1 UNESC- UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE ANDREIA RAMOS FARIAS DESEMPENHO DOS ALUNOS DE 8ª SÉRIE DO ENSINO FUNDAMENTAL NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ALGÉBRICOS Criciúma, 2004 I ANDREIA RAMOS FARIAS DESEMPENHO DOS ALUNOS DE 8ª SÉRIE DO ENSINO FUNDAMENTAL NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ALGÉBRICOS Monografia apresentada à Diretoria de Pós-Graduação da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, para a obtenção do título de especialista em Educação Matemática. Orientador(a): Profª Ledina Lentz Pereira Criciúma, 2004 II MATEMÁTICA A Matemática me ensinou a contar... Mas não a contar apenas os números, mas principalmente a contar os pássaros voando, os peixes no mar, as folhas e o quanto tudo isso é importante pro nosso equilíbrio enquanto mundo, enquanto planeta.... A Matemática me ensinou a pensar... Mas não só a pensar em problemas algébricos complexos e quase impossíveis, mas sim a pensar a minha vida, o meu mundo e a tudo o que me cerca com mais lógica, com mais raciocínio, enfim com mais justiça... A Matemática me ensinou a somar... Mas não a somar quantias cabalísticas, inimagináveis, castelos de números e sim a somar momentos, somar alegrias, somar experiências que ao longo do tempo me fizeram ser melhor a cada dia pra mim e aos outros... A Matemática me ensinou a subtrair... Mas não a subtrair quantias complexas, frações, porções, proporções, fatias nem número algum, mas sim a subtrair da minha vida tudo o que era algo que pudesse me impedir de seguir o meu caminho ou que me tornasse infeliz... A Matemática me ensinou a dividir... Mas não a dividir números fracionados, decimais, dízimas ou ângulos e vetores, mas sim dividir melhor o espaço das coisas e das pessoas dentro do meu mundo, do meu Universo. Ensinou a dividir e a cuidar de tudo o que me cerca... A Matemática me ensinou a multiplicar... Mas não a multiplicar potências de "enésimo" grau, logaritmos, conjuntos, números astronômicos, mas sim a multiplicar e distribuir com as pessoas e com o mundo as minhas alegrias, ensinou a multiplicar dentro de mim o espaço para novas chances, novos horizontes... ( Autor desconhecido) III Dedico este trabalho a meus pais, e ao meu namorado Arlei. IV AGRADECIMENTOS Agradeço a todas as pessoas que direta ou indiretamente ajudaram na execução deste trabalho. Especialmente, à Prof. Ledina Lentz Pereira, que acreditando em mim, aceitou ser orientadora, e soube conduzir o trabalho com muita segurança e dedicação, sempre disposta em ajudar-me. Aos meus familiares e todos os colegas de curso, e , principalmente a Deus pela nossa existência, ao qual devemos amar e reconhecer o verdadeiro valor da vida. V RESUMO Este trabalho é relato de uma pesquisa, que teve como objetivo avaliar o desempenho dos alunos de 8ª série do Ensino Fundamental em resolver problemas algébricos, analisando, quais as principais dificuldades deles na aprendizagem da Álgebra e a relevância de se trabalhar a resolução de problemas como metodologia de ensino. Para esta análise, foram aplicadas atividades algébricas desenvolvidas em duas etapas: na primeira foram propostos exercícios de reconhecimento de conceitos e propriedades envolvendo Álgebra, e na segunda, trabalhou-se a resolução de problemas algébricos. Nesta pesquisa foram analisados pontos considerados relevantes por pesquisadores da área para obtenção de um diagnóstico do desempenho dos alunos na resolução de problemas algébricos. Tais como: os alunos... - os alunos conseguem interpretar o problema? - conseguem formular a equação? - apresentam dificuldades em trabalhar com as incógnitas e variáveis? - têm conhecimento da linguagem algébrica? Os dados coletados na pesquisa foram considerados relevantes, pois permitiram: - identificar os erros mais comuns cometidos pelos alunos; - investigar e analisar as principais dificuldades dos alunos em aprender Álgebra; VI - verificar os procedimentos desenvolvidos nas resoluções envolvendo interpretação e aplicação de propriedades e conceitos algébricos; - analisar a resolução de problemas, como metodologia de ensino. Estes procedimentos de levantamento e análise dos dados propiciaram a construção de um diagnóstico de como o processo de ensino/aprendizagem da Álgebra vem acontecendo. E também contribuíram para mostrar como uma mudança de metodologia de ensino poderá auxiliar no aprendizado da Álgebra. VII SUMÁRIO RESUMO .................................................................................................................. V 1. INTRODUÇÃO..................................................................................................... 10 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1. Escola e processo ensino-aprendizagem da matemática ................................. 12 2.2. O ensino da Álgebra e a resolução de problemas............................................. 16 3. METODOLOGIA.................................................................................................. 25 4. O DESEMPENHO DOS ALUNOS NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ALGÉBRICOS 4.1. Levantamento e análise dos dados da primeira etapa da pesquisa.................. 29 4.2. Levantamento e análise dos dados da segunda etapa da pesquisa................. 38 4.3. Resultado geral da primeira etapa da pesquisa: atividades de reconhecimento54 4.4. Resultado geral da segunda etapa da pesquisa: problemas algébricos ........... 57 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 61 6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA......................................................................... 64 7. ANEXOS .............................................................................................................. 66 VIII LISTA DE TABELAS TABELAS DA PRIMEIRA ETAPA DA PESQUISA Tabela 01 – Demonstração de resolução de equações de 1º grau.......................... 30 Tabela 02 – Dados das questões com maior incidência de erros............................. 31 Tabela 03 – Dados das atividades de nº 12 a 16 ..................................................... 35 TABELAS DA SEGUNDA ETAPA DA PESQUISA Tabela 04 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 1..................... 39 Tabela 05 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 2..................... 40 Tabela 06 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 3..................... 42 Tabela 07 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 4..................... 44 Tabela 08 – Desempenho dos alunos no item c da atividade nº 4........................... 44 Tabela 09 – Desempenho dos alunos na atividade nº 7........................................... 48 Tabela 10 – Desempenho dos alunos na atividade nº 8........................................... 50 Tabela 11 – Desempenho dos alunos na atividade nº 9........................................... 51 Tabela 12 – Desempenho dos alunos na atividade nº 10......................................... 53 IX LISTA DE GRÁFICOS GRÁFICOS DA PRIMEIRA ETAPA DA PESQUISA Gráfico 01 – Desempenho dos alunos na atividade nº 7.......................................... 32 Gráfico 02 – Desempenho dos alunos na atividade nº 11........................................ 33 GRÁFICOS DA SEGUNDA ETAPA DA PESQUISA Gráfico 03 – Desempenho dos alunos na atividade nº 2.......................................... 41 Gráfico 04 – Desempenho dos alunos na atividade nº 6.......................................... 47 Gráfico 05 – Desempenho dos alunos na atividade nº 7.......................................... 49 GRÁFICOS DOS RESULTADOS GERAIS DA PESQUISA Gráfico 06 – Desempenho dos alunos “ bons” nas atividades da 1ª etapa............. 54 Gráfico 07 – Desempenho dos alunos “regulares” nas atividades da 1ª etapa........ 55 Gráfico 08 – Desempenho dos alunos de “baixo rendimento” nas atividades da 1ª etapa.................................................................................................... 56 Gráfico 09 – Desempenho dos alunos “bons” na resolução de probl emas algébricos............................................................................................. 57 Gráfico 10 – Desempenho dos alunos “regulares” na resolução de problemas algébricos............................................................................................. 58 Gráfico 11 – Desempenho dos alunos de “ baixo rendimento” na resolução de problemas algébricos........................................................................... 58 10 INTRODUÇÃO Na atualidade, a sociedade vive o avanço do desenvolvimento científico e tecnológico, e isto contribui para a escola assumir seu papel fundamental, que é o de transmitir o conhecimento científico de forma significativa e sistematizada, com o objetivo de formar educandos que possam compreender e atuar na sociedade em que vivem. Desse modo, deve-se considerar os conhecimentos matemáticos que os educandos trazem de sua prática social, e o docente como mediador e organizador, explorar de forma competente este saber tomando-o como ponto de partida para a elaboração dos conhecimentos matemáticos científicos. Tradicionalmente, tem-se a Matemática como uma ciência exata, precisa e abstrata. Mas, nos últimos anos, a necessidade de mudanças no processo ensinoaprendizagem da Matemática tem sido constatada e pesquisada por estudiosos da área. No entanto, o ensino da Álgebra pouco mudou nas últimas décadas em relação aos outros ramos da Matemática, pois ainda está sendo trabalhada de forma fragmentada e destituída de significado para o aluno. A Álgebra é um dos ramos da Matemática utilizada para expressar fatos genéricos também relacionados com a aritmética, pois ambas se ligam. Neste aspecto, há a importância de se considerar um equilíbrio entre o desenvolvimento das capacidades e habilidades de resolver problemas, como também, os modos de produzir significado e a utilização dos conceitos aritméticos e algébricos para resolvê-los. A aplicação de problemas algébricos pode ser um meio para se trabalhar a 11 Álgebra de forma significativa, pois possibilita ao educando criar estratégias, métodos e modelos, contribuindo para o desenvolvimento de suas habilidades e competências. Sendo assim, a pesquisa relatada neste trabalho, busca avaliar o desempenho dos alunos da 8ª série do Ensino Fundamental, em resolver problemas algébricos. Tendo por objetivo a identificaçãoe a investigação dos tipos de erros que os alunos mais cometem na resolução de problemas algébrico s, a fim de auxiliar na escolha de uma metodologia que possa propiciar aos alunos compreensão da utilização da Álgebra, bem como, sua importância quando se obtém significado. A pesquisa é desenvolvida em duas etapas: na primeira com exercícios de reconhecimento de propriedades e conceitos algébricos, e na segunda, trabalha-se resolução de problemas algébricos. Este trabalho apresenta na unidade 2 a fundamentação teórica; Na unidade 3 apresenta os procedimentos metodológicos desenvolvidos; Na unidade 4 apresenta o levantamento e as análises dos dados, terminando com as considerações finais na unidade 5. 