OBSTÁCULOS NA COMPREENSÃO DE FRAÇÕES POR ALUNOS DA EDUCAÇÃO BÁSICA Cleusiane Vieira Silva Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Brasil [email protected] Ana Paula Perovano Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Brasil [email protected] RESUMO Este artigo evidencia um recorte da investigação realizada num trabalho de conclusão de curso, cujo principal objetivo foi diagnosticar os obstáculos e, os possíveis erros apresentados pelos alunos concluintes do Ensino Fundamental e do Ensino Médio. A pesquisa fundamentou-se na abordagem qualitativa, e foi realizada em uma escola pública da rede estadual de ensino no Estado da Bahia. A análise dos dados deu-se mediante estudo dos obstáculos e análise dos erros apresentados pelos alunos na resolução de um questionário. Da análise dos dados coletados, verificou-se que, apesar de alguns alunos gostarem da disciplina Matemática, mesmo assim apresentaram dificuldades na resolução de situaçõesproblema. Salientamos, também, as dificuldades com relação à Álgebra. Acreditase que, a partir de uma reflexão sobre tais dificuldades com professores e gestores escolares, seja possível encontrar maneiras de minimizar os obstáculos e erros apresentados pelos alunos. Palavras-Chave: obstáculos, frações, erros, dificuldades. ABSTRACT This paper presents a part of a research work carried out in end of course whose main objective was to detect obstacles and consequently the errors made by students graduating from elementary school and high school. The research was based on a qualitative approach and was conducted in a public school of the state education system in the State of Bahia. Data analysis took place through the study of obstacles and analysis of errors made by students in filling out a questionnaire. 2 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil From the analysis of data collected, it was found that although some students like mathematics discipline, they had difficulties in resolving problem situations. We emphasize the difficulties in relation to algebra. It is believed that, from a consideration of these difficulties, teachers and school managers be able to find ways to minimize the errors and obstacles presented by the students. Keywords: Obstacles, fractions, errors, difficulties. 1 Introdução A dificuldade no aprendizado em Matemática seja nas séries iniciais, finais ou no Ensino Médio tem sido refletida, discutida e investigada nos últimos anos (OLIVEIRA, 2009). Em relação à dificuldade no aprendizado em Matemática nos níveis iniciais, Groenwald et al. (2010), baseados nos estudos de Miranda alegam que: o desenvolvimento inapropriado nos primeiros níveis educacionais contribui na aparição das dificuldades de aprendizagem acadêmica do conceito de números e das operações aritméticas, muitas vezes insuperáveis, contribuindo com o elevado índice de evasão escolar. (GROENWALD et al., 2010, p. 2). Além de provocarem a evasão escolar, essas dificuldades acarretam a má formação dos alunos, isto é, os estudantes concluintes do Ensino Médio também apresentam dificuldades em muitos outros conteúdos que lhes foram ensinados durante o Ensino Fundamental. O ensino do conceito de frações e o desenvolvimento da conservação de quantidades, bem como a habilidade em resolver problemas que envolvam os números racionais em geral, são muito importantes, e exigem do professor habilidades para facilitar a aprendizagem do aluno. No entanto, em sala de aula, cabe ao professor evitar o ensino desse conceito de forma mecânica, em que se busca apenas a memorização de regras e aplicação direta de técnicas. Normalmente, os números racionais são apresentados nos livros didáticos sob a forma de frações com a seguinte definição: são números da forma em que a e b são números inteiros, com b ≠ 0, sendo que a é chamado de numerador e b de denominador. No processo de transposição didática, o conhecimento matemático é transformado com o objetivo de ser ensinado, fazendo com que, assim, esses números passem a ter significados específicos. De acordo com Chevallard (1985a) apud D’Amore (2007, p.225), “o conceito de transposição didática nasce da relatividade do saber no interior do qual se apresenta”. Segundo D’Amore (2007, p.225), “Chevallard refere-se à V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil adaptação do conhecimento matemático para transformá-lo em conhecimento para ser ensinado”, e que, portanto, a transposição didática consiste em retirar um elemento de saber do seu contexto para recontextualizá-lo no ambiente da própria classe. Quando o professor transpõe o conteúdo números racionais, apresenta aos alunos diferentes formas, tais como parte-todo, quociente, medida, razão, equivalência, entre outros. É nesta fase que