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SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO MATEMÁTICA BRUNA MAGNAGO BERNABÉ MODELO MATEMÁTICO Viçosa/MG 2017 BRUNA MAGNAGO BERNABÉ MODELO MATEMÁTICO Trabalho apresentado ao Curso de Matemática da UNOPAR - Universidade Norte do Paraná, para as disciplinas álculo Diferencial e Integral, Álgebra Linear, Modelagem Matemática e Seminário da Prática VI Viçosa/MG 2017 SUMÁRIO 1. Introdução .............................................................................................................. 4 2. Desenvolvimento .................................................................................................... 4 2.1. Construindo um modelo matemático ...................................................................... 6 3. Considerações finais .............................................................................................. 7 4. Referências ............................................................................................................ 8 1. Introdução O professor tem utilizado em sala de aula situações que fogem da realidade do aluno, sem significado algum em suas vidas, o que certamente dificultará sua participação no desenvolvimento da aprendizagem. Desta forma, tais situações apenas servirão para justificar o conteúdo estudado. Caldeira (2007) afirma que as escolas estão focadas em apenas repassar conteúdos, de forma descontextualizada, fragmentada e pouco centrada nos estudantes. Os conteúdos são trabalhados separadamente sem apresentar relação com os demais. Para Lima (2001), o maior defeito no ensino da Matemática em todas as séries escolares é a falta de aplicações para os conteúdos estudados em sala. A Modelagem Matemática surge com a necessidade do homem em dominar o meio em que vive e é tão antiga quanto a própria Matemática. Desde a construção da primeira roda até os dias atuais têm-se relatos de modelos matemáticos que muito contribuíram para a evolução da espécie humana (RENS JUNIOR, 2015). Neste contexto, a Modelagem Matemática permite uma aprendizagem diferenciada. Segundo as Diretrizes Curriculares de Matemática para as Séries Finais do Ensino Fundamental e para o Ensino Médio (DCEs), a Modelagem Matemática tem como pressuposto a problematização de situações do cotidiano, ao mesmo tempo em que propõe a valorização do aluno no contexto social, procura levantar problemas que sugerem questionamentos sobre situações da vida (PARANÁ, 2008). 2. Desenvolvimento O objetivo mais importante de um modelo é que ele permite o entender o próprio modelo de uma forma simples ou então descrever este modelo mais completamente, de modo que o modelo possa ser tao preciso quanto o mundo real. Primeiramente deve-se definir o que você deseja saber. Qual o objetivo da criação do modelo? Faça uma lista dos dados que você deseja encontrar através dele. É muito importante fazer este questionamento antes de criar um modelo para que ele corresponda às suas espectativas. Você quer prever alguma coisa? Descobrir como fazer algum ajuste? Ou o objetivo é outro? Determine quais informações você já tem e faça uma lista com esses dados. Ao fazer a lista, defina quais informações são mais relevantes e quais não são. Identifique as equações que serão úteis para encontrar a sua resposta. Quais equações e formulas serão necessárias para responder a pergunta? Como elas devem ser aplicadas? Tente ter um entendimento completo sobre como aplicar nas equações os dados que você tem. Sempre procure ver o que o que os outros já fizeram. Não há necessidade de tentar inovar se alguém já desenvolveu um modelo que se encaixa na suas necessidades. Veja livros sobre o assunto ou pergunte a um professor para saber mais sobre isso. Lembre-se apenas de ter certeza de que o modelo que você encontrou realmente servirá para o seu caso. Feita essa primeira etapa crie o seu modelo. Ao terminar a fase de identificação e planejamento, você deve conseguir criar o seu próprio modelo. Use o diagrama, os dados e qualquer otura informação para construir o modelo matemático. Lembre-se de verificar as anotações para garantir que esteja tudo certo. Teste o seu modelo. Antes de tudo, é importante verificar se os resultados do seu modelo são válidos. Aplique os seus dados para testar. Os resultados são o que você esperava? Eles fazem sentido? Ao repetir o teste os resultados se mantêm consistentes? Descubra como o modelo pode ser melhorado. Para tornar o seu modelo útil para outras aplicações, será necessário descobrir como ele pode ser melhorado. Existem variáveis que você não considerou? Existe alguma restrição que deve ser tratada? Tente encontrar a melhor forma de melhorar o modelo antes de usá-lo novamente. Para que o ensino seja viável para aplicação no ensino médio é preciso identificar conhecimentos que o aluno já tenha que torne possível a construção do modelo. Modelos que seguem equações complexas não são válidos para o ensino médio, apenas para superior, mas equações que seguem por exemplo uma tendêndia linear, tanto de crescimento como de decrescimento é uma boa alternativa para aplicação no ensino médio. 2.1. Construindo um modelo matemático Seguindo os dados apresentados na tabela abaixo, em que E é o volume de emplacamentos, em milhões, será construindo um modelo matemático. t n E 2006 1 1,93 2007 2 2,46 2008 3 2,82 2009 4 3,14 2010 5 3,51 2011 6 3,63 2012 7 3,80 2013 8 3,77 2014 9 3,50 2015 10 2,57 A dispersão dos dados segue a disposição de acordo com o gráfico construído utilizando o software Excel, apresentado abaixo. Observando os dados dispersos no gráfico verifica-se que os dados seguem um modelo polinomial de segundo grau, ou seja, obece uma modelo de equação do segundo grau. Também no software Excel foi construído o modelo matemático proposto, seguindo 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 E a tendência dos dados. Também está sendo apresentado a equação do modelo matemático e o valor de R2 que descreve o quanto os dados se assemelham com o modelo proposto. Visto no gráfico acima observa-se que os dados se assemelham ao modelo matemático proposto de equação do segundo grau. Indica uma concavidade voltada para baixo, e que aumenta e após atingir determinado valor os valores descrescem. 3. Considerações finais A aplicação de modelo matemático com os alunos os estimula a não apenas estudar números e fórmulas, mas a pensar criticamente em torno da matemática que o cerca. Que preços sobem de acordo com os anos, como eles sobem, buscar entender o motivos dos aumentos. Dentre outras questões, estimular o aluno essa visão, entender como ocorre, qual a tendência dos mesmos e porque ocorrem. Para entender como realizar a modelagem matemática é preciso compreender também outros assuntos matemáticos, para buscar como as tendências podem ocorrer, realizar previsão e entendimentos mais profundos. Seguindo as ações propostas anteriormente e unindo com conhecimentos prévios, é possível ao aluno do ensino médio realizar a construção de modelos. y = -0,0646x2 + 259,81x - 261292 R² = 0,9228 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 E 4. Referências CALDEIRA, A. D. Modelagem Matemática e Formação de Professores: o que isto tem a ver com as licenciaturas? In: V Conferência Nacional sobre Modelagem na Educação Matemática. Anais. Ouro Preto: UFOP, 2007. LIMA, E. L. Matemática e Ensino. Coleção do Professor de Matemática. Sociedade Brasileira de Matemática. Rio de Janeiro, 2001. PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Diretrizes curriculares de matemática para o ensino fundamental. Versão Preliminar. Curitiba: SEED, 2008.RENS JUNIOR. H. A Importância da Modelagem Matemática no Ensino- Aprendizagem. 2015. 62 f. Dissertação – Mestrado em Matemática (PROFMAT - profissional), Universidade Federal de Goiás, Catalão, 2015.