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SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO MATEMÁTICA BRUNA MAGNAGO BERNABÉ PORTFÓLIO VI Viçosa/MG 2018 BRUNA MAGNAGO BERNABÉ PORTFÓLIO VI Trabalho apresentado ao Curso de Matemática da UNOPAR - Universidade Norte do Paraná, para as disciplinas Estruturas Algébricas; Estágio Curricular Obrigatório II; Metodologia do Ensino da Matemática; Seminário da Prática VI; Tecnologias no Ensino da Matemática. Viçosa/MG 2018 SUMÁRIO 1. Introdução ............................................................................................................................... 5 2. Desenvolvimento .................................................................................................................... 5 2.1. Fundamentação teórica ........................................................................................................... 5 2.2. Descrição da proposta ............................................................................................................. 7 2.3. Análise .................................................................................................................................... 8 3. Considerações finais ............................................................................................................... 9 4. Referências .............................................................................................................................. 9 5. Anexos .................................................................................................................................. 11 Resumo: O presente estudo, caráter bibliográfico, questiona o ensino da álgebra na 7ª série da Educação Fundamental, bem como avalia as formas como é ministrado, propondo novos métodos pedagógicos, nos quais a ênfase recai em jogos e materiais concretos. Ocorre a sugestão de uma nova proposta metodológica para tal e disponibilizar recursos concretos, realizou-se este estudo, no qual apresenta-se um caminho, à primeira vista viável, no sentido de transformar a forma de ensinar e aprender a matemática, procurando torná-la mais fácil, compreensível e menos assustadora, pois a matemática é vista pela maioria das pessoas como uma área do conhecimento difícil e complicada. Com certeza, não será o fim de todos os problemas, mas a intenção deste trabalho é, além de compartilhar informações, auxiliar àqueles de maior interesse e preocupados com uma formação plena de ser humano. Palavras-chave: Polinômios. Álgebra. Proposta de ensino. 1. Introdução No ensino de Ciências e Matemática as atividades didáticas de resolução de problemas são consideradas atividades fundamentais para a promoção da aprendizagem dos alunos. Fato que leva alguns pesquisadores a atribuírem à resolução de problemas uma função de "motor do ato de pensar" (VASCONCELOS et al, 2007). Outros autores, tais como Caballer Senabre (1994), consideram que a resolução de problemas possui um aspecto fundamental na atividade científica e para a aprendizagem das Ciências se torna um processo intelectual decisivo. Com isso, as pesquisas sobre a temática de resolução de problemas no ensino de Ciências são constantes e justificáveis pela importância atribuída a essas atividades didáticas no processo de escolarização. Esta produção textual tem por objetivo apresentar o desenvolvimento de uma análise de erro a partir da aplicação de uma proposta envolvendo a resolução de problemas e o uso das tecnologias de ensino, bem como reconhecer o potencial interdisciplinar dos conteúdos abordados nas disciplinas do semestre. 2. Desenvolvimento 2.1. Fundamentação teórica Nos últimos anos, a resolução de problemas vem sendo trabalhada em várias áreas do conhecimento. Na Matemática, essa metodologia também é amplamente estudada, vista como uma habilidade que conquistamos principalmente pela sua prática. Pode-se afirmar que a metodologia de resolução de problemas não é um recurso com o qual se pretende automatizar rotinas de procedimentos, nem assimilar algoritmos por repetições mecânicas, essa definição caracteriza-se como exercício (CONTRERAS, 1987). Diferentemente de exercícios, a resolução de problemas consiste em utilizar diversas estratégias para buscar uma ou mais soluções para resolver uma determinada