os alunos apresentam sua maior dificuldade, pois, na maioria das vezes, esses conteúdos são transmitidos aos alunos de forma mecanicista, o que possivelmente acarreta algumas das falhas na compreensão, relacionados à complexidade do próprio conceito. O ensino mecanicista oferece aos alunos uma forma pronta e acabada de um determinado conteúdo, sem estimular a construção de conceito pelos próprios alunos. Nessa direção, Vergnaud (1988) afirma que os conceitos de frações e razões serão construídos através de concepções e habilidades que Desenvolvem-se com o decorrer da vida, e isso não ocorreria apenas a partir de características gerais do pensamento, mas os conceitos de frações e razões possuem raízes em atividades que são significativas para os alunos préadolescentes, particularmente quando envolvem valores simples, tais como 1/2, 1/3 ou 1/4. (VERGNAUD, 1988 apud SILVA, 2008, p. 2). Acreditava-se que o problema na dificuldade do aprendizado em Matemática era causado, exclusivamente, por falhas no processo ensino/ aprendizagem no Ensino Fundamental e, portanto, sua solução só poderia ocorrer de uma ação naquele segmento de ensino. Observa-se que esse quadro mudou e pode-se dizer que, hoje, prevalece a convicção de que as questões referentes às dificuldades de aprendizado não se encerram no nível incipiente de ensino mas perduram até mesmo no Ensino Superior. Como exemplo do que foi dito anteriormente, podemos citar uma pesquisa interinstitucional no Estado da Bahia, envolvendo a formação de professores de Matemática nos cursos de licenciatura oferecidos nas universidades estaduais baianas, intitulada: Análise dos erros cometidos por alunos dos cursos de licenciatura em Matemática das universidades estaduais baianas (BORTOLOTI et al, 2007), projeto de pesquisa aprovado em junho de 2008, cujo foco é investigar sobre os erros cometidos pelos alunos do curso de Licenciatura em Matemática. Dessa forma, optamos por investigar, por meio de uma pesquisa do tipo qualitativa, quais obstáculos e, em consequência deles, quais erros os alunos dos anos finais do Ensino Fundamental e do Ensino Médio cometiam na resolução de situaçõesproblema que envolviam o conteúdo frações. 3 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Nossa hipótese de trabalho era a de que os conhecimentos referentes ao conteúdo de frações, supostamente aprendido até aproximadamente o 6º ano do Ensino Fundamental, não tinham sido solidificados e que, por isso, os alunos dos anos posteriores apresentavam lacunas de aprendizagem nos referidos conteúdos. Dessa forma, acreditamos que nosso trabalho se insere na temática Educação Matemática no Ensino Médio. 2 O Ensino de Frações no Contexto Matemático Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCN, “o conceito de número racional, em sua representação fracionária, se inicia formalmente, a partir do segundo ciclo do Ensino Fundamental, mais precisamente entre 3ª e 4ª séries, estendendo-se até o terceiro ciclo, entre 5ª e 6ª série do Ensino Fundamental” (BRASIL, 1998, p.101). Apesar de as representações fracionárias e decimais dos números racionais serem desenvolvidas nos ciclos iniciais, hoje podemos constatar que os alunos chegam a concluir o Ensino Fundamental, e até mesmo o Ensino Médio, chegando a se estender ao Ensino Superior, sem compreender os diferentes significados associados a esses números e, inclusive, os procedimentos de cálculos, notadamente quando se tratava de operações que envolvem os racionais em sua representação fracionária (PATRONO, 2011). Em geral, as dificuldades encontradas pelos alunos no processo aprendizagem de Matemática, principalmente nos conceitos e nas operações envolvendo números fracionários, são muitas e já conhecidas. Segundo Lopes (2008, p. 10), “alunos de quase todas as culturas cometem erros padrão no cálculo de adição de frações, trata-se de um fenômeno conhecido como ‘sobregeneralização’”: a c ac b d bd Os alunos aplicam a operação de adição tanto no numerador quanto no denominador . É comum, diante de práticas pedagógicas tradicionais, aplicadas por professores de Matemática, os alunos não demonstrarem habilidades acerca das frações e, dessa forma, muitas vezes serem reprovados por não dominarem esse conteúdo. Mesmo quando aprovados, continuam sentindo grandes dificuldades em utilizar os 4 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil conhecimentos adquiridos, ou seja, não conseguem, efetivamente, o domínio desse saber. Ao ensinar Matemática, tem-se como objetivo que o aluno desenvolva competências e habilidades para que possa distinguir e procurar relações entre as diferentes partes e concepções que envolvem o conhecimento matemático. É de fundamental importância que o aluno saiba interpretar e refletir