AU TO RA L TO AVM FACULDADE INTEGRADA ID O PE LA LE I DE DI R EI LICENCIATURA EM PEDAGOGIA EG PROBLEMA MATEMÁTICO NAS SÉRIES INICIAIS NÃO É Por: Lúcia Regina Caillaux de Souza Duarte de Oliveira DO CU M EN TO PR OT SOMENTE SOLUÇÃO, É ESTRATÉGIA DE RESOLUÇÃO Orientador Profª. MS Maria da Conceição Maggioni Poppe Rio de Janeiro 2012 1 AVM FACULDADE INTEGRADA LICENCIATURA EM PEDAGOGIA PROBLEMA MATEMÁTICO NAS SÉRIES INICIAIS NÃO É SOMENTE SOLUÇÃO, É ESTRATÉGIA DE RESOLUÇÃO Apresentação de monografia a AVM Faculdade Integrada como requisito parcial para obtenção do grau em Licenciatura em Pedagogia. Por: Lucia Regina Caillaux de Souza Duarte de Oliveira 2 AGRADECIMENTOS ....aos meus alunos que nesses 31 anos de magistério me permitiram e me permitem ensiná-los, buscando sempre estratégias para tornar a cada aula um momento diferente e prazeroso. 3 DEDICATÓRIA ...dedico a todos os professores que em seu dia a dia lutam por um ensino de qualidade, ainda que não reconhecidos pelo seu trabalho e que acreditam que uma sociedade justa se consolida na educação. ... dedico ao meu pai, Waldemiro de Souza e ao meu marido, Marcelo Duarte, meus grandes incentivadores. 4 RESUMO Um dos principais objetivos do ensino da Matemática é ajudar o aluno a pensar produtivamente, desenvolvendo seu raciocínio lógico para solucionar questões que surjam no seu dia a dia. Para que o aluno se interesse pela resolução de um problema, ele precisa sentir-se desafiado, envolvido na situação apresentada. A metodologia da resolução de situações-problema é o fio condutor do ensino da Matemática, permitindo o desenvolvimento da capacidade de enfrentar situações novas e tomar decisões, tanto quanto possível, precisas. Para resolver problemas, é necessário desenvolver estratégias que se apliquem a variadas situações. Com esse objetivo, os problemas propostos precisam ter algumas características que aproximem de situações reais, tornando-os mais envolventes para os alunos. Assim, devem ser incluídos problemas com múltiplas soluções, outros com dados não significativos e até mesmo problemas não convencionais, em que a solução depende menos de cálculos de que raciocínio lógico ou capacidade de análise e observação. As soluções – problemas permitem serem resolvidas através de cálculo mental, registro com desenhos ou outro modo à escolha do aluno. A diversidade de soluções de uma mesma situação-problema promove a liberdade a que o aluno tem direito para escolher um entre tantos caminhos para encontrar a solução da situação proposta. Para vários matemáticos, ensinar a Matemática é oferecer aos alunos um vasto acervo de situações matemáticas diversificadas nos aspectos contextuais, conceituais ou procedimentais, nas quais as tarefas solicitadas vão além dos esquemas clássicos de decorar e aplicar regras. O foco de todo o trabalho é levar o aluno a raciocinar com autenticidade. . 5 METODOLOGIA As considerações feitas ao longo deste trabalho têm a intenção de destacar a importância da resolução de problemas como estratégia didática para um ensino que desencadeia no aluno um comportamento de pesquisa, estimula a curiosidade e prepara o aluno para lidar com situações novas sendo motivado a pensar, conhecer, ousar e solucionar problemas. Diante da importância de se trabalhar no processo de ensino e aprendizagem a resolução de problemas e sendo o professor a “peça” fundamental deste processo, a monografia recebeu seu tema. Na elaboração da proposta de trabalho muitos questionamentos foram feitos. Inicialmente utilizando as próprias experiências e frustrações a respeito do assunto levantado, observando os resultados dos alunos na prática dos trabalhos que envolvem problemas. No segundo momento, buscando informações com diferentes profissionais objetivando entender o processo de resolução de problemas. O que lamentavelmente apresentou um grupo resistente aos problemas que levam ao raciocínio, acomodados na prática de estratégias e respostas iguais. Norteando o projeto surgiu a primeira leitura, Revista Nova Escola, março de 2002, página 22. onde Kátia Smole e Maria Ignez escreveram : “ Tem professor que, na correção dos problemas, só olha as respostas”.É óbvio que a estratégia adotada pelo estudante para resolver o problema tem o mesmo peso (ou até mais) do que o resultado obtido. No mesmo artigo, listaram dez crenças que precisam ser evitadas como: problemas têm sempre solução, são sempre expressos em forma de texto, todos os dados estão no enunciado, a resposta é sempre única, a resolução deve ser rápida e uma questão não pode gerar dúvida. Mas o que mais me chamou a atenção foi a frase final “ Esqueça, ou melhor , inverta essas falsidades... Valorize o raciocínio, não a resposta correta”. O “pontapé” de uma longa pesquisa na busca de estratégias e respostas que certificassem a ideia do ensino da Matemática através dos problemas estava dado.. 6 Do ponto de vista metodológico e conceitual, foram incorporadas contribuições em consonância com idéias de pensadores como Ausubel, Bruner, Coll, Brousseau, Lerner, Perrenoud, Vygotsky, Piaget, entre outros; resultantes de pesquisas realizadas no âmbito da história da matemática, bem como os objetivos pontuados pelos Parâmetros Curriculares Nacionais. A partir de textos que abordam a história da Matemática, foi possível identificar e comparar informações acerca de conceitos e procedimentos utilizados no passado e no presente, reconhecendo semelhanças e diferenças entre os vários momentos na evolução da metodologia na resolução dos problemas. Dessa forma, as obras lidas, ampliaram o conhecimento, esclareceram algumas dúvidas, fizeram compreender a importância do ensino da Matemática através de novos rumos e serviram como instrumento de resgate da identidade matemática. Ao entender a resolução de problemas como perspectiva metodológica, foi importante apresentar diferentes formas de buscar a solução de um problema e os diferentes tipos de problemas. As situações-problema anexadas ao projeto fazem parte de uma grande coletânea realizada em diversos livros didáticos adotados em diferentes escolas da rede particular de ensino no município do Rio de Janeiro. Ressaltando que cada um expressa concepções referentes ao processo de ensino e de aprendizagem, partilhadas pelos diferentes autores. Para formalizar os assuntos abordados na atualidade, receberam destaque as obras de alguns autores que estão ditando as regras do ensino da Matemática nas melhores escolas do Rio de Janeiro. São considerados “papas” da Matemática, como Roberto Dante, Ênio Silveira e Kátia Smole O assunto abordado nesta monografia é inesgotável, assim como os estudos realizados durante o processo de construção da mesma. A cada momento uma ideia nova chega aos nossos ouvidos. Em cada obra didática novos caminhos e estratégias são expressos, aguçando aos “loucos por Matemática” a busca de um caminho sempre prazeroso e significativo no processo da aprendizagem da Matemática. 