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3ºAula A calculadora nas aulas de Matemática Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula, vocês serão capazes de: • compreender a calculadora como recurso didático para o processo de ensino e aprendizagem da Matemática; • resolver situações-problema com o auxílio da calculadora. Bem-vindos(as) a nossa aula sobre as calculadoras nas aulas de Matemática! Nesta aula, trataremos do uso da calculadora no processo de ensino e aprendizagem da Matemática. Para isso, nossa apresentação se sustenta na interpretação dos Parâmetros Curriculares Nacionais, a fim de compreender os direcionamentos para a sala de aula mediado por esse recurso didático. Apresentamos uma breve discussão sobre o papel do professor em uma abordagem de integração desse recurso nas aulas, bem como algumas atividades para serem pensadas e resolvidas de modo a instigá-los a pensar em outras propostas para a sala de aula. Vejamos os objetivos de aprendizagem e as seções de estudo que pretendemos desenvolver com essa aula. Bons estudos! Bons estudos! 18Tec. Dig. de Inf. e Com.no Ens. de Matemática Seções de estudo 1. A calculadora como recurso didático no processo de ensino e aprendizagem da Matemática 2. Atividades com a calculadora 1 - A calculadora como recurso didático no processo de ensino e aprendizagem da Matemática Ao pensarmos no processo de ensino e aprendizagem da Matemática, é imprescindível considerar o papel que as tecnologias assumem na sociedade. As tecnologias como: computadores, calculadoras, celulares, internet, dentre outras, que sempre estiveram presentes em ações do cotidiano do ser humano, muitas vezes, sendo utilizadas de modo individual, atualmente convergem para a integração que agrega valor a um único equipamento como o celular. Lidamos em nossas atividades diárias com diferentes tecnologias, mas, quando essas passam a ser discutidas para educação, começamos a nos questionar sobre a viabilidade no âmbito escolar. Esse é o caso da calculadora, que, fora das salas de aulas, são utilizadas pela população sem quaisquer dificuldades ou questionamentos, mas quando propostas como recurso didático aos professores, são levantadas razões para o uso ou não uso desse recurso em sala de aula. Segundo Selva e Borba (2010), é da competência do professor decidir sobre quais recursos fará uso em sua aula e quando optar pelo uso da calculadora. Assim como ocorre com a escolha de outros recursos, deverá selecionar atividades e planejar o desenvolvimento da aula, pois a inserção por si só nas aulas, poderá não agregar quaisquer significados à sua prática de ensino bem como à aprendizagem dos alunos. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), orientam quanto a utilização da calculadora como recurso às tecnologias da informação, desde que o professor a utilize como um instrumento que motive os alunos a realizar tarefas que não sejam simplesmente exercícios e sim situações que permitam explorar conceitos, realizar conjecturas, e assim, investigar matematicamente. A calculadora é também um recurso para verifi cação de resultados, correção de erros, podendo ser um valioso instrumento de auto- avaliação. Como exemplo de uma situação exploratória e de investigação que se tornaria imprópria sem o uso de calculadora, poder-se-ia imaginar um aluno sendo desafi ado a descobrir e a interpretar os resultados que obtém quando divide um número sucessivamente por dois (se começar pelo 1, obterá 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625; 0,03125; 0,015625). Usando a calculadora, terá muito mais condições de prestar atenção no que está acontecendo com os resultados e de construir o signifi cado desses números. (BRASIL, 1997, p. 14). Essas orientações indicam as potencialidades do uso da calculadora para o processo de ensino e aprendizagem da Matemática ao passo que é um alerta para o modo como iremos promover o uso em sala de aula. Isso, pois, para o professor, é necessário que tenha além do conhecimento técnico de manuseio do instrumento, o domínio do conhecimento específico que se pretende explorar com esse recurso, para que não recaia no simples uso pelo uso sem justificativas para os porquês que possam eventualmente surgir na manipulação de uma atividade