A MATEMÁTICA POR TRAS DA MÁGICA COMO PROPOSTA DE ENSINOAPRENDIZAGEM DO PIBID/CAPES/Uni-FACEF Ananda Kainne Oliveira Domenegueti1 Patricia Facho Figueiredo2 Raphael da Costa Silva3 Orientador: Prof. Caio Eduardo Martins Raiz4 Resumo: Um dos maiores desafios enfrentados no ensino da matemática é despertar o interesse do aluno pelos conteúdos desenvolvidos na sala de aula, uma vez que a maioria questiona a importância da matemática e suas aplicações. Essa falta de interesse faz com que o aluno fique desatento e não dê importância para as aulas, o que ocasiona um déficit no processo de ensino-aprendizagem. Esse déficit pode ser facilmente identificado ao se analisar os níveis de proficiência do Saresp/2012, onde o resultado dos sétimos anos das escolas do Estado de São Paulo foi de apenas 215,4. Este nível de proficiência alcançado é classificado como básico pela Secretária da Educação, que sugere a aplicação de recuperação contínua para os alunos, já que possuem domínio mínimo em relação às habilidades e competências já trabalhadas. Mediante a este contexto, o subprojeto de Matemática do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID/CAPES/Uni-FACEF) desenvolveu um trabalho no sexto e sétimo ano do Ensino Fundamental da Escola Estadual Mário D’Elia participante do programa, que visa à apresentação de mágicas relacionadas a conteúdos matemáticos estudados nestes anos. No sexto ano as mágicas abordaram conteúdos com potência, operações inversas com números naturas e simetria, enquanto no sétimo ano o foco das mágicas foi a álgebra, sendo este o conteúdo que os alunos mais apresentam dificuldade. Segundo Vygotsky (apud CARDIA, 2011), o professor pode utilizar o lúdico como facilitador da aprendizagem a partir do momento em que desperta o interesse da criança pela disciplina, sendo assim considerado educativo. E a mágica, como um instrumento lúdico pedagógico de ensino-aprendizagem, ocasiona um impacto nos alunos e desperta o interesse e a curiosidade de conhecer os truques utilizados na sua realização, sendo neste momento desenvolvidos os conteúdos matemáticos. Palavras chaves: Mágica. Matemática. Ensino-Aprendizagem. Introdução A palavra ‘lúdico’ tem origem do latim ludos que faz referência a jogos. Porém, atualmente o lúdico não é mais visto somente como um jogo, mas também com outros significados, dentre eles um instrumento pedagógico. De acordo com Winnicott (1995), o lúdico proporciona prazer, pois é capaz de envolver de forma intensa e total o indivíduo, criando assim um clima de entusiasmo, sendo exatamente neste envolvimento emocional que o lúdico gera um teor de motivação. O ser humano, principalmente a criança, necessita do lúdico para interagir com o ambiente em que vive. Deste modo, as atividades lúdicas proporcionam 1 Aluna do 6º semestre do Centro Universitário de Franca bolsista PIBID/CAPES Aluna do 6º semestre do Centro Universitário de Franca bolsista PIBID/CAPES 3 Aluno do 6º semestre do Centro Universitário de Franca bolsista PIBID/CAPES 4 Professor supervisor do subprojeto de Matemática do PIBID/CAPES/Uni-FACEF 2 2 o desenvolvimento da cultura, da sociabilidade e da criatividade, como também da assimilação de conhecimentos (TAVARES e PINTO, 2010). A mágica, assim como os jogos, pode ser utilizada nas salas de aula como um instrumento lúdico pedagógico, uma vez que, segundo Vygotsky (apud CARDIA, 2011), “o lúdico só pode ser considerado educativo quando desperta o interesse do aluno pela disciplina, portanto os professores precisam