7 SUMÁRIO CAPÍTULO I I – PROBLEMAS MATEMÁTICOS 1.1 – Conceituando problema matemático 1.2 – A importância de um problema matemático 1.3 – As primeiras ideias sobre resolução de problemas 1.4 – A perspectiva metodológica da resolução de problemas 1.4.1 – A perspectiva metodológica e a comunicação CAPÍTULO II II – PROBLEMAS, EXERCÍCIOS E SITUAÇÕES-PROBLEMA NO ENSINO DA MATEMÁTICA ATRAVÉS DOS LIVROS DIDÁTICOS 2.1 – A diferença entre exercício e problema 2.2 – Problemas e situações-problemas 2.3 – Problemas para o ensino da matemática e para o desenvolvimento da matemática 2.4 – Características do rpoblemas 2.5 – Diferentes tipos de problemas 2.5.1 – Problemas sem solução 2.5.2 – Problemas com múltiplas soluções 2.5.3 – Problemas com excesso de dados 2.5.4 – Problemas de lógica 2.5.5 – Problemas de base algorítmica 2.5.6 – Problemas de investigação 2.5.7 – Problemas de estratégia CAPÍTULO III III – RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 3.1 – Estratégias de resolução 3.2 – Estratégias didáticas para o ensino de matemática através da resolução de problemas 8 3.3 – Etapas de resolução de problemas 3.3.1 – Segundo George Polya 3.3.2 – Segundo Kátia Smole 3.3.3 – Segundo Roberto Dante 3.3.4 – Segundo Oscar Guelli CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA ÍNDICE FOLHA DE AVALIAÇÃO 9 CAPÍTULO 1 PROBLEMAS MATEMÁTICOS A matemática faz parte da vida de todas as pessoas desde muito cedo. Ao organizar brincadeiras, jogar com os amigos, planejar atividades diárias – como determinar o tempo de lazer e o de estudo, calcular a quantia necessária para pequenas despesas, pensar em determinado trajeto, a criança realiza medições, comparações, operações, observação de formas. Localização no espaço, entre outras. Todas essas noções intuitivas chegam à sala de aula por meio de relatos das experiências vivenciadas pelas crianças. Cabe ao professor organizar, sistematizar e ampliar os conceitos e procedimentos informais que a criança traz, ressignificando - os a partir do saber matemático em suas diferentes concepções: Matemática como linguagem, como ciência e como meio para resolver problema. . A Matemática como meio para resolver problemas contribui para a construção e o desenvolvimento de uma série de estratégias e conhecimentos que auxiliam na resolução de situações do cotidiano ou de problemas relacionados a outras áreas do conhecimento. Problemas neste caso, referemse não apenas a problemas convencionais enquanto estratégia previsível para aplicação de conhecimentos construídos, mas a situações que desafiam a criança a buscar soluções elaborando hipóteses, discutindo ideias e comparando resultados. 1.1 – Conceituando problema matemático A definição de “problema matemático” varia de acordo com o pensamento de cada um dos autores. Alguns consideram importante que os problemas admitam várias soluções. Outros acreditam que um problema deve ter resposta bem definida e somente um caminho para sua resolução. Em relação à estruturação dos problemas, há os que defendem a ideia de que o verdadeiro problema deve ser mal-estruturado e outros que acreditam que é função do professor estruturar os problemas para eliminar a 10 complexidade. Dentre os professores também há concepções diferentes, alguns admitem que os problemas contextualizados facilitam o desenvolvimento do raciocínio e os que defendem que problemas devem ter linguagem diretamente matemática. De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais, o ponto de partida da atividade matemática não é a definição, mas o problema. No processo de ensino e aprendizagem, conceitos, ideias e métodos matemáticos devem ser abordados mediante a exploração de problemas, ou seja, de situações em que os alunos precisem desenvolver algum tipo de estratégia para resolvê-las. Dessa forma os PCN definem “Um problema matemático é uma situação que demanda a realização de uma seqüência de ações ou operações para obter um resultado. Ou seja, a solução não está disponível de início, mas é possível construí-la.” O problema matemático é o meio pelo qual o processo matemático se desenvolve. Um problema tem papel relevante, pois está relacionado à quantidade de ideias novas que traz à matemática e à capacidade de impulsionar os diversos ramos da Matemática, sobretudo àqueles em que ele não está diretamente relacionado. No contexto de educação matemática, um problema, ainda que simples, estimula a curiosidade do aluno, aprimora seu raciocínio, aguça a criatividade fazendo com que o mesmo se interesse pela Matemática. Segundo Newell & Simon (1972), “um problema matemático é uma situação na qual um indivíduo deseja fazer algo, porém desconhece o caminho das ações necessárias para concretizar a sua ação”. Em Matemática, existe um problema quando há um resultado – conhecido ou não – a ser demonstrado utilizando a teoria matemática. Um problema é mais valioso à medida que quem está se propondo a encontrar uma solução ao problema - tenha de inventar estratégias e criar idéias. Quem resolve pode até saber o objetivo a ser atingido, mas ainda estará enfrentando um problema se ele ainda não dispõe dos meios para atingir tal objetivo. De acordo com Smole, Diniz e Cândido (2000), “Para uma criança, assim como para um adulto, um problema é toda situação que ela enfrenta e não encontra solução imediata que lhe permita ligar os dados de partida ao objetivo a atingir. A noção de problema comporta a característica da abordagem de 11 resolução de problemas que propomos é considerar como problema toda situação que permita algum questionamento ou investigação”. Ênio Silveira (2001), define que “um problema matemático é toda situação que requer 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. O fundamental é que o aluno conheça o objetivo a chegar, mas só estará enfrentando um problema se ele ainda não tem os meios para atingir tal objetivo”. Se os alunos conseguem interpretar a proposta do enunciado da questão, sabendo estruturar algumas ou todas as situações apresentadas, desenvolvendo várias estratégias de resolução incluindo a verificação das mesmas e do resultado, tem em mãos um problema matemático, mas se “é uma atividade de treinamento no uso de alguma habilidade/conhecimento matemático já conhecido pelo aluno, como a aplicação de um algoritmo conhecido, de uma fórmula conhecida” (Silveira, 2001), os alunos têm em mãos um exercício que exige apenas a aplicação de um procedimento sem a necessidade de criar estratégias para resolvê-lo. 1.2 – A importância de um problema matemático A importância da aplicação de um problema está no fato de “possibilitar aos alunos mobilizarem conhecimentos e desenvolverem a capacidade para gerenciar as informações que estão a seu alcance dentro e fora da sala de aula. Assim, os alunos terão oportunidades de ampliar seus conhecimentos acerca de conceitos e procedimentos matemáticos bem como do mundo em geral e desenvolver sua autoconfiança” Schoenfeld (PCN, 1998). Segundo Roberto Dante (1991), “é possível por meio da resolução de problemas desenvolver no aluno iniciativa, espírito explorador, criatividade, independência e 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”. Resolver um problema é um assunto cada vez mais presente nas discussões sobre o processo de ensino-aprendizagem de matemática. 12 Para alguns autores, a resolução de problemas pode ser descrita dentro de três concepções que não se excluem: como meta, como processo ou como habilidade básica. Como meta, todo ensino se estrutura inicialmente para fornecer informações e conceitos que o aluno precisará para resolver um determinado problema. Considerando a resolução de problemas como aplicação de conhecimentos previamente adquiridos a situações novas, o ensino estruturase em ensinar a resolver problemas como sinônimo de aprender Matemática. Essa concepção se tornou mais significativa, principalmente após a publicação dos trabalhos de George Polya ( 1897-1985 / filósofo e matemático húngaro) fazendo com que educadores prestassem mais atenção aos procedimentos e estratégias desenvolvidas pelos alunos para resolver problemas. Já a resolução de problemas como habilidade básica é entendida como uma competência mínima que o indivíduo deve adquirir para que possa inserirse no mundo do conhecimento e do trabalho. Nessa perspectiva, o aluno deve aprender a resolver diferentes tipos de problemas, considerando-se tanto aqueles que envolvam conteúdo específico ou não, quanto método de resolução. 