pelos alunos. Borba (1994) acredita que quando o professor opta pelo não uso da calculadora nas aulas de Matemática. Isso ocorre porque esse profissional passou pelo processo educacional de formação, pode ter sido fadado ao uso do lápis e papel e por acreditar que se fazendo contas é que se obtém a formação necessária para atuar profissionalmente, não consegue agregar outros recursos à sua prática. Com isso, muitos profissionais condicionam seus alunos a fazer uso apenas do lápis e papel, desde os anos iniciais, por julgar que a aprendizagem da escrita dos números e das operações se dá pela compreensão de princípios e modos de operar. Isso é fato, mas a calculadora pode ser deixada de lado, com a justificativa de que ela apenas favorecerá a comprovação de resultados sem compreensão da operacionalidade dos algoritmos, o que poderá tornar os alunos preguiçosos. Todavia, se a inserção da calculadora no processo de ensino ocorrer como um algoritmo que auxilie no processo de validação das técnicas anteriormente empregadas na resolução de uma situação: “A calculadora pode permitir aos alunos fazerem conjecturas, por exemplo sobre o comportamento de certas funções, sobre as propriedades de certas sucessões (ASSUDE, 1990, p. 3)”. Os PCNs apresentam algumas orientações que podem ser entendidas como condições para o uso das calculadoras no ensino da Matemática: Dentre as várias razões para seu uso, ressalta- se a possibilidade de explorar problemas com números frequentes nas situações cotidianas e que demandam cálculos mais complexos, como: os fatores utilizados na conversão de moedas, os índices com quatro casas decimais (utilizados na correção da poupança), dos descontos como 0,25% etc (BRASIL, 1998, p. 67). O aluno no terceiro ciclo, que provavelmente não conhece a existência dos irracionais, poderá encontrar a solução desse problema, utilizando a calculadora para obter um resultado aproximado (BRASIL, 1998, p. 114). [...] a calculadora pode ser um efi ciente recurso por possibilitar a construção e análise de estratégias que auxiliam na consolidação dos signifi cados das operações e no reconhecimento e aplicação de suas propriedades. Um exemplo pode ser o de desafi ar o aluno a determinar o quociente de uma divisão exata sem utilizar a tecla de dividir. [...] A calculadora também é um recurso interessante para que o aluno aperfeiçoe e potencialize sua capacidade de estimar (BRASIL, 1998, p. 115). No trabalho com a estatística, a calculadora é, 19 muitas vezes, um instrumento imprescindível porque os cálculos são muitos e costumam ser trabalhosos em virtude dos números envolvidos (BRASIL, 1998, p. 136). Em relação a essas orientações apresentadas para os anos finais do ensino fundamental quanto ao uso da calculadora, vemos o quanto é importante o processo contínuo de aperfeiçoamento do professor, que se manifesta no processo de ensino de um conteúdo como um orientador de estudos, aquele que faz intervenções e propõe questões que instiguem os alunos no processo de buscas por uma resolução. A utilização da calculadora pelo professor não deveria restringir-se apenas aos seus objetivos educacionais. É interessante que, na inclusão de quaisquer recursos didáticos que venham a ser utilizados no espaço escolar, outros integrantes dessa comunidade tenham conhecimento do trabalho que pode ter sido desenvolvido pelo colega da sala ao lado, para que não recaiam situações em que o aluno se reporta ao professor x afirmando que apenas ele não permite o uso do recurso enquanto o professor y ou z permite. Uma alternativa profícua para evitar situações embaraçosas quanto a utilização de recursos como a calculadora em sala de aula, é a proposição de projetos, oficinas ou gincanasque levem em consideração os interesses coletivos e não somente os individuais dos proponentes. Para ler e refl etir! A calculadora e o processo de ensino-aprendizagem A utilização educativa das calculadoras entrou fi nalmente na ordem do dia. As calculadoras são objectos matemáticos por excelência que o desenvolvimento tecnológico se encarregou de tomar em objectos de uso corrente. Fazem já parte da vida de todos os dias. Entre os professores, existe manifestamente uma forte onda de interesse pelas suas aplicações. Os projectos de novos currículos