12 2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 - Escola e o processo ensino-aprendizagem da matemática A escola, hoje, não pode ser mais um meio de informações, pois atualmente os educandos estão cercados de tecnologia e mídias que fazem este papel. O ensino precisa acontecer de maneira produtiva e progressiva, fazendo com que a escola assuma o papel de formar educandos que vejam o conhecimento científico de forma significativa e não mais pela memorização. Pode-se dizer que ocorre uma aprendizagem significativa quando um indivíduo consegue relacionar uma nova informação a algum aspecto relevante, já existente, em sua estrutura de conhecimento. Depende, portanto, da experiência prévia do indivíduo uma vez que envolve, a nível psicológico, a assimilação de novas informações dentro de uma estrutura de conhecimento específica existente na estrutura cognitiva. Assim, quando a ação pedagógica possibilita ou facilita ao aprendiz relacionar as novas informações a conceitos que ele já possui, os novos elementos de conhecimento aprendidos poderão ser distribuídos de forma significativa e relacionados de maneira não arbitrária na sua estrutura de conhecimento. (RABELO, 2002, p.56) Desta forma, os educandos tornam-se capazes de analisar fatos, refletir sobre os mesmos, questionar, indagar, levantar hipóteses e até mesmo duvidar, e sobre as dúvidas pesquisar organizando suas idéias a fim de buscar soluções. Rabelo, (2002, p.31), sugere que: para a escola modificar seu papel atual, é necessário primeiro que os professores mudem, e para isso é preciso “[...] aprender a propor uma aprendizagem a partir de desafios, isto é, a partir de situações-problema e não a partir de respostas prontas” É necessário repensar o papel da escola atual e fazer acontecer o seu 13 papel, que é o de formar cidadãos conscientes na leitura de mundo que se tem. Na sociedade atual a escola assume um papel fundamental de transmitir, de forma competente e sistemática, o conhecimento formal historicamente acumulado, instrumentalizando os alunos para compreenderem a sociedade em que vivem e nela poderem atuar de forma crítica. Sendo assim, ao ingressar na escola o aluno traz consigo os conhecimentos empíricos, informais e de senso comum. Compete ao professor a mediação do processo ensino-aprendizagem, propiciando a sistematização do conhecimento cientifico, legitimado pela humanidade ao longo da história. O ensino não deve basear-se em cobranças de informações, e cabe ao professor ser mais atuante. No ensino da Matemática, por exemplo, de acordo com Rabelo, (2002, p.65) “[...] ao invés do conteúdo ser adaptado ao aluno, o aluno é que tem que se adaptar ao conteúdo” , e isto, faz com que o aluno não compreenda, tornando o erro “fruto de deficiências e incompetências” . Nesse sentido, não se pode considerar os alunos analfabetos em Matemática, pois ela está presente em diversas situações que o aluno vivencia, embora não tenha consciência deste fato. Segundo o mesmo autor, ( 2002, p.67), no ensino da matemática, “uma mudança na qualidade de ensino implica uma mudança de comportamento dos professores”. Isto interfere que, as aulas de Matemática não podem mais ser apenas transmissões de propriedades, fórmulas, e conceitos matemáticos, mas precisa dar liberdade ao aluno, desde as séries iniciais, favorecendo a criatividade e as estratégias nas resoluções de situações-problema. A resolução de problemas é uma aptidão cognitiva altamente complexa que caracteriza uma das atividades humanas mais inteligentes. [...] deve proporcionar a construção de conceitos e a descoberta de relações e formular e resolver problemas deve ser assumido não só como atividades mas também como conteúdos de aprendizagem. (RABELO, 2002, p.76-77) 14 Para Fiorentini, (2002, anotações), quando docente da disciplina de Tendências Atuais em Educação Matemática do curso de Pós-Graduação nesta área, o conhecimento Matemático passa a ser um bem cultural em constante construção e elaboração. E “a Matemática, enquanto bem cultural, tem sido vista de várias formas: de ciência do número e da forma, passou a ciência das estruturas e, hoje à ciência dos padrões e regularidades”. Sendo assim, a dimensão formativa do currículo do ensino da matemática tem um papel sócio-politíco-cultural de formação do ser humano, o qual se expressa no desenvolvimento de capacidades, atitudes e valores. Na Proposta Curricular de Santa Catarina - PCSC a Matemática: [...] deve ser entendida como um conhecimento vivo, dinâmico, produzido historicamente nas diferentes sociedades, sistematizado e organizado com linguagem simbólica própria em algumas culturas, atendendo às necessidades concretas da humanidade. (1998,p.106) Considerando também os Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN para a Matemática pode-se verificar que: [...] a Matemática desempenha papel decisivo, pois permite resolver problemas da vida cotidiana, tem muitas aplicações no mundo do trabalho e funciona como instrumento essencial para a construção de conhecimentos em outras áreas curriculares. Do mesmo modo, interfere fortemente na formação de capacidades intelectuais, na estruturação do pensamento e na agilização do raciocínio dedutivo do aluno. (1997, p.15) Nesta perspectiva, ensinar e aprender Matemática deve ser muito mais do que reconhecer símbolos, manipular fórmulas, utilizar regras, resolver problemasmodelo e cálculos padronizados. É sobretudo interpretar, construir ferramentas conceituais, criar significados, sensibilizar-se para perceber os problemas, tanto 15 quanto saber equacioná-los ou resolvê-los. Conforme o PCN, (1997, p.19) “ A atividade matemática escolar não é “olhar para as coisas prontas e definitivas”, mas a construção e a apropriação de um conhecimento pelo aluno, que se servirá dele para compreender e transformar sua realidade”. Para Paolo Boero, apud Lins e Gimenez, (2000, p.101), o interessante é decidir que transformações são requeridas num determinado ponto de atividade, neste caso, na atividade algébrica que consiste no processo de produção de significado para a Álgebra, e “ [...] no processo de antecipações, que consiste em “antever” onde quero chegar, de modo que as transformações aplicadas não são “às cegas” . Sendo assim, é apenas com base na coexistência de significados matemáticos e não-matemáticos na escola que se poderá constituir uma legitimidade comum, o que pode, por sua vez, “ impedir que a matemática da escola seja percebida como inútil, um saber cuja razão de ser deixa de existir quando termina a escolarização que envolve matemática” (LINS e GIMENEZ, 2000, p. 28). De acordo com o PCN, (1997, p. 19), a aprendizagem está diretamente ligada à compreensão, e a apreensão dos significados auxiliando numa aprendizagem real em que: “apreender o significado de um objeto ou acontecimento pressupõe vê-lo em suas relações com outros objetos e acontecimentos”. Para isso, o papel do docente deve ser além de mediador, também de organizador da aprendizagem para que, além de conhecer as condições sócioculturais, expectativas e competência cognitiva dos alunos, possa escolher o(s) problema(s) que possibilita(m) a construção de conceitos/procedimentos, 16 contribuindo para o processo de resolução, sempre tendo em vista os objetivos a que se propõe atingir. Nesse sentido um dos objetivos gerais de Matemática para o Ensino Fundamental, segundo o PCN , é: [...] identificar os conhecimentos matemáticos como meios para compreender e transformar o mundo à sua volta e perceber o caráter de jogo intelectual, característico da Matemática, como aspecto que estimula o interesse, a curiosidade, o espírito de investigação e o desenvolvimento da capacidade para resolver problemas;(1997, p. 51) Este objetivo, se for atingido, possibilita aos educandos uma postura crítica em relação aos conceitos matemáticos, isto é, tornam-lhes capazes de interpretar e analisar os problemas, podendo desenvolver ações significativas sobre si e sobre a sociedade. 