TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO NO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM DE MATEMÁTICA Silvia Cristina Freitas Batista - Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos (CEFET- Campos) - [email protected] Gilmara Teixeira Barcelos - Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos (CEFET- Campos) - [email protected] Henrique Rego Monteiro da Hora – Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos (CEFET-Campos) – [email protected] Flávio de Freitas Afonso1 - Centro Federal de Educação Tecnológica de Campos (CEFET- Campos) - [email protected] Resumo. Este trabalho relata experiências realizadas no âmbito de um projeto de pesquisa que vem sendo desenvolvido no CEFET - Campos/RJ, no qual Tecnologias de Informação e Comunicação são utilizadas no processo de ensino e aprendizagem de Matemática. Este visa incentivar o uso consciente e crítico dessas tecnologias por parte de licenciandos e professores de Matemática. Descrevemos, então, as motivações iniciais, as principais ações desenvolvidas em quase dois anos de projeto, experiências vivenciadas, expectativas futuras e dificuldades encontradas. Visamos, sobretudo, compartilhar nossas experiências com outros profissionais da área, pois defendemos que a troca destas é sempre algo positivo, que pode motivar novas idéias. Palavras-chave: Ensino e Aprendizagem, Matemática, Tecnologias de Informação e Comunicação 1. Introdução O Livro Branco – Ciências, Tecnologia e Inovação do Ministério da Ciência e Tecnologia do Brasil (BRASIL/MCT, 2002) destaca que direcionar os benefícios presentes e potenciais das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) a todos os brasileiros é um desafio, desafio este que se vencido pode evitar o aprofundamento das desigualdades sociais e do hiato social. Logo, para ampliar e democratizar as condições de acesso e uso dessas tecnologias é indispensável integrar, coordenar e fomentar ações para sua efetiva e eficaz utilização. Takahashi (2000) aponta a educação como elemento chave da sociedade atual, e destaca que pensar a educação na Sociedade da Informação exige considerar diversos aspectos relativos as TIC. Este autor ressalta, no entanto, que educar é muito mais do que treinar pessoas para o uso destas tecnologias. 1 Bolsista do CNPq-Brasil 2 As TIC podem contribuir para uma educação mais adequada à nossa sociedade: i) colaborando para a aprendizagem de diversos conteúdos; ii) possibilitando a criação de espaços de interação e comunicação; iii) permitindo novas formas de expressão criativa, de realização de projeto e de reflexão crítica (PONTE, 2000). No entanto, para o uso consciente das TIC é preciso reconhecer que as mesmas não são isentas de problemas. Ponte (2000) destaca, entre outras, as seguintes dificuldades: i) as avarias e vírus, que fazem perder dados, documentos e horas de trabalho; ii) os softwares que não correspondem ao que se espera deles; iii) as estratégias de facilidade que colocam em risco valores fundamentais – como a “cola eletrônica”, a compra e venda de trabalhos escolares, etc.; iv) o “lixo” que circula na rede mundial de computadores. Moraes (2001) ressalta a importância das TIC como recursos instrumentais da educação, mas também ressalta a necessidade de adequação de seu uso, uma vez que dependendo do enfoque dado, qualquer recurso tecnológico pode ser apenas instrumento reprodutor de velhos erros e vícios. Com relação ao processo educacional escolar, além de uma formação adequada, o uso das tecnologias de forma a contribuir para melhoria do processo de ensino e aprendizagem irá depender fundamentalmente da postura adotada pelo professor (MORAN, 2000). Para este autor, se somos pessoas abertas, utilizamos as tecnologias para interagir melhor; se somos pessoas fechadas, desconfiadas, utilizamos essas tecnologias de forma defensiva, superficial; e se somos pessoas autoritárias, as utilizamos para controlar e para aumentar nosso poder. Todo esses posicionamentos críticos caracterizam bem o contexto da pesquisa que descrevemos neste trabalho. Não defendemos simplesmente o uso das TIC na educação e sim o uso