que tem sido divulgado fazem-lhes referência apontando de diversos modos a sua importância como meios auxiliares de ensino. A utilização normal da calculadora nas aulas, nos testes, e em outras actividades, em todos os níveis de escolaridade, poderá constituir um importante factor de melhoria do ensino da Matemática aproximando a nossa disciplina das outras matérias escolares e da vida prática suscitando o interesse dos alunos, alargando e diversifi cando as atividades de ensino-aprendizagem. A máquina de calcular é um instrumento rico de potencialidades para a disciplina de Matemática. Ela pode ser utilizada para apoiar o desenvolvimento de novos conceitos, para formular conjecturas e explorar relações Matemáticas e para resolver problemas. A calculadora proporciona a exploração de novas estratégias e métodos de trabalho, como a tentativa e erro e as aproximações sucessivas. Permite alargar o leque de situações a considerar, usando valores retirados directamente de problemas da vida real, sem se ser submergido pelos cálculos. A calculadora é ela própria uma fonte natural de novos problemas e novos conceitos, como os de arredondamento, aproximação e convergência. Num plano ainda mais fundamental, o recurso à calculadora permitirá ancorar fi rmemente a actividade Matemática na representação numérica onde a grande maioria dos alunos se move mais à vontade, partindo daí para as representações gráfi ca e algébrica, mais abstractas. Apesar das calculadoras mais comuns serem relativamente simples, o seu domínio implica sempre um esforço de aprendizagem. É preciso saber quais as funções das diferentes teclas, que prioridades estão estabelecidas para as diversas operações, como tirar partido das memórias. Mas, além disso, é preciso saber como as usar de forma crítica, conhecer as suas limitações, desenvolver o sentido do número e ser capaz de decidir se uma certa resposta faz ou não sentido, avaliando assim os resultados obtidos. A introdução da calculadora nos programas só será um passo verdadeiramente positivo se perspectivar a sua utilização generalizada, tendo em conta todos estes aspectos, no quadro da diversifi cação das estratégias de ensino e da implicação do aluno no processo de aprendizagem. No entanto, embora com grandes potencialidades. a calculadora não passa de um instrumento. Num processo de inovação educacional são sempre de esperar difi culdades e contratempos. Não faltarão anedotas com exemplos caricatos, pretendendo demonstrar as vantagens do cálculo com papel e lápis e dos métodos tradicionais. Mas a verdade é que não devemos atribuir à calculadora nem um carácter milagroso, nem um carácter demoníaco. Como qualquer outro instrumento, pode, simplesmente, ser bem ou mal usada. Por isso, o factor decisivo que irá determinar a extensão e a natureza das mudanças que a sua utilização generalizada poderá estimular será, naturalmente, o que neste domínio vierem a fazer os professores. O uso das calculadoras não anuncia o fi m do cálculo mas implica que o cálculo seja encarado de uma outra maneira. Estimula novas formas de trabalhar favorecendo uma atitude mais prática e experimental na Matemática. Dá um relevo importante à actividade de conjecturação e à resolução de problemas, mas exige uma cuidada formação crítica dos alunos. A utilização educativa das calculadoras não deve por isso ser vista como uma simples alteração menor, conduzindo a um pequeno reajustamento de dois ou três capítulos do programa e deixando o resto inalterado. Pelo contrário, deve traduzir uma mudança profunda nas concepções e nas práticas pedagógicas na nossa disciplina. Esta mudança tem de ser apoiada por um esforço generalizado de formação, produção de materiais de apoio, realização de encontros de trocas de experiências e refl exão pedagógica, de informação acerca dos novos objectivos aos professores das outras disciplinas, aos pais e aos alunos. Uma contribuição fundamental neste processo poderá igualmente ser proporcionada pela investigação que já se desenvolve nesta área. Em termos internacionais, terá de se dizer que as calculadoras chegam tarde entre nós ao ensino da Matemática. Mas, aproveitando a experiência dos outros, perspectivando de forma ampla a sua utilização educativa e fazendo o necessário trabalho