2.2 - O ensino da Álgebra e a Resolução de problemas Como toda linguagem, a Álgebra possui seus símbolos que são as letras, e possui suas regras que são as mesmas da aritmética, as quais nos permitem manipular os símbolos assegurando o que é ou não permitido, tornando-se a linguagem da Matemática utilizada para expressar fatos genéricos. Para Lins e Gimenez, tem-se que: Enquanto a aritmética trata de números, de operações e de suas propriedades, visando a resolução de problemas ou de situações que exigem uma resposta numérica, a álgebra procura expressar o que é genérico, aquilo que se pode afirmar para vários valores numéricos independente de quais sejam eles. (2000, p.160) Assim, o que se precisa é entender, conforme Lins e Gimenez, (2000, p.113) “ [...] de que modo a Álgebra e a Aritmética se ligam, o que elas têm em 17 comum”, com isso, encontra-se uma grande raiz, o que permite repensar a Educação Aritmética e a Algébrica de forma única. Para estes mesmos autores, o grande objetivo da educação aritmética e algébrica, hoje, deve ser o de encontrar um equilíbrio entre três frentes: o desenvolvimento da capacidade de pôr em jogo nossas habilidades de resolver problemas e de investigar e explorar situações; o desenvolvimento de diferentes modos de produzir significado (pensar), e, o aprimoramento das habilidades técnicas, isto é, da capacidade de usar as ferramentas desenvolvidas com maior facilidade. Percebe-se que uma das dificuldades dos educandos é a ausência de significados para as expressões algébricas, e no entanto, a educação algébrica precisa considerar que só pode desenvolver-se ao modo de produção de significado que o sustenta, quando for trabalhado desde as séries iniciais. Para Lins e Gimenez , (2000, p.10) ” [...] é preciso começar mais cedo o trabalho com Álgebra de modo que esta e a Aritmética desenvolvam-se juntas, uma implicada no desenvolvimento da outra”. Fazendo uma análise da forma como vem sendo trabalhado os conhecimentos matemáticos de 5ª a 8ª séries do Ensino Fundamental, segundo Abreu,et al, 2002, observa-se que tradicionalmente e atualmente, ainda se inicia o ensino da Álgebra com mais ênfase na sexta série do Ensino Fundamental, quando as “letras” substituem os números, surgindo uma nova linguagem matemática que tenta traduzir em símbolos matemáticos idéias de forma didática. Nas sétimas séries, há uma abordagem diferente, pois o objetivo é de ensinar as propriedades algébricas, e somente nas oitavas séries quando se trabalha função, é que as variáveis são apresentadas com significado e mesmo assim, passa despercebido 18 aos alunos. [...] o trabalho com Álgebra é realizado de forma fragmentada e destituído de significado para o aluno, enfatizando, ora um aspecto, ora outro, sem se preocupar com a ligação entre eles e com sua contextualização, ignorando totalmente a formação da idéia básica da Álgebra, que é o conceito de variável em suas múltiplas formas: incógnita, parâmetro e variável propriamente dita.(ABREU, et. al.: 2002, p 20) Outro aspecto sobre o qual deve-se refletir, é que, quando se trabalha com incógnitas, enfatizando excessivamente a resposta e a técnica de resolução de equações e sistemas, deixa-se de mostrar ao aluno que a função de tudo isso é resolver problemas por meio de métodos genéricos que independem dos dados das questões, mas sim, da estrutura dos problemas. Segundo Carvalho, (1996, anotações), do Seminário da Educação, o pensamento algébrico inclui: [...] fazer e verificar hipótese; distinguir, entre as variáveis envolvidas numa situação-problema, as que são passíveis de matematização; organizar dados, perceber regularidades e estabelecer leis gerais de conseqüências e tabelas, criar situações-problema a partir de uma sentença matemática. Deve acontecer também, uma interação dialética entre o desenvolvimento do pensamento algébrico e a aquisição da linguagem. A aquisição da linguagem matemática (da qual a linguagem algébrica faz parte) se dá em um processo de comunicação social: aluno/professor, aluno/aluno, aluno/livros de matemática. De acordo com Coxford e Shulte, (1995, p.1) “a realidade de nossos dias obriga os educadores matemáticos a reexaminar, em toda sua extensão, o currículo da Matemática e a maneira como é ensinada”. A Álgebra, por sua vez, pode ser considerada como uma forma específica de pensamento, que se desenvolve gradativamente, e à construção do pensamento algébrico e de sua linguagem exigem atividades ricas em significado e que, permitam ao aluno pensar generalizando situações-problema, percebendo as regularidades e expressando-as por meio da linguagem matemática. 19 Os pesquisadores como Lins e Gimenez (1997), Fiorentini, Miorin e Miguel (1993) e Damazio (2000) , apud Rosa, (2002, p.28), consideram características do pensamento algébrico: “Levantar hipóteses; fazer afirmações e justificações; identificar regularidades, variáveis e constantes; estabelecer relações entre grandezas; generalizar as regularidades, usar variáveis e pensar em totalidades”. De acordo com Polya (1978, p.4), nas principalmente, os alunos “devem estar em condições atividades algébricas de identificar as partes principais do problema, a incógnita, os dados, a condicionante e desejar resolvê-lo”. Para Coxford e Shulte, (1995, p.98), “a introdução precoce e sem suporte concreto a uma linguagem simbólica abstrata pode funcionar como freio à aprendizagem significativa da Álgebra”, o menosprezo ao modo de expressão simbólico-formal constitui-se também no impedimento para seu pleno desenvolvimento. Nesta perspectiva o aluno se perde, havendo, “no entanto, uns poucos “privilegiados” que simplesmente tentam jogar o jogo[...]” proposto pelo docente, e assim, aumentam as chances de sucesso, bem como, “aprovação”. (LINS E GIMENEZ, 2000,p.135) Nesse sentido, eles destacam o seguinte problema: olhamos para o aluno e, se ele se comporta de modo identificavelmente, correto, sei que ele “está lá”, sei onde ele está. Mas se ele se comporta de maneira “estranha”, divergente em relação ideal? Onde está o aluno, então? Certamente não está em meu mapa. E pior, entregamo-nos à tarefa de “trazê-lo” para onde queremos, sem sequer sabermos onde ele está. Acontece, no entanto, que esse olhar assim dirigido, resulta em pontos de vista que dão conta do que é certo, olhando aquele ainda não atingiu esse ponto ideal sempre da perspectiva da falta. É como se buscassem produzir um “mapa” do que é correta atividade algébrica, na qual professores e desenvolvedores curriculares se orientariam “. (2000, p. 104). 20 Sendo assim, para Coxford e Shulte, 1995, na Educação Algébrica a primeira etapa deve ser trabalhada com situações-problema, de forma que garanta o trabalho reflexivo do aluno, possibilitando a construção de uma linguagem simbólica que seja significante para o mesmo, e que transforme o concreto em expressões algébricas. No entanto, segundo os mesmos autores, a necessidade maior dos alunos é uma compreensão dos conceitos algébricos, e a capacidade de usar o conhecimento em situações novas. E também para Lins e Gimenez, (2000, p.149), “ a ausência de significado para as expressões algébricas está sendo o principal obstáculo para o desenvolvimento das mesmas, e não alguma dificuldade “intelectual””. Para Abreu, et al, (2002, p.17) “[... ] a preocupação excessiva com as apresentações formais, obscurece o que há de mais importante na atividade algébrica que entende-se ser a produção de significado”. O registro gráfico pode exercer papel fundamental no processo de aquisição da linguagem algébrica, pois segundo Abreu,et al, (2002, p.21) “[...] na Álgebra o foco é estabelecer procedimentos e relações e expressá-los numa forma simplificada e geral”. Desse modo, não se espera que o professor domine completamente todas as possibilidades que possam surgir em uma situação, mas, que mantenha sua atenção no processo de forma “intelectualmente honesta”, de modo que o que ele “ não souber (ou não entender) se torne motivo para aprender e não uma “falha”, como se costuma considerar”. (LINS e GIMENEZ, 2000, p.110). Contudo, tratar as questões matemáticas de forma problematizante pode ser um valioso recurso pedagógico, pois, além de mediar o conhecimento científico 21 de forma significativa, permite o desenvolvimento da criatividade, do raciocínio lógico e do sentido na apropriação do conhecimento, podendo ser ponto de partida para se desenvolver conceitos e trabalhar conteúdos matemáticos, quanto ponto de chegada, ajudando na sistematização. Segundo Polya, 1978, para se trabalhar com resolução de problemas deve-se: compreender o problema, elaborar e executar o plano fazendo o retrospecto ou verificação. De acordo com Dante, (1989, p.52) “uma das maiores dificuldades do aluno ao resolver problemas é ler e compreender o texto” , cabendo ao professor o papel de manter os alunos pensando e gerando idéias produtivas. Para Polya, (1978, p.3) “[...] se o aluno conseguir resolver problemas que lhe é apresentado, terá acrescentado alguma coisa à sua capacidade de resolver problemas”. No entanto, a resolução de problemas pode propiciar aos alunos compreensão e significado de problemas algébricos ,“literais”, que para Polya, (1978, p. 11) “apresentam uma grande vantagem sobre os puramente “numéricos” . Uma abordagem de um verdadeiro problema pode ser considerada como uma situação que é nova, inusitada para o indivíduo, o que exprime a necessidade de inventar, de criar, de conjecturar, de elaborar estratégias e produzir significados. Ao contrário do que acontece numa abordagem tradicional, na qual os conceitos são introduzidos em primeiro lugar e depois seguidos de um problema de aplicação, na abordagem por resolução de problemas os alunos começam a interagir com um problema, aberto e qualitativo, o qual constitui o foco de partida para a aprendizagem”.(ABREU, et. al., 2002, p. 55) Para Lins e Gimenez, (2000, p. 162) “[...] na educação algébrica básica, devemos entender sua contribuição à formação dos educandos de maneira ampla”. Primeiro, em sua participação na educação aritmética e na formação de um sentido 22 numérico. Segundo, em seu papel no desenvolvimento de instrumentos para a resolução de problemas e para processos investigativos dentro e fora da matemática . Desenvolver conceitos matemáticos, princípios e algoritmos através de um conhecimento significativo e habilidoso é importante. Mas o significado principal de aprender tais conteúdos matemáticos é ser capaz de usá-los na construção das soluções das situações-problema. (DANTE, 1989, p. 8) Segundo Lins e Gimenez , para Bazanezzi, a caracterização é por conteúdos, mas não no sentido de que uma dada situação admita somente “investigação algébrica” se o modelo é algébrico, então, há atividade algébrica; o foco é na motivação que a modelagem oferece e na possibilidade de os alunos se tornarem capazes de “aplicar” o que aprendem (BAZANEZZI apud LINS e GIMENEZ, 2000, p. 109) O uso de resolução de problemas pode contribuir na elaboração de estratégias, métodos e modelos desenvolvidos pelos alunos. Quando um aluno está resolvendo uma situação problema, desenvolve diversas habilidades e conhecimentos que são aplicados na solução de vários tipos de problemas, ou seja, desde os problemas escolares até os cotidianos. Dependendo do problema em questão há maneiras diferentes de se chegar a um resultado, pois cada um busca a solução de acordo com seus conhecimentos, tornando-se assim, mais fácil para alguns do que para outros, pois, “ o que é problema para um aluno pode não ser para outro, em função de nível de desenvolvimento intelectual e dos conhecimentos de que dispõe”.( PCN, 1997, p.44) Quanto a situações-problema, a questão é mais que ensinar a resolver problemas, propor problemas relacionados com a realidade do aluno, para que este possa relacioná-la a um problema questionando e estudando, visando uma solução. 