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Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. SUMÁRIO UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ............................ ......................................................... 2 UNIDADE 2 – BREVE HISTÓRIA DA MATEMÁTICA .......... ..................................... 5 UNIDADE 3 – RECURSOS DIDÁTICOS E AVALIAÇÃO ........ ................................ 10 UNIDADE 4 – OS JOGOS MATEMÁTICOS................... .......................................... 20 UNIDADE 5 – A RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS .............. ..................................... 25 UNIDADE 6 – A GEOMETRIA PELOS SÓLIDOS GEOMÉTRICOS E PELO TANGRAN ........................................... ..................................................................... 35 6.1 OS SÓLIDOS GEOMÉTRICOS ................................................................................. 35 6.2 EMPIRISMO, APRIORISMO, CONSTRUTIVISMO ......................................................... 38 6.3 O TANGRAN ....................................................................................................... 43 UNIDADE 7 – O MATERIAL DOURADO .................... ............................................. 47 UNIDADE 8 – INTRODUZINDO A FRAÇÃO ................. ........................................... 53 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 59 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 2 UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO A matemática faz parte do nosso cotidiano desde os primórdios da humanidade e desde nossa infância. A criança muitas vezes começa a “contar” os números bem antes de entrar na escola, mas quando ali chega, parece que surge um bloqueio imediato para alguns deles e para outros a disciplina já é apresentada como “difícil”, mas será essa a verdade? Será a matemática a disciplina mais difícil para domínio? Se sim, como resolver esse problema? Se não, como desconstruir esse mito? Um ponto de partida para nossas análises e discussões é o entendimento que uma das maiores dificuldades dos professores na abordagem dos conteúdos matemáticos em sala de aula decorre da sua falta de compreensão desses conteúdos. Acreditamos que o professor precise, muitas vezes, reconstruir seu conhecimento matemático, ampliar sua compreensão desse conhecimento, ou seja, conhecer bem os conteúdos e as metodologias de ensino para estabelecer a relação entre o saber teórico e o saber prático na ação docente. Segundo Oliveira e Morey (2008), compreender a natureza dos conteúdos matemáticos, a partir do conhecimento da História da Matemática possibilita a compreensão do presente por meio do entendimento do passado. Assim, o professor terá condições de desmistificar a sua visão quanto ao conhecimento matemático, sua forma de ensinar e o modo como o aluno aprende. Compreender que teoria e prática sempre se renovam também é um elemento essencial para a formação do professor e nesse sentido, o professor precisa sempre investigar o ensino que pratica e, por outro lado, praticar o ensino que teoriza. De qualquer modo, o objetivo das aulas ministradas por um professor é de levar o aluno a compreender a importância da disciplina, nesta situação específica, a matemática, o que passa pela compreensão das dimensões lógica e histórica e chega à dimensão prática. Segundo Sad (2008, p. 4), particularmente, nas investigações e nos diálogos a respeito de noções matemáticas presentes no ensino, a história tem sido útil para: • Introduzir um conteúdo matemático, ou exemplificar; • Compreender as dificuldades de alguns conceitos; Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 3 • Agregar elementos às concepções de uma matemática elaborada por seres humanos, e, portanto, sujeita às condições socioculturais de produção, falível, sujeita a críticas; • Questionar a hegemonia dos estudos da história da matemática sob o ponto de vista somente de culturas dominantes (como a europeia), incentivando os estudos e investigações das produções matemáticas de outras culturas, como a nossa; • Articular a matemática com outras ciências; • Relacionar e unificar os ramos da matemática; • Mostrar a importância da notação simbólica (linguagem) na constituição das formas e estruturas matemáticas, no processo histórico de construção dos objetos matemáticos por diferentes culturas; • Saber situar a matemática cronologicamente: em relação aos produtores e à sua própria constituição, para poder compreender as condições de sua produção. Partindo das premissas acima, pretendemos mostrar que conhecer a história da matemática permite colocar em evidência, situações didáticas mais pertinentes para que o aluno consiga aprender sobre a formação do pensamento matemático, que fios condutores conduziram a sua constituição e como se deu a disseminação deste pensamento em diferentes contextos culturais, tornando sua prática pedagógica mais proveitosa e efetiva. É preciso conhecer a história da matemática para compreender os conhecimentos atuais e mediar com segurança o processo de ensino-aprendizagem. Vamos recordar a história da matemática; mostrar que a matemática tem relações e influencia outras ciências e todas as sociedades e vamos dimensionar sua importância para a formação do professor, isto porque o professor de matemática precisa ensinar seu aluno a pensar de forma superior, ou seja, combinando o pensamento crítico (raciocínio e julgamento) com o pensamento criativo que envolve habilidade, talento e também um julgamento criativo. Logo, ao utilizar a história da matemática na sala de aula, como recurso pedagógico, tendo como objetivo uma ação problematizadora e não somente de forma narrativa, descritiva ou biográfica, o professor estará contribuindo com o Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 4 desenvolvimento do pensamento crítico e criativo do seu aluno e frisamos, para que isso seja possível, ele precisa conhecer a matemática do passado, o que irá melhorar sua compreensão para poder ensinar com segurança. Além de uma breve mas clara exposição da história da matemática, veremos alguns recursos didáticos e a avaliação matemática; os jogos; a resolução de problemas; a utilização dos sólidos geométricos e da Tangran no ensino da geometria; o material dourado e a introdução da fração nas séries iniciais do Ensino Fundamental. Esperamos que apreciem o material e busquem nas referências anotadas ao final da apostila subsídios para sanar possíveis lacunas que venha surgir ao longo dos estudos. Ressaltamos que embora a escrita acadêmica tenha como premissa ser científica, baseadaem normas e padrões da academia, fugiremos um pouco às regras para nos aproximarmos de vocês e para que os temas abordados cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos científicos. Em segundo lugar, deixamos claro que este módulo é uma compilação das ideias de vários autores, incluindo aqueles que consideramos clássicos, não se tratando, portanto, de uma redação original. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 5 UNIDADE 2 – BREVE HISTÓRIA DA MATEMÁTICA Viajar através da história nos leva a entender a evolução da matemática, dos seus primórdios até os conhecimentos atuais e porque se ensina este ou aquele assunto, nesta ou naquela série ou ciclo. Nosso ponto de partida situa-se no Egito, quando a matemática era essencialmente prática. Esse período foi considerado de baixo nível intelectual, científico e matemático. Na Mesopotâmia, a matemática desenvolveu-se graças aos sacerdotes, tendo um nível um pouco mais elevado de conhecimento do que os egípcios. Na Grécia antiga, os matemáticos começaram a trabalhar com o princípio da indução lógica que foi o início da axiomática. Dos conhecimentos rústicos e práticos, a matemática evoluiu igual e juntamente com as sociedades antigas. Segundo Ohse (2008), nos séculos XV e XVI a invenção da imprensa de tipos móveis1 acelerou a difusão dos conhecimentos matemáticos, pois até então os conceitos matemáticos centrados na Itália, em cidades mercantis e portuárias, puderam ser disseminados pelo mundo. Já nos séculos XVII e XVIII, cresce a pesquisa matemática. A astronomia, a navegação, o comércio, a engenharia e a guerra fizeram com que as demandas por cálculos rápidos e precisos crescessem rapidamente. Quatro invenções contribuíram muito para este progresso: notação indo-arábica, frações decimais, logaritmos e modernos computadores (OHSE, 2008, p. 10). Existem várias relações e influências da matemática sobre outras ciências e sobre a sociedade, o que podemos observar por meio dos estudos de Mafra e Mendes (2002). A história tem um papel significativo nos processos cognitivos das crianças que estão nas séries iniciais, pois contribui para o desenvolvimento do raciocínio a partir da resolução de problemas e da prática investigativa. Por isso, ao se utilizar problemas históricos para desenvolver conteúdos matemáticos são propiciados momentos de reflexões e análise acerca dos pensamentos utilizados pelos 1 Tipo , na área da tipografia, refere-se aos tipos móveis das prensas mecânicas para impressão de textos. Podem ser feitos de dois materiais: os tipos de metal (ou tipos fundidos) e de madeira. Tipo é, também, o termo referente aos caracteres das letras. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 6 estudiosos, naquele período histórico, como também reforçando o elemento motivador que surge na ação cognitiva da busca de solução do problema proposto. Segundo Oliveira e Morey (2008, p. 5), a inclusão de textos históricos que abordam temáticas diferenciadas, como por exemplos: a participação da mulher na construção do conhecimento matemático; a vida e obra de matemáticos da história; a origem e significado de termos matemáticos; curiosidades e recreações matemáticas, entre outros, parecem muito relevantes, tendo em vista o despertar do interesse do aluno em estudar a matemática, mas é preciso ressaltar que não devem aparecer somente como ornamentação, é preciso ser contextualizado, utilizado como fonte de investigação e reconstrução dos conhecimentos historicamente produzidos. Mendes (2001, p. 32) explica muito bem a utilização da história da matemática como recurso de ensino ao ressaltar que o professor poderá usá-la como fonte de enriquecimento pedagógico e conduzir suas atividades num caminhar crescente, em que o aluno investigue, discuta, sintetize e reconstrua as noções matemáticas anteriormente vistas como definitivas sem que o aspecto histórico tivesse sido usado para despertar o interesse de quem as aprende. Para Oliveira e Morey (2008), as ideias de Mendes (2001), sobre o uso da história da matemática em sala de aula, consideram que os aspectos históricos aliados às atividades de ensino e a aprendizagem reforçam um caráter construtivo e favorável à compreensão dos conteúdos matemáticos, fazendo com que os alunos entendam o caráter investigativo presente na origem, organização e disseminação desses conteúdos ao longo do seu percurso histórico. As mesmas autoras acreditam que a história pode se incorporar no dia-a-dia da sala de aula, na medida em que possibilita a explicação de diversos porquês que os alunos costumeiramente fazem acerca dos conteúdos matemáticos, como também para reforçar a importância do elemento histórico na redescoberta de símbolos e conceitos matemáticos. Isso quer dizer que por meio do conhecimento histórico o aluno é capaz de pensar e compreender as leis matemáticas a partir de certas propriedades e artifícios usados hoje e que foram difíceis de descobrir em períodos anteriores ao que vivemos. Ele deve participar da construção do próprio conhecimento de forma Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 7 mais ativa e crítica possível, relacionando cada saber construído com as necessidades históricas e sociais nele existentes (MENDES, 2001, p. 57 apud OLIVEIRA E MOREY, 2008, p. 7). Sobre as relações com outras ciências e a sociedade, a história serve para situar a matemática como uma manifestação cultural de todos os povos em todos os tempos, como a linguagem, os costumes, os valores, as crenças e os hábitos, e, como tal, diversificada nas suas origens e na sua evolução (GUTIERRE, 2004, p. 172). Enfim, os fatos históricos poderão ser utilizados como um elemento provocador da construção do conhecimento por parte do aluno. Vamos abrir um pequeno parêntese para elencar o que cabe ao professor, em relação a sua formação e com os conhecimentos matemáticos. Cabe a ele desenvolver a capacidade de: • Conhecer os fundamentos teóricos, científicos e técnicos necessários ao bom desempenho da função docente, tendo clareza dos princípios éticos, estéticos, legais e políticos que baseiam a sua atuação como profissional e cidadão; • Reconhecer e respeitar a diversidade manifestada pelos seus alunos, buscando alternativas didáticas que viabilizem aprendizagens significativas; • Compreender o papel social da escola e do professor, dominar os conteúdos de ensino, dos meios (instrumentos) e procedimentos didáticos, organizando e administrando situações de aprendizagem; • Promover a articulação entre a teoria e prática envolvendo conhecimentos, habilidade, valores e atitudes; • Investigar o contexto educativo analisando a sua própria prática profissional, tomando-a continuamente como objeto de reflexão; • Saber trabalhar no coletivo; • Participar de associações da categoria, de eventos científicos, cultural e sindical; administraro seu crescimento profissional, num diálogo permanente entre os diferentes saberes, através de uma postura interdisciplinar; • Ter uma visão globalizada acerca das questões que envolvem o trabalho docente e autonomia para tomar decisões (OLIVEIRA E MOREY, 2008, p. 3). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 8 Voltando para a importância de conhecer a história da matemática, os Parâmetros Curriculares Nacionais de matemática (BRASIL, 1997, p. 45) ressaltam a utilização da história da matemática como um recurso pedagógico que permite revelar a matemática como uma criação humana, ao mostrar necessidades e preocupações de diferentes culturas, em diferentes momentos históricos, ao estabelecer comparações entre os conceitos e processos matemáticos do passado e do presente. Desse modo, o professor tem a possibilidade de desenvolver atitudes e valores mais favoráveis do aluno diante do conhecimento matemático. Os PCN ainda reforçam as possibilidades didáticas da história da matemática quando inferem que a própria história dos conceitos pode sugerir caminhos de abordagem deles, bem como os objetivos que se pretendem alcançar com eles. Por exemplo, isso fica evidente quando se percebe que a ampliação dos campos numéricos historicamente está associada à resolução de situações-problema que envolvem medidas. Entretanto, essa abordagem não deve ser entendida simplesmente que o professor deva situar no tempo e no espaço cada item do programa de Matemática ou contar sempre em suas aulas trechos da história da Matemática, mas que a encare como um recurso didático com muitas possibilidades para desenvolver diversos conceitos, sem reduzi-la a fatos, datas e nomes a serem memorizados (BRASIL, 1997, p. 43). A história sempre aparece como um fator motivador, principalmente para o aluno, pois o situa no tempo e no espaço, sendo um modo de despertar seu interesse aos conteúdos, não sendo diferente com a matemática. De todo modo, o professor de matemática precisa estar seguro, dominar os conteúdos e chegar em sala de aula com propostas interdisciplinares para que seus alunos sintam segurança e sejam motivados a aprender. A história da matemática tem servido para alguns pesquisadores como motivação para o trabalho com o desenvolvimento de diversos conceitos matemáticos. Esta linha de trabalho parte do princípio de que o estudo da construção histórica do conhecimento matemático leva a uma maior compreensão da evolução do conceito, enfatizando as dificuldades epistemológicas inerentes ao conceito que está sendo trabalhado. Essas dificuldades históricas têm se revelado Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 9 as mesmas muitas vezes apresentadas pelos alunos no processo de aprendizagem (D’AMBRÓSIO, 1989, p. 4). A fala da autora acima aconteceu há mais de 20 anos, entretanto podemos observar que condiz muito com a realidade atual, ou seja, ainda hoje existem obstáculos para compreensão dos conteúdos abordados pela matemática. Estas dificuldades, provavelmente, são conduzidas para sua prática docente e são difíceis de serem superadas, pois estão embutidas nelas, as crenças e saberes adquiridos ao longo de suas experiências. Para Oliveira e Morey (2008), a formação dos professores de matemática acontece de forma fragmentada, ou seja, os conteúdos lhe são apresentados de forma fragmentada, o que os levam a ter uma visão também fragmentada, não havendo um estabelecimento de integração, o que ao final, não deixa de fornecer conhecimento, mas de forma compartimentalizada. Nessa perspectiva, a história da matemática pode ser encarada como um recurso que contribuirá na compreensão dos conceitos matemáticos e na visão da matemática como resultado da ação humana. Abordar o conhecimento matemático, partindo de elementos históricos, modifica a didática do professor e, por conseguinte, sua dinâmica da sala de aula, por propiciar ao aluno momentos de reflexão e aprendizagem acerca da natureza do conhecimento matemático, tomando como base as ideias ancoradas nas informações históricas (OLIVEIRA E MOREY, 2008, p. 8). Enfim, conhecer e utilizar a história da matemática nas aulas de matemática, facilita a compreensão dos fatos históricos, busca-se também estabelecer a inter- relação entre os conhecimentos das áreas dos Estudos Sociais e da Matemática no que se refere às antigas civilizações e, o mais importante, permite colocar em evidência situações didáticas mais pertinentes para que o aluno consiga aprender sobre a formação do pensamento matemático, que fios condutores conduziram a sua constituição e como se deu a disseminação deste pensamento em diferentes contextos culturais (OLIVEIRA E MOREY, 2008). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 10 UNIDADE 3 – RECURSOS DIDÁTICOS E AVALIAÇÃO Dentro do campo pedagógico, encontramos inúmeras questões que precisam ser refletidas e discutidas para que o processo ensino-aprendizagem obtenha o sucesso desejado. Dentre essas questões, tem-se o “como ensinar”, como trabalhar adequadamente os conteúdos para que sejam compreendidos significativamente pelos alunos, isto é, quais recursos didáticos são melhor aproveitados pelo aluno. Neste sentido e concordando com Valladares (s.d apud Melo, 2008), a formação matemática básica ajuda a compreender fatos da vida, dos mais simples aos mais complexos. Os conhecimentos dessa matéria adquiridos na escola são incorporados como uma cultura matemática, mas é preciso que as pessoas entendam o porquê e para quê usá-la. Sobre a importância da matemática para a aprendizagem e o desenvolvimento do ser humano, pode-se dizer que a aprendizagem nada mais é que um processo de ajustamento ao meio, concebendo um modelo profundamente biológico, influenciado pela teoria da seleção natural de Darwin. Este processo, composto por dois mecanismos básicos alternativos, a saber, a assimilação e a acomodação são regulados pelo processo de equilibração. Piaget (s.d. apud SOUSA, 2008) fala ainda que toda necessidade tende primeiro a incorporar as pessoas e as coisas na atividade própria do sujeito, portanto, assimilar o mundo exterior às estruturas já construídas e, segundo, a reajustar estas em função das transformações sofridas, portanto, acomodá-las aos objetos externos. Enfim, o uso diário da matemática, a apresentação de informações através de gráficos, são um lugar-comum no dia-a-dia do ser humano, tendo em algumas situações, um caráter desafiador, provocando excitação e satisfação. Por outro lado, ela é árida e “calculista”; contudo, se o indivíduo ou a criança desde a mais tenra idade for levada a entendê-la, compreender os seus porquês, desenvolver seu raciocínio, terá mais chances de resolver problemas nessa sociedade exigente de pessoas que pensem por si só. Isso leva a inferir que aqueles que conseguem incorporar os processos falados acima, terão mais chance de sobrevivência e sucesso no mundo atual.Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 11 Uma vez que a matemática nos primeiros anos do Ensino Fundamental acarreta as causas principais do baixo rendimento escolar, um fato que provêm do processo ensino-aprendizagem, é preciso mais uma vez focar no professor e levá-lo a adquirir subsídios para o aprimoramento de sua prática pedagógica, tornando-a mais eficiente e prazerosa (BRASIL, 1997). Para que possa realizar um trabalho eficiente, educador e educandos têm que estar dispostos a mudarem em relação à forma como é visto o conteúdo Matemática, nas salas de aula. O processo deve estar totalmente voltado para a aquisição da construção do conhecimento e consequências no ensino. A construção do conhecimento expressa a maneira que cada indivíduo se posiciona perante a sociedade, interagindo-o com o meio (BRASIL, 1997). Na prática da sala de aula, o professor e os alunos devem desenvolver um trabalho coletivo relacionando o conhecimento do aluno ao aproveitamento das aulas. A metodologia, a relação professor-aluno, a avaliação, somam-se contribuindo para a formação de um sujeito ativo e interativo no processo de educação, fazendo com que a criança construa a sua própria visão do mundo, onde o professor complementa sua ação pedagógica ou maneira integrada com maior riqueza de recursos a serem utilizados em sala de aula e maior diversidade de atividades na situação ensino-aprendizagem (BRASIL, 1997). A realidade social é de grande importância para o sucesso da aprendizagem, o elo entre a matemática e a realidade deve permear o processo educativo, contribuindo para a socialização do conteúdo. O professor deve criar situações na sala de aula que exijam a participação dos alunos, de modo que estes sejam capazes de descobrir, construir, teorizar e perceber a natureza dinâmica do conteúdo matemático. Partindo do pressuposto acima, a proposta de trabalhar Matemática a partir do cotidiano, ganha ênfase pelo fato de estar trabalhando um método que poderá facilitar o desenvolvimento lógico, a expressão, a comunicação e a interação. Segundo os PCN de Matemática, a sua lógica interna (da matemática) não deve ser baseada unicamente na seleção e organização do conteúdo, ou seja, é preciso levar em consideração a relevância social e a contribuição para o Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 12 desenvolvimento intelectual do aluno, pois trata-se de um processo permanente de construção. Para que o sujeito esteja, de fato, educado pela matemática, o professor tem como missão, estimular seus alunos a buscarem explicações e finalidades para as coisas. Ele deve discutir com os alunos as diversas utilidades da matemática, como, por exemplo, como e para que se desenvolveu e suas aplicações no cotidiano (BRASIL, 1997). Para atingir o objetivo proposto no PCN é preciso tornar o conhecimento matemático acessível e agradável, colaborar com a formação de cada aluno, para que ele se torne membro participante e crítico da sociedade em que vive, fazer o aluno pensar produtivamente e, para isso, nada melhor que lhes apresentar situações que o envolvam, o desafiem e o motivem a querer resolvê-las. É preciso desenvolver no aluno a habilidade de elaborar um raciocínio lógico e fazer uso inteligente e eficaz dos recursos disponíveis para que ele possa propor boas soluções às questões que surgem em seu dia-a-dia, na escola ou fora dela. As rápidas mudanças sociais e o aprimoramento cada vez maior e mais rápido da tecnologia impedem que se faça uma previsão exata de quais habilidades, conceitos e algoritmos matemáticos seriam úteis hoje para preparar um aluno para sua vida futura. É preciso preparar o aluno para lidar com situações novas, quaisquer que sejam elas. E, para isso, é fundamental desenvolver nele iniciativa, espírito explorador, criatividade e independência. O ensino da Matemática deve ser organizado, levando-se em conta a natureza peculiar dessa matéria, os alunos aos quais ela se destina e os motivos de sua inclusão no currículo. Deve-se familiarizar o aluno gradativamente com o método matemático, dotá- los de habilidades para lidar desembaraçadamente com os mecanismos do cálculo e dar-lhes condições para mais tarde saberem utilizar seus conhecimentos em situações de vida real. O professor deve estabelecer para cada aluno uma ponte entre o que ele já sabe e aquilo que vai aprender. Para que isso aconteça, as metodologias do professor devem ser diversificadas, indo do concreto (objeto ou imagem) ao abstrato; da rua à sala de aula; do óbvio (ou simples) ao complexo; do conhecimento Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 13 à descoberta; da expressão ao pensamento; do animado ao fixo; da cópia à criatividade e do usual à arte (MENDONÇA e TANCREDI, 2002). É primordial para o aluno que se estabeleçam relações entre os conteúdos ensinados em sala de aula, o saber matemático e as aplicações no seu cotidiano, ou seja, eles precisam desenvolver uma inteligência prática, aplicável