de formação de professores, é bem possível que se venha a concluir no futuro que, em Portugal, mais do que em muitos outros países, as calculadoras exerceram um grande contributo para a renovação do ensino da nossa disciplina. João Pedro da Ponte 2 - Atividades com a calculadora 20Tec. Dig. de Inf. e Com.no Ens. de Matemática Nessa seção serão apresentadas algumas sugestões de atividades introdutórias que perpassam a etapa de alfabetização Matemática nos anos iniciais, anos finais do ensino fundamental e ensino médio. Anos Iniciais do Ensino Fundamental É importante que, nesse nível de escolaridade, o professor familiarize os alunos com a calculadora comum, que explique as funções das teclas e permita que os alunos investiguem as partes que as constituem, com questionamentos como: qual a função da tecla On? Que tecla devo apertar para apagar o que está escrito no visor? Como desligar a calculadora? • Introduzir a calculadora para mostrar a compatibilidade de registro numérico escrito (Exemplo: 2 + 5 = 7) e a codificação das teclas apertadas. • Introduzir no momento em que se deseja estudar alguma regularidade numérica (Exemplo: para observar a geração da sequência de números naturais usando a sequência de teclas [+] 1 [=]). • Uma exploração livre pode ser um primeiro passo, permitindo que os alunos: - Localizem as teclas de números, letras e sinais; - Percebam que ao ligar a calculadora aparece 0 (zero) no visor; - Observem que ao digitar, por exemplo, 436: no visor o 4 se desloca para a esquerda para deixar o espaço que ocupava para o 3 e, em seguida para o 6. - Alguns exercícios simples, que poderiam ser propostos para complementar o primeiro contato: Ao apertar a tecla aparece no visor (por exemplo) comentário possível On 0. “On” liga a calculadora 4 4. 5 45. 6 456. CE/C (ou ON/C) 0. CE/C (ou ON/C) apaga o que estava no visor e escreve 0 OBS: Quando a calculadora está ligada sempre aparece alguma coisa no visor. Ao apertar a tecla Aparece no visor (por exemplo) Comentário possível 5 5. + 5. 3 3. = 8. A calculadora calcula! Outras atividades, dependendo dos conhecimentos dos alunos: • Fazer aparecer no visor o maior número que se conhece de um algarismo, 2 algarismos; de 3 algarismos; • Idem com o menor número de um algarismo, dois algarismos, …; • Pedir para apertar as teclas 5 [+] 3 [=], observar o que aparece no visor e verificar o resultado que aparece se continuar apertando a tecla [=] (ou após a tecla [+] ou a tecla de uma outra operação). Quando apertamos a tecla do símbolo =, pois ela pode não corresponder ao símbolo matemático de =. Atividade para o aluno escolher entre o cálculo mental e cálculo com a calculadora. Cálculo O que você utiliza? Resultado a calculadora? o cálculo mental? 8 + 2 47 + 18 8 – 1 7 + 7 + 7 + 7 50 – 20 67 – 38 200 + 200 + 200 100 + 40 + 5 47 x 13 Anos Finais do Ensino Fundamental A calculadora pode ser utilizada em jogos quando se pretende aperfeiçoar algumas técnicas e operar com determinados conjuntos. Vejamos um jogo sugerido no site do Mathema: QUAIS SÃO OS NÚMEROS? Objetivos- operações com números inteiros; relações entre a soma e o produto - das raízes e os coefi cientes de uma equação de segundo grau; desenvolver estimativa e cálculo mental; promover a análise de erros. Recomendação A partir do 9º ano. Jogadores Grupo de 4 alunos Material Calculadoras que tenham a tecla +/- (uma por grupo). Pode ser usada a do computador. Para acionar a calculadora do Windows (até clique em Iniciar > Programas > acessórios > calculadora. Regras O objetivo do jogo é descobrir os números escolhidos pelos outros componentes do grupo. Sem que os outros vejam, cada componente do grupo escolhe dois números inteiros (entre – 30 e + 30) e calcula a soma é o produto entre eles. Os componentes decidem a ordem dos jogadores e o tempo disponível para a descoberta dos números, que não pode ultrapassar três minutos para cada par de números. Na sua vez, um componente diz aos demais a soma e o produto dos dois números escolhidos por ele, conforme o exemplo: “A soma dos dois números é – 16 e o produto dos dois números é 48”. Os outros devem descobrir, no menor espaço de tempo possível, quais foram os dois números 21 escolhidos. Se algum jogador descobrir os números escolhidos pelo