sobre o que já aprendeu, bem como que tenha condições para aplicar esse conhecimento em outras situações. Em relação à aprendizagem da Matemática, cabe ao o professor conseguir que o aluno desenvolva essas competências. Em relação à aplicação dos conhecimentos matemáticos, cada indivíduo pode utilizar os seus próprios recursos (generalização, abstração, visualização, regras, procedimentos, métodos e outros), advindos de uma aprendizagem, em uma dada situação da realidade. Diante disso, pode-se dizer que o aluno apreende o conceito de fração por meio de situações-problema que lhe sejam familiares. Ainda sobre o tema relativo ao ensino e à aprendizagem de números racionais na forma fracionária, Moreira e Ferreira (2008) afirmam que os professores, geralmente, reconhecem as dificuldades dos alunos acerca desse conteúdo, mas que, muitas vezes, imputam tais dificuldades à falta de preparo anterior daqueles alunos. Rego aborda o tema de maneira semelhante: Não são poucas as professoras das séries iniciais do 1º grau que se queixam das dificuldades presentes na sala de aula quando o tema é fração. Essas dificuldades aparecem na compreensão do conceito (divisão da unidade em partes iguais), no uso da simbologia (notação), na compreensão e utilização das operações, na resolução de problemas “práticos”. (REGO, 1986, p. 3032). O conceito de número fracionário é parte importante da disciplina de Matemática, no Ensino Fundamental e, posteriormente, nos níveis Médio e Superior. Neste ponto de vista, os números racionais estão relacionados a algumas ideias mais importantes e complexas dentre aquelas com as quais os alunos trabalham, em especial, as crianças no Ensino Fundamental. Essa importância se atribui, principalmente, à variedade de aspectos, ou perspectivas, envolvidas na abordagem desses números. (DAVID; FONSECA apud VARELA; FERREIRA, 2010, p. 14). Na maioria dos currículos de Matemática, espera-se que os alunos conheçam e compreendam este conceito, interpretem as informações e seus resultados e apliquem na vida pessoal e na vida em sociedade. Mas o que se observa é uma imensa dificuldade neste conteúdo e isso se deve em parte a idéia de números fracionários é um conceito sofisticado que requer dos alunos mais maturidade e maior base matemática comparando-se ao conceito de número 5 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil natural ou até mesmo de número inteiro. Na verdade, uma das causas da grande incompreensão do conjunto dos números racionais, pode ser o fato de que encerra vários conceitos como relação entre a parte e o todo, decimais não exatos, etc. (GONÇALVES (1974) apud VARELA; FERREIRA, 2010, p. 13). O estudo das frações recai sobre elementos de importante e imediata utilização na vida atual, como, por exemplo, as porcentagens. Como se vê, são muitas as variáveis que cercam o ensino e a aprendizagem das frações, visto que seu conhecimento está interligado com conteúdos de outras áreas do saber, o que nos leva a refletir criticamente sobre o seu ensino e a sua aprendizagem. Perdurou, por muito tempo, o entendimento da Matemática como um conhecimento, pronto, acabado e incontestável, o que requeria do estudante uma devolução de respostas corretas às questões que o professor solicitava. Entretanto, “a prática da Matemática, como produto humano, está sujeita às imperfeições naturais da nossa espécie. Nela há margem para se desenvolverem diversos estilos ou se tomarem diferentes opções.” (PONTE, 1992, p. 205). Neste processo de construção do conhecimento é natural a existência de erros e obstáculos. Apresentaremos a seguir uma breve discussão sobre obstáculos e erros. 2.1 Obstáculos e Erros O conceito de obstáculo foi proposto por Bachelard (1996), quando afirmou que, “o ato de conhecer dá-se contra um conhecimento anterior, destruindo conhecimentos mal estabelecidos, superando o que no próprio espírito é obstáculo a espiritualização” (BACHELARD, 1996, p.17). Para este autor, historicamente, na Matemática não existiam obstáculos epistemológicos; Brousseau (2007), no entanto, afirma que a modelagem das situações didáticas o levou a pensar o contrário e a propor outra definição: Um obstáculo é um conhecimento no sentido que lhe demos de forma regular de considerar um conjunto de situações. Tal conhecimento dá resultados corretos ou vantagens observáveis em um determinado contexto, mas revelase falso e totalmente inadequado em um contexto novo ou mais amplo. (BROUSSEAU, 2007, p.49). Segundo Almouloud (2007, p.138), Brousseau afirma que existem diversas origens para os obstáculos identificados na didática da Matemática, que correspondem a maneiras diversas de serem tratados no plano didático. Brousseau (1997, p.87-86) apresenta os seguintes de obstáculos: 6 