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Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático W BA 00 44 _V 1. 0 2/111 Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático Autor: Dr. Roberto Rodrigues Pereira Junior Como citar este documento: PEREIRA JUNIOR, Roberto Rodrigues. Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático. Valinhos, 2015. Sumário Apresentação da Disciplina 03 Unidade 1: Características do Pensamento Aritmético 04 Assista suas aulas 23 Unidade 2: Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico 31 Assista suas aulas 48 Unidade 3: O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático 56 Assista suas aulas 75 Unidade 4: Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática 83 Assista suas aulas 103 2/111 3/111 Apresentação da Disciplina Nos dias atuais, ainda são extremamente escassos as informações, as pesquisas e os investimentos para investigação dos processos de aprendizagem da matemática. Entretanto, o papel da matemática na vida das pessoas é de fundamental importância. Ela está presente no cotidiano em diversas situações, seja em questões básicas como a simples ida a um supermercado, seja em questões mais complexas como aplicações em bolsas de valores e questões de economia. O entendimento do processo de desenvolvimento lógico- matemático do ser é fundamental para que se amplie o potencial de aprendizagem e o desenvolvimento das habilidades em matemática. No âmbito escolar, onde se inicia o processo formal de aprendizagem, além das dificuldades de escrita e leitura que muitas crianças apresentam em nosso país, existe também um fraco desempenho em matemática, aspecto pelo qual muitas pessoas, principalmente pais e professores, parecem estar alheios. São aspectos abordados neste curso o entendimento dos motivos que levam a esse baixo desempenho, passando pela compreensão de como se dá a aprendizagem matemática e como as dificuldades inerentes a esse aprendizado são trabalhadas, além de uma análise psicopedagógica da formação de professores e os índices de rejeição da matemática, bem como os distúrbios associados à matemática, como a acalculia e a discalculia. 4/111 Unidade 1 Características do Pensamento Aritmético Objetivos 1. Provavelmente você já se perguntou como uma criança consegue realizar determinados cálculos e uma outra não. Para responder a essa questão, vamos compartilhar estudos importantes para entender o que acontece no cérebro durante a aprendizagem da matemática e como se dá o desenvolvimento das habilidades em matemática e as características do pensamento aritmético. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético5/111 Introdução Os números fazem parte da nossa vida. Você certamente utiliza números para fazer uma chamada telefônica, cadastrar uma senha no banco, verificar a velocidade do automóvel, enviar uma carta pelo correio, entre outros. Sem os números, a sociedade provavelmente não teria evoluído. Mas como o cérebro atua para realizar o processamento numérico e os cálculos aritméticos? 1. O Cérebro e a Matemática O sistema cerebral para números assemelha-se a outras áreas do cérebro responsáveis por discriminações auditivas, reconhecimento de cores e sensações gustativas. Nos seres humanos, a representação interna para quantidades se desenvolve desde o primeiro ano de vida. Pesquisas publicadas na revista Nature em 1992 demonstraram que crianças podem realizar cálculos simples desde os 6 meses de vida (WYNN, 1992). Piaget demonstrou que a criança desenvolve o pensamento lógico- matemático no período operatório (entre os 6 e 7 anos). Esse desenvolvimento é resultado das fases anteriores pelas quais a criança passa e que você irá estudar mais profundamente na próxima aula. Em 1796, o médico austríaco Franz Joseph Gall apresentou uma teoria afirmando que existiam áreas cerebrais com funções específicas e que podiam ser percebidas Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético6/111 pela palpação de saliências e depressões no crânio, criando assim a Frenologia. Esses estudos foram complementados por Johann Spurzheim. Atualmente, e surpreendentemente, uma das áreas cerebrais envolvidas no cálculo matemático e propostas por Gall e Spurzheim foi confirmada por estudos com Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET), segundo Bastos (2007). Os estudos para localização das áreas cerebrais responsáveis pelos cálculos foram iniciados em 1895 por Wilhelm Conrad Roentgen. Em seguida, diversos pesquisadores publicaram trabalhos relacionando áreas do cérebro a operações matemáticas. Entretanto, apesar de a representação cerebral para quantidades ser conhecida desde 1970, apenas recentemente estudos neuropsicológicos começaram a investigar a organização cerebral do processamento numérico no ser humano (BASTOS, 2007). As pesquisas indicaram que ambos os hemisférios do cérebro (os chamados lados esquerdo e direito) podem processar números e quantidades, mas existem diferenças: 1. No hemisfério esquerdo, os números podem ser nomeados e no direito não. 2. O ser humano pode calcular apenas com números apresentados ao hemisfério esquerdo, mesmo o de operações simples. O único cálculo possível com o hemisfério direito é o da aproximação. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético7/111 Regiões cerebrais. A tabela a seguir exibe as áreas cerebrais envolvidas nas habilidades em matemática. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético8/111 Tabela 1.1 Áreas cerebrais envolvidas nas habilidades em matemática, de acordo com Bastos (2007). Região Cerebral Função Hemisfério direito. Organização viso-espacial. Hemisfério dominante na linguagem. Habilidades linguísticas. Áreas de associação do hemisfério dominante. Leitura e compreensão de problemas verbais; compreensão de conceitos e procedimentos matemáticos. Lobos frontais. Cálculos mentais rápidos; conceitualização abstrata; habilidades de solução de problemas; execução oral e escrita de cálculos. Lobos parietais. Funções motoras e uso das sensações táteis. Lobo parietal esquerdo. Habilidade de sequenciação. Lobos occipitais. Discriminação visual dos símbolos matemáticos escritos. Lobos temporais. Percepção auditiva; memória verbal de longo prazo. Lobo temporal dominante. Memória de séries; realizações matemáticas básicas; subvocalização durante solução de problemas. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético9/111 2. Desenvolvendo Habilidades Matemáticas Quando a criança chega à escola, ela já traz uma série de conhecimentos informais sobre matemática. Ao longo do seu crescimento e desenvolvimento, a criança entrou em contato com histórias infantis, tais como a dos sete anões, e vai utilizar números para realizar jogos, vai aprender a contar a sua idade e a realizar muitas outras atividades envolvendo números. Na seção anterior vimos que existem áreas do cérebro específicas para realizar determinadas atividades matemáticas; áreas que são interligadas a outras áreas cerebrais. Uma pessoa com deficiência visual vai utilizar da sua sensibilidade tátil, acionando os lobos parietais cerebrais, para a identificação de números. Já uma pessoa com visão normal aciona os lobos occipitais para identificação dos mesmos números. De forma a possibilitar o desenvolvimento dessas habilidades, faz-se necessária a fusão entre as capacidades cognitivas e as Para saber mais Wilhelm Conrad Roentgen (ou Röntgen) foi um físico alemão que, em 8 de novembro de 1895, produziu radiação eletromagnética nos comprimentos de onda correspondentes aos atualmente chamados raios X, descobertaque revolucionou a medicina. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético10/111 capacidades numéricas específicas. Para tal, a criança deve ter condições adequadas ao desenvolvimento dessas habilidades para posteriormente automatizar essas funções. Diversos estudos demonstram que nascemos com capacidades matemáticas inatas. A pesquisadora Karen Wynn, em seu artigo publicado na revista Nature (WYNN, 1992), demonstra que crianças podem realizar cálculos simples aos 6 meses a partir de um processo denominado subitization, que é a habilidade de reconhecer a quantidade de pequenos objetos sem consciência do processo de contagem. Em seu trabalho, uma criança mostra um interesse de curto tempo num resultado esperado, como, por exemplo, a soma 1+1 = 2, e um interesse por maior tempo num resultado falso como na soma 1+1 = 1. Esse modelo de avaliação utiliza a medida do tempo de fixação do olhar para mostrar o interesse/desinteresse da criança. Quanto maior o tempo de fixação do olhar, maior o interesse e vice-versa. Segundo Bastos (2007), aos 8 meses o bebê é capaz de raciocinar que dois objetos não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo. Esses conceitos são passíveis de serem questionados, mas demonstram que o potencial matemático está presente desde os primeiros meses da criança. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético11/111 2.1. Sequência do Desenvolvi- mento das Habilidades em Ma- temática A partir do instante em que se pode aplicar testes verbais, observa-se que o desenvolvimento das habilidades em matemática ocorre na seguinte sequência: 1. Desenvolvimento do conceito de número. 