consciente, crítico, resultante de uma análise de seus pontos positivos e negativos. Em particular, com relação à Matemática, as TIC também devem ser levadas em consideração. A Matemática ocupa uma posição privilegiada nas escolas, pois é uma disciplina obrigatória no currículo nos diversos níveis de instrução em todo mundo (D’AMBRÓSIO, 1993). Isto se deve ao fato de ser considerada de grande importância para todos, quase sempre sob a justificativa de que ela desenvolve o raciocínio. Entende-se que o espaço ocupado pela Matemática nas escolas deve ser bem aproveitado e que, nesse sentido, as TIC podem oferecer uma grande contribuição, à medida que: i) reforçam o papel da linguagem gráfica e de novas formas de 3 representação; ii) relativizam a importância do cálculo; iii) permitem a manipulação simbólica (PONTE; OLIVEIRA; VARANDAS, 2003). Neste trabalho descrevemos o projeto de pesquisa “Tecnologias de Informação no Processo de Ensino e Aprendizagem de Matemática”, desenvolvido no CEFETCampos/RJ desde setembro de 2003. Para tanto, o trabalho encontra-se estruturado em 4 seções, além dessa introdução. Na seção 2, apresentamos as propostas do projeto, assim como as motivações iniciais que deram origem a este. Na seção 3, descrevemos as principais ações já desenvolvidas no âmbito deste projeto: i) realização de um curso de extensão; ii) desenvolvimento do SoftMat, um repositório virtual de softwares educacionais para Matemática do Ensino Médio; iii) seleção e estudo de softwares educacionais de Matemática; iv) realização de minicursos para licenciandos e professores de Matemática. Na seção 4, descrevemos algumas expectativas futuras para o projeto e relatamos as principais dificuldades encontradas. Finalizando, a seção 5 apresenta algumas considerações finais sobre o tema. 2. O Projeto A idéia deste projeto foi decorrente de duas pesquisas de mestrado2, ambas relacionando Matemática e Tecnologias de Informação e Comunicação. Destas, uma teve como foco a Matemática do Ensino Médio (BATISTA, 2004) e a outra, as Licenciaturas em Matemática (BARCELOS, 2004). Estas pesquisas acabaram sendo complementares, uma vez que as propostas para o Ensino Médio requeriam uma formação adequada dos professores, o que, por sua vez, remetia às Licenciaturas, responsáveis pela formação inicial destes profissionais. Como as autoras destas pesquisas são professoras de Matemática do CEFETCampos, os estudos realizados deram origem ao projeto de pesquisa “Tecnologias de Informação e Comunicação no Processo de Ensino e Aprendizagem de Matemática” vinculado à referida instituição. Promover atividades que mostrem aos professores as reais possibilidades do uso das TIC, através de projetos a serem executados em situações reais de ensino, desde sua formação inicial, pode colaborar para minimizar a resistência existente. Esse tipo de ação demanda uma abordagem que incorpore aspectos pedagógicos, alicerçando os 2 Mestrado em Ciências de Engenharia, Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF). Ambas dissertações desenvolvidas e concluídas sob a orientação da Drª Clevi Elena Rapkiewicz. 4 professores a construir no próprio local de trabalho condições propícias à melhoria de suas práticas pedagógicas. O projeto que estamos descrevemos destina-se a promover ações nessa linha, voltadas para: • professores de Matemática que atuam no Ensino Médio (com prioridade para os professores da rede pública), visando uma integração com a comunidade, explorando o papel que CEFET-Campos desempenha como centro de referência em educação em nossa região; • alunos de Licenciatura em Matemática do CEFET-Campos e de outras instituições, visando contribuir para melhor formação inicial dos mesmos. O objetivo é propor estratégias de ação que propiciem a inclusão digital de professores de Matemática. Visamos incentivar que tanto professores de Matemática do Ensino Médio quanto licenciandos em Matemática utilizem as TIC em suas práticas pedagógicas, tornando-as mais coerentes com a Sociedade da Informação. O projeto, em sua primeira fase, recebeu financiamento do CEFET-Campos e contou com um bolsista financiado por esta instituição. Atualmente, conta com um bolsista CNPq e com um outro bolsista financiado pelo CEFET-Campos. 