1.3 – As primeiras ideias sobre resolução de problemas matemáticos Inicialmente, a atividade de resolver problemas recai na questão filosófica de “pensar sobre o pensamento”; neste sentido, os filósofos gregos como Sócrates e Platão trazem algumas contribuições. Para Sócrates, o indivíduo já detém o conhecimento a ser usado para resolver o problema e, portanto, a atividade de resolver problemas não passa de mera ‘recordação’; para exemplificar seu método, certa vez Sócrates fez um escravo demonstrar o Teorema de Pitágoras ‘apenas’ lhe fazendo algumas perguntas. Podemos notar, portanto, que o fato de Sócrates fazer perguntas já era um encaminhamento na solução do problema, o que ao nosso ver já tira em grande parte o mérito do escravo na resolução pois ele contou com a ajuda das perguntas elaboradas por Sócrates. 13 As primeiras ideias um pouco mais positivas e razoáveis a respeito de resolução de problemas vem com o filósofo e matemático francês Descartes (1596 - 1650). O importante em Descartes são suas ideias sobre ‘pensamento produtivo’ que tinham um papel importante no seu ambicioso projeto de construção de um método geral de resolução de problemas. Segundo seu método, seria possível resolver qualquer problema, oservando as três fases: reduzir todo problema algébrico a um problema contendo apenas equação(ões); reduzir todo problema matemático a um problema algébrico; e reduzir qualquer problema a um problema matemático. Descartes objetiva reduzir todo problema que existe no mundo a um problema matemático; mais que isso, a ideia de Descartes era completar o projeto de resolver problemas citado acima e ainda usufruir de seus benefícios. Fica evidente que a ideia de reduzir todo problema a um problema matemático, nem sempre é possível. No entanto, Descartes apresenta algumas ideias de valor e relevância relacionadas ao ensino e que podem ser aplicadas a resolução de problemas como, por exemplo: “É necessário método para descobrir as leis da natureza”, ressaltando a importância da sistematização. “As únicas coisas que devemos aceitar são aquelas que ou podemos ver com clareza ou podemos deduzir com certeza”, relevante a importância da argumentação. “Se chegarmos a um ponto onde não conseguimos entender o que está acontecendo, devemos fazer uma pausa e não prosseguir em um trabalho inútil”. É importante mantermos controle sobre o trabalho a ser realizado para que não seja em vão. É importante citar Descartes, pois algumas de suas sugestões para o ensino e a resolução de problemas antecipam ideias de George Polya. Após Descartes, encontramos ideias originais acerca de resolução de problemas na escola Gestaltista de psicologia com o psicólogo e cientista político inglês Graham Wallas (1858 - 1932) 14 A visão Gestaltista de Wallas fornece uma visão interessante da solução de um problema e representa um passo importante como contraposição às ideias de Descartes. Para Wallas inicia-se um trabalho exaustivo sobre o que se pode fazer para resolver o problema, após ter feito todas as tentativas o problema é deixado de lado e enviado para o subconsciente. Em um momento qualquer, a resposta surge e a correção passa por uma verificação. As fases de resolução proposta por Wallas, fundamentadas em noções gerais do funcionamento da mente, não tiveram grande valia como uma estratégia de resolução de problemas. Uma mudança radical de posição em relação às ideias de Descartes ou de Wallas é encontrada na escola behavorista com o psicólogo americano B. F. Skinner (1904 – 1990). Ele propõe, de fato, a completa exclusão do conceito de mente da teoria do conhecimento. A teoria behaviorista popularizada por Skinner continua conduzindo a maioria das práticas educacionais cognitivistas afirmando que a melhor maneira de aprender é construindo o seu próprio conhecimento. Desta forma, as salas de aula construtivistas devem proporcionar um ambiente onde os estudantes confrontam-se com problemas cheios de significado porque estão vinculados ao contexto de sua vida real. Esta abordagem contrasta com as salas de aula behavioristas, onde os estudantes estão passivamente envolvidos em receber toda a informação necessária a partir do professor e do livro texto. Ao invés de inventar soluções e construir o conhecimento durante estes processos, os estudantes são ensinados a procurar a "resposta certa" segundo o método do professor. Segundo esta ideia, os estudantes não precisam nem verificar se o método usado na solução dos problemas tem sentido. Na década de 1950, Malba Tahan, o consagrado autor do clássico O Homem que Calculava, escreveu numerosos artigos e livros, entre eles o Didática da Matemática, nos quais denunciou um afastamento do ensino da Matemática das situações do mundo real. A prtir de 1961, até o final dos anos 1980, o ensino da matemática afastou-se ainda mais das aplicações, por influência do movimento chamado Matemática Moderna. No entanto, a partir de 1980, muitos países reorientaram seus currículos, dando destaque às aplicações, aos projetos e à interdisciplinaridade. 15 O respeitado matemático Henry Pollak publicou, em 1987, um estudo a respeito de “ qual Matemática a escola deveria prover aos indivíduos para que fossem capazes de intervir matematicamente no mundo do trabalho”, em que listou habilidades e destrezas que o indivíduo deveria ter ao final de um curso fundamental: ser capaz de propor problemas com as operações adequadas; conhecer técnicas diversas para propor e resolver problemas; compreender as implicações matemáticas de um problema; poder trabalhar em grupo sobre um problema; ver a possibilidade de aplicar idéias matemáticas a problemas comuns e complexos; estar preparado para enfrentar problemas abertos, já que a maioria dos problemas reais não estão bem formulados; acreditar na utilidade e validade das matemáticas. BENAIM (Apud Silveira.1995) salienta o paradoxo existente entre a filosofia tradicional e a filosofia construtivista. Ao contrário da atividade tradicional de valorizar a memorização das "respostas corretas", os professores consideram o conhecimento "pré-existente" para mediar o processo de construção do conhecimento. Além disso, o professor encoraja os estudantes para desenvolverem seus próprios processos de busca de novos desafios. Como o conhecimento é adquirido sem um roteiro definido e dificilmente existe uma única solução para um problema, as abordagens metodológicas requeridas são mais reflexivas. . “Resolver problemas é uma habilidade prática, como nadar, esquiar ou tocar piano: você pode aprendê-la por meio de imitação e prática. (...) se você quer aprender a nadar você tem de ir à água e se você quer se tornar um bom ‘resolvedor de problemas’, tem que resolver problemas”. George Polya George Polya foi o primeiro matemático a apresentar uma heurística de resolução de problemas específica para a matemática. Por isso, Polya representa uma referência no assunto, uma vez que suas idéias representam 16 uma grande inovação em relação às ideias de resolução de problemas existentes até então (Descartes, Wallas, Skinner). Muitas de suas idéias são razoáveis até os dias atuais, servindo de alicerce para trabalhos de outros pesquisadores contemporâneos a Polya nesta área como Schoenfeld e Thompson. Em seus estudos, Jean Piaget mostrou como os indivíduos avançam de um estágio de conhecimento para outros mais amplos e complexos, vivenciando situações de conflito cognitivo ou obstáculos ( situações-problema) na interação com os objetos de aprendizagem. Esses obstáculos levam o sujeito a reorganizar seus conhecimentos anteriores ou a buscar novas informações para ultrapassá-los, motivando-o a pesquisar e trocar ideias sobre esses conhecimentos. Piaget também evidenciou a existência de maneiras características de entender um objeto de conhecimento. Essa contribuição de Piaget reforça ainda mais a ideia de que os problemas matemáticos devem ser apresentados, sem o “ensinamento” prévio das etapas e ferramentas necessárias para sua resolução. Dessa forma, os alunos são levados a reorganizar seus conhecimentos anteriores e/ou buscar novas informações e procedimentos para resolver a situação-problema. 