23 Pois, aqueles problemas sugestivos e significativos aos docentes podem ser desinteressantes e impróprios quando se considera a situação em que o educando se encontra, não ocorrendo a busca de resposta , e tornando-se assim, mais um exercício. [...], sem compreensão da tarefa os problemas se transformam em pseudoproblemas, em meros exercícios, de aplicação de rotinas aprendidas por repetição e automatizadas, sem que o aluno saiba discernir o sentido do que está fazendo e, por conseguinte , sem que possa transferi-lo ou generaliza-lo de forma autônoma a situações novas, sejam cotidianas ou escolares.( POZO.1998, p. 15) Há a preocupação de distinguir a diferença entre problemas que gerem aprendizado, e que, quando trabalhados são reflexivos e instigantes proporcionando a aplicação de meios e conceitos obtidos a fim de uma solução, ou até mesmo, da descoberta de que não há uma solução única, e há aqueles que são resolvidos diversas vezes da mesma maneira que se tornam meros exercícios. De acordo com Pozo, (1998, p. 17) “ se um problema é repetidamente resolvido acaba por tornar-se um exercício, a solução de um problema novo requer a utilização estratégica de técnicas ou habilidades previamente exercitadas”. Sendo assim, a Educação Aritmética e Algébrica para o século XXI deve, segundo Lins e Gimenez, 2000, cumprir um papel de organizar o mundo fora da escola também e tornar-se mais efetiva em seu papel de ajudar os alunos a aumentar o seu repertório de modos de produzir significado. Para Zalman Usiskin, a Álgebra continua sendo um veículo para a resolução de certos problemas, mas também é mais do que isso. Ela fornece meios para se desenvolverem e analisarem relações. E é considerada a chave para a caracterização e a compreensão das estruturas matemáticas. “ Dados esses recursos e a matematização crescente na sociedade, não é de surpreender que a 24 Álgebra seja hoje a área-chave de estudo da Matemática e que essa posição de destaque provavelmente perdure por muito tempo” (1995, p. 21). Para tanto, o ensino de Matemática prestará sua contribuição à medida que forem explorada metodologias que priorizem a criação de estratégias, a comprovação, a justificativa, a argumentação, o espírito crítico, e favoreçam a criatividade, o trabalho coletivo, a iniciativa pessoal e a autonomia advinda do desenvolvimento da confiança na própria capacidade de conhecer e enfrentar desafios. (PCN, 1997, p. 31) Desse modo, a Matemática perde o caráter impessoal criando a possibilidade do aluno sentir-se incluído como agente no processo de produção do conhecimento matemático e mostrando-se mais disposto e interessado em aprender. A unidade seguinte deste trabalho apresenta a metodologia utilizada, para atingir os objetivos desta pesquisa. 25 3 – METODOLOGIA Este trabalho é relato de uma pesquisa avaliativa numa abordagem ontogênica do desenvolvimento de uma experiência para análise do desempenho dos alunos no ensino da Álgebra, tendo como população alvo os alunos da 8ª série do Ensino Fundamental, da Escola Ensino Fundamental Professora Doralina Clezar da Silva, em Balneário Gaivota – SC. A pesquisa aconteceu no primeiro semestre de 2004. Considera-se a pesquisa avaliativa, pois segundo Amaral, 2001 ”tem por objetivo fornecer argumentos de fato para um julgamento de valor” numa abordagem ontogênica, uma vez que segundo a mesma autora “é aquilo que chamamos de prática-reflexiva, que tanto quer legitimar e reforçar uma prática já desenvolvida, como atuar numa inovação ou criar nova prática”. O tema da pesquisa foi o desempenho dos alunos de 8ª série na resolução de problemas algébricos, cujo problema era “É possível promover mudanças no ensino da Álgebra analisando e avaliando o desempenho dos alunos na resolução de problemas algébricos?” O instrumento de avaliação para análise da pesquisa foi: primeiro, a aplicação de atividades, conforme (ANEXO I), que não exigiu interpretação na resolução para verificar o conhecimento algébrico dos alunos. Após esta etapa da pesquisa foram aplicadas atividades, (ANEXO II), envolvendo problemas algébricos. Os dados coletados descritivamente, tiveram por objetivo a identificação e a investigação dos tipos de erros que os alunos mais cometem na resolução de problemas algébricos. A análise dos dados buscando conhecer os pontos de 26 maiores incidências de erros, a fim de auxiliar na procura de uma metodologia que possa propiciar aos alunos compreensão da utilização da Álgebra, bem como sua importância quando se consegue dar significado. O objetivo geral da pesquisa foi o de avaliar o desempenho dos alunos da 8ª série do Ensino Fundamental, em resolver problemas algébricos, analisando quais as principais dificuldades dos alunos na aprendizagem da Álgebra. Salienta-se que, a motivação deste trabalho teve origem na dificuldade de ensinar os conceitos algébricos de maneira significativa que faça o aluno compreender e entender a Álgebra. Os objetivos específicos dessa experiência foram: - pesquisar bibliografias: Educação Matemática; o papel da Escola na formação do educando e a resolução de problemas como metodologia para o ensino da Álgebra; - diagnosticar as dificuldades mais comuns cometidas pelos educandos na resolução de problemas algébricos; - analisar se a metodologia de resolução de problemas contribui como facilitadora no processo ensino-aprendizagem da Álgebra. O público alvo envolvido foi 42 alunos de 8ª séries do Ensino Fundamental, numa faixa etária de treze a quinze anos, (alguns são repetentes), descendentes de famílias com baixo poder aquisitivo. A avaliação dos alunos da pesquisa foi processual qualitativa, com análise do desempenho deles nas atividades desenvolvidas nas duas etapas. Nas etapas da pesquisa anteriormente descritas, considerou-se alguns pontos importantes na análise do desempenho dos alunos na resolução de problema, segundo Polya, tais como: 27 - Os alunos conseguem interpretar o problema? - Os alunos conseguem formular a equação? - Apresentam dificuldades em trabalhar com as incógnitas? - Têm conhecimento da linguagem algébrica? Na próxima unidade deste trabalho apresenta-se o levantamento dos dados e análise dos resultados. 28 4 – O DESEMPENHO DOS ALUNOS NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ALGÉBRICOS A sociedade está em constante mudança, e uma das causas é devido ao rápido desenvolvimento das tecnologias. E para acompanhar essa evolução faz-se necessário mudar o ensino tradicional, e também, o ensino da Matemática. Nas últimas décadas, muitos pesquisadores vêm se empenhando em estudar como os educandos aprendem, como aplicam a aprendizagem para resolver situações-problema e como constroem seus conceitos para se apropriar, com significado, do conhecimento científico. A finalidade da escola é formar cidadãos dotados de competências e habilidades, capazes de aprender a aprender, com capacidade de adaptar-se as mudanças e enfrentar desafios. Neste sentido, a Matemática deve ser vista como um processo em permanente evolução no contexto histórico e sócio-cultural em que foi desenvolvida e continua se desenvolvendo. Sendo assim, em uma sociedade voltada ao conhecimento e a comunicação, faz-se necessário que o saber informal e cultural interaja com o trabalho matemático escolar, diminuindo a distância entre a Matemática formal e a Matemática da vida. A história nos mostra que a construção do pensamento matemático teve como base a necessidade humana em resolver problemas da vida cotidiana. Para muitos estudiosos da Educação Matemática, a resolução de problemas pode ser uma metodologia eficaz para o ensino da Matemática, pois possibilita uma aprendizagem mais abrangente. 29 De fato, nas situações-problema os educandos adquirem um conjunto de habilidades, estratégias, tentativas, deduções, análise, erros e acertos que lhes auxiliaram na construção do conhecimento de forma significativa. Para isso, os problemas devem ser interessantes, para que os educandos se sintam desafiados e motivados em resolvê-los. Aprender Matemática é apropriar-se dos significados dos conceitos e propriedades matemáticas e saber aplicá-los em situações novas. Assim, é necessário, que estes, sejam trabalhados com significado, principalmente, no caso da aprendizagem algébrica, que visa transpor o conhecimento de propriedades das operações aritméticas de situações-problema em linguagem matemática. Nesta perspectiva, desenvolveu-se o trabalho de pesquisa, tendo como população alvo, quarenta e dois alunos da oitava série do Ensino Fundamental, que foram escolhidos por considerar-se a possibilidade deles terem um contato maior com a Álgebra. Com o objetivo de levantar os dados referentes aos erros mais freqüentes cometidos pelos alunos, tanto nos exercícios de reconhecimento quanto nos problemas algébricos, a finalidade foi a possibilidade de um diagnóstico do que não vai bem no processo ensino-aprendizagem da Matemática, principalmente, da Álgebra. A pesquisa foi realizada em duas etapas descritas a seguir: 4.1 – LEVANTAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS DA PRIMEIRA ETAPA Na primeira etapa foram aplicadas atividades (ANEXO I), cujos conhecimentos científicos necessários para desenvolvê-las foram conceitos e 30 propriedades algébricas, que deveriam ser trabalhados nas séries anteriores. Principalmente, na sétima série do Ensino Fundamental, onde a sistematização do conhecimento matemático é a Álgebra. Salienta-se, também, que o objetivo era apenas o reconhecimento, isto é, os educandos precisaram identificar conceitos e propriedades algébricas de um fato específico, sem a mediação do professor. Nas questões aplicadas pode-se observar no desenvolvimento das atividades, que os educandos até reconhecem, satisfatoriamente, os conceitos algébricos, mas não conseguem identificar e nem lembrar direito das propriedades, não demonstraram segurança na execução da atividade. Atribui-se a este resultado, o que muitos estudiosos na área de Educação Matemática vêm diagnosticando, que os alunos ainda não se apropriaram do conhecimento algébrico, por não ter sido dado o significado necessário para a sua compreensão. Nas atividades propostas, os alunos deixaram de acertar questões por terem cometido erros graves, tais como: desconsideraram os sinais dos números e a operação pedida. Exemplo, nas equações, tiveram oito alunos que, abandonaram o sinal da igualdade, buscando chegar a um resultado único para a equação, isto é, resolveram as equações de 1º grau, das formas descritas na Tabela 01 abaixo: x – 2 = 10 2x – 10 8x x+3=1 3x + 1 Além de desconsiderarem a operação (subtração), adicionaram termos distintos. O sentido da igualdade foi desprezado também. Adicionaram termos distintos e desconsideraram o sentido da igualdade. 