade nas tarefas diárias. De acordo com os Parâmetros Cur- riculares Nacionais do ensino médio (BRASIL, 2020b, p. 16), a educação deve ser estruturada em quatro alicerces: aprender a conhecer, aprender a fazer, aprender a viver e aprender ser. O Quadro 1, a seguir, mostra o que pensam alguns autores sobre as vantagens de se trabalhar com a experimentação dos conteúdos em um laboratório de ensino de matemática. Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...10 Quadro 1. Vantagens de se trabalhar com a experimentação dos conteúdos em um laboratório de ensino de matemática Autor Objetivo Metodologia Produto/ conclusão Lorenzato (2009) Mostrar concepções, possibilidades e limites do LEM Descrição de todos os elementos referentes ao LEM Sugestão de atividades, juntamente com análise dos possíveis erros dos estudantes Barreto (2014) Mostrar as atuações e contribuições dos laboratórios e elaborar a construção de um LEM Visitas aos laboratórios e aplicação de questionários Proposta de laboratórios em dois campi do Instituto Federal da Bahia Gonçalves, Silva (2008) Propor a implantação de LEM nas escolas Forte revisão bibliográfica, análise da utilização do LEM pelos professores e discussões Aplicações de atividades, compartilhamento de experiências, vantagens e dificuldades acerca do LEM Silva, Silva (2004) Argumentar sobre a importância do LEM Definição do LEM; estruturação da argumentação em itens: aspectos gerais, objetivos do LEM, implicações na didática, e apresentação do ambiente do LEM O LEM é um ambiente privilegiado para o processo de ensino e aprendizagem; se usado adequadamente, promove melhoria no aprendizado dos alunos Turrioni (2004) Discutir abordagens para a formação de professores de matemática e como o LEM contribui nessas abordagens Pesquisa qualitativa em um laboratório, com finalidade exploratória O laboratório estudado foi inicialmente utilizado para o desenvolvimento profissional dos alunos da licenciatura; e depois foi usado para o desenvolvimento de pesquisas (Continua) 11Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... Autor Objetivo Metodologia Produto/ conclusão Refosco, Bassoi (2008) Investigar a existência e o uso do LEM nas escolas; identificar a concepção de professores acerca do laboratório; averiguar o uso dos materiais didáticos Aplicação de questionário para uma amostra de 93 professores de matemática Raras escolas possuem LEM; a concepção mais presente foi de uma sala-ambiente; os professores declaram fazer uso de materiais concretos Ribas, Barone, Basso (2007) Apresentar uma reflexão sobre o processo de ensino e aprendizagem de matemática e o uso de materiais; levantar a utilização de tecnologias computacionais nesse processo Abordagem da resolução de problemas, com ênfase em desafios lógicos Apresenta um protótipo de laboratório virtual de matemática para ser utilizado na abordagem Fonte: Adaptado de Fonseca (2018). Perceba que a pesquisa no ensino de geometria tem por objetivo investigar os trabalhos produzidos no processo de ensino e aprendizagem da geometria escolar, no que se refere às suas contribuições para o trabalho do professor da educação básica. Existe uma necessidade de o professor considerar a utilização de diferentes recursos metodológicos, incluindo tecnologia da informação e conhecimento. No site do ENEM, é possível encontrar diversas sugestões de conteúdo de pesquisa com o enfoque em materiais didáticos. Materiais didáticos de geometria na sala de aula Normalmente, geometria é um dos tópicos que mais desafia o processo de ensino e aprendizagem de matemática na educação básica, pois (Continuação) Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...12 tradicionalmente o ensino do tema se baseia em aplicação de fórmulas e resolução de forma muito abstrata. A BNCC propõe que, por meio da articulação de seus diversos campos, o ensino de geometria seja eficiente no sentido de dar oportunidades de utilização dos conteúdos para resolução de problemas, “[...] aplicando conceitos, procedimentos e resultados para obter soluções e interpretá-las segundo os contextos das situações” (BRASIL, 2020, p. 267). Incentivar o aluno por meio de jogos, planificação de sólidos e utilização de softwares otimiza a aprendiza- gem e contribui para o desenvolvimento de competências e habilidades requeridas na BNCC. A BNCC é um documento de caráter normativo que define o conjunto orgânico e progressivo de aprendizagens essenciais que todos os alunos devem desenvolver ao longo das etapas da educação básica. Você pode acessá-la na página oficial do Ministério da Educação e aprofundar seus conhecimentos a respeito do que é esperado dos alunos em competências e habilidades para que você consiga traçar a melhor estratégia de ensino lançando mão dos materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas. A seguir, apresentaremos dois exemplos da utilização de materiais didá- ticos para o ensino de geometria, grandezas e medidas. Exemplo 1 — O quadrado da hipotenusa Materiais: � lápis de colorir; � tesoura; � cola; � papel quadriculado. Objetivos: provar experimentalmente o teorema de Pitágoras. Organização da turma/tempo estimado:os alunos deverão desenvolver a prova experimental individualmente. O tempo estimado de duração é de duas horas-aula (1:40). Ano de escolaridade: nono ano do ensino fundamental. 13Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... Conteúdo abordado: relações métricas no triângulo retângulo — teorema de Pitágoras. Desenvolvimento: Primeira etapa: o professor inicia o experimento verificando se os alunos compreendem a necessidade de uma demonstração matemática. Em seguida, utiliza o artigo Mania de Pitágoras, de Euclides Rosa. O texto descreve alguns acontecimentos históricos relacionados à “descoberta” do teorema de Pitá- goras e apresenta quatro demonstrações para ele sob diferentes pontos de vista, intituladas: “A mais bela prova”; “A prova mais curta”; “A demonstração do presidente” e “A demonstração de Leonardo da Vinci”. É importante que, em vários momentos da leitura, o professor faça uma pausa para que os alunos possam manifestar suas interpretações ou dúvidas. Esse tipo de abordagem potencializa a produção do conhecimento, pois permite que o aluno estabeleça conexão entre os saberes teóricos e práticos. Segunda etapa: na etapa seguinte, partindo da importância de ter o aluno como centro da própria ação de aprendizagem, o professor solicita que escrevam, com suas palavras, o “teorema de Pitágoras”, por meio de uma hipótese seguida de uma tese. Na sequência, propõe-se aos alunos que, com base no texto Mania de Pitágoras, construam argumentos que “provem” a veracidade da afirmação apresentada. Por se tratar de uma prática investigativa, é importante que o professor não interfira no desenvolvimento desse processo. Nesse momento, ele deve agir como mediador do conhecimento que está sendo construído. Justificativa: a prova experimental “Demonstrando o Teorema de Pitágoras” possibilita o desenvolvimento de habilidades relacionadas à elaboração de hipóteses, à construção de teses e à verificação destas por meio de testes. Ao final do experimento, com intuito de identificar fatores utilizados nessa abordagem metodológica, que contribuem de forma significativa com a pro- dução desse conhecimento, faz-se a socialização dos argumentos construídos pelos alunos. Sugestões: caso os alunos apresentem muita dificuldade em “construir” um processo de “demonstração”, com base no texto Mania de Pitágoras, o professor pode sugerir que utilizem o método de comparação de áreas para construir o argumento de “prova”. Os procedimentos são os seguintes: com o auxílio do papel quadriculado, tomando cada quadradinho como unidade de Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...14 medida, construa três quadrados com áreas respectivamente iguais 9 u.a, 1 6 u.a e 25 u.a. Verifique se esses quadrados se encaixam formando um triân- gulo retângulo. Agora, verifique se é possível sobrepor os quadrados menores no quadrado maior de forma que não sobre espaços em branco. Com base na experimentação feita, enuncie o “teorema de Pitágoras”. É importante que o professor entenda que a utilização de atividades experimentais abre caminhos para a investigação e o desenvolvimento do raciocínio lógico. Assim como é comum em todo o processo de aprendiza- gem, o resultado final é apenas uma parte de todo o caminho que deverá ser percorrido. Os questionamentos que surgem durante esse processo e as eventuais tentativas de respostas tornam-se mais importantes do que a resposta correta no final do procedimento. Exemplo 2 — A matemática do quadrante Náutico Materiais: � compasso; � régua não graduada; � lápis; � papel; Segundo Pereira (2000), o quadrante é uma forma simplificada do astro- lábio e seu nome é devido ao fato de utilizar somente um quarto de circun- ferência, sendo graduado de 0 a 90°. Objetivos: trabalhar conceitos de medidas e grandezas. Pode ser utilizado tanto no ensino fundamental quanto no ensino médio. Desenvolvimento: primeiro devemos tomar um quarto da circunferência, que é 90°, e, com o compasso, dividimos o ângulo de 90° em três ângulos medindo 30° cada e traçamos a bissetriz de cada um destes. Assim, o quadrante estará dividido em seis ângulos medindo 15° cada. Para fazer o quadrado de sombras podemos tomar como lado do quadrado à medida que nos for conveniente, atentando sempre para o fato de que um dos vértices do quadrado deve ser o vértice do ângulo de 90° que