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil obstáculos de origem epistemológica são aqueles a partir dos quais não pode nem deve escapar, por causa de seu papel formativo no conhecimento que está sendo procurado. Eles podem ser encontrados na história dos próprios conceitos. Isso não significa que devemos ampliar o seu efeito ou reproduzir no contexto escolar as condições históricas em que foram vencidos. Obstáculos de origem didática são aqueles que parecem depender apenas de uma escolha ou um projeto dentro de um sistema educacional Obstáculos com uma origem ontogênica são aqueles que surgem por causa das limitações do aluno (os neurofisiológicas entre outros) no momento de seu desenvolvimento. Ele desenvolve saberes adequados às suas capacidades e objetivos de uma determinada idade. (Tradução Nossa) Para Brousseau, o erro está intimamente relacionado ao obstáculo, uma vez que, para ele, O erro não é somente o efeito da ignorância, da certeza, do acaso [...], mas os efeitos de um conhecimento anterior que por um tempo era interessante e conduzia ao sucesso, mas agora se mostra falso, ou simplesmente inadaptável. Os erros deste tipo não erráticos imprevisíveis, mas se constituem em obstáculos. Tanto na ação do mestre como na do aluno, o erro é constitutivo de sentido de conhecimento adquirido (BROUSSEAU apud ALMOULOUD, 2007, p.132). Diante disso, constatamos que o erro está presente na prática constante de tentativas de resolução de problemas, desde que seja observado tanto pelo professor quanto pelo aluno. Na perspectiva de CURY (2007), o erro: [...] se constitui como um conhecimento é um saber que o aluno possui, construído de alguma forma, e é necessário elaborar intervenções didáticas que desestabilizem as certezas, levando o estudante a um questionamento sobre suas respostas (p. 80) Tratando sobre o erro, Pinto (2000) afirma ser ele essencial no processo de construção do conhecimento, pois se devem avaliar os artifícios usados na resolução e considerá-los como um observável de grande valor para a avaliação, desde que seja considerado não como uma falha de conhecimento, mas como um artifício correspondente ao processo de conhecer. 3 Procedimentos Metodológicos Para entender o que ocorre durante a aprendizagem de frações, e qual é o produto desse processo, acredita-se que nosso objetivo e o problema proposto nos aproximaram de uma pesquisa do tipo qualitativa, visto que “o qualitativo engloba a idéia do subjetivo, passível de expor sensações e opiniões” (BICUDO 2004, p. 104). A opção pela abordagem qualitativa se dá por considerarmos que a natureza do objeto em estudo: obstáculos na compreensão de frações por alunos nos anos finais do 7 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Ensino Fundamental e do Ensino Médio nos permitirão perceber como esses obstáculos são apresentados pelos alunos. Como instrumento de coleta de dados foi utilizado um questionário que segundo Fiorentini e Lorenzato (2006, p.116), “[...] é um dos instrumentos mais tradicionais de coleta de informações e consiste numa série de perguntas que podem ser abertas, fechadas ou mistas”. Dessa forma, optamos por um questionário com perguntas abertas, “pois exigem do sujeito que responde maior atenção” (FIORENTINI; LORENZATO, 2006, p.117). As respostas possibilitaram a análise dos erros dos alunos, tendo como referência os teóricos que discutem o obstáculo e o erro no processo de aprendizagem citados no referencial teórico acima destacado. O questionário era composto por oito questões abertas que abordavam desde o gosto pela disciplina, o conceito dos números racionais, passando por sua aplicabilidade no cotidiano e chegando até mesmo a questões diretas, envolvendo operações com números racionais em sua forma fracionária. Tomamos como base para a elaboração do questionário, algumas questões do livro didático do 6º ano, utilizado pela escola, pois é nesse ano escolar que o referido conteúdo é também abordado. O questionário foi aplicado por uma aluna concluinte da licenciatura de Matemática da UESB, campus de Jequié, e teve a duração 1h e 40minutos. Os alunos receberam o questionário em uma folha A4, contendo as questões com os devidos espaços em branco para as respostas Os sujeitos da pesquisa são alunos do 9º ano (8ª série) do Ensino Fundamental (18 alunos) e 3ª série do Ensino Médio (16 alunos), de uma escola pública da rede estadual de ensino da cidade do interior do Estado da Bahia. Trabalhamos com alunos voluntários na faixa etária de treze aos dezenove anos. Dentre os voluntários, foram escolhidos 10 questionários de cada ano escolar, pelo fato de terem respondido pelo menos 50% das questões propostas. Para analisarmos os dados e mantermos sigilo com relação aos sujeitos da pesquisa, chamaremos de Turma A, aos alunos do 9º ano do Ensino Fundamental, e Turma B, aos alunos da 3ª série do Ensino Médio. Codificamos os questionários dos alunos, segundo a ordem: primeiro a turma e depois o número do aluno. 