4x Tabela 01 – Demonstração de resolução de equações de 1º grau 31 Nas questões de número um até sete conforme (ANEXO I), o conteúdo exigido era cálculo de equação de 1º Grau, dos quarenta e dois alunos participantes da pesquisa, obteve-se o seguinte resultado apresentado na Tabela 02: Nº da atividade Nº de alunos que não acertaram Percentual de erros (aproximado) 01 11 26% 02 14 33% 03 18 43% 04 19 45% 05 29 69% 06 17 40% 07 28 67% Tabela 02 – Dados das questões com maior incidência de erros Estes alunos apresentaram dificuldades em trabalhar com as incógnitas, e também, falta de compreensão das operações aritméticas, principalmente, na divisão, atividade cinco, e também na aplicação da propriedade distributiva necessária na atividade sete. Alguns, trocam as operações, considera-se falta de atenção, por exemplo, quando é multiplicação, somam e quando é adição, multiplicam. Nas equações, observa-se que há dificuldade em efetuar as operações inversas, e assim, buscaram a solução por meio de tentativas. Outro aspecto que ocorreu foi na multiplicação entre incógnitas, onde o conhecimento das propriedades de potências era prioridade. Exemplo: na resolução de, x . x , os alunos resolveram da seguinte maneira: x . x = 2x (adicionaram, em vez de multiplicar). Mostrando a falta de entendimento e compreensão dos conceitos e propriedades trabalhadas em séries anteriores. 32 Na atividade sete, já comentada anteriormente, para resolver à equação era necessário aplicar a propriedade distributiva da multiplicação, neste caso: • somaram os termos dos parênteses, como se faz nas expressões numéricas, desconsiderando a multiplicação conforme exemplo a abaixo; • multiplicaram apenas um dos termos, exemplo b; • aplicaram a propriedade distributiva, mas na seqüência da resolução isolaram a incógnita, exemplo c; Atividade nº 7: a) 7) 2 ( x + 5 ) = -4 2 ( 5x) = -4 b) c) 7) 2 ( x + 5 ) = -4 7) 2 ( x + 5 ) = -4 2x + 5 = -4 5x = -4 –2 2x + 10 = -4 x = -2 –10 -4 Observou-se que os erros cometidos no item a, foram feitos, também pelos mesmos alunos das questões anteriores, totalizando oito alunos dos vinte e oito que erraram esta questão. Para reforçar a compreensão dos resultados da atividade sete apresentase o gráfico na página seguinte: DESEMPENHO DOS ALUNOS NA ATIVIDADE Nº 7 Acertos 33% Erros 67% 33 Pode-se observar que a incidência de erros atingiu a grande maioria, e os erros cometidos pelos alunos foram preocupantes. Nas questões envolvendo aplicação de propriedades algébricas, como as de número oito até a onze (propriedades de potência), pode-se observar, que os alunos resolveram estas questões da seguinte maneira: Atividade 9: (a2 )6 = a8 Nesta questão, trinta e um alunos, somaram os expoentes ao invés de multiplicarem, representando aproximadamente 74% dos alunos. Fato considerado grave, pois trabalha-se com propriedades das potências também na aritmética. Atividade 11: a) a-3 = a3 b) a-3 = 3a c) a-3 = a.a.a Trinta e oito alunos dos quarenta e dois erraram esta questão. Destes, vinte e um, resolveram conforme o item a, e cinco, pelo item b, e três de acordo com o item c, e os restantes de diferentes maneiras. O que se observa é que a questão do expoente negativo é totalmente desconhecida pela grande maioria dos alunos. E para ficar mais clara a idéia desta representação, apresenta-se o Gráfico 02 a seguir: DESEMPENHO DOS ALUNOS NA ATIVIDADE Nº 11 erros diversos 24% Item C 8% ITEM B 13% Item A 55% 34 Nas atividades de número doze até dezesseis, o conteúdo exigido era operações de polinômios. Destas questões, as que tiveram maior incidência de erros foram as atividades número treze e quatorze (adição de polinômios), número quinze (multiplicação de polinômios), e a de número dezesseis (divisão de polinômios). Os erros mais freqüentes foram: • Não consideraram o sinal dos números na operação: • Somaram todos termos dos parênteses; • Não consideraram os termos diferentes; • Buscaram um valor único; • Não aplicaram as propriedades de potências. Os alunos resolveram da seguinte maneira: Atividade 13: x + y + 3x = 4xy Atividade 14: (3x2 + 9x – 5) + (2x 2 – 8x – 3)= 5x2 + 17x – 8 ou (3x2 + 9x – 5) + (2x 2 – 8x – 3)= 5x2 +x + 8 6 x2 + 8 14 x2 Atividade 15: 6x2 . 4x 3y = 10x5y ou Atividade 16: (15x4 + 20x 3) : (5x2)= (35x7) : (5x2) 7x 5 6x2 . 4x 3y = 24x 6y 35 Os alunos desconsideraram as operações, a condição de termos semelhantes, e estavam preocupados apenas em responder com um termo. Fato, também, considerado grave. A Tabela 03 apresenta os dados referentes às questões aqui descritas: Nº da atividade Nº de alunos que não Percentual acertaram % 12 5 12% 13 17 40% 14 24 57% 15 16 38% 16 34 81% Tabela 03 – Dados das atividades de nº 12 a 16 Analisando os resultados apresentados na Tabela 03, considera-se que os erros cometidos pelos alunos demonstraram, no desenvolvimento da resolução, o fato de como a Álgebra tem sido trabalhada, destituída de significado com ênfase apenas na memorização. As atividades número dezessete e dezoito, (produtos notáveis), foram resolvidas pelos alunos da seguinte maneira: Atividade 17: a) (x + y)2 = x2 + y2 c) (x + y)2 = (x + y) . (x + y) b) (x + y)2 = x y2 d) (x + y)2 = 2xy e) (x + y)2 = 2x + 2y Nesta atividade houve um número significante de alunos que não acertaram, trinta e nove alunos dos quarenta e dois. Destes, vinte resolveram como foi apresentado na atividade dezessete item a, não souberam resolver produtos 36 notáveis, dez resolveram conforme o item b, três tentaram resolver pela definição de potência (item c), aplicando o conceito, mas não resolvendo, e outros três de acordo com o item d e e. Considera-se que o aluno, na época que viu este conteúdo, apenas memorizou, por isso esqueceu. Atividade 18: a) (x + 3) . (x – 3) 3x . 3x 6x b) (x + 3) . (x – 3) x 2 – 3x + 3x - 9 x2 – 6x – 9 Nesta questão, treze alunos resolveram os termos dos parênteses, buscando um valor único por meio de adição e não da multiplicação, quatro, mais uma vez, desconsideraram o sinal, não prestando atenção, convém salientar que estes não foram os mesmos das atividades anteriores. Os demais cometeram diferentes erros, sendo, os citados acima, os mais freqüentes. Nas questões de número vinte e um a vinte e quatro, teve grande número de alunos que não conseguiram resolver, chegando à aproximadamente 90% dos alunos, ocorrendo o mesmo na atividade dezessete, elevando cada termo da soma ou da subtração ao expoente dado. Exemplos: Atividade 21: (x- 2)2 = x 2 – y2 Atividade 22: (x-1)3 = x3 – 13 Atividade 23: (x + 2)3 = x3 + 23 Atividade 24: (x + 1)4 = x 4 + 14 37 Nas atividades de radicais do número vinte e cinco a vinte e sete, também não conseguiram usar as propriedades, representando 98% dos alunos. Pode-se perceber uma certa confusão, por exemplo: Atividade 25: a) c) x2 + y2 = x + y b) x 2 + y 2 = x + y = xy x 2 + y 2 = xy4 No item a, extraíram a raiz, sem considerar que o radicando apresentava uma soma de potência e não uma multiplicação. Atividade 26: a) a 2 b 4 = ab6 b) a 2 b 4 = ab c) a 2b 4 = a + b d) a 2 b 4 = a + b2 e) a 2 b 4 = a2b2 f) a 2 b 4 = a2 b4 Neste caso, não aplicaram a propriedade de radicais, sendo que, dos 81% dos alunos que não acertaram, 38% resolveram conforme o item a, 12% de acordo com o item b, e 9% pelo exemplo do item c , os itens (d, e, f) corresponderam a 5% cada um, e os restante 7%, resolveram de maneira diversificada. Na atividade 27, houve certa falta de atenção, pois os alunos resolveram da seguinte maneira: Atividade 27: 3 - − x 3 , para x >0 x3 Dentre os alunos que participaram das atividades, 50% acertaram esta questão, e os demais 50%, resolveram como o modelo anterior. 38 Nesta primeira etapa da pesquisa, observa-se que os alunos ainda não entenderam com significado os conceitos algébricos, pois 74% deles apresentaram rendimento inferior a 50% nos exercícios de reconhecimento aplicados. 4.2 – LEVANTAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS DA SEGUNDA ETAPA Nesta etapa da pesquisa foram aplicadas questões envolvendo problemas algébricos (ANEXO II). Nela pode-se observar a grande força que a aritmética ainda exerce sobre o raciocínio dos alunos nas resoluções de problemas, dificultando a sistematização algébrica, ou seja, a maioria dos alunos não conseguiram generalizar as situações-problema, buscando sempre resolver tais situações aritmeticamente. Além disso, os alunos apresentaram dificuldades em resolver situações, que precisavam do conhecimento considerado básico de geometria, fazendo confusão entre área e perímetro de uma figura. Assim, apresenta-se nas atividades a seguir, os erros mais freqüentes ocorridos entre os alunos da oitava série do Ensino Fundamental referente à Álgebra, que, segundo PCN deveria ter sido trabalhado desde a sexta série. Dos alunos participantes na primeira atividade desta etapa, aproximadamente 50%, não conseguiram atingir o objetivo de representar algebricamente o problema. E procederam da maneira descrita a seguir: Atividade nº 1: Uma equipe de rally, desloca-se por etapas, cada uma com a mesma extensão: 39 Se a extensão para cada etapa é de 80km. O que você poderia dizer sobre a distância percorrida pela equipe em x etapas? Resposta do problema: A distância percorrida pela equipe é de 80x. D = 80x Procedimentos dos alunos: • Dos participantes, 20% não acertaram, e resolveram esta questão, contando a quantidade de segmentos da figura, e fazendo o cálculo aritmético, exemplo: 17 . 