traçamos primeiramente. A terceira etapa é marcar o segmento de reta que vai da extremidade de cada ângulo de 15° até o vértice do quadrado de sombras. Esse procedimento dividirá o quadrado em doze partes iguais. Para finalizarmos a construção do quadrante, fixare- mos em um dos seus lados duas pínulas para que possamos mirar o objeto 15Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos... desejado, e, partindo do vértice do quadrado, fixaremos uma alidade que nos permitirá saber a inclinação do objeto para o qual estamos apontando. E assim o quadrante náutico já está pronto para utilização. Sugiro a você que vivencie as atividades que compõem a unidade curri- cular geometria, grandezas e medidas colocando-se na perspectiva de seus alunos. Reflita sobre a importância de se usar um laboratório de ensino de matemática. A utilização de materiais manipuláveis no ensino de geometria, grandezas e medidas é uma possibilidade muito enriquecedora para o de- senvolvimento das habilidades que esses conteúdos exigem, relacionando- -os com situações mais concretas e promovendo uma aprendizagem sem os transtornos comuns nesse ensino. Também procure fazer uso das pesquisas em educação matemática para saber como melhorar a prática pedagógica. Este é o grande desafio da educação matemática. Referências ANDRADE, A. A.; BRAGA, P. V. S. Metodologias de ensino de geometria plana na educação básica utilizando materiais concretos. 2016. Disponível em: https://propi.ifto.edu.br/ ocs/index.php/jice/7jice/paper/viewFile/7791/3584. Acesso em: 5 abr. 2021. BARRETO, M. M.; GRAVINA, M. A. Cabry-Geometry. [20--?]. Disponível em: http://www. edumatec.mat.ufrgs.br/atividades_diversas/ativ12/cabri.htm. Acesso em: 5 abr. 2021. BOYER, C. B. História da matemática. São Paulo: Edgard, 1996. BRASIL. Base Nacional comum curricular. Brasília: Ministério da Educação, 2020a. (E-book). BRASIL. Orientações educacionais complementares aos parâmetros curriculares na- cionais: ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. Brasília: Ministério da Educação, 2002. BRASIL. 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No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. Materiais didáticos para geometria, grandezas e medidas nos ensinos...18 Dica do professor O desenvolvimento da matemática está relacionado com o desenvolvimento da humanidade. É possível perceber que quanto mais a humanidade se desenvolve, mais a matemática é necessária em diversos ramos, mesmo sem ser notada pela maioria das pessoas. Porém a forma como essa ciência vem sendo ensinada nas salas de aula, com métodos puramente dedutivos, não está correspondendo às necessidades atuais, pois o ensino ainda ocorre da mesma maneira como há cem anos (OLIVEIRA, 2010). Nesta Dica do Professor, conheça algumas aplicabilidades de grandezas e medidas utilizando o laboratório de matemática. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/42086dc07e7e5ff4558faf3b2489ba68 Exercícios 1) A matemática tem uma parcela importante na construção da autonomia dos alunos, que assim podem agir como produtores de conhecimento, tomando decisões, interferindo na realidade, vendo aplicação concreta nos conteúdos escolares, não apenas a teoria. Para tanto, os conteúdos escolares são regidos pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC). A partir do que já foi estudado, assinale a alternativa que corresponde ao que diz a BNCC sobre grandezas e medidas: A) Para a construção de autonomia, é importante propor, por meio de situações significativas, sucessivas ampliações dos campos numéricos. No estudo desses campos numéricos devem ser enfatizados gráficos, registros, significados e operações. B) No tocante aos cálculos, espera-se que os alunos desenvolvam diferentes estratégias para a obtenção dos resultados, sobretudo por estimativa e cálculo mental, além de algoritmos, relatórios e uso de calculadoras. C) Merece destaque o uso de tecnologias, como as calculadoras, para avaliar e comparar resultados, e de planilhas eletrônicas, que ajudam na construção de gráficos e nos cálculos das medidas de tendência central. D) A expectativa é que os alunos saibam planejar e construir relatórios de pesquisas estatísticas descritivas, incluindo medidas de tendência central, construção de tabelas e diversos tipos de gráfico. Esse planejamento inclui a definição de questões relevantes e da população a ser pesquisada. E) Os alunos devem reconhecer comprimento, área, volume e abertura de ângulo como grandezas associadas a figuras geométricas e resolver problemas envolvendo essas grandezas com o uso de unidades de medida padronizadas mais usuais. 