3. Principais Ações Desenvolvidas No âmbito do projeto diversas ações já foram desenvolvidas desde sua implantação, em setembro de 2003. Descreveremos, brevemente, a seguir, o que de principal já foi realizado. 3.1 Realização do Curso de Extensão “Avaliação de Softwares Educacionais: Desenvolvendo uma Postura Consciente” Em consonância com diversas fontes literárias - Takahashi (2000), UNESCO (2001), Ponte, Oliveira e Varandas (2003) - defendemos que as TIC podem colaborar com projetos educacionais, favorecendo uma educação mais inovadora. No entanto, destacamos sempre a necessidade de posicionamentos críticos na seleção e utilização destes recursos com fins educacionais. Nesse sentido, ministramos o curso de extensão “Avaliação de Softwares Educacionais: Desenvolvendo uma Postura Consciente”. Este curso de extensão ocorreu no CEFET-Campos, no período de outubro de 2003 a fevereiro de 2004, com uma carga horária total de 60 horas. Foi totalmente gratuito e teve como público alvo professores de Matemática do Ensino Médio e licenciandos em Matemática, tendo sido concluído por 21 participantes. 5 Os objetivos deste curso foram: i) analisar a contribuição das TIC para uma prática pedagógica mais adequada às necessidades atuais; ii) estimular o uso de softwares educacionais de forma consciente e crítica; iii) avaliar a qualidade de softwares educacionais para Matemática do Ensino Médio. Baseado em toda experiência vivida e nos dados levantados ao final do curso, através de questionário, podemos afirmar que colaboramos um pouco para a formação profissional dos participantes. A contribuição do curso para o enriquecimento da prática docente foi considerada muito boa por 90% dos participantes e boa pelos 10% restantes. Questionados sobre a importância do papel do professor durante a utilização de softwares educacionais, 81% dos participantes responderam que o consideram muito importante e os demais 19% o consideram importante. Este resultado é bastante significativo, mostrando que, pelo menos para o grupo em questão, a idéia de que o computador substituiria o professor está superada. Além disso, com este curso despertamos o interesse de outras pessoas do CEFETCampos (alunos e outros professores) para o tema e, assim, de certa forma, foi possível interferir um pouco na realidade em que atuamos, como em uma pesquisa-ação - que envolve a interação dos pesquisadores e participantes e possibilita relacionar teoria e prática, interferir na realidade e contribuir para transformá-la, produzindo um conhecimento “relevante tanto no plano científico como no plano sociopolítico, com possibilidade de ação imediata” (THIOLLENT, 1994, p.132). Destacamos que as atividades de preparação e execução do curso de extensão contribuíram para que, no primeiro semestre de 2004, fosse implementada a disciplina Educação Matemática e Tecnologias na Licenciatura em Matemática do CEFETCampos, tendo como professora uma das autoras deste projeto. 3.2 Construção do SoftMat Consideramos os softwares educacionais, assim como as demais TIC, meios que podem abrir oportunidades para a ação, a fim de melhorar a qualidade do ambiente de aprendizagem e contribuir para a criação de uma mídia pessoal capaz de apoiar uma ampla possibilidade de estilos intelectuais, conforme defendido por Papert (1994). No entanto, ressaltamos que as TIC devem ter sua importância, enquanto recurso educacional, devidamente analisada e a opção por usá-las deve ser tomada de forma consciente. Como destacado por Ponte (2000): 6 • por um lado, deve-se promover as TIC, colocando de lado os receios e os preconceitos, integrando-as nas instituições educativas, criando condições de acesso facilitado, generalizando as oportunidades de formação; • por outro lado, deve-se analisar criticamente as TIC, mostrando que elas têm de ser enquadradas em uma pedagogia que valorize sobretudo a pessoa que aprende e os seus projetos, mantendo uma preocupação crítica com a emancipação humana. O SoftMat é um repositório virtual de softwares educacionais para Matemática do