= 5, em ú S = { 2 }. (b) 2x2 – 3 = 5 em ÷ S = { 2, –2}. (c) 5 – x > 4, em ú S: 1 > x. (d) x2 > 4 em ù S: x > 2, onde x é natural. (e) x2 > 4, em ú S: x > 2, onde x é real. ATIVIDADE Conjectura 3 – Os alunos aplicam o modelo da proporcionalidade em funções não-lineares. Um caso muito comum de erro no estudo das funções, no Ensino Médio e no Ensino Superior, é aplicar o modelo de linearidade em funções não-lineares. Em termos matemáticos, é aplicar a propriedade f (x + y) = f(x) + f(y), sem qualquer cuidado! Esta propriedade, nas funções reais, é válida somente na função linear, dada pela lei f(x) = ax, que é o modelo matemático para proporcionalidade. A noção de proporcionalidade é provavelmente a idéia mais difundida na cultura de todos os povos e seu uso universal data de milênios. Isto não signifi ca que seja uma justifi cativa para tal uso sem qualquer investigação por parte dos alunos. Pode ser também pela facilidade e rapidez de aplicação de tal propriedade. Veja o que acontece com a função f(x) = x. Aplicando a propriedade f(x + y) = f(x) + f(y), temos: f(x + y) = x + y e f(x) + f(y) = x + y. Para x = 9 e y = 4, temos: 9 + 4 = 13 e 9 + 4 = 3 + 2 = 5. Esta propriedade não é válida para esta função, pois você viu, por meio de um exemplo, que 13 ≠ 5. O mesmo acontece com a função quadrática f(x) = x2. A U LA 2 7 C E D E R J 17 Veja: f(x + y) = (x + y)2 = x2 + 2xy + y2 e f(x) + f(y) = x2 + y2. Ao observar a forma geral, você já percebeu que os resultados não são iguais, mas como é freqüente os alunos usarem equivocadamente (x + y)2 = x2 + y2, vamos pegar um exemplo para x = 2 e y = 3. Observe que (2+3)2 = 52 = 25 e 22 + 32 = 4 + 9 = 13. Uma estratégia para minimizar esses erros é confrontá-los com os mesmos e utilizar valores numéricos para encontrar contra-exemplos. É importante que o professor, ao perceber esses erros, atue de forma efetiva, pois é comum os alunos carregarem alguns desses erros durante sua vida escolar. 6. Aplique a propriedade f(x + y) = f(x) + f(y) nas funções a seguir e verifi que sua validade para os valores numéricos dados para x e y. (a) f(x) = sen x x = y = π 2 . (b) f(x) = log x x = 2 e y = 8. (c) f(x) = |x| x = –5 e y = 5. ATIVIDADE Conjectura 4 - As operações com frações não funcionam da mesma forma que as operações com números naturais. Muitos erros são cometidos por alunos nas operações com números. A adição de frações é um bom exemplo disso. Freqüentemente, vemos os alunos fazendo a adição: a b + c d = a + c b + d . Nesse caso, o aluno não vê cada uma das frações representando um número. Eles consideram que o numerador e o denominador são dois números naturais independentes. Um fato que reforça essa idéia é que isso acontece na multiplicação de frações, ou seja, multiplicamos os numeradores e os denominadores. Por exemplo: 1 2 . 1 3 = 1 6 . Esses erros persistem, pois há falta de construção de signifi cado das operações com frações. Geralmente, é enfatizado o uso de regras, e os alunos também têm a tendência de generalizar as regras mais fáceis. Instrumentação do Ensino da Aritmética e Álgebra | Álgebra! Porque tantos erros? 