1.4 – A perspectiva metodológica da resolução de problemas Na perspectiva da resolução de problemas, a essência está em saber problematizar e não formular perguntas sem clareza dos objetivos a serem alcançados, simplesmente por não se ter mais o que perguntar. Problematizando as situações, geralmente ações como questionar as soluções e a própria situação-problema começam a fazer parte da rotina das aulas e, geralmente, o aluno é levado a um processo de metacognição. Essa atitude requer uma forma mais elaborada de raciocínio, esclarece dúvidas, aprofunda a reflexão e liga-se à ideia de que a aprendizagem depende de se estabelecer o maior número de relações entre o que se sabe e o que está se aprendendo. Outra característica da perspectiva metodológica da resolução de problemas é a não separação entre conteúdo e metodologia. Na prática da 17 resolução de problemas é essencial o planejamento das atividades e do encaminhamento dos questionamentos, pois não há metodologia de ensino sem que esteja sendo trabalhado algum conteúdo. Nessa perspectiva, não importa a situação a ser resolvida; a motivação dos alunos está na participação da elaboração de idéias e procedimentos e na percepção que eles têm de estar se apropriando do conhecimento. Quando se assume que essa perspectiva metodológica está estritamente relacionada à aprendizagem dos conteúdos, mais uma das características acerca do que é resolução de problemas aparece: a necessidade do recurso à comunicação. 1.4.1 – A perspectiva metodológica e a comunicação É por meio da comunicação que se pode interferir nas dificuldades encontradas ou permitir que o aluno avance mais, propondo outras perguntas ou mudando a forma de abordagem. No momento em que se associa a perspectiva metodológica de resolução de problemas à comunicação está favorecendo a aprendizagem e o envolvimento da tarefa e ainda, verifica-se que o aluno, enquanto resolve uma situação - problema, aprende Matemática e desenvolve procedimentos, modos de pensar e habilidades básicas como verbalizar, ler , interpretar e produzir textos, adquirindo confiança em seu modo de pensar e autonomia para investigar e resolver problemas. A perspectiva metodológica da resolução de problemas não é simples de ser realizada, exige tempo, um bom planejamento, segurança do professor em relação ao seu conhecimento matemático e à forma adequada de utilização da metodologia. 18 CAPÍTULO 2 PROBLEMAS, EXERCÍCIOS, SITUAÇÕES PROBLEMA NO ENSINO DA MATEMÁTICA ATRAVÉS DOS LIVROS DIDÁTICOS Tradicionalmente, os problemas são utilizados pelo professor para verificar se os alunos aprenderam ou não algum conceito ou procedimento ensinado como um momento de avaliação. Tão importante quanto o que se ensina e aprende é como se ensina e aprende (COLL.1987,p.30). Por isso as orientações apresentadas aos professores possibilitam a construção e a reelaboração de conceitos, metodologias e saberes didáticos, levando-os a perceber que o conhecimento não deve ser imposto ao aluno, mas problematizado, de maneira que aquilo que os alunos já sabem seja o ponto de partida para as discussões e reflexões no processo de ensino aprendizagem. Essa abordagem favorece o fazer pedagógico, por tornar claro ao professor quais são seus reais objetivos do trabalho proposto. 2.1 – A diferença entre exercício e problema A diferença entre um problema e um exercício é que o exercício serve para praticar um determinado algoritmo ou processo, serve para exercitar. O processo desenvolve o raciocínio lógico. É uma situação que exige iniciativa, criatividade e o conhecimento de algumas estratégiaspara a sua resolução. Para melhor compreender essa diferença faz-se necessário a análise de algumas coleções de livros didáticos. Ao analisar a Coleção Matemática/ Fundamental I - Ênio Silveira observa-se que o autor intitula uma de suas seções como “Problemas envolvendo...” no caso, as reticências fazem referência ao conteúdo estudado. Após exaustivos exercícios de fixação, o autor fecha os capítulos com 19 “problemas” que exigem apenas a aplicabilidade dos conteúdos estudados sem nenhum raciocínio para sua execução. “3. Alberto distribuiu 1212 garrafas de suco em embalagens de 12 unidades cada. Quantas embalagens foram necessárias?” (Coleção Matemática – Ênio Silveira - volume 4 - página 151/3ªedição - 2010) O aluno tem clareza do algoritmo a ser utilizado para execução da tarefa, pois os exercícios que o antecedem fazem referência e treinamento ao algoritmo da divisão. Utilizando dessa mesma prática para exercitar e fixar conteúdos através dos problemas podemos citar algumas coleções destinadas ao Fundamental I : A Conquista da Matemática - Giovanni & Giovanni Jr. ; Akpalô – Linos Galdone; Matemática Pode Contar Comigo – José Roberto Bonjorno; Matemática – Oscar Guelli. Em oposição a prática do “exercício problema” encontramos autores como Bigode & Gimenez, Roberta Taboada & Ângela Leite, Kátia Smole & Maria Ignez Diniz, Luiz Roberto Dante, Manhúcia Perelberg Liberman & Lucília Bechara Sanchez que partindo de situações concretas, estimulam o aluno a levantar hipóteses sobre os assuntos a serem estudados. Permitem que conceitos espontâneos, trazidos de sua própria experiência, sejam organizados e transformados em saber, onde o aluno poderá questionar, raciocinar e buscar soluções com base na articulação entre os saberes que traz de suas vivências e os novos conceitos a que estará tendo acesso. Nessa concepção de resolução de problema, o aluno atua como sujeito do processo de ensino e aprendizagem, participando na elaboração e reelaboração do seu próprio conhecimento. As autoras Roberta Taboada e Ângela Leite na Coleção Aprendendo Juntos – volume 4 – página 76 / 3ªedição. 2010, inicia o capítulo da divisão com uma situação do cotidiano dos alunos. O objetivo das autoras, nesse momento, é socializar as estratégias para resolver os problemas propostos na atividade. Somente no segundo momento é utilizado o algoritmo da divisão. Esse tratamento com os problemas são observados em toda a sua obra. 20 “Na cidade de Lucas, A Festa das Nações deste ano acontecerá em três períodos, manhã, tarde e noite. Ele e outras 263 pessoas já se inscreveram para trabalhar nas 22 barracas definidas. Quantas pessoas trabalharão em cada barraca, se deve ficar o mesmo número de pessoas em cada uma?” Através dessa situação, o aluno é levado a verificar se a estimativa realizada está correta e assim ser encaminhado para a divisão. 2.2 - Problemas e situações-problema Na década de 1990, a resolução de problemas ganha a dimensão de ser, em si, metodologia para o ensino da matemática. Essa perspectiva envolve, entre outras situações: utilizar um problema detonador ou um desafio para desencadear o ensino e a aprendizagem de conhecimentos matemáticos; trabalhar com problemas abertos; usar a problematização ou a formulação de problemas em projetos. Tomando como base esta concepção, entendeu-se necessário romper com a ideia de que os problemas propostos aos alunos tenham que ser sempre de aplicação de conteúdos, com resposta numérica e única, apresentados em textos curtos, que envolvem a aplicação direta de um ou mais algoritmos, cujos dados necessários para sua resolução sempre aparecem no texto de forma explícita; enfim, os problemas chamados convencionais. Quando o único material levado para sala de aula para trabalhar apenas com resolução de problemas são os problemas convencionais, pode-se 21 induzir os alunos a uma postura de insegurança diante de situações que exijam algum desafio maior. Sem ter lidado com um tipo de situação semelhante aquela, é compreensível que muitos deles ou esperem a resposta do colega ou do professor, ou resolvam o problema mecanicamente, sem ter de fato, compreendido o que fizeram e, consequentemente, sem confiança na resposta obtida. As situações-problema não possuem solução imediata e exigem que o aluno relacione os conhecimentos que possui para utilizá-los na busca de soluções. Tais situações podem se apresentar como atividades planejadas, jogos, busca e seleção de informações, resolução de problemas não convencionais e mesmo convencionais, desde que permitam o processo investigativo. Durante essas atividades os alunos permanecem envolvidos ativamente na aprendizagem, refletindo a cada desafio e interferindo na forma e no ritmo da tarefa. 