Ensino Médio, devidamente acompanhados de suas avaliações de qualidade. Este foi desenvolvido em uma parceria entre o CEFET-Campos e a Universidade Estadual do Norte Fluminense - UENF, com o principal objetivo de estimular posturas críticas na seleção de um software educacional. Este repositório, disponível em www.cefetcampos.br/softmat, foi desenvolvido no intuito de colaborar com professores de Matemática do Ensino Médio e licenciandos em Matemática, na seleção de um software educacional como recurso didático. O seu objetivo principal é incentivar o desenvolvimento de posturas conscientes e críticas com relação a esta seleção. No SoftMat, até a conclusão deste trabalho, havia 12 softwares avaliados. Ressaltamos que os softwares que estão disponíveis para download no SoftMat, ou são livres ou são proprietários com autorização de seus responsáveis. Dos responsáveis por alguns softwares proprietários avaliados não recebemos retorno de nossa solicitação de autorização e, portanto, tornamos acessíveis apenas links para os endereços no quais estes estão disponíveis. As avaliações foram realizadas pelo grupo de 21 professores e licenciandos em Matemática, preparados através do curso de extensão mencionado anteriormente. A metodologia de avaliação utilizada - metodologia SoftMat (BATISTA, 2004) – também encontra-se disponível no repositório. Tais avaliações podem ser úteis a professores, licenciandos e pesquisadores, não só no sentido restrito de mostrar as potencialidades e limitações dos softwares avaliados, mas, principalmente, em sentido amplo, mostrando a necessidade de avaliar qualquer software a ser adotado como recurso didático. Além destes 12 softwares avaliados, há uma listagem com outros 34 softwares direcionados à aprendizagem de Matemática do Ensino Médio. A condição básica para 7 incluirmos um determinado software nesta listagem, além do mesmo trabalhar, ou permitir o trabalho, com algum tema matemático do Ensino Médio, é a disponibilização de, no mínimo, uma versão avaliativa completa. Estes se encontram devidamente acompanhados dos seus endereços eletrônicos. No SoftMat disponibilizamos, ainda, atividades pedagógicas referentes aos softwares avaliados e textos para leitura. Todo o trabalho de desenvolvimento do site do SoftMat foi realizado por Henrique da Hora (na época, bolsista de iniciação científica e aluno do curso de Tecnologia em Desenvolvimento de Software do CEFET-Campos). 3.3 Seleção e Estudo de Softwares Educacionais de Matemática Para a realização do curso de extensão e desenvolvimento do SoftMat foram necessárias muitas horas de pesquisa por softwares direcionados a temas matemáticos do Ensino Médio. Ressaltamos a dificuldade de identificar softwares para determinados temas, como por exemplo, Números Complexos, Progressões, Análise Combinatória, contrastando com o número de plotadores, programas para Geometria Dinâmica e softwares de computação algébrica. Dos softwares identificados, 12 foram selecionados para serem avaliados (esta seleção levou em consideração os temas matemáticos que os softwares trabalhavam, ou permitiam trabalhar). A avaliação destes exigiu muito estudo, assim como elaboração de atividades pedagógicas referentes a cada um deles. Esses estudos continuam, em caráter de aprofundamento para alguns softwares, e como estudos iniciais para outros. Todo estudo é sempre acompanhado da elaboração de atividades pedagógicas. Isto tem fundamentado novas ações, tais como: a) novas avaliações de softwares (duas outras avaliações já foram realizadas e serão disponibilizadas no SoftMat); b) minicursos para professores e licenciandos em Matemática (os quais serão comentados na próxima subseção); c) artigos submetidos a eventos e periódicos. As atividades pedagógicas elaboradas são aprimoradas à medida que são testadas e que pontos a serem melhorados são identificados. Tudo isso exige um processo de estudo contínuo, o qual tem contribuído também para a melhoria de nossas próprias práticas pedagógicas, tornando-as mais ricas e dinâmicas. 