2. Habilidade para contar. 3. Desenvolvimento da aritmética. 4. Compreensão da comutatividade e associatividade. 5. Compreensão da complementaridade. 3. Características do Pensamen- to Aritmético Ao perguntar a um grupo de pessoas o que é número, é comum não termos uma resposta para algo tão familiar, embora usemos números o tempo todo para fazer um pagamento, encontrar um endereço, utilizar o telefone etc. Até a década de 1960, os professores não tinham muito claro o conceito de número e sentiam dificuldade em auxiliar a criança a construí-lo. A partir dessa década, porém, com o movimento da matemática moderna originaram-se diversas mudanças no currículo e ganharam espaço as pesquisas de Piaget referentes à construção do número pela criança. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético12/111 Segundo Toledo e Toledo (2009), alguns professores adotaram a definição de número como “a designação de uma classe de coleções que têm a mesma quantidade de elementos e que ocupa certa posição em uma série”. Concluiu-se que, trabalhando com noções ligadas a conjuntos, era facilitada a construção do conceito de número pela criança. Uma avaliação desse trabalho nos dias de hoje mostra que o conceito foi puramente teórico e abstrato e que as crianças precisam trabalhar com coleções de objetos os quais elas possam manipular, observar, descobrindo as propriedades, juntando por semelhanças, separando por diferenças e comparando quantidades. Assim, a criança precisa criar todo tipo de relação que leve aos poucos o conceito de número como conhecimento lógico- matemático. 3.1. A Construção dos Números A criança entra em contato informal com os números desde muito cedo, observando o número do seu telefone, da sua casa, sua idade. Assim, uma criança de 4 ou 5 anos pode representar o número de sua casa num desenho, o dia do mês, sua idade, mas isso não significa que tenha construído o conceito de número. Segundo a pesquisadora piagetiana Constance Kamii (1984), o “número é uma síntese de dois tipos de relações que a criança elabora entre os objetos”. Uma é a ordem, e outra a inclusão hierárquica. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético13/111 De acordo com Piaget, a ordem é nossa necessidade lógica de estabelecer uma organização entre os objetos (não necessariamente espacial) para termos certeza de que contamos todos e que nenhum deles foi contado mais de uma vez. Muitas vezes, quando pedimos a uma criança que conte alguns objetos, o que ela faz é reproduzir a sequência numérica decorada, sem se preocupar se contou mesmo todos os objetos ou se algum deles foi contado mais de uma vez. (TOLEDO; TOLEDO, 2009) Para Piaget, a inclusão hierárquica é a capacidade do indivíduo de perceber que o “um” está incluído no “dois”, o “dois” está incluído no “três” e assim por diante. Uma criança, iniciando seus contatos com os números, recita os nomes dos números, como faria com os nomes de pessoas. Assim, depois de contar sete objetos, se lhe pedirmos que indique o sete ela mostrará o sétimo objeto, como se “sete” fosse o nome dele. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético14/111 Observe este exemplo extraído de Kamii (1984): Uma senhora, mãe de uma criança de 5 anos, pediu-lhe que colocasse um guardanapo sobre o prato de cada pessoa na hora da principal refeição do dia. Havia regularmente quatro pessoas à mesa. João Pedro sabia contar até 30 ou mais. Contudo foi até o armário da cozinha para pegar o primeiro guardanapo e colocá-lo no prato, voltou para pegar o segundo e colocá-lo no prato seguinte e assim por diante, fazendo um total de quatro viagens. Aos 5 anos, 3 meses e 16 dias ele pensou, espontaneamente, em contar os pratos, contou os quatro guardanapos a serem retirados do armário e distribuiu-os sobre a mesa. Ele continuou desta forma durante seis dias. No dia seguinte havia um hóspede e um prato a mais do que o comum. João Pedro pegou seus quatro guardanapos, como sempre, distribuiu-os e percebeu que um prato ficou sem. Ao invés de pegar um guardanapo adicional recolheu os quatro que já estavam sobre os pratos e colocou-os de volta no armário. Então começou tudo outra vez e fez cinco viagens para completar a tarefa. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético15/111 O texto ilustra a questão da conexidade, relacionada à inclusão hierárquica. Segundo Piaget, a mente não está suficientemente estruturada, antes dos 7 anos e meio, para permitir que todos os números consecutivos estejam conectados pela operação “+1”. No texto, para João Pedro o cinco não pode ser obtido a partir do 4+1. 3.2. Conservação de Quantida- des Antes de compreender o conceito de número, a criança precisa conservar quantidades. A conservação de quantidades depende de uma condição mental que Piaget chama de reversibilidade, referente à capacidade de fazer e refazer a mesma ação. Piaget pesquisou sobre a conservação de quantidades discretas e contínuas, por exemplo, considerando a conservação de quantidades discretas, apresentamos a uma criança de 4 anos de idade uma fila com cinco objetos (que podem ser fichas azuis). Em seguida, se dispusermos uma quantidade maior do mesmo objeto, mas de cor diferente (vermelho), e pedirmos que ela construa uma fila com esses novos objetos, observe o que acontece: Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético16/111 Fase inicial – A criança faz uma fila com todas as fichas disponíveis. Fase mais avançada – A criança se preocupa com o arranjo espacial e procura respeitar os limites das extremidades da fila de fichas azuis. Nesta fase ela ainda não construiu um critério que lhe permita decidir sobre igualdade das quantidades, indicando que o conceito de número ainda não foi construído. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético17/111 Na etapa seguinte, com 5 anos de idade, a criança já faz o pareamento das fichas. Desde que a criança acredite que as duas filas tenham a mesma quantidade de fichas, podemos fazer o teste de conservação de quantidades,modificando a apresentação de uma das filas, aumentando ou diminuindo o espaço entre as fichas. As crianças que não têm a conservação de quantidades bem estabelecida acham que a fila mais comprida tem mais fichas ou ficam em dúvida, não se sentindo seguras de que as quantidades sejam iguais. As crianças com a noção de conservação bem estabelecida costumam responder Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético18/111 que já estava igual, ou que a fila está maior e a outra mais apertada, mas a quantidade é a mesma. Alguns professores acham que podem ensinar as crianças a se tornarem conservadoras, mas na verdade isso é uma tarefa impossível, pois é uma tarefa individual que não depende de ensino direto. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético19/111 Glossário Frenologia (phrenos = mente; logos = estudo): estudo da mente, cranioscopia. Subitization: habilidade de crianças em reconhecer a quantidade de pequenos objetos sem consciência do processo de contagem. Reversibilidade: capacidade de um indivíduo de fazer e refazer a mesma ação. Questão reflexão ? para 20/111 Elabore um texto com o que você entendeu, por meio de um exemplo sobre o que é ordem e um exemplo sobre o que é inclusão hierárquica na visão de Piaget. 21/111 Considerações Finais Nos seres humanos, a representação interna para quantidades se desenvolve desde o primeiro ano de vida. Pesquisas revelam que crianças podem realizar cálculos simples desde os 6 meses de vida. Ambos os hemisférios do cérebro (os lados esquerdo e direito) podem processar números e quantidades, mas existem diferenças. O número é uma síntese de dois tipos de relação que a criança elabora entre os objetos. Uma é a ordem, e outra a inclusão hierárquica. A conservação de quantidades depende de uma condição mental que Piaget chama de reversibilidade. Alguns professores acham que podem ensinar as crianças a se tornarem conservadoras, mas na verdade isso é impossível, pois é uma tarefa individual que não depende de ensino direto. Unidade 1 • Características do Pensamento Aritmético22/111 Referências BASTOS, J. A. O cérebro e a matemática. São José do Rio Preto: Edição do autor, 2007. KAMII, C. A criança e o número. Campinas: Papirus, 1984. PIAGET, J.; SZEMINSKA, A. A gênese do número na criança. 2. ed. Rio de Janeiro: Zahar, 1975. TOLEDO, M.; TOLEDO, M. Teoria e prática da matemática: como dois e dois. São Paulo: FTD, 2009. WYNN, K. Addition and subtraction by human infants. Nature, n. 358, p. 749-750, 1992. 23/111 Assista a suas aulas Aula 1 - Tema: O Cérebro e a Matemática - Bloco I Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ f690a95ea863e18611835d9951ce0673>. Aula 1 - Tema: Desenvolvendo Habilidades Matemáticas - Bloco II Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f- 1d/2094488a8e0ed35ba736f414895e91c3>. 24/111 Assista a suas aulas Aula 1 - Tema: A Construção dos Números - Bloco III Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ be15ee89dc70223374d8bc48ec66db30>. Aula 1 - Tema: Conservação de Quantidades - Bloco IV Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/pA- piv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/66f- de825245448effe70626b4650670b>. 