4 Análise dos dados 8 9 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Para este artigo apresentaremos um recorte do questionário, analisaremos as questões 1, 2 e 8. A questão 1 é a que buscava indícios sobre a relação dos alunos com a Matemática. A questão 2 tratava de obter quais seriam os conhecimentos destes em relação ao conceito de números racionais priorizando a representação fracionária. A questão 8, pelo fato de ter sido a mais respondida pelos sujeitos, consequentemente, poderia trazer mais elementos que subsidiassem nossa análise. 4.1 Análise da Questão1 Com o intuito de saber se o gosto pela Matemática exerce influência no rendimento do aluno, questionamos se eles gostam da Matemática e o motivo desse gosto. Gráfico 1: Gosto Pela disciplina de Matemática das turmas A e B. Você gosta da disciplina de Matemática? Por quê? 10 SIM 5 NÃO 1 INDECISOS 0 Turma A Turma B Fonte: Dados da pesquisa Da turma A, seis alunos disseram gostar da Matemática porque a achavam interessante, uma vez que “não fica só preso em leitura” (aluno 6A) e quatro deles disseram não gostar, pois a consideram “uma disciplina muito complicada”, “exige muito da mente”, “exige muita concentração” (alunos 7A, 8A e 9A, respectivamente). Uma das respostas que nos despertou atenção foi a do aluno 10A que, ao ser questionado sobre o gosto pela disciplina e o porquê dele, apresentou a seguinte resposta: Figura 1: Resposta do aluno 10A Fonte: Dados da pesquisa V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil O aluno acima citado tem uma visão de que a Matemática é uma disciplina difícil, e isso cria um bloqueio que implica a perda do interesse pela disciplina. Por outro lado, o mesmo aluno diz que é uma disciplina que exige muito deles, afirmando também que não gosta de raciocinar. Já os alunos da turma B, quatro responderam que gostam da disciplina de Matemática, porque acham “uma disciplina interessante”, “porque trabalha com a lógica”, e alguns deles afirmaram que apesar de Matemática ser uma disciplina difícil eles sabem da sua importância no nosso dia a dia, tal como a resposta do aluno 1B, descrita a seguir: Figura 2: Resposta do aluno 1B Fonte: Dados da pesquisa As respostas dos alunos vão ao encontro dos parâmetros curriculares nacionais, uma vez que O ensino de matemática costuma provocar duas sensações contraditórias, tanto por parte de quem ensina quanto por parte de quem aprende: de um lado, a constatação de que se trata de uma área do conhecimento importante; de outro, a insatisfação diante dos resultados negativos obtidos com muita frequência em relação a sua aprendizagem (BRASIL, 1997, p.15). Podemos perceber que o interesse pela disciplina não é o único obstáculo, quando se trata de resolução de questões que envolvam números fracionários. Continuaremos analisando os dados coletados para diagnosticar quais outros fatores influenciam ou conduzem esses alunos ao erro. 4.2 Análise da Questão 2 Na segunda questão, a intenção era saber se os alunos conhecem a definição dos números racionais e se eles conseguem relacioná-la com o seu dia a dia, apresentando um exemplo. Segue abaixo o gráfico comparativo das turmas A e B referente à questão dois. Gráfico 2: Definição de Números Racionais das turmas A e B. 10 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil O que são números Racionais? Dê um exemplo. 10 8 6 4 2 0 ACERTARAM ERRARAM NÃO RESPONDERAM ACERTO C/ EXEMPLO ERRO C/ EXEMPLO Turma A Turma B Fonte: Dados da Pesquisa Na turma A, sete alunos acertaram a questão, porém, dos que acertaram, apenas um forneceu a definição com as próprias palavras, os outros seis usaram a definição do livro didático, qual seja: Chama-se número racional todo número que pode ser colocado na forma de razão p , com p Z e q Z * (BIANCHINI; PACCOLA; 2003, p.26). q Com relação aos exemplos, apenas cinco os apresentaram, dos quais três acertaram a definição. Figura 3: Resposta do aluno 7A Fonte: Dados da pesquisa Na turma B, sete alunos responderam e desses, apenas um acertou, enquanto seis erraram. Com relação aos exemplos, apenas dois os apresentaram, um dos quais tinha acertado a definição, conforme pode ser observado na figura a seguir. Figura 4: Resposta do aluno 10B Fonte: Dados da pesquisa Com esta questão, percebemos que, apesar de alguns alunos não conhecerem a definição de números racionais, ainda assim conseguiram citar exemplos da sua 11 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil aplicabilidade, ou seja, eles sabiam do que se tratava, embora não tivessem conseguido defini-los adequadamente. Chamamos a atenção para o fato de que a maioria dos alunos do 9º ano acertaram a questão, enquanto os alunos da 3ª série do Ensino Médio erraram a mesma questão, o que nos levou a ponderar que o fato de o ensino de frações não ser retomado, ou mesmo relacionado com outros conteúdos durante o ensino médio, fosse o responsável por esse resultado. 