8 3.4 Minicursos para Professores e Licenciandos em Matemática O professor precisa estar preparado para fazer uso apropriado do computador, vencendo a resistência que ainda existe em relação aos recursos da informática com fins educativos. No Brasil são raras as escolas públicas e poucas as particulares, nos três níveis de ensino formal, que utilizam a informática em suas disciplinas (TAKAHASHI, 2000). Visando a preparação de professores (formação continuada) e de licenciandos em Matemática (formação inicial) para o uso consciente e crítico de softwares educacionais, temos realizado minicursos nos quais são trabalhados temas matemáticos utilizando softwares educacionais. Trabalhamos sempre os softwares de forma contextualizada para que o professor possa ter uma idéia melhor das reais possibilidades deste, como recurso pedagógico. Já realizamos, no âmbito do projeto, cinco minicursos (Quadro 2), todos gratuitos. Alguns destes, aconteceram em eventos de Matemática ou de Informática Educativa. Para o primeiro semestre de 2005, já estão programados outros três. Quadro 2: Minicursos Ministrados Minicursos Explorando o Software Régua e Compasso no Estudo de Geometria Plana Estudando Temas Matemáticos do Ensino Médio Utilizando Softwares Educacionais: Geometria Espacial e Matrizes Utilizando Software Livre em Educação: Geometria Dinâmica com o software Régua e Compasso Estudando Funções com Auxílio de Softwares: Winplot e Graphmaática Estudando Poliedros e Matrizes com Auxílio de Softwares: Poly e Winmat. Em todos os minicursos foram coletados dados, através de questionários. Estes foram analisados e permitiram verificar a importância de iniciativas como estas, através de percentuais como os apresentados a seguir (todos calculados tendo como universo o total de participantes dos cinco minicursos). Para 95% dos participantes, é possível aplicar parte dos minicursos em sua prática docente, o que revela a grande contribuição dos mesmos. Embora os participantes tivessem perfis diferentes, 84% deles afirmaram que, durante os minicursos, aumentaram seus conhecimentos em Matemática e Informática, e os demais, que aumentaram seus conhecimentos em Matemática, retratando assim, a importância da formação continuada. 9 Com relação à importância do uso de softwares educacionais na construção de conhecimentos matemáticos, 94% dos participantes responderam que os softwares favorecem a construção de conhecimentos matemáticos. Atribuímos essa aceitação ao fato de que, durante os minicursos, os softwares foram estudados sempre acompanhados de atividades que visavam a construção de conhecimentos e não apenas a fixação de conteúdos já abordados. Os outros 6% responderam que o favorecimento da construção de conhecimentos matemáticos, através do uso de softwares educacionais, é algo relativo, dependendo, principalmente, de dois fatores: i) enfoque dado pelo professor; ii) software a ser trabalhado. Esse resultado confirma a necessidade dos futuros professores serem bem preparados para mediarem situações de aprendizagem que utilizam TIC. Retratando que, para o grupo em questão, o computador não representa mais um risco ou uma concorrência, 81% dos participantes consideraram o papel do professor, durante a utilização dos softwares educacionais, muito importante. Os outros 19% consideram importante, o que é um resultado bastante satisfatório. 4. Expectativas Futuras e Dificuldades Encontradas Destacamos, a seguir, algumas ações que esperamos realizar, no âmbito deste projeto: • atualização e ampliação do SoftMat, através da inclusão de novos materiais de leitura , de novos softwares avaliados e de novas seções; • elaboração de um novo setor do SoftMat, que será um ambiente interativo para avaliação de softwares no qual pessoas cadastradas possam avaliar (on line) um software do repositório; • continuação do trabalho junto aos licenciandos e professores de Matemática do Ensino Médio de nossa região, através de oficinas, visando a preparação de professores para o uso consciente e crítico de softwares educacionais; • continuação dos estudos de softwares, bem como preparação de atividades pedagógicas para os mesmos, visando futuras avaliações e ampliação do número de softwares a serem disponibilizados no SoftMat; Muitas