situação. Porém para CONTRERAS (1987), é necessário ter sensatez, pois o que pode ser exercício para um discente pode ser problema para outro. A resolução de problemas contribui para o processo de ensino e aprendizagem da Matemática, possibilitando ao aluno criar diversas habilidades, como: iniciativa, criatividade, independência e raciocínio lógico. Distanciando-se de aulas condicionadas somente a exercícios rotineiros, descontextualizados, os quais valorizam apenas a aprendizagem por imitação e reprodução (SALIN, 2013). Para alguns pesquisadores (POZO e CRESPO, 1998; DEWEY, 2010), a aprendizagem através da Resolução de Problemas não é tarefa apenas do aluno, pois o professor deve mediar esse processo. É crucial que o professor não resolva os problemas e que instigue seus alunos a pensar, refletir sobre os possíveis caminhos a serem tomados. Sendo o problema o ponto relevante para a construção do conhecimento cientifico, a definição de conceitos isolados fica irrelevante. Em processos de ensinar e aprender conceitos e ideias matemáticas, é importante explorar, por meio de problemas, situações que incitem os alunos a criar estratégias para encontrar soluções (ROMANATTO, 2012). Schoenfeld (1991) argumenta que os problemas devem servir como introdução ao pensamento matemático. Para o autor, os problemas necessitam possuir quatro propriedades: ser relativamente acessíveis; permitir a resolução por diversos caminhos; servir como introdução a importantes ideias matemáticas e possibilitar explorações matemáticas, ou seja, que o problema seja capaz de gerar mais problemas. Nesse sentido, compreendemos que para a criação dos problemas é indispensável conhecer a realidade e a capacidade dos discentes, pois os problemas devem ser significativos, ao mesmo tempo em que precisam despertar a curiosidade e empenho para resolvê-lo. A resolução de problemas contempla a concepção do conhecimento, visto que estimula e amplia a rede de significação dos elementos apreendidos na realidade. Estabelece uma relação de continuidade e ruptura na análise, levantamento dos dados e também na construção de hipóteses. Permite a reflexão e o pensamento crítico em todas as etapas da resolução (ANASTASIOU, 2012). As Orientações Curriculares para o Ensino Médio (BRASIL, 2006, p. 70) trazem à tona a relevância em trabalhar a Matemática através da metodologia de resolução de problemas. Suas orientações apontam que é fundamental evitar memorização, apresentações de “regras” desprovidas de explicações, resolução de exercícios repetitivos de “fixação”, e a aplicação direta de fórmulas. Assim a resolução de problemas é uma estratégia que contribui na formação cognitiva do indivíduo (SALIN, 2013). 2.2.Descrição da proposta O que leva a uma pesquisa mais detalhada sobre como ensinar álgebra para alunos da 7ª série do Ensino Fundamental é a realidade perceptível com que ela vem sendo desenvolvida, realidade esta que apresenta um ensino algébrico mecanizado e automatizado, ou seja, uma “decoreba” de fórmulas e símbolos que, além de tudo, estão dissociados de qualquer contexto ou significado social. Trabalhar a álgebra na 7ª série, ou seja, expressões algébricas do primeiro e segundo grau, monômios e polinômios, resolução de equações do primeiro grau e fatoração de trinômios do segundo grau, são, em geral, assuntos em que os alunos apresentam um maior grau de dificuldade de aprendizagem. Propõe-se, no entanto, um paralelo entreálgebra e geometria, rompendo, assim, com essa fragmentação. Pretende-se, com esta pesquisa, apresentar uma metodologia mais apropriada para a abordagem dos conteúdos de álgebra e geometria, efetivando uma real integração entre ambos, de forma a se obter uma melhoria na qualidade do ensino de álgebra e, conseqüentemente, do ensino de matemática. Nessa busca pela qualidade de ensino, pretende-se ressaltar a necessidade de cultivar e desenvolver não apenas o pensamento seqüencial, preponderante na álgebra, mas principalmente o pensamento visual, dominante na geometria, já que ambos são essenciais aos problemas matemáticos. O trabalho realizado com álgebra e geometria favorece a análise de fatos e relações, o estabelecimento de ligações entre eles e a dedução, a partir daí, de novos fatos e de novas relações, proporcionando o desenvolvimento de um pensamento