25/111 1. Em qual faixa etária a criança desenvolve o pensamento lógico- matemático? a) Entre 5 e 6 anos. b) Entre 11 e 12 anos. c) Entre 6 e 7 anos. d) Acima dos 2 anos. e) Na adolescência. Questão 1 26/111 2. As pesquisas indicam que os números e as quantidades são processados: a) No hemisfério direito do cérebro. b) No hemisfério esquerdo do cérebro. c) No hemisfério dominante na linguagem. d) Em ambos os hemisférios do cérebro. e) Nos lobos occipitais. Questão 2 27/111 3. O processo denominado subitization: a) É a habilidade de realizar a operação de subtração. b) É a habilidade de reconhecer a quantidade de pequenos objetos sem consciência do processo de contagem. c) É a habilidade de fazer operações matemáticas complexas. d) É a capacidade que o bebê de 8 meses tem de raciocinar que dois objetos não podem estar no mesmo lugar ao mesmo tempo. e) Nenhuma das anteriores. Questão 3 28/111 4. No desenvolvimento das habilidades em matemática, a habilidade para contar surge: a) Antes desenvolvimento do conceito de número. b) Depois do desenvolvimento do conceito de número. c) Depois do desenvolvimento da aritmética. d) Depois da compreensão da comutatividade. e) Juntamente com a compreensão da complementaridade. Questão 4 29/111 5. Segundo Piaget, a conservação de quantidades: a) Depende da condição de discretização. b) Depende da capacidade de reversibilidade. c) Só é obtida depois da compreensão do conceito de número. d) Depende da condição de continuidade. e) Acontece no período pré-operatório. Questão 5 30/111 Gabarito 1. Resposta: C. No período operatório entre 6 e 7 anos. 2. Resposta: D. Em ambos os hemisférios, mas de forma diferente. 3. Resposta: B. Crianças podem realizar cálculos simples aos 6 meses a partir de um processo denominado subitization que é a habilidade de reconhecer a quantidade de pequenos objetos sem consciência do processo de contagem. 4. Resposta: B. Depois do desenvolvimento do conceito de número. 5. Resposta: B. A conservação de quantidades depende de uma condição mental que Piaget chama de reversibilidade. 31/111 Unidade 2 Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico Objetivos 1. Você já aprendeu na aula anterior uma das características do pensamento matemático: a aritmética. Nesta aula você verá os demais aspectos: as características algébrica, probabilística, combinatória e geométrica. Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico32/111 Introdução Para que o professor tenha sucesso na organização de situações que permitam que as crianças explorem a matemática, é imprescindível que ele conheça os processos fundamentais básicos de construção do pensamento matemático, nas suas diversas áreas: álgebra, aritmética, probabilidade e geometria. Dessa forma, como já foi iniciado o estudo do pensamento aritmético na aula anterior, você vai estudar as características do pensamento algébrico, probabilístico e geométrico. 1. Características do Pensamen- to Algébrico Como você conceitua álgebra? Ou melhor, o que você entende por álgebra? Vamos tentar responder a essas questões e procurar compreender um pouco mais sobre o que é o pensamento algébrico. Em matemática, a álgebra está vinculada à aprendizagem de regras para a manipulação de símbolos, simplificação de expressões algébricas e resolução de equações. Tal conceito conduz os estudantes a elaborarem uma opinião de que a álgebra estudada na escola não tem relação com a vida cotidiana nem outros conhecimentos matemáticos. Existe uma grande preocupação dos professores com a questão da fluência no uso da linguagem formal algébrica, de forma que essa fluência signifique aprendizagem da álgebra. O foco dos professores nessa questão capacita Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico33/111 os alunos a encontrar a solução de equações, entretanto os mesmos alunos são incapazes de utilizar as equações na resolução de problemas. Os estudantes, em muitos casos, memorizam as regras e os procedimentos acreditando que isso representea essência da matemática (KIERAN, 1992). As pesquisas sobre o ensino da álgebra mostram que é muito importante que os alunos percebam o valor dela como um instrumento para a compreensão, expressão e comunicação de conexões, argumentos, deduções e provas. Nesse aspecto, pode-se considerar que a aprendizagem da manipulação de símbolos seja um aspecto importante. Pode-se dizer que existe uma forma algébrica de pensar e uma forma de escrita algébrica, classificando o aprendizado da álgebra em duas etapas. A primeira seria o raciocínio algébrico que trata das estratégias aprendidas e utilizadas dentro e fora da escola, mas sem a necessidade de uma formalização algébrica. A segunda refere-se à aprendizagem formal da álgebra, bastante utilizada e caracterizada pela representação simbólica de variáveis, de valores desconhecidos etc. Assim, conclui-se que o pensamento algébrico é um conjunto de habilidades cognitivas que vão desde a representação até a resolução de problemas, passando pela análise matemática de situações, utilizando conceitos algébricos como base. Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico34/111 2. Características do Pensamen- to Probabilístico e Combinatório Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) sugerem que já nas séries iniciais sejam desenvolvidas atividades relacionadas a assuntos do cotidiano dos alunos, sempre partindo de situações- problema que possam desenvolver um estudo investigativo, proporcionando ao aluno a oportunidade de elaborar suas próprias hipóteses.Link Conhecer as características do pensamento algébrico pode auxiliar o professor na sua tarefa docente. Disponível em: <http://www.projetos. unijui.edu.br/matematica/cd_egem/ fscommand/CC/CC_10.pdf> Link O ensino da probabilidade e da estatística na Educação Infantil e nas séries iniciais do Ensino Fundamental tem sido tema de discussões nos congressos de educação matemática. O Indicador Nacional de Analfabetismo Funcional aponta para um alto índice de desconhecimento da população sobre o assunto. Disponível em: <http://acaoeducativa. org.br/wp-content/uploads/2016/09/ INAFEstudosEspeciais_2016_ Letramento_e_Mundo_do_Trabalho.pdf> Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico35/111 O objetivo do desenvolvimento do pensamento probabilístico e combinatório na sala de aula é o de que o estudante possa desenvolver algumas noções de probabilidade e estatística, além de estabelecer relações, observar e fazer previsões. No trabalho pedagógico com os alunos do Ensino Fundamental é comum observarmos que eles apresentam muito mais dificuldades em aplicar noções probabilísticas do que outros conceitos matemáticos. Pesquisas indicam que isso se deve à dificuldade em pensar no enfoque de quantificar o azar (CASTRO, 1999). Segundo Sáenz de Castro, a concepção de probabilidade não é natural nem intuitiva, mas fruto de reflexão. Para o desenvolvimento do pensamento probabilístico nos adolescentes, muitas ações didáticas necessitam ser realizadas com os alunos, pois pouca ou nenhuma experiência probabilística é observada e/ou experienciada por eles no cotidiano. De posse dessa informação, especialistas na área buscam meios de solucionar o problema, pois acreditam que o ensino da estatística e da probabilidade seja de extrema importância para a sociedade, uma vez que elas têm relação direta com a interpretação das informações, as tomadas de decisões profissionais e pessoais e a maneira de analisar e julgar situações do dia a dia. Assim, faz-se necessário que os alunos sejam capazes de ler e compreender dados e saibam analisá-los Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico36/111 e contextualizá-los para utilizá-los na vida pessoal e futuramente na profissional. Alguns pesquisadores argumentam sobre a necessidade de um ensino frequente e significativo para o aluno, de forma que sejam apresentadas a ele situações de seu interesse. Segundo Lopes e Curi (2008), o processo de ensino e aprendizagem de probabilidade deve ser baseado em resoluções de problemas de forma que a probabilidade seja mais do que um veículo para o ensino de matemática, ela deve possibilitar o reforço de conhecimentos e ajudar a superar os desafios cotidianos. Ainda segundo as autoras, ela deve auxiliar o desenvolvimento de várias habilidades, especialmente o raciocínio lógico, levando as pessoas a serem capazes de tomar suas próprias decisões. 