aproveitá-lo como facilitador da aprendizagem”. Infelizmente, o Brasil apresenta um grande déficit na educação, fato comprovado pelo ranking mundial de educação, no qual o país ocupa a 38º posição de um total de 40 países. As avaliações internas também indicam nessa direção. O Saresp (Sistema de Avaliação de Rendimento Escolar do Estado de São Paulo) de 2012 dos sétimos anos atingiu uma de nota de 215,4, considerado como nível básico pela secretária da educação, o que indica que os alunos possuem domínio mínimo em relação às habilidades e competências já trabalhadas. Uma das causas deste baixo nível de proficiência alcançado na educação é a falta de interesse dos alunos diante do conteúdo, principalmente na disciplina de Matemática, uma vez que a maioria questiona a importância da disciplina e suas aplicações. Diante deste contexto, o subprojeto de Matemática do PIBID/CAPES/Uni-FACEF que iniciou em 2011 e atualmente conta com um total de 105 bolsas de iniciação à docência distribuídas entre as áreas de Matemática, Letras e Psicologia, o qual envolve duas escolas públicas da cidade de Franca/SP, sendo uma delas a Escola Estadual Mário D’elia, onde foi desenvolvido no sexto ano e sétimo ano atividades com mágicas, afim de despertar o interesse dos alunos pela disciplina. Depois de conquistar o interesse dos alunos com as mágicas, os licenciando/bolsistas mostraram a relação entre os truques e os próprios conteúdos matemáticos desenvolvidos em sala de aula, sendo a mágica uma aplicação da matemática em uma situação lúdica. 1. Descrição das Mágicas 1.1. Mágica do dado Material necessário: Quatro dados. 3 O mágico escolhe um aluno da sala e pede para que ele pegue quantos dados queira e arremesse na mesa. Depois sai da sala e pede para que o aluno mostre as faces ocultas dos dados e somem os seus valores. O mágico entra na sala e rapidamente adivinha qual foi à soma obtida. 1.2. Simetria do baralho Material necessário: Cartas de baralhos. O mágico pega um baralho e embaralha em frente à classe, escolhe um aluno e pede para que ele escolha uma carta e mostre para a sala de forma que o mágico não a veja. Depois coloca a carta no baralho novamente e embaralha. O mágico olha as cartas e instantaneamente diz qual foi a carta escolhida pelo aluno. 1.3. O número oculto Material necessário: 5 tabelas com 16 números cada, com números variando do 1 ao 31. O mágico diz à sala que entre em consenso e escolha um número do1 ao 31, para isso se retira da sala. Após os alunos escolherem o mágico retorna a sala, pega a primeira tabela (de forma que ele não veja os números contidos na tabela) e pergunta aos alunos se o número escolhido está nela, e faz a mesma coisa com as demais tabelas. Após isso o mágico desvenda o número escolhido pela sala. 1.4. Fita métrica Materiais necessários: uma fita métrica e dois "clips" O mágico escolhe dois alunos da sala para segurar cada ponta da fita métrica, e outros dois que vão marcar com o clips um número a sua escolha. No verso desse número escolhido existe outro número, o mágico vira de costas e pede para que cada um veja o número do verso correspondente ao escolhido. Virando de frente para os alunos o mágico “lê” os seus pensamentos e anuncia o número do verso de cada um. 1.5. Número do celular Material necessário: Calculadora projetada. O mágico escolhe uma pessoa da sala e pede para que escreva o número do seu celular em uma folha e mostre para todos da classe sem que ele veja. Em uma calculadora projetada de maneira que todos possam ver, o mágico pede que o aluno escolhido realize os seguintes comandos sucessivos na calculadora: 4 Digite os 4 primeiros números de seu celular (sem o nono dígito) Multiplique por 80 Some 1 Multiplique por 250 Some com os 4 últimos números do mesmo telefone; Some com os 4 últimos números do mesmo telefone de novo; Diminua 250; Divida por 2. O resultado obtido será exatamente o número do celular que foi anotado e mostrado para a sala anteriormente. 