no dia-a-dia. Isto os levará a desenvolver a capacidade de lidar com as atividades que requeiram o uso da matemática. Isso quer dizer que o conhecimento só é pleno se for mobilizado em situações diferentes daquelas que lhe foram apresentadas pela teoria, ou seja, o conhecimento precisa ser descontextualizado para, novamente, ser contextualizado sobre novas situações. Na atualidade, as relações professor-aluno e aluno-aluno não mais se apresentam na situação de o professor ser aquele que apresenta o conteúdo e o aluno aquele que recebe tais conhecimentos e aprende o conteúdo por reprodução. Ao contrário, hoje, a perspectiva é de considerar a criança protagonista da construção de sua aprendizagem, sendo o professor, organizador, consultor e mediador no processo, ou seja, ele fornece as informações necessárias que o aluno não tem como obter sozinho, fazendo explanações, oferecendo materiais, textos e promovendo a confrontação das propostas dos alunos, promovendo o debate necessário, orientando as reformulações e valorizando as soluções mais adequadas, que necessariamente podem não ser aquelas sugeridas por ele. Além da interação existente entre professor e aluno, a interação entre estes últimos tem papel fundamental na formação de suas capacidades cognitivas e afetivas. Enfim, na medida em que houver um ambiente de trabalho que estimule o aluno a criar, comparar, discutir, rever, perguntar, ampliar suas ideias, ou seja, na medida em que o trabalho for desenvolvido coletivamente, as perspectivas de uma aprendizagem efetiva terão mais chance de sucesso. Além da disposição de professores e alunos, o caminho para se trabalhar matemática em sala de aula passa pelos recursos didáticos utilizados, caminho este, que não é identificado como único ou o melhor, pois conhecer as diversas possibilidades de trabalho em sala de aula é fundamental para o professor construir Todos os direitos sãoreservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 14 sua prática. Dentre elas, destacam-se a utilização de resolução de problemas, da história da matemática, das tecnologias da informação e dos jogos. Embora diga-se o contrário, nem todas as escolas, principalmente aquelas pertencentes ao Estado ou Município, possuem acesso à rede de tecnologias (computadores, calculadoras, etc.), contudo, o uso das tecnologias abre novas possibilidades educativas, principalmente na sociedade globalizada na qual todos estão inseridos atualmente. No caso da calculadora, têm-se um ótimo recurso para verificação de resultados, de correção de erros, podendo ser um valioso instrumento de autoavaliação, pois ao usá-la, o aluno tem a possibilidade de prestar atenção no que está acontecendo com os resultados obtidos e construir o significado desses números, além de não perder tempo com a mecanicidade das adições, subtrações, etc. Em relação ao jogo, além de ser um objeto sociocultural, ele possibilita a articulação entre o conhecido e o imaginário, desenvolvendo o autoconhecimento da criança, levando-as, ainda, a compreender e utilizar convenções e regras que são empregadas no processo de ensino-aprendizagem. Avaliação diagnóstica em matemática Um dos maiores propósitos da avaliação é ajudar os professores a entender melhor o que sabem os alunos e a tomar decisões significativas sobre atividades de ensino e aprendizagem (ZACHARIAS, 2008). Os métodos de avaliação e como a avaliação insiste em ser realizada, através da memorização de regras, de fatos, de fórmulas, de perguntas que requerem unicamente respostas numéricas, de práticas rotineiras, levanta questionamentos os mais variados, uma vez que percebe-se continuar sendo um mecanismo de exclusão daqueles alunos que não condizem com o padrão imposto através dos anos, ou seja, para a escola o aluno que não se sai bem nas avaliações é praticamente colocado de lado, ignorado e considerado um aluno que “não tem jeito”. O consenso aponta para a necessidade e essencialidade da avaliação na prática educativa, mesmo para o aluno, pois este fica informado sobre seu Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 15 desempenho e onde estão as lacunas que precisa rever. Este consenso termina quando se define a avaliação, quando se abordam as maneiras de avaliar e com que níveis de exigência. Conforme Zabala, [ ]... é possível encontrar definições de avaliação bastante diferentes e, em muitos casos, bastante ambíguas, cujos sujeitos e objetos de estudo aparecem de maneira confusa e indeterminada. Em alguns casos, o sujeito da avaliação é o aluno; em outros, é o grupo/classe, ou inclusive o professor ou professora, ou a equipe docente. Quanto ao objeto da avaliação, às vezes, é o processo de aprendizagem seguido pelo aluno ou os resultados obtidos, enquanto outras vezes se desloca para a própria intervenção do professor (ZABALA, 1998, p. 195). Segundo Luckesi (2003), a avaliação é classificada em diagnóstica (realizada inicialmente pelo educador para diagnosticar os pontos fracos e fortes), formativa (realizada durante todo o processo de ensino-aprendizagem, sendo um termômetro para o professor e aluno saberem como o aprendizado está sendo desenvolvido) e somativa (geralmente em final de curso, sendo uma prova que fornece notas e a mais aplicada no ensino tradicional). Avaliação é uma apreciação qualitativa sobre dados relevantes do processo de ensino e aprendizagem que auxilia o professor a tomar decisões sobre o seu trabalho. Os dados relevantes se referem às várias manifestações das situações didáticas, nas quais o professor e os alunos estão empenhados em atingir os objetivos do ensino. A apreciação qualitativa desses dados, através da análise de provas, exercícios, respostas dos alunos, realização de tarefas, etc., permite uma tomada de decisão para o que deve ser feito em seguida (LIBÂNEO, 1994). No entendimento de Sant’Anna (1995), a avaliação escolar é o termômetro que permite avaliar o estado em que se encontram os elementos envolvidos no contexto. Ela tem um papel altamente significativo na educação, tanto que nos arriscamos a dizer que a avaliação é alma do processo educacional. [...] O que queremos é sugerir meios e modos de tornar a avaliação mais justa, mais digna e humana. A avaliação pode ser verificadora (que é a coleta de dados sobre o aproveitamento dos alunos, através de provas, exercícios e tarefas ou de meios auxiliares, como observação de desempenho, entrevistas, etc.); qualificadora (a comprovação dos resultados alcançados em relação aos objetivos e, conforme o Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 16 caso, atribuição de notas ou conceitos) e de apreciação qualitativa (a avaliação propriamente dita dos resultados, referindo-os a padrões de desempenho esperados) (LIBÂNEO, 1994, p. 196-7). A avaliação diagnóstica é realizada ao longo dos primeiros contatos do professor com a classe, no início do ano letivo. É essencial para conhecer cada aluno e suas necessidades. Acontece no primeiro momento, ou seja, no momento de observar o que os alunos já sabem, registrar as observações, para poder planejar as primeiras intervenções (CENP, 2008). A avaliação diagnóstica possui uma importância elevada no processo de ensino-aprendizagem. Luckesi (2003) argumenta que a avaliação deve ser diagnóstica, voltada para autocompreensão e participação do aluno. Ela funciona com um instrumento auxiliar de aprendizagem, para auxílio e não para aprovação ou reprovação do aluno, e ainda para conhecer problemas ou desvios do processo de ensino. Outro aspecto interessante é sobre a ideia de Luckesi (2003) da função da avaliação como instrumento de autocompreensão do professor, aluno e sistema de ensino, permitindo descobrir os desvios. O autor defende que a avaliação diagnóstica possui elevado valor didático, uma vez que permite uma correção de rumos do sistema de ensino, do professor e do aluno, durante o processo de ensino- aprendizagem por meio da autocompreensão, e que para que esta ocorra, deve ser participativa, através de diálogo adequado com os alunos. A Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas vinculada à Secretaria de Educação do Estado de São Paulo (CENP, 2008) oferece algumas propostas para que seja realizada a avaliação diagnóstica no Ensino Fundamental. Dentre elas podem ser citadas: • A sondagem das ideias matemáticas, ou seja, quais conhecimentos os alunos têm a respeito da escrita dos números e quais recursos utilizam para representar os cálculos que