4.3 Análise da Questão 8 O objetivo dessa questão era investigar se os alunos dominavam as operações com os números racionais, e observar as estratégias utilizadas por eles nas resoluções que envolviam as operações de adição e subtração de frações com denominadores diferentes. O mesmo faríamos com as operações de multiplicação e divisão, além de verificar quais obstáculos encontrados os conduziram a uma resolução de forma incorreta das questões propostas. A questão era composta de seis itens: um item envolvia adição de dois números fracionários com denominadores diferentes, um item envolvia a subtração de frações, também com denominadores diferentes, dois itens envolveriam multiplicação e dois envolveriam a divisão. Para avaliarmos melhor cada item, eles foram analisados separadamente. No item a, era proposta a soma dos números fracionários, dois quintos e três décimos a fim de verificar quais estratégias os estudantes usariam para encontrar a resposta correta. Segue, abaixo, uma das estratégias utilizada pelos alunos, tanto da turma A, quanto da turma B. Figura 5: Resposta do aluno 8A, referente ao item a de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Ao observar esse registro, percebemos que os estudantes somaram os numeradores e os denominadores das frações, dando-nos indícios de que procederam a operação como nos números inteiros. Outro fato observado foi que o número de 12 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil estudantes do 3ª série do Ensino Médio que utilizaram essa estratégia foi maior que o número de estudantes do 9º ano. Por exemplo: os alunos 2B, 3B, 6B, 7B e 8B, apresentaram resposta idêntica ao aluno 8A. Esses dados corroboram o que já foi evidenciado por (LOPES, 2008): os alunos, mesmo de culturas diferentes, efetuam a sobregeneralização; em nosso caso, mesmo em se tratando de alunos de ano escolar diferente eles também efetuam a sobregeneralização, ou seja, eles somam os numeradores e somam os denominadores. O aluno 2A efetuou o calculo do mínimo múltiplo comum, mas conservou os numeradores das frações no momento da soma, como pode ser visto na Figura 6 a seguir: Figura 6: Resposta do aluno 2A, referente ao item a de número 8. Fonte: Dados da pesquisa Analisando o registro do aluno 9B, notamos que o procedimento usado para resolver o item proposto foi o de somar o numerador da primeira fração com o denominador da segunda e o denominador da primeira com o numerador da segunda. O registro do aluno segue apresentado abaixo: Figura 7: Resposta do aluno 9B, referente ao item a de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Vale salientar que não foram todos os alunos que erraram o item proposto. Os alunos 3A, 4A, 7A, 9A, 10A, 5B e 10B seguiram os procedimentos corretos e conseguiram encontrar a resposta correta. Dos alunos não citados, apenas um, deixou o item em branco e em relação aos demais não pudemos inferir quais as estratégias de 13 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil resolução utilizadas na resolução apresentada.Detectamos no item a da questão 8, o aparecimento de obstáculos de origem didática, pois os sujeitos efetuaram as operações de adição de duas frações somando numerador com numerador e denominador com denominador, que toma referência à soma de números inteiros, que para o conjunto dos números naturais seria uma operação válida e que levaria ao êxito, mas no conjunto dos números racionais, já não é válido (BROUSSEAU apud ALMOULOUD, 2007, p.132). Além disso, ao efetuar soma cruzada das frações, os alunos revelaram outro obstáculo do mesmo tipo, mas dessa vez tomando por referência a regra “o produto dos meios é igual o produto dos extremos”, ensinada pelos professores. Isto solicita mais atenção dos professores aos erros que os alunos estão cometendo para poder ajudá-los a superar esses obstáculos. No item b, foi proposto que aos alunos subtraíssem dois quintos de três. A intenção desse item era investigar as estratégias usadas nesta resolução, principalmente com relação à primeira fração, escrita sob a forma de um número inteiro. O fato de os sujeitos não perceberem que os denominadores são diferentes, isto é, que o número 3 também pode ser colocado na forma fracionária, cujo denominador é igual a 1, fez com que boa parte dos alunos, mais especificamente os alunos 1A,6A,3B,6B,7B,8B e 9B, resolvessem da seguinte forma: Figura 8: Resposta do aluno 9B, referente ao item b de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Nesse caso observamos que os sujeitos usaram como estratégia subtrair o numerador da primeira fração com relação ao numerador da segunda fração e ainda subtrair o denominador da segunda fração com o numerador da primeira fração. Aqueles alunos que perceberam que os denominadores são diferentes utilizaram a estratégia de subtrair os numeradores e os denominadores. 