1.6. Pensamentos em sintonia O mágico escolhe dois alunos da classe e pede que o primeiro pense em um número de 1 a 9 e o segundo de 10 a 100. Chamando-os respectivamente de X e Y. O mágico diz que vai adivinhar o número pensado por Y e provar para a sala que X e Y têm os pensamentos em sintonia. O mágico pede para que X revele o seu número somente para ele. Em seguida solicita que Y faça os seguintes cálculos: multiplique o número pensado por 5, acrescente 5 ao resultado e multiplique o resultado final por 2. Então, o mágico pede que Y subtraia do último resultado um "número estratégico". Pergunta a Y qual foi o resultado. Digamos que Y responda 271. O mágico então diz: Ah, vocês tem boa sintonia de pensamentos, porque seu amigo X pensou no 1, enquanto que você pensou no 27. 1.7. Sempre 6 O mágico pede para que cada aluno da classe pense em um número de 1 a 9 e depois que façam o seguinte procedimento: Acrescente a ele o mesmo número pensado. Some com 12. Divida o resultado por 2. Diminua o número pensado. O resultado independente do número escolhido será sempre seis. 2. Desvendando o Truque 5 2.1 Mágica do dado O truque da mágica do dado é simples, a soma dos lados oposto sempre será 7. Então ao jogar o dado o mágico observa os números das faces que estão voltadas para cima, assim basta ele subtrair o número de 7 para descobrir o número da face oculta. Se existir mais que um dado a soma das faces será 7 vezes a quantidade de dados, e será feito o mesmo processo, somar as faces de cima e subtrair de todas das faces. Representação algébrica: D – Número de dados. X – Soma das faces de cima. Y – Soma das faces ocultas. 2.2 Simetria do baralho 7. 𝐷 − 𝑋 = 𝑌 Para realizar essa mágica, primeiramente deve-se retirar do baralho as cartas K, J, Q, 10, 4, 2 (de todos os naipes) e Ás, 3, 5, 6, 8 de ouro. Essas cartas são simétrica, o que permite que sejam viradas em 180º sem que percebamos a rotação. Portanto o truque será feito com as 22 cartas do baralho que não possui simetria. O mágico deve colocar as cartas “apontadas para cima” e embaralhar mantendo essa orientação. Enquanto o aluno escolhido mostra a sua carta para a sala, o mágico discretamente inverte a orientação do baralho. No próximo passo o aluno reinsere a carta no baralho. Após isso o mágico embaralha as cartas e olha uma por uma com um olhar misterioso, a carta que estiver invertida das outras será a que o aluno escolheu. 2.2. O número oculto A mágica do número oculto é montada através de potências, os quadrados são separados pelos números que em sua decomposição apresentam as potencias de 20 , 21 , 22 , 23 e 24 . Primeiramente deve se decompor os números de 1 a 31 em potências de 2. Como mostra o anexo A. 6 Ao observar o anexo B as tabelas estão separas. A primeira os números que na sua decomposição contém 20 , a segunda 21 , e assim sucessivamente. Então quando os alunos falarem em qual tabela o número está deve-se somar as potências que representam cada tabela. Exemplo, se o número estiver na segunda, quarta e quinta tabela deve se somar 21 +23 +24 = 26, portanto o número escolhido foi o 26. 