vezes refletimos o que nos leva a persistir em um trabalho de pesquisa, quando tão mais fácil seria estar somente em sala de aula. Talvez seja a disposição dos que acreditam de fato na educação, não como mera forma de retransmitir conhecimentos, mas como instrumento de promoção de inclusão social. Assim, temos 10 dedicado horas de nossas vidas a este projeto, enfrentando, com certeza, algumas dificuldades. Destas, destacamos: • os problemas com os computadores do laboratório, durante a realização dos minicursos: o que pode ocorrer em um laboratório de informática durante uma aula é algo imprevisível. Computadores travam, teclados estão desconfigurados, certas máquinas permitem a visualizam de algo, outras não, e assim por diante. Quando problemas dessa natureza ocorrem, aproveitamos para alertar os participantes que estes deverão estar conscientes de que trabalhar com tecnologias envolve incertezas. • o pequeno número de professores da rede pública que participa dos minicursos: em geral, priorizamos professores da rede pública de ensino, no entanto, se ficássemos somente com esse público, o número de vagas ociosas, por minicurso, seria em torno de 50%. Não estamos aqui ignoramos as dificuldades destes na rotina diária, só não podemos deixar de registrar o que temos percebido no decorrer dos minicursos que temos promovido. • a seleção e substituição de bolsistas: no projeto precisamos de bolsista da área de Informática com certa aptidão para Matemática e de bolsista da área de Matemática com certa habilidade em Informática. Além disso, é necessária uma fundamentação teórica em Informática Educativa, que os bolsistas vão adquirindo no decorrer da bolsa (em maior ou menor grau, dependendo dos conhecimentos iniciais trazidos por eles). Tudo isso faz com que a seleção e as eventuais substituições de bolsistas seja sempre um processo trabalhoso. 5. Considerações Finais As TIC podem ser ferramentas importantes para a construção do conhecimento. No entanto, como qualquer outro recurso didático, podem apresentar problemas que afetem sua qualidade e, conseqüentemente, a qualidade do trabalho desenvolvido a partir delas. Utilizá-las de maneira adequada requer formação inicial e formação continuada que contemplem estudos sobre as TIC como recursos pedagógicos. Ao descrevermos o projeto objetivamos compartilhar experiências vivenciadas com outros profissionais da área, conforme já mencionado. No entanto não temos estratégias 11 prontas, nem mesmo desejamos ter. O que ações realizadas no projeto têm nos mostrado é que para utilizar as TIC como recursos pedagógicos faz-se necessário um sólido conhecimento da área de domínio, algum conhecimento de Informática e de Informática Educativa. Mas, sobretudo é necessário estar consciente de que não é possível dominar por completo a tecnologia a ser utilizada, o que requer, muitas vezes, desprendimento para reconhecer que não sabemos tudo e que podemos aprender com nossos alunos. Tudo isso torna o processo de ensino e aprendizagem muito rico, no qual o professor exerce a posição de mediador, construindo também os seus conhecimentos. Alguns reflexos positivos do projeto descrito já foram constatados: i) licenciandos em Matemática que participaram do curso de extensão e/ou de minicursos estão confeccionando projetos, em disciplinas da licenciatura, utilizando as TIC na construção de conhecimentos matemáticos, de maneira adequada; ii). a maioria dos professores que participou de alguma ação do projeto manifestou interesse em participar de outras; iii) solicitação de orientação de monografias de conclusão de cursos de licenciatura, tendo como tema as TIC como ferramenta pedagógica para aprendizagem. O trabalho desenvolvido no projeto tem sido bastante gratificante, acontecendo trocas de experiências significantes. Nossa expectativa é estar semeando idéias da importância da utilização das TIC na construção do conhecimento. Referências Bibliográficas BARCELOS, G. T. Inovação no Sistema de Ensino: o uso das Tecnologias de Informação e Comunicação nas licenciaturas em Matemática da Região Sudeste. 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