crítico e autônomo. Procurar desenvolver esses conteúdos, relacionando a álgebra com a geometria, sempre que possível, modelando algumas atividades, através do uso de quadrados e retângulos, material esse descrito como “Jogo de Álgebra”, proporciona resolver as operações de adição, subtração, multiplicação e divisão, conforme se exemplifica adiante. O material é composto por peças em forma de quadrados de lado x (fig. 1), quadrados de lado y (fig.2), retângulos com lados x e y (fig. 3), retângulos com lados x e 1 (fig. 4) e quadrados de lado 1 (fig. 5), observando que as peças de mesma medida, porém pretas, representam quantidades opostas: Figura 1: Representação das peças que compõe o material concreto. O material acima apresentado e as formas de resolução com o mesmo, estão baseados no algeplan, encontrado no trabalho desenvolvido por Rosemeire Aparecida Rosa, Fernanda Mansur Dias e Letícia Thais Medeiros e orientado por Ermínia de Lourdes Capello Fanti, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus de São José do Rio Preto, entitulado “O Algeplan como um recurso didático na exploração de expressões algébricas e fatoração”. Adição, Subtração e Simplificação O primeiro passo é fazer a modelagem das expressões algébricas com as diferentes peças. Exemplo: A expressão x² + 2y² + xy + 2x + 4 é representada da seguinte maneira: Figura 2: Representação geométrica da expressão x² + 2y² + xy + 2x + 4. 2.3.Análise Erros podem ocorrer por dificuldade de interpretação dos alunos das figuras geométricas como expressões algébricas, necessitando dar boa ênfase na forma como a figura geométrica explica o polinômio. 3. Considerações finais O ensino da álgebra é um desafio tanto para professores que precisam estar sempre atentos a novos métodos e práticas, não caindo no tradicional e acomodando-se; quanto para os alunos que já vêem a matemática como a pior das disciplinas. Porém, o trabalho aqui exposto analisa uma parte da história da matemática, o que deixa transparecer os motivos de tamanha preocupação. Por outro lado, tenta-se mostrar o quanto pode ser fácil, atraente, divertido e útil o ensino da matemática, principalmente o da álgebra. Novas maneiras, como, por exemplo, o “Jogo de Álgebra”, fazem com que alunos e professores possam interagir; os professores sabendo das dificuldades e respeitando as individualidades dos alunos; os alunos buscando sempre superar desafios e adquirir conhecimentos novos. 4. Referências ANASTASIOU, L. G. C; ALVES, L. P. Processos de ensinagem na universidade: pressupostos para as estratégias de trabalho em aula. 10. ed. Joinville: UNIVILLE, 2012. 145p. BRASIL, Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática. Brasília: MEC/SEF, 1998. Disponível em: <http: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/matematica.pdf>. Acesso em: 25 mai. 2018. CABALLER SENABRE, M. J. (1994). Resolución de Problemas y Aprendizaje de la Geología. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2 (3), 393-397. CONTRERAS, L.C. La Resolución de Problemas: ¿una panacea metodológica?.Enseñanza de lasCiencias. v. 5, n. 1, p. 49-52, 1987. DEWEY, J. (1938). Experiência e Educação. Tradução de Renata Gaspar-Petrópolis, RJ: Vozes. Petrópolis, RJ: Vozes, 2010. PASQUETTI, C. Proposta de aprendizagem de polinômios através de materiais concretos. 2008, 48 f. (Trabalho de conclusão de curso) Licenciatura em Matemática - Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, 2008. POZO, J. I.; CRESPO, M. Á. G. A. A solução de Problemas nas Ciências da Natureza. In: POZO, J. I. (org). A solução de Problemas: Aprender a resolver, resolver para aprender. Porto Alegre: Artmed, 1998. ROMANATTO, M. C. Resolução de problemas nas aulas de matemática.Revista Eletrônica de Educação. São Carlos (SP), v. 6, n. 1, p. 299-311, mai. 2012. SALIN, E. B. Geometria Espacial: A aprendizagem através da construção de sólidos geométricos e da resolução de problemas. Revista Eletrônica de Educação Matemática. Florianópolis (SC), v. 08, n. 2, p. 261-274, 2013. SCHOENFELD, A. Por que toda esta agitação acerca da Resolução de Problemas? In: ABRANTES, P.; LEAL, L. C.; PONTE, J. P.Investigar para aprender matemática. Lisboa: APM e Projecto MPT, p. 61 – 72, 1996. (Artigo originalmente publicado em 1991 na revista ZDM). VASCONCELOS, C., et al (2007). Estado da arte na resolução de problemas em Educação em Ciência. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciências, 6 (2), 235-245. 5. Anexos O que leva a uma pesquisa mais detalhada sobre como ensinar álgebra para alunos da 7ª série do Ensino Fundamental é a realidade perceptível com que ela vem sendo desenvolvida, realidade esta que apresenta um ensino algébrico mecanizado e automatizado, ou seja, uma “decoreba” de fórmulas e símbolos que, além de tudo, estão dissociados de qualquer contexto ou significado social. Trabalhar a álgebra na 7ª série, ou seja, expressões algébricas do primeiro e segundo grau, monômios e polinômios, resolução de equações do primeiro grau e fatoração de trinômios do segundo grau, são, em geral, assuntos em que os alunos apresentam um maior grau de dificuldade de aprendizagem. Propõe-se, no entanto, um paralelo entre álgebra e geometria, rompendo, assim, com essa fragmentação. Pretende-se, com esta pesquisa, apresentar uma metodologia mais apropriada para a abordagem dos conteúdos de álgebra e geometria, efetivando uma real integração entre ambos, de forma a se obter uma melhoria na qualidade do ensino de álgebra e, conseqüentemente, do ensino de matemática. Nessa busca pela qualidade de ensino, pretende-se ressaltar a necessidade de cultivar e desenvolver não apenas o pensamento seqüencial, preponderante na álgebra, mas principalmente o pensamento visual, dominante na geometria, já que ambos são essenciais aos problemas matemáticos. O trabalho realizado com álgebra e geometria favorece a análise de fatos e relações, o estabelecimento de ligações entre eles e a dedução, a partir daí, de novos fatos e de novas relações, proporcionando o desenvolvimento de um pensamento crítico e autônomo. Procurar desenvolver esses conteúdos, relacionando a álgebra com a geometria, sempre que possível, modelando algumas atividades, através do uso de quadrados e retângulos, material esse descrito como “Jogo de Álgebra”, proporciona resolver as operações de adição, subtração, multiplicação e divisão, conforme se exemplifica adiante. O material é composto por peças em forma de quadrados de lado x (fig. 1), quadrados de lado y (fig.2), retângulos com lados x e y (fig. 3), retângulos com lados x e 1 (fig. 4) e quadrados de lado 1 (fig. 5), observando que as peças de mesma medida, porém pretas, representam quantidades opostas: Figura 3: Representação das peças que compõe o material concreto. O material acima apresentado e as formas de resolução com o mesmo, estão baseados no algeplan, encontrado no trabalho desenvolvido por Rosemeire Aparecida Rosa, FernandaMansur Dias e Letícia Thais Medeiros e orientado por Ermínia de Lourdes Capello Fanti, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus de São José do Rio Preto, entitulado “O Algeplan como um recurso didático na exploração de expressões algébricas e fatoração”. Adição, Subtração e Simplificação O primeiro passo é fazer a modelagem das expressões algébricas com as diferentes peças. Exemplo: A expressão x² + 2y² + xy + 2x + 4 é representada da seguinte maneira: Figura 4: Representação geométrica da expressão x² + 2y² + xy + 2x + 4. Situação 1: Tome 1 quadrado de lado x, 2 retângulos de lados x e 1 e 3 quadrados de lado 1. Efetue a soma das áreas das figuras, e expresse o resultado em forma de expressão algébrica,classificando-a em monômio, binômio, trinômio ou polinômio. Após modelar as peças conforme o solicitado no exercício, é possível realizar a soma das áreas de cada figura e, assim, posteriormente, obter a expressão que representa a soma dessas áreas para poder classificá-la. (x . x) + [(x . 1) + (x . 1)] + [(1 . 1) + (1 . 1) + (1 . 1)] = x² + [x+x] + [1+1+1] = x² + 2x + 3 Trinômio Situação 2: Com o material, monte e resolva as seguintes expressões: a) (x² + 2x - 4) + (-3x + 2) Primeiramente deve-se modelar as expressões com as figuras, a seguir observa-se que as peças pretas representam quantidades opostas (negativas), e efetuando os cancelamentos obtém-se o resultado desejado: x² - x - 2. b) (3x² + 2x + 5) - (5x² + x + 5) O primeiro passo é realizar a modelagem das expressões, obtendo (3x² + 2x + 5) e (-5x² - x – 5), na sequência observa-se que as peças pretas representam quantidades opostas (negativas), e efetuando os cancelamentos obtém-se: -2x² + x.