2.1. O Desenvolvimento do Pensamento Probabilístico e Combinatório no Contexto da Sala de Aula Segundo os PCNs, estar alfabetizado atualmente supõe saber ler e interpretar dados apresentados de maneira organizada e construir representações para formular e resolver problemas que impliquem o recolhimento de dados e a análise de informações. Sabe-se que uma das grandes demandas sociais relaciona-se ao pensamento probabilístico e combinatório. Muitas Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico37/111 informações apresentadas nos meios de comunicação contêm uma enorme quantidade de dados, e a leitura e interpretação desses dados é hoje fundamental para compreender fatos, fazer previsões e tomar decisões. Desde muito cedo as crianças mostram seu interesse por jogos. Nessas situações são aprendidos processos de contagem de pontos, análise das diferentes jogadas, observação do comportamento dos adversários, previsão de jogadas que sejam mais ou menos favoráveis. Além disso, no contato com objetos da sua realidade, a criança aprende a organizá-los, colecioná-los e classificá- los em procedimentos por ela mesma estabelecidos. Todos esses procedimentos colaboram para o desenvolvimento do pensamento probabilístico e preparam a criança para conseguir coletar, analisar, interpretar e compreender dados numa situação que lhe seja proposta. A construção de tabelas e gráficos é fundamental para a descoberta de propriedades que facilitem a formulação de raciocínios de forma a permitir que ela elabore hipóteses, estabeleça conclusões e finalize com a tomada de decisões. Pesquisadores consideram que há três níveis progressivos para compreensão e construção do pensamento probabilístico (TOLEDO; TOLEDO, 2009): • 1º nível de compreensão: Desenvolvimento de habilidades Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico38/111 necessárias à coleta de dados e à construção de alguns tipos de tabelas e gráficos. Desenvolvimento de habilidades de leitura e decodificação dos dados para responder a questões simples e diretas. • 2º nível de compreensão: Leitura dos dados em situações que requerem comparações e a utilização de alguns conceitos estatísticos. • 3º nível de compreensão: Análises e previsões, a partir da forma de distribuição da variável considerada. A redução dos dados a apenas um ou dois valores que sejam representativos de toda a série, como média e amplitude. 3. Características do Pensamen- to Geométrico Desde os primeiros dias de vida a criança recebe estímulos sensoriais (por meio da visão, audição, tato) que possibilitam a ela conhecer o mundo de formas onde ela vive. Entretanto, a maioria dos currículos escolares de geometria deixa de explorar a capacidade de percepção espacial da criança. Esse panorama começa a ser modificado, pois há algum tempo existe uma preocupação em valorizar alunos cujo raciocínio é voltado mais para aspectos espaciais doque algébricos. Além disso, a geometria tem mostrado ser um campo rico para o desenvolvimento do Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico39/111 raciocínio, em problemas que necessitam de visualização e manipulação de figuras geométricas, bem como da criatividade através da composição dessas figuras. Deve-se perceber e valorizar os alunos que têm habilidades de raciocínio geométrico para que a geometria possa ser trabalhada adequadamente com eles, obtendo o melhor desempenho. 3.1. Construindo Relações Es- paciais A construção da noção de espaço pela criança requer uma longa preparação. Ela se efetua pela passagem do egocentrismo à descentração, o que significa que a criança que antes localizava objetos utilizando seu próprio corpo como referência passa a localizá-los a partir de relações estabelecidas entre eles pela coordenação de diferentes pontos de vista ou de um sistema de coordenadas. A construção dessa noção é feita por etapas. Inicialmente, para a criança, o espaço (dentro, fora, em cima, embaixo, próximo, distante) é vivido, ou seja, ela o constrói através dos sentidos (visão, tato etc.) e de seus próprios deslocamentos (engatinhar, rodar, andar). Com cerca de 2 anos de idade ela começa a construir o espaço representativo: as ações executadas já são interiorizadas, mas a criança não consegue representá-las antes de executá-las concretamente. Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico40/111 Faz-se necessária uma distinção entre o espaço representativo e o espaço perceptivo. O espaço perceptivo constrói- se no contato direto da criança com o objeto. O espaço representativo, na ausência do contato direto. Por essa razão, as crianças discriminam formas geométricas simples bem mais cedo do que as reproduzem graficamente. Por exemplo, o losango é reconhecido e discriminado pela criança por volta dos 4 anos, muito antes de ser representado graficamente, por volta dos 7 anos, pois sua construção requer concepções geométricas dos diferentes elementos da figura (lados e ângulos) que não foram elaborados pelas crianças de menos idade, demonstrando que não é suficiente a simples percepção para a construção da noção de espaço. Cronologicamente o homem começou a geometrizar pela necessidade de reconstruir fronteiras em terras, de construir moradias e artefatos, de navegar, de se orientar etc. Após muitos séculos, o conhecimento geométrico foi organizado por Euclides, na Grécia, no século II a.C., e chamado de geometria euclidiana, presente nos livros didáticos. No século XVII, foi desenvolvida a geometria projetiva, e finalmente no século XX a geometria topológica. Segundo Piaget, a percepção do espaço pela criança começa pela percepção de objetos por meio da imagem visual, depois ela consegue pegar o que vê e seu espaço é ampliado; em seguida, ela consegue deslocar-se por entre os objetos, e seu Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico41/111 espaço é ampliado ainda mais, pois nessa noção de espaço tanto ela como o objeto fazem parte do ambiente espacial; e por fim a criança chega a perceber-se como um objeto a mais no espaço. As crianças iniciam o processo de domínio das relações espaciais pela geometria topológica, por meio de noções básicas de vizinhança, contorno, ordem, separação, continuidade. É a geometria do objeto observado. Na fase seguinte, da geometria projetiva, a criança começa a perceber que as formas e dimensões dos objetos dependem do ponto de vista de quem os observa. Em seguida, na fase da geometria euclidiana, há a percepção de que o espaço é constituído de objetos e do próprio observador, ambos móveis. A criança entra nessa fase quando percebe que ângulos, distâncias e formas são conservados mesmo quando as figuras estão ou foram submetidas a movimentos de translação, rotação ou reflexão. Pode-se introduzir nessa fase a medição de entes geométricos segundo a conceituação matemática. A aquisição do conhecimento espacial pela criança se dá, então, na seguinte ordem: 1º Topológico. 2º Projetivo. 3º Euclidiano. E na escola, em que ordem os conhecimentos geométricos são apresentados às crianças? Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico42/111 O grande objetivo da geometria é fazer com que a criança passe do espaço vivenciado para espaço pensado. No primeiro, a criança observa, manipula, decompõe e monta, enquanto no segundo ela operacionaliza, constrói um espaço interior fundamentado no raciocínio, ou seja, é a passagem do concreto para o abstrato. Assim, como as pesquisas têm indicado que as crianças de 6 e 7 anos interpretam o espaço de modo topológico, devemos iniciar o estudo do espaço geométrico justamente pela topologia. Para saber mais A Teoria de van Hiele ou o Modelo de van Hiele constitui uma teoria do ensino e da aprendizagem de geometria, elaborada pelo casal holandês Dina van Hiele-Geldof e Pierre van Hiele na Universidade de Utrecht em 1957 com o objetivo de melhorar a aprendizagem em geometria. Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico43/111 Glossário Raciocínio algébrico: trata das estratégias aprendidas e utilizadas dentro e fora da escola, mas sem a necessidade de uma formalização algébrica. Álgebra formal: bastante utilizada e caracterizada pela representação simbólica de variáveis, de valores desconhecidos, etc. Questão reflexão ? para 44/111 Elabore um texto explicando o que você compreendeu sobre os níveis progressivos para compreensão e construção do pensamento probabilístico, e a ordem de aquisição do conhecimento espacial pelas crianças. 45/111 Considerações Finais (1/2) A álgebra está vinculada à aprendizagem de regras para a manipulação de símbolos, simplificação de expressões algébricas e resolução de equações. O pensamento algébrico constitui-se de um conjunto de habilidades cognitivas que vão desde a representação até a resolução de problemas, passando pela análise matemática de situações, utilizando conceitos algébricos como base. O objetivo do desenvolvimento do pensamento probabilístico e combinatório na sala de aula é o de que o estudante possa desenvolver algumas noções de probabilidade e estatística, além de estabelecer relações, observar e fazer previsões. Para o desenvolvimento do pensamento probabilístico nos adolescentes, são necessárias muitas ações didáticas, pois pouca ou nenhuma experiência probabilística é observada e/ou experienciada por eles no cotidiano. 46/111 Pesquisadores consideram que há três níveis progressivos para a compreensão e construção do pensamento probabilístico. O espaço perceptivo se constrói no contato direto da criança com o objeto. O espaço representativo, na ausência do contato direto. Por essa razão as crianças discriminam formas geométricas simples bem mais cedo do que as reproduzem graficamente. A aquisição do conhecimento espacial pela criança se dá na seguinte ordem: topológico, projetivo e euclidiano. Considerações Finais (2/2) Unidade 2 • Características do Pensamento Matemático: o Pensamento Algébrico, Probabilístico e o Geométrico47/111 Referências CASTRO, C. Sáenz de. Materiales para la enseñanza de la teoría de probabilidades: propuesta de un modelo teórico. Madrid: Universidad Autônoma de Madrid, 1999. KIERAN, C. The learning and teaching of school algebra. In: GROWS, D. A. (Ed.). Handbook of research on mathematicsteaching and learning. Nova York: MacMillan, 1992. p. 390-419. LOPES, C. E.; CURI, E. Pesquisas em educação matemática: um encontro entre a teoria e a prática. São Carlos: Pedro & João Editores, 2008. LORENZATO, S. Educação infantil e percepção matemática. São Paulo: Autores Associados, 2006. TOLEDO, M.; TOLEDO, M. Teoria e prática da matemática: como dois e dois. São Paulo: FTD, 2009. PIAGET, J.; SZEMINSKA, A. A gênese do número na criança. 