fazem ao resolver situações problema; • A sondagem sobre a escrita dos números que envolve a proposta de ditado de números, pequenos e grandes; Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópiasou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 17 • A sondagem sobre a escrita de números realizada de maneira individual, propondo um ditado de números, pequenos e grandes, sem ordem sequencial. Zacharias (2008) ressalta que existe uma diversidade de métodos de avaliação para melhor avaliar aos alunos individualmente, incluindo provas escritas, orais e demonstrações, as quais devem todas concordar com o currículo. Todos os aspectos do conhecimento matemático e suas relações devem ser valorizados e utilizados para ajudar o professor a planejar atividades de ensino e aprendizagem. O quadro abaixo oferece algumas dicas para o professor de matemática, apresentando onde se deve dar mais atenção e onde se deve reduzir, sempre favorecendo o processo de ensino-aprendizagem do aluno. AUMENTE DIMINUA Práticas de Ensino → Uso de materiais manipuláveis. → Trabalho de grupo cooperativo. → Discussões sobre matemáticas. → Questionar e realizar conjecturas → Justificar o pensamento. → Escrever sobre matemática. → Solução de problemas como enfoque de ensino. → Integração de conteúdos. → Uso de calculadoras e computadores. → Ser um facilitador da aprendizagem. → Avaliar a aprendizagem como parte integral do ensino. → Prática mecânica. → Memorização mecânica de regras e fórmulas. → Respostas únicas e métodos únicos para encontrar respostas. → Uso de folhas de exercícios rotineiros Práticas escritas repetitivas. → Prática da escrita repetitiva. → Ensinar expondo oralmente. → Ensinar a calcular fora de contexto. → Enfatizar a memorização. → Avaliar unicamente para classificar. → Ser a fonte única do conhecimento. Matemáticas como Solução de Problemas → Apresentação verbal de problemas com variedade de estruturas e de formas de solução. → Problemas e aplicações da vida diária. → Estratégias de solução de problemas. → Problemas abertos e projetos de solução de problemas ampliados. → Investigação e formulação de perguntas provenientes de problemas ou situações problemáticas. → Uso de palavras-chave para determinar as operações a utilizar. → Prática rotineira, problemas de um só passo ou nível. → Prática de problemas categorizados por tipos. Matemáticas como Comunicação → Discussões matemáticas. → Encher os espaços de folhas de Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 18 → Leituras sobre matemáticas. → Escrita sobre matemáticas. → Escutar a exposição de ideias matemáticas. trabalho. → Responder perguntas que somente necessitam como resposta sim ou não. → Responder perguntas que requerem unicamente respostas numéricas. Matemáticas como Raciocínio → Deduzir conclusões lógicas. → Justificar respostas e processos de solução. → Raciocinar indutiva e dedutivamente. → Confiar na autoridade (mestre, folha de respostas). Conexões Matemáticas → Conectar as matemáticas a outras matérias e ao mundo real. → Conectar tópicos dentro do mesmo campo matemático. → Aplicar as matemáticas. → Aprender tópicos isolados. → Desenvolver habilidades fora do contexto. Números/Operações/Cálculos → Desenvolver sentido numérico e de operações. → Entender o significado de conceitos- chave como posição numérica, frações, decimais, razões, proporções e porcentagens. → Várias estratégias para estimativas. → Pensar estratégias para fatos básicos. → Uso de calculadoras para operações de cálculo complexas. → Uso exagerado e fora do tempo de notações simbólicas. → Cálculos complexos e tediosos com lápis e papel. → Memorização de regras e procedimentos sem entendê-los. Geometria / Medições → Desenvolvimento de sentido espacial. → Medições reais e os conceitos relacionados com unidades de medida. → Uso de geometria em solução de problemas. → Memorizar fatos e relações. → Memorizar equivalências entre unidades de medida. → Memorizar fórmulas geométricas. Estatística / Probabilidade → Recoletar e organizar dados. → Usar métodos estatísticos para descrever, analisar, avaliar e tomar decisões. → Memorizar fórmulas. Padrões / Funções / Álgebra → Reconhecimento e descrição de → Manipulação de símbolos. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 19 padrões. → Identificação e uso de relações funcionais. → Desenvolvimento e utilização de tabelas, gráficos e regras para descrever situações. → Utilização de variáveis para expressar relações. → Memorização de procedimentos e exercícios repetitivos. Avaliação → A avaliação como parte integral do ensino. → Enfocar-se em uma ampla gama de tarefas matemáticas e optar por uma visão integral das matemáticas. → Desenvolver situações de problemas que para sua solução requeiram a aplicação de um número de ideias matemáticas. → Fazer uso de técnicas múltiplas de avaliação que incluam provas escritas, orais e demonstrações. → Avaliar contando simplesmente as respostas corretas de provas ou exames realizados com o único propósito de aprovar ou reprovar. → Enfocar-se em um amplo número de habilidades específicas e isoladas. → Fazer uso de exercícios ou de problemas que requeiram para sua solução somente de uma ou duas habilidades. → Utilizar unicamente provas escritas. Fonte: Zacharias (2008) De qualquer maneira, é preciso ficar claro que as avaliações não são excludentes, cada uma tem sua função, servindo aos propósitos do momento, sendo a avaliação diagnóstica vital para que as demais tenham respostas positivas ao longo do processo de ensino-aprendizagem. A avaliação diagnóstica inicial possibilita o mapeamento da sala, podendo ser considerada um instrumento de ensino quando o professor utiliza as informações obtidas para planejar suas intervenções e deveria ser considerada com mais atenção e carinho por parte dos professores, pois a partir de sua correta e efetiva utilização ele estará abrindo portas e dando oportunidade de conhecer seus alunos e buscar o melhor caminho para que o processo de ensino-aprendizagem transcorra da forma mais tranquila e proveitosa para todos. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 20 UNIDADE 4 – OS JOGOS MATEMÁTICOS As brincadeiras e os jogos são atividades primárias que levam prazer para as crianças além de proporcionar-lhes benefícios do ponto de vista físico, intelectual e social. O brincar facilita o crescimento e, portanto, a saúde, além de conduzir aos relacionamentos grupais, ou seja, está a serviço da comunicação do sujeito consigo mesmo e com os outros (WINICOTT, 1975). Cognitivamente, podemos evidenciar a importância do brincar e do jogo, como o desenvolvimento da operatividade, a elaboração do pensamento lógico. O ato de separar materiais segundo critérios estabelecidos, como por exemplo a textura, tamanho ou cor, faz com que as crianças trabalhembrincando com a classificação e seriação. Piaget (1946) entende que o jogo é uma forma de atividade particularmente poderosa para estimular a vida social e a atividade construtiva da criança. Descreve quatro estruturas básicas de jogos infantis, que vão se sucedendo e se sobrepondo nesta ordem: 1. Jogo de exercício; 2. Jogo simbólico/dramático; 3. Jogo de construção; 4. Jogo de regras. Como benefício físico, o lúdico satisfaz as necessidades de crescimento e de competitividade da criança. Os jogos lúdicos devem ser a base fundamental dos exercícios físicos impostos às crianças pelo menos durante o período escolar. Como benefício intelectual, o brinquedo contribui para a desinibição, produzindo uma excitação mental e altamente fortificante (BITTENCOURT; FERREIRA, 2002). Illich (1976) afirma que os jogos podem ser a única maneira de penetrar os sistemas formais. Suas palavras confirmam o que muitas professoras das séries iniciais comprovam diariamente, ou seja, a criança só se mostra por inteira através das brincadeiras. Como benefício social, a criança através do lúdico representa situações que simbolizam uma realidade que ainda não pode alcançar; através dos jogos simbólicos se explica o real e o eu. Por exemplo, brincar de boneca representa uma situação que ainda vai viver desenvolvendo um instinto natural. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 21 Como benefício didático, as brincadeiras transformam conteúdos maçantes em atividades interessantes, revelando certas facilidades através da aplicação do lúdico. Outra questão importante é a disciplinar, quando há interesse pelo que está sendo apresentado e faz com que automaticamente a disciplina aconteça. Concluindo, os benefícios didáticos do lúdico são procedimentos didáticos altamente importantes; mais que um passatempo; é o meio indispensável para promover a aprendizagem disciplinar, o trabalho do aluno e incutir-lhe comportamentos básicos, necessários à formação de sua personalidade. Os jogos, no ensino da Matemática, não só estimulam o desenvolvimento do raciocínio lógico-matemático, como também propiciam a interação e o confronto entre diferentes formas de pensar. Eles permitem aos alunos vivenciarem uma experiência com características sociais e culturais, provocando a descentração, a aquisição de regras, a expressão do imaginário e a apropriação de conhecimentos. Jogando, os alunos vivem situações que, se comparadas a atividades repetitivas, exigem soluções vivas, pensadas, originais e rápidas. Por seu caráter lúdico, os jogos permitem que os alunos executem repetidas vezes diferentes cálculos (por exemplo, soma dos pontos de dois dados) de forma muito mais significativa do que ao efetuar uma lista de operações descontextualizadas. Eles permitem a exploração e a solução de problemas num ambiente relativamente livre de pressões e avaliações, ou seja, num clima bastante adequado à investigação e à busca de soluções. Os erros e fracassos durante os jogos, em geral, são encarados de maneira desafiante, permitindo que a criança desenvolva sua iniciativa, autoconfiança e autonomia (PADOVAN, GUERRA e MILAN, 2004). Para Kamii (2005, p. 41), o conhecimento lógico-matemático tem sua fonte no interior de cada criança e é elaborado por meio das ações mentais de cada uma delas. No campo lógico-matemático, portanto, as outras pessoas são importantes porque propiciam o surgimento de ocasiões para que as crianças pensem criticamente sobre suas próprias ideias em relação às ideias dos outros. Enfim, através de diversos jogos, a criança aprende matemática brincando. Como exemplos, podem-se citar os jogos numéricos que fazem com que as crianças adquiram capacidade de generalizar, analisar, discutir, pensar e argumentar. As Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 22 bolinhas de gude, jogos de futebol, vôlei e basquete, fazem com que a criança tenha a noção de espaço, formas geométricas e ângulos. Já os dados, dominós e baralho permitem às crianças a memorização dos números através dos meios de contagem, comparação e adição. O jogo de regras pode representar uma perturbação para a criança e contribuir assim para seu desenvolvimento, como destaca Brenelli (1996, p. 161): Quando a criança modifica sua maneira de jogar ou modifica seus procedimentos nas atividades propostas durante o jogo significa que as perturbações não foram anuladas, mas compensadas, na tentativa de se acomodarem às situações exigidas pelo jogo. Contudo, é preciso observar que o jogo se torna didático quando cria situações que devem ser planejadas e orientadas pelos educadores visando uma finalidade de aprendizagem, ou seja, proporcionando à criança alguma forma de informação e conhecimento. Na linha de jogos didáticos existem ainda os blocos lógicos, que representam as figuras geométricas. Geometria exige uma maneira específica de raciocinar, explorar e descobrir, sendo estes, fatores que desempenham importante papel na concepção de espaço pela criança. As figuras geométricas mais conhecidas pelos alunos são o quadrado, o retângulo, o triângulo e o círculo que são trabalhadas desde a Educação Infantil até o Ensino Médio. Segundo Falzetta (1998) e Ferrari (2003), nas classes de educação infantil, os blocos lógicos, pequenas peças geométricas, criadas na década de 1950 pelo matemático húngaro Zoltan Paul Dienes, são bastante eficientes para que os alunos exercitem a lógica e evoluam no raciocínio abstrato. Foram utilizados de modo sistemático com crianças por Vigotsky, quando ele estudava a formação dos conceitos infantis. Eles facilitarão a vida dos alunos nos futuros encontros com números, operações, equações e outros conceitos da disciplina. Sua função é dar aos alunos ideias das primeiras operações lógicas, como correspondência e classificação. Para Piaget (1974 apud PACHECO, 2002), a aprendizagem da Matemática envolve o conhecimento físico e o lógico-matemático. No caso dos blocos, o conhecimento físico ocorre quando o aluno manuseia, observa e identifica os Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 23 atributos de cada peça. O lógico-matemático se dá quando ela usa esses atributos sem ter o material em mãos (raciocínio abstrato). Com a utilização de jogos, o professor tem a possibilidade de avaliar os alunos e monitorá-los, dando a devida ajuda e atenção de acordo com as dificuldades apresentadas durante os jogos nas aulas. Não só as dificuldades relacionadas à Matemática podem ser observadas, mas qualquer outro problema como autoestima e relacionamento, interação dos alunos entre eles, e com o professor e também como eles lidam com vitórias e derrotas. Nesses casos, o professor deve ajudar esses alunos juntamente com outros professores e demais funcionários do estabelecimento de ensino. Com o jogo, a aula torna-se mais prazerosa e a aprendizagem mais natural e eficaz. O jogo é uma atividade criativa,pois permite a criança reviver ativamente situações dolorosas e ensaiando na brincadeira as suas expectativas da realidade. Os problemas matemáticos através dos jogos ficam mais fáceis por meio de situações concretas. A criança ao realizar jogos poderá comparar com sua vida onde existem regras e limites. Alunos com discalculia2 apresentam características próprias onde não conseguem entender aspectos como: quantidade, ordem, espaço, distância e outros princípios matemáticos. Segundo Lira e Bozzo (2007, p. 3), jogos matemáticos são o veículo para que o aluno aprenda matemática, superando as dificuldades de aprendizagem e construindo seu conhecimento, por meio de incentivo, motivação, para que o aluno desenvolva seu raciocínio lógico e venha a fixar mais, tornando a disciplina mais agradável. É preciso que o educador aplique jogos, não apenas em certos momentos, mas sempre de forma que verifique o processo de ensino-aprendizagem de cada aluno, observando o seu progresso em habilidades matemáticas. Eles são o caminho para uma plena aprendizagem, tanto para vida como questões de resoluções de problemas visando um desenvolvimento com sucesso. ² A palavra discalculia vem do grego (dis, mal) e do latim (calculare, contar) formando: contando mal. Essa palavra por calculare vem, por sua vez, de cálculo, que significa o seixo ou um dos contadores em um ábaco. A discalculia é um distúrbio que dificulta a aprendizagem, pois impede que o indivíduo compreenda os processos matemáticos, mesmo que ela tenha um QI normal ou acima do normal. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 24 De acordo com Grando (2006, apud LIRA E BOZZO, 2007, p. 5), “[...] os jogos podem diminuir bloqueios e resgatar o prazer em aprender matemática”, para que o aluno não se sinta incapaz. Enfim, se as proposições acima levarem o professor a assumir uma nova postura, adaptar os jogos ao cotidiano dos alunos, considerarem que os alunos precisam estar preparados para viver em uma sociedade em constante mudança, com certeza irão fazer dos jogos uma ponte para o aprendizado efetivo da matemática e estarão contribuindo para que a disciplina seja vista com bons olhos, sem receios e com utilidade prática. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 25 UNIDADE 5 – A RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS Qualquer ser humano lida com problemas a todo o momento. Com as crianças não acontece de maneira diferente, mesmo que o nível do problema seja primário, ela também se depara com inúmeras situações cotidianas em que precisa resolver um problema, mas principalmente nas aulas de matemática lhe é cobrado resolver situações matemáticas que muitas vezes não tem aplicação real ou não lhe é ensinado um caminho interessante. Segundo Silveira (1999), a resolução de problemas constitui uma metodologia de trabalho emblemática para a comunidade da educação matemática em todo o mundo, sendo a que a investigação educacional tem dedicado atenção particular. Não obstante, o esforço visível em muitas publicações de definir o que é um problema e de criar categorias, ainda subsiste, por vezes, alguma indefinição quanto à relação existente entre o processo de resolução de problemas e o processo investigativo. Nos Parâmetros curriculares nacionais para a matemática encontramos que um problema matemático é uma situação que demanda a realização de uma sequência de ações ou operações para obter um resultado. Ou seja, a solução não está disponível de início, mas é possível construí-la. Em muitos casos, os problemas usualmente apresentados aos alunos não constituem verdadeiros problemas, porque, via de regra, não existe um real desafio nem a necessidade de verificação para validar o processo de solução. O que é problema para um aluno pode não ser para outro, em função dos conhecimentos de que dispõe. Resolver um problema pressupõe que o aluno elabore um ou vários procedimentos de resolução (como realizar simulações, fazer tentativas, formular hipóteses); compare seus resultados com os de outros alunos; valide seus procedimentos (BRASIL, 1998, p. 41). Conceitualmente, problema pode ser definido como uma questão matemática proposta para que se lhe dê a solução, ou ainda uma questão não solvida e que é objeto de discussão, em qualquer domínio do conhecimento (FERREIRA, 2000). Tentaremos mostrar-lhes como tornar a resolução de problemas em sala de aula um momento agradável, interessante e com objetivos reais para o aluno, defendendo a hipótese que a resolução de problemas, construída passo a passo, de Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 26 acordo com Polya, é de extrema importância para que o aluno compreenda sua utilidade no seu dia-a-dia. As afirmações que encontramos nos Parâmetros curriculares nacionais sobre a resolução de problemas mostram claramente sua importância para o desenvolvimento do aluno no processo de ensino-aprendizagem da matemática e a efetiva construção e aplicação do conhecimento lógico matemático para as situações práticas da vida. O fato de o aluno ser estimulado a questionar sua própria resposta, a questionar o problema, a transformar um dado problema numa fonte de novos problemas, a formular problemas a partir de determinadas informações, a analisar problemas abertos que admitem diferentes respostas em função de certas condições, evidencia uma concepção de ensino e aprendizagem, não pela mera reprodução de conhecimentos, mas pela via da ação refletida que constrói conhecimentos (BRASIL, 1998, p. 42). Problema é o meio pelo qual a matemática se desenvolve. É ele que alimenta o desenvolvimento e a evolução dessa área de conhecimento. Segundo Ramos et al (2001, p. 3), um problema tem seu grau de importância relacionado à quantidade de ideias novas que ele traz à matemática e o quão ele é capaz de impulsionar os diversos ramos da Matemática – sobretudo aqueles em que ele não está diretamente relacionado. No contexto de educação matemática, um problema, ainda que simples, pode suscitar o gosto pelo trabalho mental se desafiar à curiosidade e proporcionar ao aluno o gosto pela descoberta da resolução. Neste sentido, os problemas podem estimular a curiosidade do aluno e fazê-lo a se interessar pela Matemática, de modo que ao tentar resolvê-los o aluno adquire criatividade e aprimora o raciocínio, além de utilizar e ampliar o seu conhecimento matemático (RAMOS et al, 2001; FONTANA e PINTO, 2006). Um problema matemático é toda situação requerendo a descoberta de informações matemáticas desconhecidas para a pessoa que tenta resolvê-lo e/ou a invenção de uma demonstração de um resultado matemático dado (SILVEIRA, 1999). Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópiasou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 27 Sucintamente, problema é qualquer situação onde o pensar é uma exigência e condição para sua resolução. Segundo Dante (2003), são seis os objetivos da Resolução de Problemas em se tratando da matemática na educação básica: 1. Levar o aluno a pensar produtivamente, envolvendo-o e motivando-o a partir de situações-problemas, pois esta é a meta principal da matemática; 2. Levá-lo a desenvolver habilidades para elaborar um raciocínio lógico e fazer uso inteligente dos recursos disponíveis em situações do seu cotidiano. 3. Ensiná-lo a enfrentar situações novas, pois as tecnologias estão presentes no nosso dia-a-dia, impondo rapidez de raciocínio e aprender apenas a fazer “contas”, ensinar conceitos num mundo que muda rápido não ajudará a criança no futuro. Ela precisa saber lidar com cada nova situação que for surgindo a sua frente, encontrando uma solução para cada um dos problemas surgidos ao longo de sua caminhada e para isso, ter espírito explorador, criatividade, independência, são fatores fundamentais. 4. Dar ao aluno a oportunidade de se envolver com as aplicações matemáticas, ou seja, não basta dar problemas que tenham resolução mecânica, ou seja, sempre o mesmo tipo de problema. Isso leva o aluno a sentir a matemática como uma disciplina “chata”. É preciso que se envolva, que saiba usá-las em situações do seu dia-a-dia. 5. É preciso tornar as aulas de matemática, mais interessantes e desafiadoras, fazendo com que os alunos sejam ativos, individualmente ou em pequenos grupos. 6. Equipar o aluno com estratégias para resolver os problemas é de extrema importância, pois ele poderá usar dessa estratégia em diversas situações diferentes. A resolução de problemas deve dar boa base matemática às pessoas para todas as situações ao longo de sua vida, uma vez que nesse mundo globalizado e em constante mudança, precisamos de pessoas ativas, criativas e participantes que tomem atitudes e decisões rápidas. Muitas vezes, o aluno sabe resolver as adições e subtrações, mas quando envolve mais de dois, ele se complica. Os problemas vão desde os mais simples, Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 28 para lembrar conceitos ou uma propriedade, até aqueles com função de treinar as habilidades. Temos os problemas chamados padrão, os quais já trazem a resposta no seu enunciado, mas com o intuito de transformar a linguagem usual em linguagem matemática, recordando as operações matemáticas, contudo, alguns autores como Dante (2003) acreditam que de modo geral elas não aguçam a curiosidade do aluno nem o desafiam. Os problemas-processo ou heurísticos, não trazem nem a resposta nem a operação em seus enunciados, levando o aluno a pensar, arquitetar um plano ou uma estratégia para chegar à conclusão. São considerados desafiantes, pois aguçam a curiosidade, criatividade e iniciativa do aluno. Já os problemas de aplicação ou situações-problema, relatam situações reais do dia-a-dia. Eles exigem pesquisa e levantamento de dados sendo apresentados em forma de projetos a serem desenvolvidos e, ainda, usando conhecimentos de outras áreas que não a matemática. Estes problemas são resolvidos através de conceitos, técnicas e procedimentos matemáticos usados em situações reais, organizando dados em tabelas, traçando gráficos e fazendo operações. Por fim, têm-se os problemas de quebra-cabeça que constituem a matemática criativa, envolvem todos os alunos, sendo a chave de sua solução, geralmente um truque ou um golpe de sorte. Existe um modo de resolver problemas utilizando-se o esquema de George Polya, um matemático húngaro que trabalhou vários temas matemáticos e ao final de sua vida escreveu três livros sobre o tema. As etapas do denominado “esquema de Polya” não são rígidas, fixas ou infalíveis, mas ajudam a orientar durante um processo de resolução de problemas, como se fosse a uma resolução de simples algoritmo. Os passos para resolução dos problemas são os seguintes: 1º passo � Compreender o problema: a) O que se pede no problema? b) Quais são os dados e as condições do problema? c) É possível fazer uma figura, um esquema ou um diagrama? d) É possível estimar a resposta? Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 29 2º passo � Elaborar um plano: a) Qual é o seu plano para resolver o problema? b) Que estratégia você tentará desenvolver? c) Você se lembra de um problema semelhante que pode ajudá-lo a resolver este? d) Tente organizar os dados em tabelas e gráficos. e) Tente resolver o problema por partes. 3º passo � Executar o plano: a) Execute o plano elaborado, verificando-o passo a passo. b) Efetue todos os cálculos indicados no plano. c) Execute todas as estratégias pensadas, obtendo várias maneiras de resolver o mesmo problema. 