14 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Figura 9: Resposta do aluno 2B, referente ao item b de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa O aluno 5B resolveu da mesma forma, o que nos chamou atenção foi o fato de que tanto nesse caso como no anterior, o sinal negativo é ignorado, ponderamos que os alunos podem ter operado numerador da primeira pelo numerador da segunda, mas no denominador a operação segue a ordem inversa. O aluno 2A também percebeu que os denominadores são diferentes e que teria que encontrar o mínimo múltiplo comum - m.m.c. dos denominadores. Até então prosseguiu de forma correta, porém se atrapalhou no momento de encontrar o numerador da nova fração. Segue a seguir a resolução deste aluno Figura 10: Resposta do aluno 2A, referente ao item b de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Os alunos 3A, 4A, 5A, 7A, 9A, 10A e 10B, conseguiram encontrar a resposta correta, enquanto os alunos 1B e 4B deixaram a questão em branco. Não conseguimos identificar as estratégias utilizadas pelos demais alunos não citados. No item b, além do obstáculo de origem didática, percebemos que os alunos também têm dificuldades com relação ao sinal da fração, pois nas operações, eles evitam o aparecimento do número negativo, o que naturalmente, nos leva a considerar o aparecimento de um obstáculo de origem epistemológica, quando os alunos desconsideram o sinal negativo conforme podem “ser encontrados na história dos próprios conceitos” (BROUSSEAU apud ALMOULOUD, 2007, p.132). Os itens c e d propõem a multiplicação de um número inteiro por um número fracionário, com a intenção de investigar se os alunos dominavam a multiplicação envolvendo os números racionais na forma de fração e, além disso, o item d solicitava que eles encontrassem dois quintos de nove. Analisando os resultados, percebemos que alguns erros com relação à multiplicação de frações foram frequentes. Uma das estratégias usadas por alguns alunos, mais precisamente os alunos 6A, 2B, 3B, 6B, 7B, 8B e 9B, foi à seguinte: 15 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Figura 11: Resposta do aluno 6A, referente ao item c de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Podemos perceber que das questões que analisamos até agora, os mesmos tipos de erros continuaram persistindo, a estratégia usada pelos sujeitos foi a de multiplicar o numerador da primeira fração pelo numerador e denominador da segunda. No entanto, alguns estudantes apresentaram ter domínio com relação à operação trabalhada em questão, uma vez que os alunos 2A, 5A, 7A, 9A, 10A, 5B e 10B seguiram os procedimentos corretos que os conduziram à resposta correta. Os alunos não citados desenvolveram estratégias não identificadas e responderam erroneamente, e dois deles não apresentaram qualquer resposta. Com relação ao item d, três estudantes usaram a mesma estratégia usada pelos sujeitos da figura 10, referente ao item c, sete alunos (todos da turma A) responderam corretamente, enquanto 10 alunos deixaram em branco a resposta. Os itens e e f envolvem a operação de divisão com números racionais na forma fracionária, com o intuito de investigar as estratégias usadas pelos alunos para chegarem ao resultado correto do item dado. Figura 12: Resposta do aluno 2A, referente ao item d de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Inferimos que a estratégia utilizada pelo aluno 2A na resolução do item dado, na qual ele faz confusão com relação à operação apresentada, ou seja, é dada uma operação de divisão com números fracionários e o estudante resolve como se fosse multiplicação. Entretanto, cinco alunos (7A, 9A, 10A, 5B, 10B) conseguem encontrar a resposta certa para o item solicitado, quatro alunos (5A, 6A, 1B e 4B) deixaram a questão em branco e dos demais não citados, não se conseguiu entender o que os conduziu ao erro. 16 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil O item f, também tratava de uma questão envolvendo divisão de números fracionários e os erros cometidos foram os mesmos com relação ao item e, acima citado. Apenas uma situação diferente das que foram apresentadas até agora, é a seguinte: Figura 13: Resposta do aluno 6A, referente ao item f de número 8. Fonte: Dados da Pesquisa Esse tipo de erro foi apresentado