2. 3 – Problemas para o ensino da matemática e para o desenvolvimento da matemática Um problema deve contribuir para o desenvolvimento dos vários ramos da Matemática e permitir o amadurecimento das habilidades de resolver problemas. As tentativas de resolvê-los devem produzir idéias e problemas que fertilizam inúmeros campos da Matemática. Como ensino da Matemática, é importante que o problema tenha enunciado acessível e de fácil compreensão; que exercite o pensar matemático do aluno; exija criatividade na resolução; possa servir de introdução ou consolidação de importantes conceitos matemáticos; e, sobretudo, não seja muito fácil ou muito difícil e sim natural e interessante. O ensino de Matemática torna-se muito mais interessante à medida que se utiliza de bons problemas ao invés de se basear apenas em exercícios que remetem a reprodução de fórmulas e se distanciam da realidade do aluno. 22 2.4 - Características dos problemas Os problemas devem desafiar a curiosidade, estimular a pesquisa e motivar a busca por novas estratégias que serão utilizadas permitindo o desenvolvimento das habilidades, tais como o pensar, raciocinar, questionar, criar estratégias e compartilhar ideias para encontrar uma solução ao problema. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (1998), “enfatizam que 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”. Resnick, ( apud, Silveira 2001) apontou uma classificação para os problemas: Sem algoritmização: o caminho da resolução é desconhecido, ao menos em boa parte. Complexos: precisam de vários pontos de vista. Exigentes: a solução só é atingida após intenso trabalho mental; embora o caminho possa ser curto, ele tende a ser difícil. Necessitam de lucidez e paciência: um problema começa com uma aparente desordem de idéias e é preciso adotar padrões que permitirão construir o caminho até a solução. Nebulosos: nem sempre todas as informações necessárias estão aparentes; por outro lado, pode existir conflito entre as condições estabelecidas pelo problema. Não há resposta única: normalmente ocorre de existirem várias maneiras de se resolver um dado problema; no entanto, pode acontecer de não existir uma melhor solução ou até de não haver solução– ou seja, resolver um problema não é o mesmo que achar a resposta. 23 Phillipe Perrenoud em seu livro Dez novas competências para ensinar (páginas 42 e 43), apresenta as características de uma situação-problema segundo Astolfi: “Astolfi define as 10 características de uma situaçãoproblema deste modo: 1. Uma situação-problema é organizada em torno da resolução de um obstáculo pela classe, obstáculo previamente bem identificado. 2. O estudo organiza-se em torno de uma situação de caráter concreto, que permita efetivamente ao aluno formular hipóteses e conjecturas(...) 3. Os alunos veem a situação que lhes é proposta como um verdadeiro enigma a ser resolvido, no qual estão em condições de investir. Esta é a condição para que funcione a devolução: o problema, ainda que inicialmente proposto pelo professor, tornase `questão dos alunos`. 4. Os alunos não dispõem, no início, dos meios de solução buscada, devido à existência do obstáculo a transpor para chegar a ela. É a necessidade de resolver que leva o aluno a elaborar ou a se apropriar coletivamente dos instrumentos intelectuais necessários à construção de uma solução. 5. A situação deve oferecer resistência suficiente, levando o aluno a nela investir seus conhecimentos anteriores disponíveis, assim como suas representações, de modo que ela leve a questionamentos e à elaboração de novas ideias. 6. Entretanto, a solução não deve ser percebida como fora de alcance pelos alunos, não sendo a situação-problema uma situação de caráter problemático. A atividade deve operar em uma zona próxima, propícia ao desafio intelectual a ser resolvido e á interiorização das `regras do jogo`. 7. A antecipação dos resultados e sua expressão coletiva precedem a busca efetiva da solução, fazendo parte do jogo o “risco” assumido por cada um. 24 8. O trabalho da situação-problema funciona, assim, como um debate científico dentro da classe, estimulando os conflitos sociocognitivos potenciais. 9. A validação da solução e sua sanção não são dadas de modo externo pelo professor, mas resultam do modo de estruturação da própria situação. 10. O re-exame coletivo do caminho percorrido é a ocasião para um retorno reflexivo, de caráter metacognitivo; auxilia os alunos a conscientizar-se das estratégias que executaram de forma heurística e a estabilizá-las em procedimentos disponíveis para novas situações-problema.” Esta proposta de trabalho, portanto, dá mais ênfase à explicitação e socialização de conhecimentos por parte dos alunos e professor e aos processos de aprendizagem do que á expectativa do acerto no “produto final” e/ou avaliação. Importa mais a participação ativa e reflexiva dos alunos durante todo o processo de realização e socialização das atividades do que sua produção isolada em flashes do processo. 2.5 – Diferentes tipos de problemas 2.5.1 - Problemas sem solução Quantos livros cada livraria e papelaria receberam? Projeto ECO Matemática – volume 4 – Lourdes Amaral – página 18 / 1ªedição-2011 25 Os dados numéricos informados não são suficientes para que o aluno chegue a resposta. Mesmo assim, o aluno de alguma forma irá buscar a resposta, pois o mesmo é treinado a encontrar uma solução. Nessa situação é importante trabalhar a percepção do aluno em detectar a falta de dados numéricos. 2.5.2 - Problemas com múltiplas soluções Saber Matemático – Kátia Smole & Maria Ignez Diniz – volume 4 – página 170 / 2008 O momento de correção deste tipo de problema é ímpar. O problema, em questão, é tão importante pois os alunos podem observar os diferentes caminhos realizados para atingir a resposta. Inclusive estimula aos alunos a crítica a respeito do caminho mais fácil, mais rápido, mais difícil, mais longo; levando – os a defesa de sua escolha. 26 comparação com os outros colegas e desencadeia discussões sobre as decisões tomadas em sua solução com todo o grupo. A lógica trabalha com as diferentes habilidades matemáticas já aprendidas e absorvidas pelo aluno. Perante ao problema de lógica, o aluno precisa aplicá – las. Atualmente, os professores precisam trabalhar exaustivamente os problemas de lógica, pois os mesmos são encontrados em diferentes provas de concurso. Linguagens da Matemática – Eliane Reame & Priscila Montenegro – volume 4 - página 143 / 1ªedição. 2009 28 2.5.5 - Problemas de base algoritmica Projeto Prosa – Matemática 4 – Daniela Padovan & Isabel Guerra – página 219 / 2009 Algoritmo é uma sequência de passos pré estabelecidos que são utilizados para a execução de uma tarefa, cujo o objetivo é bem definido. Isso não significa que a aplicação de um algoritmo garanta uma resolução correta. É precio considerar cada situação. No problema acima, cada aluno desenvolve sua habilidade de cálculo mental , faz conexões entre os diferentes fatos fundamentais e escolha sua posição inicial de resolução. Nesse problema o cálculo inicial é escolhido aleatoriamente pelo aluno. A importância desse tipo de problema é a capacidade de permitir que novos problemas sejam gerados através dos cálculos pré – existentes. 