2.3 Fita métrica A mágica da fita métrica é semelhante a do dado. A soma dos números opostos na fita métrica sempre resulta em 151. Quando o número é marcado o mágico já sabe que para descobri-lo deve subtrair o número marcado por 151 que resultará o número oposto. Enquanto os alunos olham no verso da fita, o mágico faz mentalmente essa conta, então quando aqueles dão o sinal que já viram o número, instantaneamente o mágico diz o número do verso. Representação algébrica: 151 − 𝑋 = 𝑌, sendo X o número marcado e Y o oposto. 2.3. Número do Celular Para desvendar esse truque, deve-se generalizar o número do celular (pois em cada situação será um número distinto). Os quatro primeiros dígitos vão ser representados por A e os quatro últimos por B. Logo, o passo a passo ficará assim: Digite os 4 primeiros números de seu celular (sem o nono dígito) e multiplique por 80. Some 1 Multiplique por 250 𝐴. 80 𝐴. 80 + 1 (𝐴. 80 + 1). 250 Some com os 4 últimos números do mesmo telefone; (𝐴. 80 + 1). 250 + 𝐵 Some com os 4 últimos números do mesmo telefone de novo Diminua 250; (𝐴. 80 + 1). 250 + 𝐵 + 𝐵 (𝐴. 80 + 1). 250 + 𝐵 + 𝐵 − 250 7 Divida por 2. (𝐴. 80 + 1). 250 + 𝐵 + 𝐵 − 250 2 Simplificando a expressão algébrica tem-se que: 20000𝐴 + 250 + 2𝐵 − 250 2(10000𝐴 + 𝐵) = = 1000𝐴 + 𝐵 2 2 Portanto, qualquer número que seja A ao ser multiplicado por 10000 deslocará quatro casas para esquerda (acrescentando quatro zeros à direita), assim quando somar os quatro últimos dígitos formará corretamente os oito dígitos do celular. 2.5 Pensamentos em sintonia Como foi proposto no desenvolvimento da mágica, o número de 1 a 9 que o primeiro aluno pensou será representado por X e o de 10 a 100 por Y. Para desvendar esse truque primeiramente deve se definir o número estratégico, que deve ser encontrado pela subtração de 10 ao número X (10-X). As outras etapas podem ser representadas algebricamente como: Multiplique Y por 5 𝑌. 5 Acrescente 5 ao resultado 𝑌. 5 + 5 Multiplique o resultado final por 2 (𝑌. 5 + 5). 2 Subtraia do último resultado um "número estratégico". (𝑌. 5 + 5). 2 − (10 − 𝑋) Simplificando a expressão algébrica tem-se que: 10Y + 10 − 10 + X = 10Y + X. Portanto qualquer que seja o valor de Y ele vai ser deslocado uma casa para a esquerda, acrescentando um zero a direita, e ao somar com o X que representa unidade, obtém os números em sintonia. 2.6 Sempre 6 8 Para desvendar esse truque deve-se representar o número pensado como algo generalizado, sendo neste caso Z. Resolvendo as etapas de forma algébrica tem-se: Acrescente a ele o mesmo número pensado. Some com 12. Divida o resultado por 2. Diminua o número pensado. 𝑍+𝑍 𝑍 + 𝑍 + 12 𝑍 + 𝑍 + 12 2 𝑍 + 𝑍 + 12 −𝑍 2 Simplificando a expressão algébrica tem-se que: 2(𝑍 + 6) −𝑍 = 𝑍+6−𝑍 =6 2 Portando, o resultado será sempre seis, independente do número escolhido. 3 Apresentação das mágicas 3.1 Desenvolvimento no 6º ano No sexto ano a apresentação das mágicas ocorreu na seguinte sequência: simetria do baralho, o número oculto, a mágica do dado e a da fita métrica. A mágica do baralho envolve o conteúdo de simetria estudado pelos alunos no sexto ano, que por sinal, estava sendo desenvolvido nas aulas anteriores do subprojeto de Matemática do PIBID/CAPES/Uni-FACEF. Tanto a mágica do dado quanto a da fita métrica, é possível desvendar e realizar o truque utilizando a operação inversa. Em relação à mágica “número oculto”, é necessário que os alunos tenham conhecimento da definição de potência, que também faz parte do currículo do sexto ano. A apresentação das mágicas instigou nos alunos a curiosidade em desvendar como pode ser possível o mágico conseguir descobrir tudo. A que mais chamou a atenção dos alunos foi a “número oculto”, executada várias vezes a pedido dos alunos. Entretanto, quando abordado o conteúdo de potência para desvendar o truque, a maioria apresentou dificuldade em ao menos dar um exemplo e jamais imaginavam que o segredo era decomposição dos números em potências de 2. 