Movendo discos, formando torres e pensando indutivamente Esperamos que, após o estudo do conteúdo desta aula, você seja capaz de: Utilizar as Torres de Hanói como recurso de aprendizagem. Estudar regularidades. Aplicar o conceito de função na análise de movimentos de peças das Torres de Hanói Refl etir criticamente sobre a avaliação em Matemática. Pré-requisitos Para o bom desenvolvimento desta aula, é aconselhável que você revise o princípio da indução fi nita (ou matemática), na Aula 4 da disciplina Álgebra I. ob jet ivo s Meta da aula Instrumentalizar o trabalho com as Torres de Hanói. 19AULA Instrumentação do Ensino de Aritmética e Álgebra | Movendo discos, formando torres e pensando indutivamente C E D E R J234 Conforme você identifi cou nos objetivos desta aula, revisaremos o conceito de função e de indução fi nita utilizando um jogo: Torres de Hanói. Apesar de a importância do uso de jogos em aulas de Matemática ser sempre ressaltada, muitos professores não o incluem em seus planejamentos. É comum utilizarem jogos e situações lúdicas apenas como passatempos. Esta não é nossa proposta, conforme você perceberá nesta aula. INTRODUÇÃO Além de promover a socialização e despertar o espírito investigativo, importantes no processo de matematizar, o jogo provocará mudanças de atitude em relação ao erro. Assim, professor e aluno passarão a reconhecer o erro como potencial no processo de matematização. ! O JOGO E A PRÁTICA EM SALA DE AULA Por ser o jogo uma atividade inata às crianças, o professor pode aproveitar o lúdico para fazer com que o processo ensino-aprendizagem, em especial o de Matemática, seja mais motivador e divertido, sem que a prática pedagógica seja confundida com falta de proposta educativa. Segundo Giménez e Rosich (1998), um jogo possui as características de vertente lúdica, fator de azar, tempo limitado e conteúdo curricular implícito. Como componente lúdico, o jogo confere um valor motivacional de atitudes e de predisposições ao livro didático. No mais, fomenta o processo de socialização, uma vez que tem um componente social indubitável, na medida em que estabelece efetivas reações de aceitação, cumprimento de regras etc. O azar é um dos principais elementos sociais do jogo, por desenvolver no aluno o hábito de ganhar ou perder como inerente ao processo. O tempo e o número limitado de movimentos de um jogo fazem com que seja possível utilizá-lo também como base de situações didáticas, e o conteúdo curricular (conceitos, procedimentos e atitudes) do jogo não pode fi car em segundo plano. A U LA 19 M Ó D U LO 1 C E D E R J 235 O MITO (FERRERO, 1991; MACHADO, 1992) DO TEMPLO DE BENARES, no qual Deus, no momento da criação, colocou 64 discos de ouro puro, todos de tamanhos diferentes, em uma das três agulhas de diamante fi xadas numa placa de cobre. O maior disco seria a base da torre, e o menor, seu topo: era a Torre de Brahma. A tarefa dos sacerdotes do templo seria transportar a torre para outra agulha de diamante, movendo um disco de cada vez, nunca colocando um disco maior sobre outro menor. Ainda segundo o mito, quando a tarefa fosse cumprida, o mundo desapareceria. Como você viu, o jogo também nos permite matematizar. Consideramos matematizar como um processo construtivo, fortalecido pela interação pessoa/grupo, na qual as idéias matemáticas constituem e são constituídas de signifi cações e sentidos, a partir do que “falam” (gesticulam, desenham ou qualquer outra maneira de representar e comunicar suas idéias) os alunos. Complementa Powell (1996): matematizar é um processo natural, inerente ao ser humano, devendo ser propiciado desde a infância; depende da capacidade que todos os seres humanos têm de tomar consciência de um evento ou acontecimento. Propor diferentes jogos como detonadores do processo de matematização e refl etir continuamente sobre a prática avaliativa em Matemática devem ser objetivos constantes do professor. ! Vejamos, então, o jogo Torre de Hanói (ou Torres de Hanói), bastante conhecido pelos professores. O JOGO TORRE DE HANÓI Este jogo foi construído a partir de um interessante MITO INDIANO DO TEMPLO DE BENARES. O jogo Torre de Hanói tem caráter motivador e aspecto investigativo que se adaptam a diferentes séries. Sua regra: mover um disco de cada vez e sempre impedir que um disco maior fi que sobre um menor. O desafi o é descobrir o número mínimo de movimentos que podem ser realizados para deslocar determinada quantidade de discos de uma torre a outra. Veja, a seguir, a ilustração de um jogo com seis discos e três torres. Instrumentação do Ensino de Aritmética e Álgebra | Movendo discos, formando torres e pensando indutivamente C E D E R J236 Figura 19.1: Exemplo de um jogo com seis discos. C A B O jogo é encontrado facilmente em lojas de materiais pedagógicos, mas também pode ser construído utilizando-se madeira, cartolina, papelão ou até mesmo moedas. Supomos que você esteja muito empolgado e interessado em conhecer melhor o jogo, fazendo-o você mesmo. ATIVIDADE 1. Consiga ou construa um jogo Torres de Hanói e jogue-o. COMENTÁRIO Inicialmente, não se preocupe em encontrar o número mínimo de movimentos. Este primeiro contato exploratório, jogando livremente, é importante no processo de reconhecimento e familiarização com o recurso. Lembre-se das regras: (1) mover um disco de cada vez, e (2) um disco maior não pode fi car sobre um menor. Não se esqueça de anotar suas descobertas e questionamentos. Como você sabe, a internet pode ser uma grande aliada do professor em suas aulas, seja na busca de informações para elaborar planejamentos, seja como recurso para desenvolver atividades matemáticas. Assim, caso tenha possibilidade de acesso à rede, realize a atividade seguinte. Lembre-se de que o desafi o é descobrir o número mínimo de movimentos que podem ser realizados para mover determinada quantidade de discos de uma torre a outra. ! A U LA 19 M Ó D U LO 1 C E D E R J 237 ATIVIDADE COMPLEMENTAR 1. Acesse http://www.fortalnet.com.br/jogos/hanoi/hanoi.htm e jogue. Este site também está disponível na Plataforma CEDERJ. Acesse-a constantemente! ! COMENTÁRIO Jogar na internet ou utilizar o programa do jogo salvo num arquivo específi co e comparar suas descobertas, após manipular o jogo, podem ser ricas experiências de aprendizagem. Anote suas observações sobre esta comparação num quadro como o seguinte. Torre de Hanói Observações: facilidades, difi culdades, curiosidades, diferenças etc. Manipulando o jogo Jogando na internet ou no programa salvo Quadro 19.1: Respostas da Atividade Complementar 1 Converse com o tutor e com os colegas. Caso não consiga realizar a atividade complementar, por problemas de conexão ou quaisquer outros, não se preocupe: se fez a Atividade 1 e registrou suas descobertas e questionamentos, podemos continuar, sem problemas. Supomos que você tenha feito várias observações sobre o seu primeiro contato com o jogo. Pela experiência que temos com nossos alunos, encontrar o número mínimo de movimentos não é tão simples nas primeiras tentativas. No entanto, todo este processo é imprescindível para o desenvolvimento crítico do pensamento algébrico. ! Instrumentação do Ensino de Aritmética e Álgebra | Movendo discos, formando torres e pensando indutivamente C E D E R J238 ATIVIDADE 2. Com base em suas anotações feitas na Atividade 1, tente responder ao desafi o do jogo, construindo e preenchendo a tabela seguinte: COMENTÁRIO Você deve ter percebido que tentar descobrir o número