29 2.5.6 – Problemas de investigação Linguagens da Matemática – Eliane Reame & Priscila Montenegro – volume 4 – página 73/ 1ª edição. 2009 Esses problemas precisam ser introduzidos através de um levantamento de hipóteses. No primeiro momento, a participação do professor é fundamental, pois conduzirá os passos iniciais de uma investigação: as perguntas. Com a bagagem de perguntas, deduções e suposições os alunos serão capazes de solucionar o problema. Cabe ressaltar que nesse caso, a verificação da resposta é muito importante, pois abre uma série de soluções diferentes. 2.5.7 – Problemas de estratégia 30 Saber Matemático – Kátia Smole & Maria Ignez Diniz – volume 4 – página 193 / 2008 Projeto Buriti Matemática 4 – página 36 - 1ºedição. 1998 As situações acima têm como objetivo levar aos alunos a refletir sobre os procedimentos de resolução, analisando – os e levando – os a percepção visual dos dados que levam a resposta. . A diversidade de problemas permite que os alunos argumentem com colegas e professor sobre as causas que levaram ao acerto ou erro nas diferentes situações, desenvolvendo habilidades relativas à prática de escrita e à prática discursiva. Os PCNs apontam que os problemas propostos precisam ter algumas características que os aproximem de situações reais, tornando-os mais envolventes para os alunos. Assim, devem ser incluídos problemas com múltiplas soluções, outros com dados não significativos e até mesmo 31 problemas não convencionais, em que a solução depende menos de cálculo que de raciocínio ou capacidade de análise. CAPÍTULO 3 RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS NO ENSINO DA MATEMÁTICA Para que o aluno possa construir o conhecimento será necessário que, diante do enunciado de um problema, ele conheça cada expressão verbal utilizada. Em seguida deverá ser capaz de traduzir cada dado apresentado verbalmente em dados concretos do mundo em que ela vive. Por último precisará entender as relações lógicas constantes do problema para então relacionar os dados entre si e realizar as operações necessárias à solução. Tudo isto supõe o desenvolvimento de certas capacidades do aluno as quais poderão ou não estar presentes. Um outro fator importante, que deve estar dentro do leque de preocupações de um professor durante a resolução de problemas, é se o aluno possui ou não pré-requisitos para execução do problema proposto. “É relativamente recente a atenção ao fato de que o aluno é agente da construção do seu conhecimento, pelas conexões que estabelece com seu conhecimento prévio num contexto de resolução de problemas” (PCN, 1998). Assim, devemos propor situações que os estudantes tenham condições de resolver. Caso contrário, poderemos estar nutrindo sentimentos de aversão à matemática. O professor deve levar seu aluno a superar os procedimentos padronizados, próprios de uma didática desvinculada de situações reais, é possível consolidar essa nova relação do aluno com o conhecimento adquirido na resolução de problemas. 32 De acordo com Roberto Dante (1991), “devemos propor aos estudantes várias estratégias de resolução de problemas, mostrando-lhes que não existe uma única estratégia, ideal e infalível. Cada problema exige uma determinada estratégia. A resolução de problemas não deve se constituir em experiências repetitivas, através da aplicação dos mesmos problemas (com outros números) resolvidos pelas mesmas estratégias. O interessante é resolver diferentes problemas com uma mesma estratégia e aplicar diferentes estratégias para resolver um mesmo problema. Isso facilitará a ação futura dos alunos diante de um problema novo”. Em sala de aula o professor pode trabalhar com as tentativas e os erros dos alunos, observando o caminho usado para chegar à solução do problema. Essa observação servirá para compreender o raciocínio dos alunos e preparar as discussões em torno da resolução desses problemas, com o intuito de conceber processos de resolução diferentes dos já aprendidos. Segundo Polya (1978), “o professor que deseja desenvolver nos alunos o espírito solucionador e a capacidade de resolver problemas deve incutir em suas mentes algum interesse por problemas e proporcionar-lhes muitas oportunidades de imitar e de praticar. Além disso,quando o professor resolve um problema em aula, deve dramatizar um pouco as suas ideias e fazer a si próprio as mesmas indagações que utiliza para ajudar os alunos. Por meio desta orientação, o estudante acabará por descobrir o uso correto das indagações e sugestões e, ao fazê-lo, adquirirá algo mais importante do que o simples conhecimento de um fato matemático qualquer”. Todo professor quando começa a trabalhar com resolução de problemas que exijam habilidades matemáticas deve ter objetivos concretos que favoreçam seus alunos na produção de determinadas transformações, isto é, que estes adquiram certos conhecimentos e capacidades. O ensino e os métodos didáticos empregados, devem estar em função destes objetivos. 3.1 – Estratégias de resolução O objetivo das estratégias didáticas é incentivar os professores a estimular o desejo dos alunos em participar da resolução de problemas 33 podendo criar suas próprias estratégias para encontrar a solução de um problema, criar competências, bem como desenvolver habilidades. É importante ressaltar que nenhuma estratégia tem o papel de fórmula mágica ou regra que deve ser seguida em sequência de etapas uma atrás da outra. O sucesso dessas atividades dependerão do trabalho a ser realizado considerando a habilidade de comunicação e expressão oral e escrita,de cálculo e raciocínio lógico, favorecendo o desenvolvimento do pensamento, levando o aluno a conhecer, questionar, transformar, produzir e compartilhar ideias. 3.2 - Estratégias didáticas para o ensino da Matemática através da resolução de problemas Os Parâmetros Curriculares Nacionais (1998), consideram que a resolução de problemas,como eixo organizador do processo de ensino e aprendizagem de Matemática, pode ser fundamentada nos seguintes princípios: a situação-problema é o ponto de partida da atividade matemática e não a definição.No processo de ensino e aprendizagem, conceitos, ideias e métodos matemáticos devem ser abordados mediante a exploração de problemas, ou seja, de situações em que os alunos precisem desenvolver algum tipo de estratégia para resolvê-las; o problema certamente não é um exercício em que o aluno aplica, de forma quase mecânica, uma fórmula ou um processo operatório. Só há problema se o aluno for levado a interpretar o enunciado da questão que lhe é posta e a estruturar a situação que lhe é apresentada; aproximações sucessivas de um conceito são construídas para resolver um certo tipo de problema; num outro momento, o aluno utiliza o que aprendeu para resolver outros, o que exige transferências, retificações, rupturas, segundo um processo análogo ao que se pode observar na História da Matemática; um conceito matemático se constrói articulado com outros conceitos, por meio de uma série de retificações e generalizações. Assim, pode-se afirmar que o aluno constrói um campo de conceitos que toma sentido 34 num campo de problemas, e não um conceito isolado em resposta a um problema particular; a resolução de problemas não é uma atividade para ser desenvolvida em paralelo ou como aplicação da aprendizagem, mas uma orientação para a aprendizagem, pois proporciona o contexto em que se pode apreender conceitos, procedimentos e atitudes matemáticas.. 