80 = 1360, demonstrando a necessidade de obter um valor numérico final; • Aproximadamente, 11% representaram algebricamente, continuando a resolver até conseguir o resultado em número, como o exemplo a seguir: 80x = 1360 x = 1360/80 x = 17 A Tabela 04 apresenta o desempenho geral da turma: Atividade nº 1 Percentual dos resultados (%) Resolveram aritmeticamente 20% Representaram algebricamente, mas 11% buscando valor numérico Resolveram corretamente 50% 40 Não fizeram 19% Tabela 04 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 1 Nesta atividade metade da turma conseguiu acertar a questão, demonstrando ter boa leitura interpretativa do problema proposto, conseguindo representar algebricamente, atingindo o objetivo previsto na atividade. A questão seguinte, teve como objetivo, analisar o conhecimento dos alunos em geometria e a sua aplicação com o propósito de investigar se eles conseguiriam representar o cálculo da área da figura, utilizando a Álgebra. Atividade de nº 2: O que você pode escrever como área do retângulo? p a m Resposta do problema: Área = p ( a + m) ou Área = ap + mp Nesta atividade verificou-se que, faltou o conhecimento da geometria básica, os alunos calcularam o perímetro da figura, resolvendo da forma apresentada na Tabela 05: Resolução da atividade nº 2 Percentual dos resultados A = 2p + 2m + 2a 3% A = p + am 7% A = pa + m 5% 2 2 2 12% A=p+a+m 14% A = p .a .m A = pam 41 A = 3p + 2m + 2a 5% Diversas maneiras 34% Acertaram 20% Tabela 05 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 2 Analisando a Tabela 05, observa-se que os alunos, preocupados em resolver o problema rapidamente, não fizeram uma boa leitura, demonstrando a falta de atenção, pois nas resoluções apresentadas, efetuaram o cálculo do perímetro e não da área da figura. Para uma melhor análise do desempenho dos alunos nesta atividade, apresenta-se o seguinte Gráfico 03: DESEMPENHO DOS ALUNOS NA ATIVIDADE Nº 2 20% acertaram Não acertaram 80% Oitenta por cento ( 80%) dos alunos, não representaram corretamente a área da figura, confundindo área com perímetro, mostrando não terem adquirido ainda, o significado destes conceitos, e também que não se familiarizaram com a Álgebra. Atividade nº 3: 42 O que você poderia escrever sobre o perímetro desta figura: 2 Parte da figura não está desenhada. São n lados ao todo, cada um de comprimento 2. 2 2 2 Resposta do problema: P = 2n Esta atividade teve como objetivo principal verificar se os alunos além de interpretar o problema a partir da figura proposta, conseguiriam representá-lo, por meio de uma equação. Constatou-se que, a maioria dos alunos, aproximadamente 79%, tiveram dificuldade na interpretação, pois, a partir da figura proposta, não souberam representar algebricamente o problema, desenvolvendo a atividade da seguinte maneira: • Atribuíram valor 2 para cada segmento da figura, desconsiderando que a figura está incompleta; • Fecharam a figura buscando um resultado numérico; • Tentaram resolver usando a aritmética a fim de chegar a um valor único; • Representaram algebricamente, mas não usaram a operação adequada, mostrando a falta de conhecimento da geometria. Na tabela abaixo, apresenta-se o desempenho dos alunos nesta atividade: Atividade nº 3 a) Fecharam a figura Percentual dos resultados 24% 43 b) Tentaram resolver aritmeticamente 40% c) Acertaram 7% d) P = n +2 + 2 + 2 + 2 7% e) P = 17 + n 3% f) P= 2 + n 5% g) Não fizeram 14% Tabela 06 – Resultado do desempenho dos alunos na atividade nº 3 Aproximadamente, 64% dos alunos, buscaram um resultado numérico e, ao representar algebricamente, cometeram erros que possibilitaram uma análise do procedimento deles nas resoluções das atividades. Exemplos: na forma (e), apresentada na Tabela 06, o aluno adicionou o número dois tantas vezes quanto ele aparece na figura, considerando, também, os demais segmentos como n; na forma (f), na mesma Tabela, não usaram a operação adequada. Observou-se que, a operação de adição aparece com muita freqüência nas resoluções. Atividade nº 4: Um estacionamento cobra 8 reais pelas primeiras duas horas e mais 1,50 reais pelas horas subseqüentes. Quanto se pagará se: a) Um carro ficar estacionado 4 horas? Resposta: Q = 1,50 . 2 + 8 ⇒ b) Um carro ficar estacionado 6 horas? Resposta: Q = 1,50 . 4 + 8 Q = 14 c) Um carro ficar estacionado n horas? Resposta: Q = 1,50 . n + 8 Q = 11 44 O objetivo desta atividade foi investigar se os alunos tinham domínio das operações aritméticas envolvidas, e também, analisar a forma de construção da equação. A Tabela abaixo apresenta o desempenho, por itens, dos alunos nesta atividade: Itens da atividade nº 4 Percentual Percentual aproximado de acertos aproximado de erros Não fizeram (%) (%) (%) Item a 50% 36% 14% Item b 45% 41% 14% Item c 2% 77% 21% Tabela 07 – Desempenho dos alunos na atividade nº 4 Nesta atividade constatou-se que, 33% dos alunos não acertaram nenhum item da questão, demonstrando a falta de conhecimento e de significado da Álgebra, e também, dificuldades aritméticas. Pode-se verificar que 98% deles, não souberam representar algebricamente o item c do problema, e as formas de resolução mais freqüentes, apresenta-se na Tabela 08, abaixo: Resolução do item c da Percentual dos erros (%) Análise n reais 34% 8n 10% n . 8 . 1,50 2% Consideraram apenas a representação de um valor qualquer O valor das primeiras duas horas, multiplicada pelas n horas, desconsiderando o restante dos dados do problema. Faltou leitura, interpretação e relação com os itens anteriores. Não fizeram uso correto da operação. 8+n 5% Idem a análise anterior atividade nº 4 45 Aritmeticamente 26% Não fizeram 21% Não generalizaram a situação, procurando um resultado numérico. Nem tentaram resolver Tabela 08 – Desempenho dos alunos no item c da atividade nº 4 A Tabela 08, apresenta os dados de 98% dos alunos, e os 2% restantes, que não estão incluídos, correspondem ao índice de acerto desta atividade, este valor significa que, apenas, um aluno conseguiu atingir o objetivo da atividade representando corretamente o item c. De modo geral, observa-se, que além da falta de interpretação, há principalmente, a dificuldade de relacionar os dados do problema, pois mesmo conseguindo resolver aritmeticamente, não souberam relacionar os itens a e b para representar de forma algébrica o item c. Atividade nº 5: Esta atividade teve o propósito de analisar o desempenho dos alunos na interpretação de determinada situação-problema a partir de uma figura, além de, diagnosticar o conhecimento deles na geometria, e o domínio das operações aritméticas envolvidas. Observe a planta abaixo: 8m 10m 5m piscina 6m vestiário 18m 2m Nesse pátio qual deve ser a área ladrilhada? Resposta do problema: Área total = 10m . 20m = 200 m2 46 Área da piscina = 5m . 8m = 40 m2 Área do vestiário = 6m . 2m = 12 m2 Área ladrilhada = 200 m2 - 40 m2 - 12 m2 Área ladrilhada = 148 m2 Pode-se observar que os alunos não conseguiram aplicar os conhecimentos adquiridos de geometria na resolução do problema. Nesta atividade, todos erraram, confundiram novamente o conceito de área com perímetro, demonstrando a falta de conhecimento geométrico. Atividade nº 6: Observe o número de mesas e quantos lugares cada situação acomoda: a) Quantos lugares teremos quando houver 4 mesas? E quando houver 5 mesas? Resposta: Para 4 mesas: 2 . 4 + 2 = 10 Para 5 mesas: 2 . 5 + 2 = 12 b) Havendo 10 mesas quantos serão os lugares? Resposta: 2 . 10 + 2 = 22 c) Havendo m mesas quantos serão os lugares? Resposta: Para m mesas: 2 . m + 2 Para resolver esta atividade, os alunos partiriam de dados aritméticos até generalizá-los (representando algebricamente o problema). 47 Sessenta por cento (60%) dos alunos, não conseguiram resolver o problema corretamente, nem de forma aritmética, e nem algebricamente, demonstrando assim, dificuldade de interpretação do problema proposto. Porém, 24% deles foram bem na resolução aritmética, mas não conseguiram fazer a representação algébrica. Sendo assim, o que se observa é, ainda, a dificuldade em trabalhar com incógnitas, mesmo quando o problema proposto sugere que o aluno parta de dados numéricos para depois chegar na generalização do problema. O Gráfico 04 abaixo representa o desempenho dos alunos na resolução desta atividade. DESEMPENHO DOS ALUNOS NA ATIVIDADE Nº 6 14% 2% Acertaram Não acertaram Acertaram parcialmente 24% 60% Não fizeram Na análise deste gráfico pode-se constatar que, 14% dos alunos, não fizeram esta atividade, e que apenas, 2%, correspondendo a um aluno, conseguiu resolver de forma correta. Atividade nº 7: Observe a seqüência abaixo: 48 a) Acrescente as duas seqüências seguintes; b) Que relação tem essa seqüência com a das figuras dos números quadrados? Resposta: n2 - 1 , o quadrado de um número qualquer subtraindo 1, ou, o valor do lado da figura ao quadrado, menos 1. c) A quantidade de bolinhas em cada figura da seqüência é: 3 ; 8 ; 15. Quantas são as bolinhas na 4ª figura? E na 5ª? E na 9ª? E na n figura? Resposta: Na 4º figura: 52 – 1= 24 Na 5º figura: 62 – 1 = 35 Na 9º figura: 102 – 1 = 99 Na n figura: n2 – 1 Esta atividade teve o objetivo de diagnosticar a interpretação e a representação algébrica dos alunos a partir da figura proposta. O desempenho deles nesta atividade, apresenta-se na Tabela 09 a seguir, em que os resultados foram apresentados por itens: Atividade nº 7 Percentual de Percentual de erros acertos (%) cometidos (%) Não fizeram (%) Item a 31% 45% 24% Item b 0% 53% 47% Item c 0% 69% 31% Tabela 09 – Desempenho dos alunos na atividade nº 7 49 Pode-se observar que nos itens b e c, em que foi necessária a interpretação e representação da Álgebra, o percentual de acertos foi nulo, evidenciando, desta maneira, a dificuldade que os alunos possuem em Álgebra. DESEMPENHO DOS ALUNOS NA ATIVIDADE Nº 7 14% 0% 7% Acertaram tudo Acertaram parcialmente Não acertaram Não fizeram 79% A maioria dos alunos, 79%, não conseguiram resolver corretamente, pois 7% deles acertaram parcialmente e 14% não resolveram nenhum dos itens. Isto demonstrou a falta de leitura e de conhecimento significativo para a resolução do problema. Atividade nº 8: Este é um quadrado mágico. A soma dos três números de cada linha, coluna e diagonal é a mesma. Neste caso, essa soma é 15. Descubra os valores restantes. 