4º passo � Fazer o retrospecto ou verificação: a) Examine se a solução obtida está correta. b) Existe outra maneira de resolver o problema? c) É possível usar o método empregado para resolver problemas semelhantes? Temos abaixo um exemplo de problema e a utilização do esquema de Polya. Felipe e Josué estão colecionando o mesmo tipo de f igurinhas. Felipe já tem 190 figurinhas coladas no álbum e Josué tem 178. Se Felipe conseguir 28 figurinhas fazendo trocas com seus colegas de escol a e Josué conseguir 37: a) Qual dos dois ficará com mais figurinhas no álbum? b) Quanto a mais ele terá que o outro? c) Quantas faltarão ainda para Felipe e para Josué, se o total de figurinhas do álbum é 300? d) Quantos pacotes Felipe ainda precisará comprar, se em cada um vêm 2 figurinhas, mas uma é sempre repetida? e) Quanto Felipe gastará se cada pacote custa R$0,20? 1º passo, compreendendo o problema: OS DADOS: nº de figurinhas que Felipe tem no álbum: 190 nº de figurinhas que Josué tem no álbum: 178 aquisição de Felipe: 28 figurinhas aquisição de Josué: 37 figurinhas total de figurinhas do álbum: 300 em cada pacote vêm 2 figurinhas, mas uma é sempre r epetida preço de cada pacote: R$0,20 OBJETIVOS: responder às perguntas a, b, c, d e e. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 30 2º Passo: estabelecer um plano: Somar 190 com 28 e 178 com 37 Subtrair o menor desses resultados do maior Subtrair de 300 os resultados encontrados nas adiçõ es Multiplicar a diferença entre 300 e a soma de 190 c om 28 por R$0,20 3º passo: executando o plano: 190 178 218 300 300 28 37 215 218 215 218 215 003 082 085 0,20 X 82 40 160 R$ 16,40 4º passo: fazer a verificação: Nossos cálculos estão corretos, porque 82 + 218 = 300 e 85 + 215 = 300. RESPOSTAS: a) Felipe ficará com 218 figurinhas e Josué com 215 . Portanto, Felipeficará com mais figurinhas. b) Felipe ficará com 3 figurinhas a mais do que Jos ué. c) Para Felipe ficarão faltando 82 figurinhas e par a Josué, 85. d) Como vem apenas uma figurinha não-repetida em ca da pacote, Felipe precisará comprar 82 pacotes e Josué, 85. e) Felipe gastará R$16,40 Partindo do princípio que o professor deve saber dosar, ao longo do ano, o número de exercícios e de problemas a serem dados em sala de aula, Dante (2003) sugere que seja dada preferência aos exercícios do tipo “dar exemplo de”, os quais proporcionam margem a várias respostas diferentes e corretas, estimulando discussões, tornando os exercícios mais interessantes e menos tediosos. São várias as características para determinarmos se um problema é bom, entre elas, o autor acima propõe que seja: � Desafiador para o aluno � deixando de ser problema-padrão, motiva e aumenta a curiosidade do aluno em querer pensar e procurar solucioná-lo. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 31 � Real � pois se utilizar perguntas muito artificiais, fora da realidade pode desmotivar, então, sendo real, despertará maior interesse no aluno. �Interessante � perguntas que envolvam música, esporte, televisão, com certeza envolverá muito mais o aluno. � Ser o elemento desconhecido de um problema realmente desconhecido � quando são fornecidos problemas como “O dobro da idade de Maria é igual...” não há elemento desconhecido e por dedução é só perguntar sua idade, não despertando a atenção no aluno. � Não consistir na aplicação evidente e direta de uma ou mais operações aritméticas � ou seja, o problema deve gerar vários processos de pensamento, levantar muitas hipóteses e propiciar várias estratégias, uma vez que o pensar e o fazer criativo, como diz Dante, são componentes fundamentais no processo de resolução de problemas. � Ter um nível adequado de dificuldades � não pode estar além do nível da turma para não traumatizá-la em relação à matemática como um todo. Para contornar fatores que dificultam um problema, temos: � A linguagem usada na redação do problema deve ser adequada à série e com vocabulário o mais próximo possível da realidade do aluno, pois fornecendo as informações de maneira clara e simples, permitirá um melhor entendimento para o aluno. � O tamanho e estrutura das frases devem ser curtas para as crianças não se perderem. � O professor deve distinguir o vocabulário matemático específico, esclarecendo o significado de palavras desconhecidas para o aluno, pois palavras tais como ‘primo’, ‘dobrar’, ‘altura’, ‘base’, até certo ponto, são difíceis para as crianças. � Trabalhar com números menores facilita para o aluno o qual não se perderá da resolução do problema, deixando de atentar somente com os cálculos. � A apresentação do problema também demonstrará e determinará a maior ou menor dificuldade que o aluno terá para resolvê-lo, de acordo com a motivação que despertar. Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 32 � O professor deverá se preocupar com a ordem e o número de informações dadas para não confundir o aluno. � O número e a complexidade de operações e estratégias envolvidas é o último ponto. Se a solução do problema envolver apenas uma operação, ela será bem mais simples do que aquelas que requerem duas ou mais operações, ou seja, sendo adição, mais simples será para o aluno do que operações de divisão. Quanto às estratégias, se ela envolver somente execução de algoritmo será mais simples, se tiver tentativas e erro exigirá certa habilidade do aluno. Exigindo elaboração de tabelas, gráficos, interpretações dos mesmos, a resolução será bem mais difícil, portanto, o professor precisa perceber se os alunos estão preparados para tal raciocínio (DANTE, 2003). Abaixo temos dois exemplos de problemas que podem fazer parte do cotidiano do aluno e com certeza os motivarão a procurar respostas. Observe o cardápio da lanchonete da escola. Com base nele, invente um problema e o resolva. Este é um modo de a própria criança inventar seus problemas. Isso as motivará a ler, observar, pensar, compreender e resolver os problemas. Além de oferecer uma infinidade de sugestões para serem resolvidas. São inúmeras as questões que podem surgir com esse cardápio, como por exemplo: a) Pedro levou R$5,00 reais para a escola. O que ele poderá comprar com esse valor? Vários produtos. b) Pedro pode gastar somente R$2,50. O que ele pode comprar e com quanto precisa voltar para casa? O troco, R$2,50. LANCHES Cachorro-quente.......................................R$1,00 Hambúrguer.............................................R$2,50 Salgados...................................................R$0,80 Suco de laranja.........................................R$1,00 Misto-quente............................................R$2,00 Refrigerante.............................................R$0,50 Sorvete.....................................................R$0,75 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 33 c) Se ele comprar um hambúrguer e um suco de laranja, quanto gastará? R$3,50. d) E se comprar um sorvete e um cachorro-quente com os R$5,00 reais, quanto sobrará de troco? R$3,25. Brincando no parquinho a) Quantas crianças estão no balanço? 2 b) Quantas crianças estão na gangorra? 2 c) Quantas crianças estão no escorregador ou próximas a ele? 3 d) Quantas crianças estão em volta do lago? 4 e) Quantas crianças estão na caixa de areia? 5 f) Quantas crianças estão no parquinho? 16 g) Onde há mais crianças brincando? Na caixa de areia. h) Onde há menos crianças brincando? No balanço e na gangorra. Outras sugestões: Quantos patinhos há no lago? 3 Quantos meninos estão no parquinho? 10 Todos os direitos são reservados ao Grupo Prominas, de acordo com a convenção internacional de direitos autorais. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida ou utilizada, seja por meios eletrônicos ou mecânicos, inclusive fotocópias ou gravações, ou, por sistemas de armazenagem e recuperação de dados – sem o consentimento por escrito do Grupo Prominas. 34 Este problema envolve e explora a observação, a ideia de quantidade, contagem direta e masculino/feminino. Os itens g e h exploram a ideia de comparação entre quantidade através das perguntas: onde há mais? Onde há menos? Já o item i tem por objetivo explorar a observação e a imaginação criativa da criança dentro de um determinado contexto. Uma vez que neste mundo globalizado onde as situações mudam a cada momento, onde surgem problemas e estes mudam de foco e de lugar, é preciso que nossas crianças sejam habilidosas para distinguir, perceber e saber lidar com essas situações, e para tanto, é preciso levá-las a construir suas habilidades e competências desde a escola. O professor de matemática tem uma missão especial que é mostrar aos alunos
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