3.3 - Etapas de resolução de problemas 3.3.1 - Segundo George Polya O processo de resolução de problemas está dividido em quatro etapas. É importante ressaltar que as etapas não fazem uma sequência única, somente de ida. Em diferentes situações será necessário retornar ou pular etapas. As quatro etapas de resolução de problemas segundo Polya são: 1ª etapa: compreensão do problema O primeiro passo é entender o problema. É importante fazer perguntas. Identificar as informações mais importantes. 2ª etapa: construção de uma estratégia de resolução O aluno começa a traçar seu esquema de resolução por desenho ou algoritmo, não se esqueça de levar em conta todos os dados e todas as condições. 3ª etapa: executando a estratégia A etapa mais fácil do processo de resolução de um problema. Contudo, a maioria dos alunos erram na aplicação dos algoritmos. 4ª etapa: revisando a solução O aluno deve examinar a solução obtida, verificando os resultados e estabelecendo relações com as perguntas feitas. A revisão da solução é a etapa mais importante segundo Polya, pois esta etapa propicia uma depuração e uma abstração da solução do problema: Depuração: o objetivo é verificar a argumentação usada, procurando simplificá-la; pode-se chegar ao extremo de buscar outras maneiras de resolver o problema, possivelmente mais simples, mas menos intuitivas e só agora acessíveis ao resolvedor. 35 Abstração: agora, o objetivo é refletir no processo de resolução procurando descobrir a essência do problema e do método de resolução empregado; tendo-se sucesso , poder-se-á resolver outros problemas mais gerais ou de aparência bastante diferente. Ela representa a possibilidade de aumento do poder de resolução. 3.3.2 – Segundo Kátia Smole A resolução de problemas é uma atividade cognitiva que envolve a construção de ideias e procedimentos. Diante de uma situação sem solução evidente o aluno precisa analisar e compreender o que se pede e as relações envolvidas, decidir sobre a melhor estratégia para resolvê – la, tornar decisões, argumentar, se expressar e fazer registros, ou seja, ele mobiliza informações adquiridas, procedimentos adquiridos e os combina na busca da resolução. Todo esse processo deve acontecer em um ambiente em que os alunos propõem, exploram e investigam problemas que provêm tanto de situações reais quanto de situações lúdicas ou de investigações relacionada à própria matemática. Esse é um momento positivo que encoraja os alunos a propor soluções, explorar possibilidades, levantar hipóteses, justificar seu raciocínio e validar suas próprias conclusões. 3.3.3 – Segundo Roberto Dante Em toda a coleção do autor encontramos um anexo que deixa claro, como o autor define a resolução dos problemas. Para Roberto Dante a resolução de problemas deve ter por meta: fazer o aluno pensar; desenvolver o raciocínio lógico do aluno; ensinar o aluno a enfrentar situações novas; levar o aluno a conhecer as primeiras aplicações da Matemática; tornar as aulas mais interessantes e motivadoras. 36 E como um manual para professores e alunos, em sua coleção, estabelece cinco etapas que o aluno pode observar diante de uma situaçãoproblema. Enfatiza também que não é uma regra a ser seguida e sim, um meio de auxiliar a execução. Etapa 1 – compreensão do problema Leitura e interpretação cuidadosa do problema. Marcação dos dados numéricos a serem utilizados e da pergunta. Etapa 2 – elaboração de um plano de solução Nessa etapa o aluno será capaz de identificar o tipo de problema e como será realizado, através de algoritmo, desenhos, diagramas, tabelas ou gráficos. Etapa 3 – execução do plano O aluno deverá efetuar todos os cálculos indicados no plano ou executar as estratégias pensadas de formas diversas para resolver o problema. O cuidado deve ser com a execução dos algoritmos. Etapa 4 – verificação ou retrospectiva O aluno deverá fazer o caminho inverso através da prova real para encontrar o dado inicial e ter a certeza de seu acerto. Etapa 5 – emissão da resposta A resposta deverá ser completa, contendo todos os dados da pergunta. 3.3.4 – Segundo Oscar Guelli A Matemática surgiu com o desenvolvimento e o progresso da humanidade, mas ao mesmo tempo contribuiu fortemente para isso. Por isso, um dos principais objetivos da coleção de Oscar Guelli é o desenvolvimento das habilidades básicas dos alunos para resolver problemas que refletem situações do mundo real. Em sua coleção há preocupação de dar importância tanto ao enunciado de um problema quanto à sua resolução, interpretação e análise dos resultados. Para resolver um problema é sugerido alguns passos: faça um resumo do problema; planeje mentalmente como irá resolver o problema; execute os cálculos. 37 A sequência de passos apresentada é somente uma sugestão de trabalho e tem como objetivo fazer com que o aluno reflita com mais atenção sobre o problema que está resolvendo. Não deve ser interpretada pelo professor como fórmula fixa a ser aplicada a qualquer problema. O professor pode retirar da sequência de passos o que achar mais adequado ou, até mesmo, deixar os alunos resolverem os problemas efetuando as operações por etapas, sem nenhum formalismo. De todo modo, o mais importante é fazer os alunos compreenderem que existem vários caminhos para se resolver um problema, e deixá-los escolher o jeito em que se sintam mais seguros e confiantes. A resolução de problemas não deve ser utilizada apenas como forma de controlar se os alunos dominaram essa ou aquela técnica, esse ou aquele conceito. No dia a dia, os indivíduos têm e terão sempre de enfrentar problemas, alguns conhecidos e outros novos. O importante é que todos tenham o direito de vivenciar situações matemáticas na escola que possam ser úteis no cotidiano. 38 CONCLUSÃO Os alunos de hoje precisam de muito mais que uma infinidade de informações memorizadas; precisam de procedimentos de busca e interpretação de informações, precisam comunicar suas ideias, precisam conhecer técnicas e dominar estratégias para a resolução de problemas, entre outras coisas. Ou seja, além de conteúdos conceituais, o processo de ensino e aprendizagem deve contemplar também os conteúdos procedimentais e os atitudinais. Fazendo referência aos conteúdos procedimentais, pode - se dizer que: aprender um procedimento significa ser capaz de utilizá-lo em diversas situações e de diferentes maneiras para resolver os problemas colocados e atingir as metas fixadas. Dessa forma, os alunos serão convidados, com muita freqüência, a resolver problemas que ainda não lhes foram “ensinados”, com o objetivo de colocarem em jogo o maior número de informações que possuem, socializando-as com os colegas e aprendendo a aprender juntos. Depois de resolvê-los, os alunos devem comparar suas estratégias de resolução com as dos colegas para, finalmente, validar (ou não) seus procedimentos, construindo, dessa forma, “verdades provisórias” e compartilhadas pelo grupo de alunos sobre conceitos, procedimentos e atitudes matemáticas. O problema não deve mais ser visto como um exercício para o aluno aplicar ou reproduzir de forma mecânica o que aprendeu, mas como um contexto, para ele construir conceitos por meio de aproximações sucessivas, rupturas, transferências e generalizações. Dessa forma, construindo um campo de conceitos que faz sentido para um campo de problemas. Enfim, é muito mais importante o processo de resolução do problema do que a apresentação da resposta correta, pois esta não garante que os alunos tenham se apropriado de um conceito ou procedimento. Entretanto, a análise da resposta em confronto com a situação proposta é uma ação fundamental na 39 resolução de problemas, representando um importante recurso para “fazer Matemática” na sala de aula. O professor tem, portanto, um novo papel em sala de aula, de fundamental importância: é o organizador, consultor e mediador desse rico processo de construção de conhecimentos. Será o responsável por presentear problemas ao grupo de alunos, incentivar a criação de estratégias e procedimentos de resolução, estimular a troca de idéias entre eles e a reflexão acerca de regularidades observadas e descobertas feitas, polemizar e apresentar aos alunos as semelhanças e diferenças entre o que construíram e o saber social convencional, entre outras coisas. Segundo Perrenoud, ao ensinar, o professor deve todo o tempo “agir na urgência” e “decidir na incerteza”, uma vez que seu domínio sobre as situações de ensino propostas é determinante para o sucesso das aprendizagens. O ensino da Matemática atual volta-se muito mais para o processo do que para o produto, dando lugar a uma Matemática de experimentação e reconstrução. A Matemática de processo supõe respeitar o tempo e forma de pensar de cada aluno, fornecendo espaço e material para a criação e troca de ideias. É indispensável o confronto de ideias para progredir com segurança na aquisição de conhecimentos. 