2 9 4 7 5 3 6 1 8 50 Esta atividade , cujo objetivo maior era de verificar a estratégia dos alunos na resolução do problema, isto é, se eles resolveriam a atividade por tentativas (aritméticas) ou usando como recurso, a Álgebra. A Tabela 10 apresenta os resultados obtidos nesta atividade: Atividade nº 8 Percentual (%) Resolveram aritmeticamente 67% Resolveram algebricamente 0% Não acertaram 19% Não fizeram 14% Tabela 10 – Desempenho dos alunos na atividade nº 8 Constatou-se que nenhum aluno tentou resolver algebricamente. Todos que tentaram resolver o problema, a forma utilizada foi aritmeticamente, sendo que, 19% do total de alunos não conseguiram o resultado correto. Atividade nº 9: Eu lhe dei o dobro que você Agora, cada um de nós tem 45 reais. possuía. Quanto possuía cada um deles antes da transação monetária? Sugestão: Paula possuía x. Aí recebeu... Resposta do problema: Paula possuía: x + 2x = 45 51 x + 2x = 45 3x = 45 x = 45/3 x = 15 Paula possuía x reais, e recebeu o dobro, 2x , ficando com R$ 45,00. Resolvendo a equação obtém-se o valor x correspondente a 15, logo, Paula tinha R$ 15,00, antes da transação monetária. E ele deu a Paula o dobro do valor que ela possuía, então, R$ 30,00, ficando com R$ 45,00. Portanto, ele possuía antes da transação monetária, R$ 30,00, que ele deu a Paula, mais os R$ 45,00 que sobrou, totalizando R$ 75,00. A tabela 11 apresenta o desempenho da turma: Atividade nº 9 Percentual dos resultados (%) Acertaram tudo 0% Acertaram parcialmente 5% Não acertaram 81% Não fizeram 14% Tabela 11 – Desempenho dos alunos na atividade nº 9 Nesta atividade, os 5% que resolveram parcialmente, conseguiram formular a equação resolvendo parte do problema, fizeram da seguinte maneira: x + 2x = 45 3x = 45 x = 15 Encontraram o valor correto da equação e, consideraram este valor como resposta para o problema. 52 Oitenta e um por cento (81%), não conseguiram representar utilizando uma equação para resolver a situação-problema, mas todos tentaram resolver aritmeticamente. Não houve também, interpretação adequada para o problema, pois aproximadamente, 21%, determinaram que, o valor correto para a solução seria, a metade de quarenta e cinco reais. Exemplo: 45 : 2 = 22,50, os demais, 60%, tiveram respostas diversificadas. Atividade nº 10: Em um jornal estava o seguinte anúncio: ALUGA-SE CASA COM 2 QUARTOS E DEMAIS DEPENDÊNCIAS POR R$ 300,00 MENSAIS. a) Se a duração do contrato for de 6 meses quanto se gastará de aluguel? Resposta do problema: 300 . 6 = 1 800 Se gastará R$ 1 800,00 de aluguel b) E se for de 12 meses? Resposta do problema: 300 . 12 = 3 600 Neste caso, o valor do aluguel será de R$ 3 600,00. c) E quanto custará se a duração do contrato for de n meses? Resposta do problema: Aluguel = 300 . n d) E de quantos meses será o contrato se for pago 5.400,00 reais de aluguel? Resposta do problema: A = 300 . n 5 400 = 300 . n 5 400/300 = n 18 = n 53 Esta atividade, também, sugere que o aluno parta de questões aritméticas ( itens a e b ), até chegar na representação algébrica ( itens c e d ). No geral, 15% acertaram todos os itens, 69%, parcialmente, e 2% não acertaram nenhum item, os demais, 14%, não fizeram esta atividade. A tabela 12 apresenta os resultados obtidos em cada item desta atividade: Atividade nº 10 Percentual de acertos Percentual de erros Não fizeram (%) (%) (%) Item a 83% 5% 12% Item b 76% 7% 17% Item c 21% 58% 21% Item d 67% 17% 16% Tabela 12 – Desempenho dos alunos na atividade nº 10 A maior incidência de erros ocorreu no item c, cuja, resolução exigia a representação algébrica. Novamente, os alunos utilizaram a aritmética, sendo que apenas, 21% dos alunos, resolveram corretamente. Nos itens a e b, eles não tiveram dificuldades, pois se resolvia por operações aritméticas. Como foi dada a possibilidade no item d para resolver tanto de forma aritmética como algébrica, 67% dos alunos que chegaram a resposta correta usaram apenas a aritmética. Para se obter uma análise geral do grupo de alunos envolvidos nesta pesquisa, fez-se uma classificação deles, fundamentada no desempenho de cada aluno no desenvolvimento das atividades, isto é, de acordo com a média bimestral, que é uma das exigências do Sistema Educacional. Os alunos foram classificados como: 54 “bons” , aqueles que apresentaram rendimento escolar igual ou superior a 7; os “regulares”, com rendimento escolar entre 5 e 7, incluindo o 5; “baixo rendimento”, com média inferior a 5. 4.3- RESULTADO GERAL DA PRIMEIRA ETAPA DA PESQUISA: ATIVIDADES DE RECONHECIMENTO Nas atividades da primeira etapa deste trabalho de pesquisa, como já foi dito, foram trabalhadas com atividades de reconhecimento, envolvendo questões de equações do 1º grau, propriedades de potência e de radicais, operações com polinômios e produtos notáveis. Estas questões foram exploradas nos exercícios com o objetivo de verificar se os alunos se apropriaram destes conhecimentos, pois eram temas de séries anteriores. A demonstração do desempenho geral dos alunos participantes deste trabalho de pesquisa encontra-se, nos Gráficos apresentados a seguir: GRÁFICO 06 DESEMPENHO DOS ALUNOS "BONS" NAS ATIVIDADES DA 1ª ETAPA 11% 4% 40% Equações 1º Grau Propriedades de potência Operações com polinômios Produtos notáveis 20% 25% Propriedades de radicais 55 Neste caso, os alunos apresentaram um desempenho inferior a 50%, em todos os temas abordados na primeira etapa. Principalmente nas questões envolvendo operações com polinômios, o percentual de acertos ficou de apenas 20%, dado considerado preocupante, pois isto significa que 80% dos alunos, não souberam resolver. Nas questões de propriedades, 11% acertaram as de radicais e 25% de potência, totalizando 36% de acertos em ambos os casos, mostrando que 64% dos alunos ainda não se apropriaram do conhecimento trabalhado em séries anteriores. O diagnóstico das resoluções das atividades de equações do 1º grau apresentou um índice de acerto um pouco melhor em relação as outras questões, pois houve um percentual de 40%, mas ainda preocupante, pois, 60% dos alunos não conseguiram resolver corretamente. De todas as atividades propostas, o menor percentual de acertos ocorreu nas questões de produtos notáveis, apenas, 4% acertaram, deixando um percentual de erros de 96% dos alunos envolvidos. GRÁFICO 07 DESEMPENHO DOS ALUNOS "REGULARES" NAS ATIVIDADES DA 1ª ETAPA 9% 3% 43% 22% Equações 1º Grau Propriedades de potencia Operações com polinômios Produtos notáveis 23% Propriedades de radicais 56 Pelos resultados apresentados, tanto no Gráfico 06 como no Gráfico 07, pode-se observar que nos dois casos, os alunos apresentaram rendimento inferior a 50%, em todos os temas abordados na primeira etapa. Nas atividades de operações com polinômios, os acertos dos alunos considerados regulares foram de 22%, com uma vantagem de 2% em relação ao resultado do Gráfico 06, mas com um percentual de erros de 78%. Nas questões envolvendo propriedades, obteve-se acertos de 23% nas de potência e 9% nas de radicais, totalizando 32%, ficando um índice de 68% de erros. Nas atividades de equações do 1º grau, os alunos acertaram 43%, e 57%, não conseguiram resolver corretamente. Assim como no Gráfico 06, as questões de produtos notáveis foram as que tiveram o menor percentual de acertos, apenas 3%. GRÁFICO 08 DESEMPENHO DOS ALUNOS DE "BAIXO RENDIMENTO" NAS ATIVIDADES DA 1ª ETAPA 0% 6% 21% Equações 1º Grau 15% 58% Propriedades de potência Operações com polinômios Produtos notáveis Propriedades de radicais Pelos resultados apresentados no Gráfico 08, estes alunos tiveram rendimento superior a 50%, nas atividades sobre operações com polinômios, mas inferior a 50%, nas demais. Nesta etapa, estes alunos surpreenderam em relação aos considerados 57 “bons” e “regulares” nas atividades de operações com polinômios, pois o percentual de acertos deles foi mais que o dobro em relação aos demais. Nas questões de propriedades o percentual foi de 15% nas de potência e 6% nas de radicais, totalizando 21% de acertos, e nas atividades sobre equações do 1º grau, obteve-se também, 21%. Tanto nas questões envolvendo propriedades, como nas equações do 1º grau, tem-se um percentual preocupante de 79% de alunos que não acertaram, e mais alarmante foi nas atividades de produtos notáveis, na qual o número de acertos foi nulo. 4.4 – RESULTADO GERAL DA SEGUNDA ETAPA PESQUISA: PROBLEMAS ALGÉBRICOS Nesta segunda etapa da pesquisa, como já foi dito anteriormente, as atividades aplicadas envolviam problemas algébricos, com o objetivo de analisar o desempenho dos alunos da 8ª série do Ensino Fundamental na resolução destes problemas, bem como o uso da Álgebra. A demonstração do desempenho geral dos alunos participantes deste trabalho de pesquisa encontra-se, nos Gráficos a seguir: GRÁFICO 09 DESEMPENHO DOS ALUNOS "BONS" NA RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS ALGÉBRICOS 28% ACERTARAM 56% 16% ACERTARAM PARCIALMENTE NÃO ACERTARAM 58 No Gráfico 09, constatou-se que os alunos considerados “bons”, obtiveram um percentual de acertos de apenas 28% e 16% conseguiram acertar parcialmente as atividades propostas, o restante, 56%, não acertaram as questões envolvendo problemas algébricos, correspondendo a um valor significativo e preocupante, pois demonstra a falta de conhecimento científico dos alunos. GRÁFICO 10 DESEMPENHO DOS ALUNOS "REGULARES" NA RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS ALGÉBRICOS 17% 20% 63% ACERTARAM ACERTARAM PARCIALMENTE NÃO ACERTARAM Estes alunos, obtiveram um percentual de acertos de apenas 17%, os que conseguiram acertar parcialmente as atividades propostas, correspondem a 20%, os demais, 63%, não acertaram as questões envolvendo problemas algébricos, dado preocupante como os do Gráfico 06. GRÁFICO 11 DESEMPENHO DOS ALUNOS DE "BAIXO RENDIMENTO" NA RESOLUÇÃO DOS PROBLEMAS ALGÉBRICOS 8% 16% ACERTARAM 76% ACERTARAM PARCIALMENTE NÃO ACERTARAM 59 No Gráfico 11, observa-se um percentual de acertos menor que dos outros dois gráficos anteriormente apresentados, pois apenas, 8% destes alunos conseguiram acertar as atividades propostas. Destes alunos considerados de “baixo rendimento”, 16%, acertaram parcialmente os problemas algébricos, ficando o percentual de alunos que não acertaram em aproximadamente 76. No geral, pode-se constatar que nesta segunda etapa os alunos, obtiveram um percentual de acertos inferior a 30% (considerando a questão totalmente certa), em todos os três grupos classificados. Analisando as duas etapas deste trabalho de pesquisa, observa-se que os alunos tiveram um rendimento inferior a 50% em todas as atividades da primeira etapa, envolvendo exercícios de reconhecimento, e que, este percentual baixou para 30%, nas atividades da segunda etapa sobre problemas algébricos. Nas atividades da primeira etapa, os alunos mostraram-se tensos e preocupados em lembrar a maneira correta de resolver as questões, apresentando dificuldades em aplicar as propriedades e os conceitos que deveriam ter sido dados em séries anteriores e apropriados por eles. Na segunda etapa, o fato de se trabalhar com situações-problema, não proporcionou um clima tenso por parte dos alunos, pois para eles os problemas apresentaram certa dificuldade na resolução, mas, dependia apenas da interpretação adequada. Sendo assim, os alunos procuraram resolver os problemas algébricos de acordo com suas interpretações. Nos itens das questões envolvendo aritmética, muitos alunos conseguiram resolver, porém apresentaram bastante dificuldade Álgebra, nas situações-problema e resoluções envolvendo a demonstraram não “aceitar” a generalização do problema, pois, na maioria das vezes, buscavam um valor numérico final como resposta. 