18 C E D E R J ATIVIDADE FINAL Responda às perguntas. a. Se p lápis custam c centavos, quantos lápis se podem comprar com r reais? b. Dado que 2x = 8y + 1 e 9y = 3x – 9, ache o valor de x + y. CONCLUSÃO Não é tarefa fácil mergulhar nos erros dos alunos e transformá- los num aliado para a aprendizagem. As práticas pedagógicas, de maneira geral, baseiam-se nos acertos dos alunos, o que, sem dúvida, é mais simples. Mas se seu objetivo é transformar e interferir de maneira signifi cativa na formação do seu aluno, aguce a sensibilidade, questione, ouça e discuta sobre os erros. Levante suas conjecturas a respeito do erros de seus alunos e invista em soluções criativas. A U LA 2 7 C E D E R J 19 Para que ocorra o aprendizado no ensino da álgebra nos Ensinos Fundamental e Médio, é necessário trabalhar em uma perspectiva de construção de signifi cado. O excesso de manipulação puramente técnica faz com que os alunos cometam muitos erros com freqüência. De acordo com a conjectura 1, alguns erros algébricos ocorrem porque o aluno generaliza situações válidas na Aritmética, na Álgebra. Já na conjectura 2, temos a discussão das diferentes características dos conjuntos numéricos e os equívocos que a não-compreensão dessas diferenças podem proporcionar. A conjectura 3 traz uma importante discussão: a necessidade de trabalhar modelos não-lineares, que não abordam a proporcionalidade, enquanto na conjectura 4 discutimos as operações com números naturais e frações. Essas quatro conjecturas categorizam os erros comuns de álgebra no Ensino Fundamental e Médio e dão condições para refl exão sobre as difi culdades com a manipulação algébrica. R E S U M O AUTO-AVALIAÇÃO Nesta aula, discutimos sobre um assunto muito presente nas salas de aulas. É muito comum os professores de Matemática fi carem “chocados” com os erros de álgebra do aluno, como, por exemplo, 1 5 + 4 7 = 5 12 ou 2 + x 2 + y = x y . Defendemos a idéia de que muito desses erros ocorrem pela falta de signifi cado com que são trabalhados. Os erros da álgebra devem ser um assunto de refl exão a você, futuro professor de Matemática, que em breve estará vivenciando essas difi culdades com seus alunos. Fique bem atento, na Atividade 4, aos erros que são cometidos. Você teve difi culdade de identifi car algum deles? Se teve, discuta com seu tutor. É interessante que você perceba também que a apropriação de algumas técnicas não ocorre de um momento para outro, elas devem ser amadurecidas. Dê uma atenção especial às Atividades 5 e 6. A Atividade 5 chama a atenção para a resolução de equações em diferentes conjuntos numéricos, fato pouco explorado no ensino. Já na Atividade 6, discutimos em que modelos aplicamos a propriedade f(x + y) = f(x) + f(y). Instrumentação do Ensino da Aritmética e Álgebra | Álgebra! Porque tantos erros? 20 C E D E R J RESPOSTAS Atividade 3 n3 – n = n (n2 - 1) = n (n + 1) (n – 1). Alterando a ordem dos fatores, temos (n – 1) n (n + 1); com isso, podemos dizer que n3 – n representa o produto de três números inteiros e consecutivos. Atividade 4 a. 5. b. 55. c. r2s5. d. a + b – 3c – 3d. e. x – 12 + 2y 4 . f. 3x + 4y. g. 3 a . h. t2 + a2. i. r + s t + s . j. –1 b – a . l. a + c bd . m. ay b . n. x + y 1 + z . o. i a . i b = –1 ab. p. t > –4. q. y y – x r. a7. s. 81a4. t. a 2 + b2 ab . u. a2 + 8a + 16. v. x – 6 + y 4 . x. b10. A U LA 2 7 C E D E R J 21 Atividade 5 (a) Errada, são duas soluções, 2 e –2, pois 2x2 = 8 → x2 = 4 → x = 2 ou x = –2. (b) Correta, solução em (a). (c) Correta, pois 5 – x > 4 → 5 – 4 > x → 1 > x ou x < 1. (d) Correta, pois se um número natural ao quadrado é maior que 4, esse número só pode ser maior que 2. (e) Errada, pois podemos ter como solução também números menores que –2, pois seus quadrados também serão maiores que 4. Atividade 6 (a) f(x+y) = sen(x+y) e f(x) + f(y) = sen x + sen y sen(π2 + π 2) = sen π 4 = 2 2 e sen π 2 + sen π 2 = 1 + 1 = 2. Portanto, esta propriedade não é válida para a função seno. (b) f(x + y) = log (x + y) e f(x) + f(y) = log x + log y log(2+8) = log 10 = 1 e log 2 + log 8 ≅ 0,301 + 0, 903 = 1,204 Portanto, esta propriedade não é válida para a função logarítmica. (c) f(x + y) = |x + y| e