pelos alunos 3B, 6B, 7B e 8B. Mais uma vez, são alunos que estão terminando o Ensino Médio. Houve 6 acertos, que foram os dos alunos 4A, 7A, 9A, 10A, 5B e 10B; cinco alunos não responderam e dos demais não se conseguiu entender o processo usado para encontrar a solução que, por sua vez, também era uma resposta errada. Uma observação importante é que dos vinte sujeitos participantes da pesquisa, uma minoria conseguia operar com frações. Os erros e as dificuldades estão acompanhando esses alunos durante a sua vida escolar, cujos obstáculos não estão conseguindo superar,; mesmo assim, foram sendo promovidos de uma série para outra, podendo chegar a concluir o ensino médio sem conseguir sanar essas dificuldades. 5 Considerações Finais Com base nas análises dos resultados acima, a primeira conclusão a que chegamos é a de que, embora os alunos apresentem erros conceituais e de simbologia, alguns deles compreendem o significado ou até mesmo a aplicabilidade dos números fracionários em seu cotidiano, pois mesmo que eles não tenham apresentado a definição correta de números racionais, quando solicitados a apresentarem um exemplo, alguns o fizeram corretamente. Constatamos, também que, inclusive aqueles alunos que gostam da disciplina, apresentam dificuldades de aprendizagem, situação esta que nos leva a refletir que não é apenas o gosto da disciplina que influência na sua aprendizagem que, em nosso caso, é a Matemática. Alguns alunos afirmam gostar da disciplina, outros a consideram importante, mas quando solicitados a exporem o seu conhecimento demonstram visível fragilidade com relação aos conteúdos matemáticos. 17 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Diante do que foi analisado percebem-se também dificuldades em interpretação e compreensão dos dados do problema, fato esse que acarretou a não resolução de algumas questões; em outros casos, os alunos usavam estratégias inadequadas para resolver algumas das propostas. Essas dificuldades em interpretação criam na imaginação dos alunos o mito de que Matemática é uma disciplina difícil, cabendo ao professor motivar seus alunos, apresentando situações matemáticas que os levem a construir os próprios conhecimentos. Diante disso, cabe ao professor conhecer em que ponto a disciplina restringe e também em que momento ela abre espaço para a capacidade especulativa dos alunos, induzindo-os a criarem estratégias de solução e, com isso, a tomarem gosto pela Matemática. Respondendo a nossa questão de pesquisa, percebemos que os principais obstáculos apresentados pelos alunos se referem aos obstáculos epistemológicos de origem didática, uma vez que, ao dar ênfase apenas às técnicas para resolução de problema os alunos não são orientados a construir novos conhecimentos a partir dos conhecimentos que já possuem. Ainda com relação aos obstáculos, Brousseau (1997) diz que não devemos e nem podemos fugir deles; portanto, mesmo com todos os fatores geradores de dificuldades, ainda sim é papel do professor procurar contornar esse conjunto de dificuldades como um todo e procurar estratégias de ensino para que os obstáculos sejam superados. Por fim com relação às hipóteses elencadas no início deste estudo, constatamos, a partir da análise dos dados, a necessidade do conteúdo de frações ser retomado e relacionado com os conteúdos que serão introduzidos no Ensino Médio, pois os conhecimentos que começaram a ser construídos no Ensino Fundamental precisam ser solidificados e reconstruídos, dentro de outros contextos. Acredita-se que ensinar Matemática de forma com que os alunos possam construir conceitos, formule e valide estratégias de soluções, assim como o interpretar corretamente a linguagem matemática pode melhorar a qualidade do nosso ensino. Agradecimentos Gostaríamos de expressar nossos agradecimentos à Valéria Lago da Silva, aluna do Curso de Licenciatura em Matemática – UESB Campus de Jequié, que fez parte desta investigação e que muito contribuiu com o desenvolvimento deste trabalho. 18 19 V SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA 28 a 31 de outubro de 2012, Petrópolis, Rio de janeiro, Brasil Referências BACHELARD, G. (1938). A Formação do Espírito Científico. Trad. Estela dos Santos Abreu. Rio de Janeiro: Contraponto. 1996. 316 p. BIANCHINI, E. PACCOLA, H. Matemática. Editora Moderna Vol.1. 2003. BICUDO, M. A. V. Pesquisa Qualitativa e Pesquisa Qualitativa segundo a abordagem fenomenológica. In: BORBA, M. C.; ARAÚJO, J. L. (Org.) Pesquisa Qualitativa em Educação Matemática. Belo Horizonte: Autêntica, 2004. BORTOLOTI, R. D. M. et al. Análise dos erros cometidos por discentes de cursos de Licenciatura em Matemática das Universidades Estaduais Baianas. 2007. 20 f. 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