40 BIBLIOGRAFIA AMARAL, Lourdes. Projeto ECO. Editora Positivo. 2010. BIGODE, Antonio José Lopes Bigode; Joaquim Gimenez .Editora FTD. 1ªedição. 2005. BONJORNO, José Roberto; Regina Azenha; Tânia Gusmão. Matemática Pode Contar Comigo. Editora FTD. 2011. BORIN, Júlia. Jogos e resolução de problemas: uma estratégia para as aulas de Matemática. São Paulo: CAEM/IME-USP, 1995, v.1. CAGGIANO, Ângela e outros. Problema não é mais problema. São Paulo: FTD, 2006. 4v. CARRAHER, Terezinha N.Aparecida. Aprender pensando. Petrópolis: Vozes, 1998. COLL, César; Martin, Elena et al. Aprender conteúdos & desenvolver capacidades. Tradução de Cláudia Schilling. Porto Alegra: Artmed, 2003. DANTE, Luiz Roberto. Didática da resolução de problemas. São Paulo: Ática, 1999. DANTE, Luiz Roberto.Matemática 4. Editora Ática. 1ªedição. 2009. FAYOL, Michel. A criança e o número: da contagem à resolução de problemas. Porto Alegre: Artmed, 1996. GALDONNE, Linos; Akpalô Matemática. Editora do Brasil. 1ªedição. 2011. GIOVANNI, José Ruy; José Ruy Giovanni Júnior. A Conquista da Matemática. Editora FTD. 2011. GUELLI, Oscar. Matemática. Coleção Espaço e Ação. Editora Ática. 2ªedição.1998. KRULIK, Stephen; REYS, Robert E. Resolução de problemas na Matemática escolar. Tradução de Hygino H. Domingues e Olga Corbo. 4.ed. São Paulo: Atual, 1997. 41 MACEDO, Lino de; PETTY, Ana Lúcia Sicole; PASSOS, Norimar C. Aprender com jogos e situações-problema. Porto Alegre: Artmed 2000. PADOVAN, Daniela; Isabel Cristina Guerra; Ivonildes Milan. Projeto PROSA Matemática 4. Editora Saraiva. 2008. Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática. Brasília: MEC/SEF, 1997. p.32-33. PARRA, Cecília; SAIZ, Irma ( orgs.). Didática da Matemática. Porto Alegre: Artmed, 1996. PIAGET, Jean. O raciocínio da criança. Rio de Janeiro: Record, 1967. POLYA, George. A arte de resolver problemas. Tradução Heitor Lisboa de Araújo. Rio de Janeiro: Interciência, 1978. POZO, Juan Ignácio (org.). A solução de problemas: aprender a resolver, resolver para aprender. Tradução de Beatriz Affonso Neves. Porto Alegre: Artmed, 1998. Projeto Buriti. Matemática 4 – Editora Moderna. 1ª edição. 2007 RATHS, Louis E. e outros. Ensinar a pensar. São Paulo: Herder/Edusp, 1977. REAME, Eliane. Linguagens da Matemática 4. Editora Saraiva. 1ª edição. 2009 SANCHEZ, Lucília Bechara; Manhúcia Perelberg Liberman; Regina Lúcia da Motta Wey. Fazendo e Compreendendo Matemática. Editora Saraiva. 2010. SILVA, Aparecida Borges dos Santos Silva; Maria Cecília Castro Grasseschi; Maria Capucho Andretta. Aprender e Criar Matemática 4. Escala Educacional. 1ª edição.2011. SILVEIRA, Ênio; Cláudio Marques. Matemática 4. Editora Moderna. 3ª edição.2010 SMOLE, Kátia Stocco; DINIZ, Maria Ignez( orgs.). Ler, escrever e resolver problemas. Porto Alegre: Artmed, 2001. SMOLE, Kátia Stocco; Maria Ignez Diniz; Vlademir Marim. Saber Matemática 4. Editora FTD. 2008 TABOADA, Roberta; Ângela Leite. Aprender Juntos 4. Editora SM. 3ª edição. 2010. 42 ÍNDICE FOLHA DE ROSTO............................................................................................ 2 AGRADECIMENTO............................................................................................ 3 DEDICATÓRIA ...................................................................................................4 RESUMO.............................................................................................................5 METODOLOGIA .................................................................................................6 SUMÁRIO ...........................................................................................................8 CAPÍTULO I I – PROBLEMAS MATEMÁTICOS ...................................................................10 1.1 – Conceituando problema matemático ..................................................11 1.2 – A importância de um problema matemático .......................................12 1.3 – As primeiras ideias sobre resolução de problemas ............................13 1.4 – A perspectiva metodológica da resolução de problemas................... 17 1.4.1 – A perspectiva metodológica e a comunicação ........................18 CAPÍTULO II II – PROBLEMAS, EXERCÍCIOS E SITUAÇÕES-PROBLEMA NO ENSINO DA MATEMÁTICA ATRAVÉS DOS LIVROS DIDÁTICOS ....................................19 2.1 – A diferença entre exercício e problema .............................................20 2.2 – Problemas convencionais e situações-problemas .............................21 2.3 – Problemas para o ensino e desenvolvimento da matemática............22 2.4 – Características dos problemas ..........................................................23 2.5 – Diferentes tipos de problemas ...........................................................25 2.5.1 – Problemas sem solução ........................................................25 2.5.2 – Problemas com múltiplas soluções..... ..................................26 2.5.3 – Problemas com dados não significativos................................27 43 2.5.4 – Problemas de lógica ..............................................................27 2.5.5 – Problemas de base algoritmica..............................................29 2.5.6 – Problemas de investigação .................................................. 30 2.5.7 – Problemas de estratégia ...................................................... 30 CAPÍTULO III III – RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ...............................................................32 3.1 – Estratégias de resolução ..................................................................33 3.2 – Estratégias didáticas para o ensino de matemática através da resolução de problemas ...................................................................................34 3.3 – Etapas de resolução de problemas ..................................................35 3.3.1 – Segundo Polya .....................................................................35 3.3.2 – Segundo Kátia Smole ..........................................................36 3.3.3 – Segundo Roberto Dante ..................................................... 36 3.3.4 – Segundo Oscar Guelli ......................................................... 37 CONCLUSÃO .................................................................................................39 BIBLIOGRAFIA ..............................................................................................40 ÍNDICE ...........................................................................................................42 44 FOLHA DE AVALIAÇÃO Nome da Instituição: Título da Monografia: Autor: Data da entrega: Avaliado por: Conceito: 45 46