colega dentro do limite estipulado, ganha cinco pontos. Se isso não ocorrer, o jogador que escolheu os números ganha 10 pontos. Vence aquele que, ao final de oito rodadas, obtiver o maior número de pontos. Jogue com seus alunos pelo menos mais duas vezes. Converse com eles para saber como fizeram para determinar o número desconhecido. Se possível, registre no quadro, em forma de texto, as estratégias utilizadas. Solicite, então, que realizem novamente o jogo utilizando uma das estratégias registradas pela turma. Após a vivência, proponha os seguintes problemas: a) João escolheu os números – 20 e + 15. Quais números ele dirá aos outros componentes do grupo dele? b) Ana disse a soma é – 15 e o produto é 56. Cláudia disse que os números que ela escolheu foram o – 8 e o 7. Ela acertou? Por quê? c) Quando um jogador diz: a soma é 0 e o produto é n (um número entre -900 e + 900), o que podemos afirmar, com certeza, sobre os números escolhidos por esse jogador? d) E se fosse o contrário, isto é, soma n (um número entre – 60 e + 60) e produto 0? O que podemos afirmar, com certeza, sobre os números escolhidos por esse jogador? Discuta com a turma a resolução dos problemas propostos garantindo a participação de todos. Atenção professor Organize os grupos e, se for preciso, relembre como determinar a soma e o produto de dois números inteiros em uma calculadora. A soma – 6 – 4 pode ser encontrada, por exemplo, assim: 6 +/- + +/- 4 =; e o produto entre esses dois números pode ser determinado teclando-se: 6 +/- * 4 +/- =. De acordo com os PCNs, a calculadora se apresenta como “um recurso por possibilitar a construção e análise de estratégias que auxiliam na consolidação dos significados das operações e no reconhecimento e aplicação de suas propriedades (BRASIL, 1998. p. 115).” Além disso, encontramos ainda para essa etapa da educação básica, como orientação, a possibilidade de uso para realizar estimativas, obter resultados aproximados em casos de cálculos que envolvem a radiciação, em situações-problema que envolvem juros e até mesmo preenchimento de planilhas. Situação-problema proposta nos Parâmetros Curriculares Nacionais – Terceiro e quarto ciclos do Ensino Fundamental (p. 119 – 120) O exemplo a seguir mostra uma situação em que o aluno perceberá as vantagens do uso de letras (como variáveis) para generalizar um procedimento, bem como reconhecerá a letra ora funcionando como variável, ora como incógnita. “O dono de um grande estabelecimento concluiu que o preço de uma determinada linha de produtos deveria ser vendida a varejo com um valor majorado em 40% sobre o de custo para que a margem de lucro fosse significativa.” Após discussões, os alunos anotariam os cálculos em uma tabela do tipo: O aluno poderá descrever oralmente os procedimentos e em seguida empregar a noção de variável para indicar genericamente o preço de venda (V) dos produtos em função do preço de custo (P): V = P + P x 0,4. Para esse exemplo, pode propor questões do tipo: qual é o preço de custo de uma mercadoria que tem o preço de venda R$ 11,20?. É interessante solicitar aos alunos que façam inicialmente estimativas e depois procurem estabelecer procedimentos (inclusive por meio da calculadora) que possibilitem responder a situações como essa. Para isso, não é necessário que eles já conheçam as técnicas de resolução de equações do primeiro grau, mas que percebam o novo significado da letra P, agora uma incógnita: P + P x 0,4 = 11,20. A situação-problema citada poderá favorecer o desenvolvimento de um trabalho que visa à simplificação de expressões algébricas. Para tanto, os alunos devem se apropriar de algumas convenções da notação algébrica, como: escrever as constantes antes das variáveis e eliminar o sinal de multiplicação. Desse modo, poderão escrever P + 0,4P em vez de P + P x 0,4. Para simplificar a expressão P + 0,4P eles se defrontarão com a propriedade distributiva: P + 0,4P = (1 + 0,4)P = 1,4P. Assim, o aluno resolve mais facilmente a equação 1,4P = 11,20, descobrindo qual é o número que multiplicado por 1,4 resulta 11,20. Situações-problema como essas podem ser ampliadas de modo que deixem ainda mais claras para o aluno as vantagens de determinar expressões algébricas para o preenchimento de planilhas. Ensino Médio Joana tinha