2) Em educação, considera-se que os alunos devem ser preparados para conviver numa sociedade em constante mudança, sendo construtores do seu conhecimento, e a BNCC direciona em qual sentido a aprendizagem e a preparação devem acontecer. A partir do que já foi estudado, assinale a alternativa que corresponde ao que diz a BNCC sobre a geometria: A geometria é essencial para utilizar modelos matemáticos na compreensão, representação e análise de relações quantitativas de grandezas e, também, de situações e estruturas A) matemáticas, fazendo uso de letras e outros símbolos. B) A geometria envolve o estudo de um amplo conjunto de conceitos e procedimentos necessários para resolver problemas do mundo físico e de diferentes áreas do conhecimento. C) A geometria não deve ser utilizada no contexto das representações no plano cartesiano, como a representação de sistemas de equações do 1o grau, articulando, para isso, conhecimentos decorrentes da ampliação dos conjuntos numéricos. D) As técnicas de resolução de equações e inequações, inclusive no plano cartesiano, devem ser desenvolvidas como uma maneira de representar e resolver determinados tipos de problema, e não como objetos de estudo em si. E) A geometria deve ficar reduzida à mera aplicação de fórmulas de cálculo de área e de volume, a aplicações numéricas imediatas de teoremas sobre relações de proporcionalidade em situações relativas a feixes de retas paralelas cortadas por retas secantes ou do teorema de Pitágoras. 3) A escola, hoje consolidada na sociedade como espaço de produção e transmissão de conhecimento, se vê diante do desafio de buscar constantemente novos caminhos para cumprir o papel que dela se espera. Os professores, parte integrante dessa escola, têm a obrigação de mergulhar na busca por esses caminhos, planejando, estudando e aprimorando técnicas e métodos, desenvolvendo valores de afetividade que contribuam para o processo de evolução que a sociedade está vivendo. Você está elaborando uma aula para o ensino médio. Para uma aprendizagem eficaz, quais habilidades devem estar envolvidas no ensino de geometria, grandezas e medidas em uma aula no LEM? A) Interpretar e compreender textos científicos ou divulgados pelas mídias que empregam unidades de medida de diferentes grandezas e as conversões possíveis entre elas, adotadas ou não pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), como as de armazenamento e velocidade de transferência de dados, ligadas aos avanços tecnológicos. Empregar diferentes métodos para a obtenção da medida da área de uma superfície (reconfigurações, aproximação por cortes, etc.). Deduzir expressões de cálculo para aplicá-las em situações reais (como o remanejamento e adistribuição de plantações, entre outros), com ou sem apoio de tecnologias digitais. B) Resolver e elaborar problemas em contextos que envolvem fenômenos periódicos reais (ondas sonoras, fases da lua, movimentos cíclicos, entre outros) e comparar suas representações com as funções seno e cosseno, no plano cartesiano, com ou sem apoio de aplicativos de álgebra e geometria. Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da matemática e de outras áreas do conhecimento que envolvam equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais. Construir modelos empregando as funções polinomiais de 1o ou 2o grau para resolver problemas em contextos diversos, com ou sem apoio de tecnologias digitais. Resolver e elaborar problemas que envolvam o cálculo de probabilidade de eventos em experimentos aleatórios sucessivos. C) Resolver e elaborar problemas do cotidiano, da matemática e de outras áreas do conhecimento que envolvam equações lineares simultâneas, usando técnicas algébricas e gráficas, com ou sem apoio de tecnologias digitais. Resolver e elaborar problemas com funções exponenciais nos quais seja necessário compreender e interpretar a variação das grandezas envolvidas, em contextos como o da matemática financeira, entre outros. Utilizar, quando necessário, a notação científica para expressar uma medida, compreendendo as noções de algarismos significativos e algarismos duvidosos, e reconhecendo que toda medida é inevitavelmente acompanhada de erro. D) Analisar funções definidas por uma ou mais sentenças (tabela do Imposto de Renda, contas de luz, água, gás, etc.), em suas representações algébrica e gráfica, identificando domínios de validade, imagem, crescimento e decrescimento, e convertendo essas representações de uma para outra, com ou sem apoio de tecnologias digitais. Resolver e elaborar problemas que envolvam grandezas determinadas pela razão ou pelo produto de outras (velocidade, densidade demográfica, energia elétrica, etc.). Investigar e registrar por meio de um fluxograma, quando possível, um algoritmo que resolve um problema. E) Investigar relações entre números expressos em tabelas para representá-los no