2. ed. Rio de Janeiro: Zahar, 1975. 48/111 Assista a suas aulas Aula 2 - Tema: Características do Pensamento Algébrico - Bloco I Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ 9c08607a59d91b34ab2b5f54dcebb607>. Aula 2 - Tema: Características do Pensamento Probabilístico e Combinatório - Bloco II Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f- 1d/72113211c66cbc6e921e8df48f0cd9b0>. 49/111 Assista a suas aulas Aula 2 - Tema: O Desenvolvimento do Pensamento Probabilístico e Combinatório no Contexto da Sala de Aula - Bloco III Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ 68cb5b57a231251bb76c318375e34cda>. Aula 2 - Tema: Construindo Relações Espaciais - Bloco IV Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f- 1d/4b6025e905d37c74e65288603b1b74ac>. 50/111 1. A aquisição do conhecimento espacial pela criança dá-se na seguinte or- dem: a) Topológico, Projetivo e Euclidiano. b) Projetivo, Topológico e Euclidiano. c) Euclidiano, Projetivo e Topológico. d) Euclidiano, Topológico e Projetivo. e) Projetivo, Euclidiano e Topológico. Questão 1 51/111 2. Qual o número de níveis progressivos para compreensão e construção do pensamento probabilístico? a) 2 níveis. b) 1 nível. c) 5 níveis. d) 4 níveis. e) 3 níveis. Questão 2 52/111 3. O aprendizado da álgebra por ser dividido em: a) 1 etapa. b) 3 etapas. c) 4 etapas. d) 2 etapas. e) 5 etapas. Questão 3 53/111 4. Pode-se dizer que o espaço representativo: a) É igual ao espaço perceptivo. b) Dá-se pelo contato direto com o objeto. c) Dá-se na ausência do contato direto com o objeto. d) Aparece antes do espaço perceptivo. e) Surge juntamente com o espaço perceptivo. Questão 4 54/111 5. Podemos dizer que, cronologicamente, a geometria foi sistematizada na seguinte ordem: a) Topológica, Euclidiana e Projetiva. b) Euclidiana, Projetiva e Topológica. c) Projetiva, Topológica e Euclidiana. d) Projetiva, Euclidiana e Topológica. e) Topológica, Projetiva e Euclidiana. Questão 5 55/111 Gabarito 1. Resposta: A. Pode-se ordenar a aquisição do conhecimento espacial pela criança da seguinte maneira: primeiro, Topológico; segundo, Projetivo; e terceiro: Euclidiano. 2. Resposta: E. São 3 níveis: coleta de dados, leitura dos dados e análise e previsões. 3. Resposta: D. Em duas etapas. A primeira é o raciocínio algébrico e a segunda refere-se à aprendizagem formal da álgebra. 4. Resposta: C. O espaço representativo se constrói na ausência do contato direto com o objeto. 5. Resposta: B. Geometria euclidiana, século II a.C.; geometria projetiva, no século XVII; geometria topológica, no século XX. 56/111 Unidade 3 O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático Objetivos 1. Nesta aula você verá as três formas de conhecimento propostas por Piaget. Você estudará ainda como se dá o desenvolvimento da inteligência e os períodos que compreendem esse desenvolvimento. Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático57/111 Introdução O que você pensa a respeito do que é a inteligência? Muitas definições podem ser dadas. Para o pesquisador suíço Jean Piaget, um dos grandes pensadores do século XX, falar de inteligência é tratar do pensamento lógico-matemático. Faz- se então necessário estudar como se dá o desenvolvimento do pensamento lógico-matemático na criança e as fases compreendidas nesse desenvolvimento. 1. O Conhecimento Humano Piaget identifica três grandes formas de conhecimento: • Aqueles que advêm da experiência, chamados de conhecimentos físicos. Por exemplo, a cor de um objeto, o material de que ele é feito, o peso, o tamanho. • Aqueles ligados a mecanismos hereditários, ou de conhecimento social, como dizer “alô” quando atendemos ao telefone e saber o nome de quem descobriu o Brasil. Esse tipo de conhecimento só pode ser adquirido por transmissão, muitas vezes sendo arbitrário. • Os resultantes de ações ou relações que o sujeito estabelece com objetos, que é chamado de conhecimento lógico-matemático. Por exemplo, ao observar duas bolas, uma azul e uma vermelha, a criança pode perceber a forma delas (conhecimento físico), aprender que se chamam “bolas” Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático58/111 (conhecimento social) e pode pensar que são iguais (ambas são bolas) ou pensar que são diferentes (uma é azul e outra é vermelha). Essa semelhança ou diferença foi criada na mente da criança no momento em que ela relacionou os objetos “bolas”. 2. O Desenvolvimento da Inteli- gência Segundo Piaget, falar de inteligência significa falar do pensamento lógico- matemático, considerando não apenas os seus conteúdos, mas especialmente suas estruturas e funções. A inteligência envolve processos qualitativos e não se define ao absoluto, ou seja, não se qualifica uma pessoa como tendo ou não tendo inteligência, pois a inteligência é relativa a um dado nível de desenvolvimento. Piaget concebe o desenvolvimento como um processo contínuo de organização e reorganização estrutural em que as estruturas de conhecimento sofrem desequilíbrios e reequilíbrios constantes, diferenciando-se umas das outras e integrando-se, sempre em direção a um melhor equilíbrio ou equilibração majorante (CHAKUR, 2002). O desenvolvimento para Piaget constitui- se num processo natural, na medida em que a sequência de aquisições mostra-se constante, sem ligações necessárias com idades cronológicas fixas. Entretanto, isso não impede a existência de faixas etárias Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático59/111 correspondentes ao aparecimento de certas aquisições. Acelerações e atrasos possíveis em relação a esses marcos devem-se predominantemente ao meio social e à experiência do sujeito, ou seja, à qualidade de suas interações com o ambiente físico e social. Pode-se caracterizar também o desenvolvimento como um processo espontâneo, uma vez que as estruturas de conhecimento são adquiridas sem necessidade de intervenção deliberada, o que é diferente do observado, por exemplo, no caso da educação. Segundo Chakur (Ibid.), baseada nos trabalhos de Piaget, três fatores determinam o desenvolvimento da inteligência: 1. Fator biológico. 2. Fator ambiental. 3. Fator denominado por Piaget de equilibração. O fator biológico é representado pela hereditariedade. No que interessa à inteligência, há dois tipos de hereditariedade: um tipo específico e outro geral. A hereditariedade específica caracteriza- se pelas estruturas físicas como a visão e a audição e também por esquemas comportamentais primitivos, visíveis em seu estado biológico puro apenas nos primeiros dias após o nascimento, como, por exemplo, o ato de sugar. O papel da hereditariedade específica no Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático60/111 desenvolvimento da inteligência é mais limitador do que propulsor. A hereditariedade geral refere-se, segundoPiaget, a todo ser vivo e não apenas ao homem, a duas tendências básicas: • A organização do mundo que o rodeia, de acordo com as estruturas cognitivas de que dispõe no momento. • A tendência a adaptar-se, do modo mais equilibrado possível às características desse mundo. A adaptação torna-se possível por meio de duas funções opostas e complementares: a assimilação e a acomodação. A assimilação permite ao sujeito conservar suas estruturas cognitivas quando lida com o objeto ao seu modo. Já a ação acomodadora é a que permite que essas estruturas sofram modificações. Assim, a hereditariedade, ao passo que impõe algumas limitações, também abre possibilidades ao funcionamento da inteligência. O fator ambiental fornece conteúdos que alimentam as estruturas cognitivas, mas também fornece pressões e perturbações que ameaçam o equilíbrio alcançado. O ambiente é importante não apenas pelo contato com objetos físicos, mas porque um ambiente rico de estímulos garante uma velocidade de aquisições de ótimo nível, requerendo, contudo, a participação do indivíduo. Assim, o indivíduo interage com o ambiente físico e social, embora Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático61/111 essa interação não seja automática, pois os objetos e circunstâncias são percebidos e compreendidos diferentemente conforme a etapa de desenvolvimento que se encontre o sujeito. Finalmente, o processo de equilibração é definido como um processo geral que, em grandes linhas, vem por meio de compensações ativas às perturbações exteriores e que assume a forma de uma sequência de estádios, na qual cada sequência alcançada mostra-se necessária à seguinte, que por sua vez reorganiza a anterior em novas bases. 