duas notas de 100 reais na carteira, mas precisava pagar uma dívida de 360 reais. Ao sair de casa, ligou para sua mãe pedindo alguma ajuda financeira, e recebeu um depósito de 50% do valor da dívida, e depois ligou para seu pai que depositou 30% do valor restante (sem saber que Joana tinha algum dinheiro com ela). Após sacar todo o dinheiro no caixa rápido e pagar a dívida, quanto ficou de troco Joana? (Caderno de Exercícios – OBMEP. Disponível em: <https://portaldosaber.obmep.org.br/uploads/ material/8b4r8gqam7oco.pdf>. Acesso em: 16 de janeiro de 2019. Calculadora como passatempo A calculadora pode ser proposta como um recurso que auxilie os alunos a desvendar enigmas ou passatempos. A depender da situação, poderá se caracterizar como uma atividade de investigação. Veja o exemplo e tente responder: Pegue sua calculadora e calcule: 6 x 6 66 x 66 666 x 666 22Tec. Dig. de Inf. e Com.no Ens. de Matemática 6.666 x 6.666 66.666 x 66.666 666.666 x 666.666 6.666.666 x 6.666.666 66.666.666 x 66.666.666 Faça o experimento até acabarem os algarismos da sua calculadora. Depois disso, de qualquer forma, você já deveria ser capaz de adivinhar o que acontece. * Passatempo disponível em: STEWART, I. Incríveis passatempos matemáticos, Rio de Janeiro: Zahar, 2010. Retomando a aula Chegamos ao fi nal da nossa segunda aula. Vamos recordar? 1 – A calculadora como recurso didático no processo de ensino e aprendizagem da Matemática A calculadora é um instrumento comumente usado pelas pessoas. No entanto, quando pensamos no uso da calculadora no espaço escolar, não podemos dizer o mesmo. Em muitas situações, é proibido o uso da calculadora com a justificativa de que a utilização pelos alunos poderá limitar o aprendizado das operações Matemática e que nos processos seletivos não será permitido o uso. Mas o que vemos, é que mesmo sem o uso da calculadora, nossos alunos ainda apresentam dificuldades com as operações Matemáticas, em aprender a tabuada e outros tantos conteúdos previstos no currículo. Será mesmo que o problema é a calculadora? De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais, podemos observar que a calculadora é um recurso didático potencializador no processo de ensino e aprendizagem da Matemática contribuindo para a descoberta de novos conceitos e compreensão das diferentes representações. Assim, compete ao professor organizar situações que se apresentem aos alunos como desafios, que os levema pesquisar, elaborar conjecturas, elencar procedimentos de modo a construir conhecimentos em um espaço com possibilidades para além do uso do papel e lápis. 2 – Atividades com a calculadora Nessa seção, apresentamos algumas atividades como propostas para você, caro aluno e futuro professor de Matemática, resolver e/ou adaptar aos níveis de escolaridades nos quais poderão atuar na Educação Básica. Representam algumas de inúmeras possibilidades que existem de trabalho com esse recurso. Deixamos algumas ideias e alertamos que na prática como educador, você terá a incumbência de pesquisar, avaliar as potencialidades e limitações, averiguar a aplicabilidade para o nível de seus alunos e, assim, mediar a utilização em sala de aula. BRASIL, Secretária de Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática, primeiro e segundo ciclos do ensino fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1997. 142 p. PONTE, João Pedro. A calculadora e o processo de ensino- aprendizagem. Revista Educação e Matemática. Lisboa, n. 11, p. 1-2, jul./set. 1989. SELVA, A.C.V.; BORBA, R.E.S.R.. O uso da calculadora nos anos iniciais do ensino fundamental. 2010. Autêntica, Belo Horizonte: 2010. SCHIFFL, Daniela. Um estudo sobre a calculadora no ensino de Matemática. Dissertação de Mestrado Profissionalizante em Ensino de Física e de Matemática. Santa Maria: UNIFRA (Centro Universitário Franciscano), 2006. Vale a pena ler KUMAYAMA, H.; WAGNER, E.. Vamos usar a calculadora? Revista do Professor de Matemática – RPM, nº 26, São Paulo: 1994. Disponível em: <http://www.rpm. org.br/cdrpm/26/5.htm> MATHEMA, formação e pesquisa. Quais são os números? Disponível em: <http://mathema.com. br/jogos-fundamental2/quais-sao-os-numeros-2/>. Vale a pena acessar Vale a pena Minhas anotações
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