9 3.2 Desenvolvimento no 7º ano No 7º ano foram apresentadas as mágicas: pensamento em sintonia, número do telefone, sempre seis e a mágica do dado. Todas essas mágicas envolvem expressões algébricas, que é uma matéria que faz parte do currículo do 7º ano. O motivo da escolha dessas mágicas foi exatamente pelo fato de conterem um conteúdo que a maior parte da sala apresenta muita dificuldade no seu entendimento. Os alunos ficaram muito empolgados com as mágicas, pediram várias vezes para repeti-las e durante a apresentação perguntavam como foram realizadas. Quando foi revelado que o segredo das mágicas estava na álgebra e feito o desenvolvimento de cada mágica com a sala, a maior parte dos alunos ficaram entusiasmados e ao mesmo tempo surpresos, pois a maioria não imaginava que a álgebra, um conteúdo considerado abstrato, poderia ter aplicações em mágicas. Considerações finais A utilização da mágica como um instrumento lúdico pedagógico nas aulas do subprojeto de matemática do PIBID/CAPES/Uni-FACEF no sexto e sétimos anos da Escola Estadual Mário D’elia proporcionou o envolvimento e o interesse por parte dos alunos no decorrer da apresentação. A motivação provocada nos alunos fez com que eles prestassem mais atenção nas aulas e instigou a curiosidade de descobrir quais eram os truques que estavam por traz das mágicas. Os conteúdos utilizados nos truques das mágicas como a potenciação e a álgebra, considerados abstratos, dificultam o aprendizado do aluno. Até porque, na idade em que esses conteúdos são ensinados, de acordo com Piaget (apud TERRA, s/d) as crianças estão na fase das operações concretas, ainda começando a realizar operações mais abstratas. Com a utilização da mágica os alunos viram esses conteúdos abstratos de forma lúdica, o qual proporcionou o entusiasmo e envolvimento perante aos conteúdos. Deste modo, os conteúdos nas salas participantes foram desenvolvidos de forma mais agradável e interessante, mostrando que a matemática esta presente até em situações jamais imagináveis. Referências 10 A soma dos dados: Cmais. Disponível em: <http://cmais.com.br/x-tudo/magica/06/asomadosdados.htm>. Acesso em: 2 jun. 2014. Brasil se distancia da média mundial em ranking de educação: Uol Educação, 2014. 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O desenvolvimento humano na teoria de Piaget. Disponível em: <http://www.unicamp.br/iel/site/alunos/publicacoes/textos/d00005.htm>. 11 Anexo A - Decomposição dos números em potências de 2. 1 = 20 2 = 21 3 = 20 + 21 4 = 22 5 = 20 + 22 6 = 21 + 22 7 = 20 + 21 + 22 8 = 23 9 = 20 + 23 10 = 21 + 23 11 = 20 + 21 + 23 12 = 22 + 23 13 = 20 + 22 + 23 14 = 21 + 22 + 23 15 = 20 + 21 + 22 + 23 16 = 24 17 = 20 + 24 18 = 21 + 24 19 = 20 + 21 + 24 20 = 22 + 24 21 = 20 + 22 + 24 22 = 21 + 22 + 24 23 = 20 + 21 + 22 + 24 24 = 23 + 24 25 = 20 + 23 + 24 26 = 21 + 23 + 24 27 = 20 + 21 + 23 + 24 28 = 22 + 23 + 24 29 = 20 + 22 + 23 + 24 30 = 21 + 22 + 23 + 24 31 = 20 + 21 + 22 + 23 + 24 12 Anexo B – Tabelas da mágica “O número oculto” Fonte: Wikilivros