3. Períodos de Desenvolvimento da Inteligência Piaget propõe três períodos para o desenvolvimento intelectual dos indivíduos: • Período Sensório-Motor. • Período Operacional Concreto. • Período Operacional Formal. O Período Sensório-Motor proposto por Piaget cobre os primeiros dois anos de vida e caracteriza-se pelas ligações entre percepções e movimentos presentes nos bebês. É composto por seis estádios: Estádio 1 – Exercícios reflexos (até 1 mês). Ao nascer, o bebê humano parece Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático62/111 ser o menos evoluído e o mais desprovido de tudo, entre todos os animais: não se locomove, não se comunica, não pode se defender de perigos e necessita de outras criaturas humanas para o seu cuidado e nutrição. É munido apenas de reflexos, como o da sucção e o palmar, rapidamente submetidos a exercícios com objetos variados, com os quais o bebê entre em contato, assim como com figuras humanas que lhe oferecem os necessários cuidados. Mas o bebê reage indistintamente a objetos e pessoas (não existe um eu diferenciado do objeto externo e muito menos de outra pessoa), de modo que é incapaz de diferenciar entre as próprias ações e as coisas e pessoas às quais essas ações se aplicam. Estádio 2 – Reações circulares primárias (de 1 a 4 meses). Na medida em que as formas de conduta reflexa começam a se coordenar umas com as outras, aparecem os primeiros hábitos, em função da ocorrência de várias repetições das ações, bem como dos estados alternados de prazer e desprazer que o bebê experimenta. É uma fase em que o bebê consolida os seus reflexos, ao mesmo tempo em que os modifica através do exercício, como na conduta de chupar o polegar. As reações são centradas, ainda, no próprio corpo da criança e são autorreforçáveis (circulares). Continuam não existindo realidade objetiva, espaço, tempo, nem sinais de permanência do objeto – saber que o objeto existe independentemente Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático63/111 da percepção ou ação sobre ele, o que é passível de constatação pela indiferença do bebê em buscar algo que lhe sai do campo de visão. Mas é nessa época que aparece o sorriso, como a primeira indicação de reconhecimento da figura humana enquanto fonte de sensações agradáveis. Estádio 3 – Reações circulares secundárias (de 4 a 8 meses). As reações desta fase são centradas no objeto (secundárias). Observa-se, por exemplo, que a sucção, que inicialmente funcionava como um mero reflexo, é utilizada sem qualquer relação com a necessidade de alimentação, servindo como atividade de exploração do mundo. Neste caso, sugar um objeto é um meio de saber como ele se comporta. Inicia-se aqui também a diferenciação entre o próprio corpo e os mundos físico e humano que rodeiam o bebê. Ao final do estádio, o bebê já é capaz de procurar um objeto que deixou cair ou de tomar em suas mãos algo semiescondido. Mas essa noção primitiva de permanência do objeto continua sendo subjetiva, ligada à própria ação. Um tipo de casualidade mágico, fenomenista, marca as aquisições deste estádio, quando a causa da ocorrência de algo é assimilada a uma intenção eficaz, sendo o efeito o fenômeno percebido. O bebê pode repetir a ação de puxar um barbante ou um cordão qualquer ao seu alcance para provocar um barulho ou movimento de um brinquedo localizado no outro cômodo, como se a própria ação tivesse o poder mágico de produzir eventos Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático64/111 à distância e em qualquer situação. O bebê nesta fase já é capaz de imitar um movimento que viu alguém realizar em sua presença, mas apenas se conseguir ver a si mesmo realizando o movimento – pode dar tchau e bater palmas, por exemplo, mas não piscar os olhos, pois faz o que pode ver no próprio corpo. Estádio 4 – Coordenação de esquemas secundários (de 8 a 12 meses). A busca ativa do objeto desaparecido, mas sem que haja coordenação dos seus sucessivos deslocamentos, conduz ao que se chama de superpermanência do objeto: um objeto que foi repetidamente escondido sob A, e aí buscado pelo bebê, é escondido sob B, situado em outra posição, e a criança continua procurando sob o anteparo original A, desconsiderando o deslocamento. Resulta então uma espécie de permanência do objeto ligado ao contexto, em que o objeto continua no mesmo lugar mesmo após ser removido. Duas condutas revelam um avanço da ação intencional e da causalidade, mas também da separação possível entre os meios (ações intermediárias) e fins (resultados buscados). Ao invés da ação mágica anterior, o bebê é capaz de deslocar a mão do adulto para que ele faça um brinquedo soar ou mover-se e assim reproduzir o que vira ou ouvira. É ainda neste momento que se iniciam as diferenciações no interior do mundo humano: as reações de estranhamento a figuras não familiares tornam-se Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático65/111 sistemáticas, e a figura materna é reconhecida pelo bebê como alguém distinto de si mesmo e de outras pessoas. Estádio 5 – Reações circulares terciárias (12 a 18 meses). Nesta fase, a capacidade cada vez maior de locomover-se sozinho amplia enormemente o campo de ação da criança, tornando possíveis novos conhecimentos, experimentações, sensações e certa autonomia. Ações repetitivas, antes centralizadas no próprio corpo, e em seguida no resultado exterior produzido, passam a sofrer variações e a criança volta o seu interesse pela novidade, antes que pela ação própria. São notáveis aqui as experiências para ver, condutas que o bebê desta fase aparenta ao cientista adulto em seu trabalho de experimentação. O bebê ensaia, tateia, explora sistematicamente os objetos do ambiente, variando a cada vez sua ação, de modo a descobrir variação nos efeitos que produz. Ao invés, por exemplo, de repetir o padrão “agarrar e soltar” um objeto sem procurá-loquando cai e desparece do seu campo de visão (estádio 2), ou de se interessar pelo próprio ato de soltar o objeto buscando agarrá-lo novamente (estádio 3), nesta fase o bebê não está mais interessado nem pelo objeto nem pela própria ação, mas atenta para o fenômeno da queda, variando suas ações a fim de explorar como pode conseguir novas posições com a queda do objeto. Por outro lado, a busca do objeto desaparecido, embora se manifestando de Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático66/111 maneira sistemática, apenas é possível se o bebê conseguir ver o caminho que seguiu o objeto até o seu desaparecimento. Se uma bola, ao rolar, desaparecer em determinado ponto, o bebê irá procurá-la seguindo o seu deslocamento até esse ponto, sendo incapaz de imaginar os caminhos possíveis provocados pela intervenção de algum obstáculo. Outras condutas aparecem nesta fase, algumas realizadas com dificuldade, outras por ensaio e erro, tais como as do desvio (possibilidade de atingir um objetivo por caminhos diferentes), do suporte (aproximar para si um objeto puxando o seu apoio), do bastão (trazer para perto de si um objeto com o auxílio de uma vara) e do barbante (usar um barbante para puxar um objeto para perto de si). Na área de imitação, a criança é capaz de reproduzir fielmente um novo modelo, mas apenas se este estiver presente. É também nesta fase que a aquisição da linguagem torna-se mais sistemática e a criança mostra-se mais habilidosa na capacidade de imitar novos sons. Estádio 6 – Invenção de novos meios por combinação mental (18 a 24 meses). Neste último estádio, todas as condutas descritas anteriormente se consolidam, deixando a criança preparada para as futuras aquisições. As ações antes realizadas de modo manifesto começam a interiorizar-se. Não se pode dizer que essa combinação mental seja pensamento propriamente dito, visto que não há, na verdade, representação. Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático67/111 Nesse caso, a criança pensa através de movimentos perceptíveis. A criança também se torna capaz de buscar o objeto desaparecido reconstruindo os deslocamentos possíveis, mesmo aqueles não visíveis, conseguindo ter uma imagem do seu percurso. Essa conquista marca a aquisição do que Piaget chama de esquema do objeto permanente, primeiro invariante adquirido no desenvolvimento da inteligência. A criança é capaz igualmente de inferir uma causa a partir do seu efeito e antecipar um efeito partindo de sua causa. E a imitação torna-se diferida, ou seja, realizada na ausência do modelo. O Período Operacional Concreto comporta dois subperíodos: o pré- operatório e o operatório-concreto. O concreto aqui significa que a criança nesse período será capaz de operar sobre objetos física ou mentalmente manipuláveis. O estádio pré-operatório vai dos 2 até 7 ou 8 anos de idade. Um traço bastante geral da criança nesta etapa é o que Piaget chama de egocentrismo. Se, por exemplo, encontra-se de frente para outra pessoa, ela pensará que sua mão direita corresponde à mão direita dessa pessoa, incapaz de realizar mentalmente uma rotação. A criança deste estádio centra-se em estados e é incapaz de coordená-los com transformações, assimilando a mudança de aparência à mudança de identidade. Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático68/111 Os porquês são a tônica da criança desta fase, mostrando que a ela não diferencia o porquê físico (“por que o dia é amarelo e a noite é preta?”) e o porquê psicológico (“por que você me manda tomar banho antes de ir para a escola?”). Mas o que é mais marcante é a irreversibilidade, a incapacidade de fazer mentalmente desvios e retornos, de chegar ao ponto de partida por caminhos diversos. Ela não consegue coordenar mentalmente ações de reunir e separar, nem recíprocas do tipo “mais alto e menos largo”. Num problema em que estão em jogo relações transitivas do tipo “A é menor que B” e “B é menor que C”, ela não sente a necessidade lógica de deduzir que “A é menor que C”. O estádio das operações concretas vai dos 7 ou 8 anos até 11 ou 12 anos. Enquanto na etapa anterior a tarefa da criança era a conquista e domínio do símbolo, a criança desta etapa deve dominar operações, sendo classes, operações e números as principais. O egocentrismo é superado nesta fase. Assim, a criança já compreende que seu pensamento não é escutado pelos outros e que a sua própria posição é relativa e não é a mesma quando vista da perspectiva do outro. O mais marcante nesta fase é a capacidade de reversibilidade, que é a habilidade de um indivíduo fazer e refazer a mesma ação. Assim, num experimento sobre conservação de quantidade de matéria, Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático69/111 apresenta-se duas bolinhas iguais de massa de modelar, pedindo à criança para compará-las e dizer se são iguais ou diferentes em quantidade de massa. Após a constatação da igualdade, estira-se uma das bolinhas para formar uma “salsicha” ou aperta-se para formar uma “bolacha” e pergunta-se à criança se a quantidade de massa é a mesma ou não. A criança pré- operatória não conservará a quantidade de massa. A criança operatória conservará a quantidade de massa. O último período é denominado Período Operacional Formal, é o período que cobre a adolescência e é marcado por profundas transformações no pensamento, pois o adolescente não só é capaz de raciocinar sobre objetos físicos e manipuláveis mentalmente, como é capaz de formular hipóteses e manipular mentalmente enunciados verbais. Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático70/111 Glossário Egocentrismo: para Piaget, é a incapacidade que a criança tem de colocar-se no ponto de vista do outro. Reversibilidade: é a capacidade de um indivíduo de fazer e refazer a mesma ação. Questão reflexão ? para 71/111 Elabore um texto explicando o que você entendeu do Período Operacional Concreto. 72/111 Considerações Finais (1/2) Segundo Piaget, há três grandes formas de conhecimento: 1. Aqueles que advêm da experiência, chamados de conhecimentos físicos. Por exemplo, a cor de um objeto, o material de que ele é feito, o peso, o tamanho. 2. Aqueles ligados a mecanismos hereditários ou ao conhecimento social, como dizer “alô” quando atendemos ao telefone e saber o nome de quem descobriu o Brasil. Esse tipo de conhecimento só pode ser adquirido por transmissão, muitas vezes sendo arbitrário. 3. Os resultantes de ações ou relações que o sujeito estabelece com objetos, que é chamado de conhecimento lógico-matemático. 73/111 Três fatores determinam o desenvolvimento da inteligência: 1. Fator biológico. 2. Fator ambiental. 3. Fator de equilibração. Piaget propõe três períodos para o desenvolvimento intelectual dos indivíduos: 1. Período Sensório-Motor. 2. Período Operacional Concreto. 3. Período Operacional Formal. Considerações Finais (2/2) Unidade 3 • O Desenvolvimento do Pensamento Lógico-Matemático74/111 Referências CHAKUR, C. R. O social e o lógico-matemático na mente infantil. São Paulo: Arte & Ciência, 2002. PIAGET, J.; SZEMINSKA, A. A gênese do número na criança. 2. ed. Rio de Janeiro: Zahar, 1975. TOLEDO, M; TOLEDO, M. Teoria e prática da matemática: como dois e dois. São Paulo: FTD, 2009. 75/111 Assista a suas aulas Aula 3 - Tema: O Conhecimento Humano e o Desenvolvimento da Inteligência - Bloco I Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ 23f0420721949a76ea47ace9e830a4aa>. Aula 3 - Tema: Períodos de Desenvolvimento da Inteligência - Bloco II Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f- 1d/287b103b2914d5e462dc59ccb6868159>. 76/111 Assista a suas aulas Aula 3 - Tema: Os Estágios de Desenvolvimento 5 e 6 - Bloco III Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ b158b578e5beb77b4b362760835e9a5d>. Aula 3 - Tema: Período Operacional Concreto e Período Operacional Formal - Bloco IV Disponível em: <http://fast.player.liquidplatform.com/ pApiv2/embed/dbd3957c747affd3be431606233e0f1d/ b25f123df0f5b479e8b691ccee7f4f46>. 77/111 1. Segundo Piaget, falar de inteligência significa: a) Falar de Q.I. b) Falar das estruturas cerebrais complexas. c) Desenvolver habilidades. d) Falar do pensamento lógico-matemático. e) Ter uma mente ativa. Questão 1 78/111 2. Quais fatores determinam o desenvolvimento da inteligência segundo Piaget? a) Moral, intelectual e físico. b) Monetário, hereditário e psicológico. c) Biológico, monetário e hereditário. d) Hereditário, ambiental e biológico. e) Biológico, ambiental e de equilibração. Questão 2 79/111 3. A sequência correta de períodos para o desenvolvimento intelectual dos indivíduos é: a) Período Sensório-Motor; Período Operacional Concreto; Período Operacional Formal. b) Período Operacional Formal; Período Sensório-Motor; Período Operacional Concreto. c) Período Operacional Concreto; Período Operacional Formal; Período Sensório-Motor. d) Período Operacional Formal; Período Operacional Concreto; Período Sensório-Motor. e) Período Operacional Concreto; Período Sensório-Motor; Período Operacional Formal. Questão 3 80/111 4. A irreversibilidade é característica do: a) Estádio de reações circulares primárias. b) Estádio de reações circulares secundárias. c) Estádio de reações circulares terciárias. d) Estádio das operações concretas. e) Estádio pré-operatório. Questão 4 81/111 5. O egocentrismo é superado no: a) Estádio de reações circulares primárias. b) Estádio de reações circulares secundárias. c) Estádio de reações circulares terciárias. d) Estádio das operações concretas. e) Estádio pré-operatório. Questão 5 82/111 Gabarito 1. Resposta: D. Segundo Piaget, falar de inteligência significa falar do pensamento lógico- matemático, considerando não apenas os seus conteúdos, mas especialmente suas estruturas e funções. 2. Resposta: E. 1. Fator biológico. 2. Fator ambiental. 3. Fator de equilibração. 3. Resposta: A. Piaget propõe três períodos para o desenvolvimento intelectual dos indivíduos: • Período Sensório-Motor (até 2 anos). • Período Operacional Concreto (de 2 a 12 anos). • Período Operacional Formal (acima de 12 anos). 4. Resposta: E. A irreversibilidade é parte do estádio pré-operatório do período operacional concreto. 5. Resposta: D. Estádio das operações concretas. 83/111 Unidade 4 Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática Objetivos 1. Nesta aula você estudará as causas de rejeição dos alunos pela matemática, uma análise da formação dos professores e ainda uma breve discussão sobre um dos distúrbios associados à baixa aprendizagem em matemática: a discalculia. Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática84/111 Introdução Um dos grandes interesses dos estudiosos em educação matemática é buscar metodologias que alterem, aprimorem e melhorem o ensino e a aprendizagem da disciplina, tida, ainda, como difícil e em muitos casos rejeitada pelos discentes de todas as classes sociais e em todos os níveis de escolaridade. Os alunos culpam os professores, que por sua vez culpam os alunos e dizem fazer o máximo para seguir o planejamento, mas argumentam: se derem todo o conteúdo da disciplina, os alunos não acompanharão, formando, desse modo, um círculo vicioso. Quais seriam as causas dessa rejeição à matemática? Para entender as causas, faz-se necessário elaborar um diagnóstico das dificuldades dos alunos, o que é muito difícil devido às contradições entre as nossas cidades e nosso país, onde se observa problemas em diversas áreas, como a falta de escolas, de alimentação, de atendimento médico- hospitalar, de segurança etc. Todos esses elementos influenciam as atividades pedagógicas. 1. Causas da Rejeição à Mate- mática Quais seriam as causas da rejeição à matemática? A família, o contexto social em que os alunos estão inseridos influenciam na dificuldade em aprender matemática? A rejeição surge da dificuldade na aprendizagem ou é a Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática85/111 rejeição que leva à dificuldade em aprender matemática? A forma como o professor aborda o conteúdo influencia os alunos a rejeitar essa disciplina? Segundo pesquisadores, as principais causas encontradas para a rejeição à matemática são: • Falta de motivação do professor ao ensinar. • Falta de motivação dos alunos em aprender. • A ideia preconcebida e aceita pelos alunos de que a matemática é difícil. • O rigor da matemática. • Experiências negativas que os alunos tiveram com a matéria. • Falta de relação entre a matemática ensinada na escola e o cotidiano do aluno. • A prática do professor, as relações que ele estabelece com os alunos e a forma como ensina e avalia. Existem falas comuns a muitos alunos quanto às suas experiências desagradáveis com a matemática: • “Eu não gosto da matéria de matemática porque é muito complicada.” • “Tenho muita dificuldade com essa disciplina porque o professor acha que nós já sabemos matemática e as coisas não são dessa forma.” Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática86/111 • “Existem algumas matérias em matemática que complicam, como algumas equações que envolvem as incógnitas, frações e expressões numéricas diferentes.” • Mesmo tendo dificuldades com a matemática e não entendendo o conteúdo explicado pelo professor, os alunos reconhecem a importância da disciplina: “Quando não consigo entender nada fico muito preocupado por deixar uma coisa muito importante sem ter conhecimento”. • Alguns alunos revelam não se dedicarem ao estudo da disciplina: “Muitas vezes não entendo muito de matemática, por isso eu não me dedico a essa matéria”. • É comum em nossa sociedade ouvirmos frases de repulsa à matemática, como: “Matemática é muito difícil”, “Matemática é chata”, “Eu odeio essa matéria”. Sendo assim, uma pessoa que, desde criança, antes mesmo de entrar na escola, ouve esses e outros comentários sobre matemática, acaba se convencendo de que a disciplina é realmente difícil e passa a rejeitá-la, dizendo que não nasceu para isso e que não tem o dom, como se o gosto ou a habilidade para a matemática fosse algo que acompanhasse a pessoa ao nascer, algo inato. Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática87/111 2. Formação dos Professores em Matemática Entre os ambientes onde a educação ocorre, a escola é o principal responsável pela sistematização das aprendizagens formais dos indivíduos. Para que seja promovida a educação, é necessário que os professores, e em particular os professores de matemática, sejam capazes de: 1. Saber identificar as principais características da ciência (a matemática), de seus métodos, de suas ramificações e aplicações. 2. Conhecer a história de vida dos alunos, sua vivência de aprendizagens fundamentais, seus conhecimentos informais sobre um dado assunto,suas condições sociológicas, psicológicas e culturais. 3. 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 (BRASIL, 1998). Assim, para que um professor de matemática seja bem-sucedido em suas atividades profissionais, é necessário, mas não o suficiente, que tenha domínio dos saberes matemáticos e suas interrelações, de como ocorrem as aprendizagens de Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática88/111 diferentes conteúdos matemáticos a partir das situações distintas em que os educandos se encontram, e que tenha consciência sobre o que concebe como sendo o conhecimento matemático e sua origem. 3. As Diretrizes Curriculares para Formação de Professores Ao contemplar as características primordiais ao profissional da educação, é possível afirmar que não basta ao professor o domínio de saberes científicos e/ou pedagógicos. É necessário que o professor transforme tais potenciais em ação, requerendo, portanto, o desenvolvimento de competências. Competência, segundo Perrenoud (2000), é a faculdade de mobilizar um conjunto de recursos cognitivos (saberes, capacidades, informações etc.) para solucionar com pertinência e eficácia uma série de situações. As Diretrizes Curriculares Nacionais para Formação de Professores de Educação Básica (BRASIL, 2001) apresentam um conjunto de competências a serem desenvolvidas como base para os currículos dos cursos de formação profissional. Essas competências foram estabelecidas após a análise das atividades profissionais do professor, visando a uma formação ampla, que lhe permita a adaptação a diferentes contextos, divididas em seis grupos, a saber: Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática89/111 1. Competências referentes ao comprometimento com os valores inspiradores da sociedade democrática. 2. Competências referentes à compreensão do papel social da escola. 3. Competências referentes ao domínio dos conteúdos a serem socializados, aos seus significados em diferentes contextos e sua articulação interdisciplinar. 4. Competências referentes ao domínio do conhecimento pedagógico. 5. Competências referentes ao conhecimento de processos de investigação que possibilitem o aperfeiçoamento da prática pedagógica. 6. Competências referentes ao gerenciamento do próprio desenvolvimento profissional (BRASIL, 2001). 4. A Formação de Professores de Matemática para a Educação Infantil Considerando formação de professores de matemática para o trabalho na Educação Infantil, faz-se necessário questionar quem é esse professor e quais conhecimentos ele traz. As pesquisas indicam que os novos professores dos anos iniciais não se relacionam bem com a matemática, Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática90/111 apresentando muitas dificuldades com relação aos conteúdos básicos que deverão ensinar, pois possuem uma formação matemática bastante precária (CURI; MOURA; DUTOIT, 2004). O que realmente merece a nossa reflexão é questionar se a formação matemática dos professores de Educação Infantil supre as necessidades exigidas para esse nível de ensino. A especificidade da formação matemática do professor de Ensino Infantil deve ser levada em consideração assim como o conhecimento, a aprendizagem, o currículo e a avaliação da educação infantil são importantes. O professor deve estar continuamente investindo na sua formação, desde o curso inicial, passando pelos primeiros anos de experiência profissional e por fim a sua formação permanente, a fase da formação em serviço, incluindo todas as atividades propiciadas por instituições ou por ele mesmo para o desenvolvimento profissional e aperfeiçoamento do ensino, efetivando a formação ao longo da sua experiência. Assim, pode-se entender que o professor só vai transformar sua prática se refletir e se puder construir um conhecimento a respeito dela. Existe a grande necessidade do envolvimento do professor com o aluno no trabalho de alfabetização matemática, para que o panorama atual de aprendizagem da matemática na Educação Infantil possa ser modificado. Assim, deve-se investir urgentemente na formação continuada Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática91/111 dos professores, conscientizando-os do papel que têm na formação do aluno. A necessidade de busca constante de conhecimentos para desenvolver uma docência de qualidade nos faz questionar que os conhecimentos veiculados nos cursos de formação nem sempre geram soluções permanentes para a educação (MOURA, 1993). Um outro aspecto que se deve considerar é a situação funcional do professor. Sua realidade de exercício profissional — em que ele precisa trabalhar em três períodos — impossibilita-o de pesquisar, refletir sobre a prática e estudar mais. Essa é a realidade do nosso país e é preciso levar em conta que as diretrizes e propostas pedagógicas que os professores seguem são carregadas de valores sociais. Precisamos nos questionar: Que tipo de professores estamos formando? Qual é a educação que estamos oferecendo? Educar em matemática requer uma ação pautada em objetivos. É essa intencionalidade que é essencial nesse contexto de educação. O que passa a ser importante, por exemplo, não é mais o brinquedo e sim o ato de brincar como elemento desencadeador de situações de aprendizagem. Nesses termos, o educador infantil deve ser aquele que tem consciência dos processos de aquisição do conhecimento Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática92/111 matemático, do papel social desses conhecimentos na formação do educando e de como esse conhecimento pode ser adquirido. Além disso, ele deve ser capaz de produzir intencionalmente atividades que promovam a aquisição de conteúdos matemáticos, para isso ele deve ter uma formação matemática que lhe permita identificar no cotidiano da criança quais situações podem ser exploradas matematicamente. O professor da Educação Infantil não deve pensar que trabalhar o raciocínio lógico somente nas atividades da matemática será o suficiente, a lógica está presente em várias áreas do conhecimento. O professor deve ter a concepção de que a matemática é cultura, de forma que sua prática aponte para uma nova concepção de vida, valorizando a relação entre os homens e os elementos culturais que farão parte da formação do ser. Ensinar e aprender matemática, qualquer que seja o nível de educação, é muito mais que ensinar conteúdos sistematizados. Se houver uma tomada de consciência pelos professores da Educação Infantil, será possível entender que sua formação é síntese de três elementos: a formação, o projeto pedagógico e o conjunto de práticas sociais (ideologias, cultura etc.). Dessa forma, propicia-se ao professor o acesso a conhecimentos produzidos e a instrumentos intelectuais que lhe permitam construir seu projeto pedagógico. Unidade 4 • Análise da Formação de Professores e os Índices de Rejeição dos Alunos pela Matemática93/111 Os cursos de formação de professores devem explorar o trabalho com matemática na Educação Infantil e apresentar formas específicas de se trabalhar, por exemplo, a resolução de problemas. Assim iremos formar cidadãos, além de, como se propõe nos referenciais curriculares, desenvolver a criatividade e estimular
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