plano cartesiano, identificando padrões e criando conjecturas para generalizar e expressar algebricamente essa generalização, reconhecendo quando essa representação é de função polinomial de 1o grau. 4) As pessoas são capazes de receber informações por todos os sentidos, porém os olhos são a porta principal para a entrada do conhecimento geométrico e das atividades que ajudarão a organizar, sistematizar e ampliar esse conhecimento. Sendo assim, é possível que o laboratório de ensino de matemática (LEM) venha a fazer com que os alunos criem gosto e compreendam a matemática de forma simultânea e precisa. Nesse sentido, quais materiais são adequados para se trabalhar no LEM? A) Balão de fundo chato Balão de destilação Balão volumétrico Béquer ou Becker Erlenmeyer Tubos de ensaio Bureta Bastão de vidro B) Balança de precisão 0,01g 300g BN 300 Coleman Becker em polipropileno PP 2000-250 Nalgon Macro centrífuga 12 tubos de 15ml 90-1 Coleman Funil Lâmina para microscopia Lamínula para microscopia Pipetadores Pipeta graduada C) Livros didáticos Livros paradidáticos Calculadora Softwares Paquímetro Compasso, régua e transferidor Ciclo trigonométrico Modelos de sólidos geométricos D) Paquímetro Compasso, régua e transferidor Ciclo trigonométrico Modelos de sólidos geométricos Funil Lâmina para microscopia Lamínula para microscopia Pipetadores Pipeta graduada E) Livros didáticos Livros paradidáticos Calculadora Softwares Balão de fundo chato Balão de destilação Balão volumétrico Béquer ou Becker 5) Observando a realidade das escolas de um modo geral, a maioria dos alunos tem muita dificuldade em entender a matemática e ver sua aplicabilidade nas tarefas diárias. O professor também se vê numa situação difícil quando precisa convencer seus alunos, sem encontrar algo palpável para servir de referência e sustentação. Sobre a utilização do LEM, assinale a alternativa correta: A) Para que a aprendizagem significativa ocorra, é necessária a disposição do aluno para aprender e que o professor deixe a turma fazer tudo sem nenhuma orientação. B) Para que a aprendizagem significativa ocorra, o material deve ser de difícil manuseio, de forma que os alunos pouco compreendam a atividade proposta. C) Para que a aprendizagem significativa ocorra, o professor deve deixar que os alunos façam tudo sem nenhuma orientação, e o material deve ser de difícil manuseio, de forma que os alunos pouco compreendam a atividade proposta. D) Para que a aprendizagem significativa ocorra, o aluno, como protagonista da aprendizagem, deve dizer como devem ser feitas as atividades, e os materiais didáticos devem ter custos elevados para embelezar o laboratório de matemática. E) Para que a aprendizagem significativa ocorra, deve haver a disposição do aluno para aprender, e o material didático desenvolvido deve ser, sobretudo, significativo para o aluno, de forma que ele consiga pôr em prática o conteúdo abordado. Na prática O laboratório de matemática tem papel relevante para a formação de uma base de conteúdo sólida e uma aprendizagem mais significativa. Ao oferecer materiais de ensino e espaço para tratar de atividades práticas, criam-se oportunidades para que os alunos reflitam sobre as ideias já prontas e estimulem sua própria criatividade para atingir os objetivos de uma aula. Na Prática, acompanhe como é possível utilizar o laboratório de matemática para o ensino de geometria. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/30f01ec8-3ab8-42c7-947d-c54044a5cd63/4dc3f2e9-f9bf-4684-9fc2-6573e3f9a667.png Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja a seguir as sugestões do professor: O laboratório de matemática como espaço de formação de professores Acompanhe, neste artigo, uma importante discussão sobre a importância do laboratório de matemática na formação docente. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Laboratórios escolares, bibliotecas e ambientes de convivência Neste livro, conheça a definição e os tipos de laboratório escolar. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Cadernos do Mathema – Ensino médio – v. 3 Neste livro, encontre indicações de atividades de aprendizagem de matemática por meio de jogos para o ensino médio. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-15742018000300802 https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9786556900063/capa https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9788536317281/1 Cadernos do Mathema – Ensino fundamental – v. 2 – Jogos de matemática de 6o a 9o ano Neste livro, encontre indicações de atividades de aprendizagem de matemática por meio de jogos para os anos finais do ensino fundamental. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://viewer.bibliotecaa.binpar.com/viewer/9788536311487/1