60 Nesta etapa os alunos tentaram resolver com mais motivação, conseguindo visualizar a aplicação da Álgebra, embora não tenham aplicado os conhecimentos corretamente, ao contrário das atividades propostas na primeira etapa, que foram resolvidos por meio da memorização. Em ambas etapas constatouse a falta de anteriores. significado da Álgebra aos conteúdos trabalhados em séries 61 5 - CONSIDERAÇÕES FINAIS Ao término deste trabalho de pesquisa, espera-se que os dados levantados, analisados e relatados contribuam para uma mudança na metodologia do ensino da Álgebra. A Matemática deve deixar de ser vista como algo pronto e acabado, pois segundo pesquisadores da área, deve ser trabalhada no contexto histórico, possibilitando ao educando percebê-la como algo construído ao longo da história da humanidade, que está sendo utilizada e renovada no cotidiano dos mais diversos povos. Sendo assim, uma das opções seria trabalhar a Educação Algébrica por meio de situações-problema, como forma de garantir o trabalho reflexivo do aluno, possibilitando a construção de uma linguagem simbólica que tenha significados. Para tanto, a formação do pensamento e da linguagem algébrica deve ultrapassar a manipulação de símbolos e regras. Os professores, enquanto mediadores no processo ensino-aprendizagem, precisam dar liberdade ao aluno, desde as séries iniciais, estimulando a criatividade deles na elaboração de estratégias, nas resoluções de situações-problema, contribuindo desta forma para as aulas de matemática deixarem de ser apenas transmissões de propriedades, fórmulas e conceitos matemáticos. Para isso, o papel do docente deve ser além de mediador, também de organizador da aprendizagem, pois pode escolher problemas que possibilitam a construção de conceitos/procedimentos, e que contribuam para o processo de resolução, sempre tendo em vista os objetivos a serem atingidos, buscando qualificação para as mudanças. 62 Pode-se observar na aplicação dos problemas, que os alunos apresentaram dificuldades em resolver problemas algébricos, pois eles demonstraram isto, na interpretação do problema, não conseguindo sistematizar para a solução e nem representar de forma algébrica sem o auxílio do professor. Apresentando também, dificuldades em trabalhar com as incógnitas na formulação de equações, bem como, sua resolução mostrando assim, um superficial conhecimento da linguagem algébrica. Além disso, verificou-se, que os alunos apenas decoraram regras, técnicas, propriedades algébricas, que, por terem sido memorizadas por eles acabam sendo esquecidas, e quando necessário, precisando de dicas para serem lembradas. Com isso, sugere-se que o ponto de partida para uma atividade matemática significativa, poderá ser uma situação-problema e não a definição, como se costuma fazer. Considera-se que, mediante a exploração de situaçõesproblema, os alunos precisem desenvolver estratégias para a resolução, tornando-se esta uma orientação para a aprendizagem. Sendo assim, acredita-se que a Álgebra possa deixar de ser trabalhada de forma fragmentada e destituída de significado para o aluno. Com esta pesquisa pode-se deduzir que quando o aluno está resolvendo uma situação problema desenvolve diversas habilidades, conhecimentos e estratégias, pois ele fica diante de uma situação que exige uma seqüência de ações ou operações para que obtenha o resultado. Sendo assim, tratar as questões matemáticas de forma problematizante pode ser um valioso recurso pedagógico, pois, além de mediar o conhecimento científico de forma significativa, permite o desenvolvimento da criatividade, do 63 raciocínio lógico e do sentido na apropriação do conhecimento. Poderá ser ponto de partida para se desenvolver conceitos e trabalhar conteúdos matemáticos, contribuindo para sistematização dos conhecimentos científicos por parte dos alunos. Recomenda-se para trabalhos futuros, desenvolver esta experiência adaptada em séries anteriores, pois a resolução de problemas como metodologia de ensino, motiva os alunos a trabalharem com a Álgebra, podendo desta forma, melhorar o processo de ensino-aprendizagem. 64 6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABREU, Maria A. Maroneze et al. Metodologia de ensino de matemática. Florianópolis: UFSC/LED. 2002. 104p. AMARAL, Maria Teresa. Metodologia da Pesquisa. In Formação em Educação da a Distância – UniRede: módulo 5: Metodologia da Pesquisa e Didática do Ensino Superior. Ed. Lindasay Azambuja da Silva. Curitiba: UFPR, 2001 BACQUET, Michelle. Matemática sem dificuldades: ou como evitar que ela seja odiada por seu aluno/ trad. Maria Elizabeth Schneider. Porto Alegre: Artmed. 2001. 119p. BRASIL, SECRETÁRIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática.Brasília: MEC/SEF, 1997. 142p. CARVALHO, Dione Luckesi. Os caminhos não lineares da álgebra. Florianópolis: SME, 1996. Seminário da Educação. COXFORD, Arthur F., SHULTE, Alberto P. As idéias da álgebra. São Paulo: Atual, 1995. 285p. DANTE, Luis Roberto. Didática da resolução de problemas: 1ª a 5ª série para estudantes do curso de magistério e professores do 1º Grau. São Paulo: Ática, 1989. 176p. FIORENTINI, Dario. Alguns modos de ver e conceber o Ensino de Matemática no Brasil. Zetetiké. Ano 3, n. 4, Nov/95. 1-37p. _______________. Tendências Atuais em Educação Matemática. Criciúma: PósGraduação em Educação Matemática (anotações), 2002. 65 IMENES, Luiz Márcio; LELLIS, Marcelo. Matemática para todos: 5ª série. 2.ed. São Paulo:Scipione, 2002. LINS, Rômulo Campos, GIMENEZ, Joaquim. Perspectivas em aritmética e álgebra para o século XXI. 3. ed. Campinas, SP: Papirus, 2000. 176p. POLYA, G. A arte de resolver problemas;tradução/de/Heitor Lisboa de Ara újo. Rio de Janeiro. Interciência, 1978. 196p POZO, Juan Ignacio, et. al. A solução de problemas:Aprender a resolver, resolver para aprender.trd. beatriz Affonso Neves. Porto Alegre: Artmed. 1998. 177p. RABELO, Edmar Henrique. Textos Matemáticos: produção, interpretação e resolução de problemas. 3. ed. rev. e ampl. Petrópolis, RJ: Vozes, 2002. 171p. ROSA, Josélia Euzébio da. Desenvolvimento do pensamento algébrico: significado dos conceitos algébricos no ensino fundamental. Criciúma, 2002. 105p. Monografia (Educação Matemática) – Universidade do Extremo Sul Catarinense, 2002. SANTA CATARINA, SECRETÁRIA DO ESTADO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO DE. Proposta Curricular de Santa Catarina. Educação infantil, ensino fundamental e médio: Disciplinas Curriculares. Florianópolis: COGEN, 1998. USISKIN, Zalman. Concepções sobre a álgebra da escola média e utilizações das variáveis. In. COXFORD, A. F., SHULTE, A. P. As idéias da álgebra. São Paulo: Atual, 1995. 285p. 66 ANEXO I ATIVIDADES DA PRIMEIRA ETAPA DA PESQUISA Nesta atividade o aluno deverá reconhecer, identificar ou lembrar de conceitos algébricos, de fato específico, de definição e de propriedades algébricas. Esta atividade servirá como exercício de reconhecimento, em que os alunos executaram sem a necessidade de interpretação. Bastando apenas ter se apropriado dos conceitos algébricos trabalhados nas séries anteriores. ATIVIDADES DE RECONHECIMENTO: 1) x -2 = 10 2) x + 3 = 1 3) 5x = 30 4) 2x + 4 = 6 5) x/2 = 5 6) 5x – 4 = 8 + 2x 7) 2 ( x + 5 ) = -4 8) a2 . a7 = 9) (a2 )6 = 10) x 5 : x 2 = 11) a-3 = 12) 2y + 6y = 13) x + y + 3x = 14) (3x2 + 9x – 5) + (2x 2 – 8x – 3)= 15) 6x2 . 4x3y = 16) (15x 4 + 20x 3) : (5x2)= 17) (x + y)2 = 18) (x + 3) . (x – 3) = 19) x + 3b = 5b 20) 9b/c + 5b/c (c ≠ 0) 67 21) (x- 2)2 22) (x-1)3 23) (x + 2)3 24) (x + 1)4 25) x2 + y2 27) 3 − x 3 , para x >0 26) a 2 b 4 68 ANEXO II ATIVIDADES DA SEGUNDA ETAPA DA PESQUISA Pontos a serem observados nos alunos envolvidos na pesquisa: Conseguem interpretar o problema? Conseguem formular equação? Tem dificuldades em trabalhar com as incógnitas? Quais os erros mais comuns? Conseguem interpretar o significado das raízes em uma equação? Tem conhecimento da linguagem algébrica? Conseguem resolver equações e expressões isoladamente? ATIVIDADES ENVOLVENDO PROBLEMAS ALGÉBRICOS 1) Uma equipe de rally, desloca-se por etapas, cada uma com a mesma extensão: Se a extensão para cada etapa é de 80km. O que você poderia dizer sobre a distância percorrida pela equipe em y etapas? 2) O que você pode escrever como área do retângulo? p a m 69 3) O que você poderia escrever sobre o perímetro desta figura: 2 Parte da figura não está desenhada. São n lados ao todo, cada um de comprimento 2. 2 2 2 4) Um estacionamento cobra 8 reais pelas primeiras duas horas e mais 1,50 reais pelas horas subseqüentes. Quanto se pagará se: a) Um carro ficar estacionado 4 horas? b) Um carro ficar estacionado 6 horas? c) Um carro ficar estacionado n horas? 5) Observe a planta abaixo: 8m 10m 5m piscina 6m vestiário 18m 2m Nesse pátio qual deve ser a área ladrilhada? 6) Observe o número de mesas e quantos lugares cada situação acomoda: a) Quantos lugares teremos quando houver 4 mesas? E quando houver 5 mesas? b) Havendo 10 mesas quantos serão os lugares? c) Havendo m mesas quantos serão os lugares? 7) Observe a seqüência abaixo: 70 a) Acrescente as duas seqüências seguintes; b) Que relação tem essa seqüência com a das figuras dos números quadrados? c) A quantidade de bolinhas em cada figura da seqüência é: 3 ; 8 ; 15. Quantas são as bolinhas na 4ª figura? E na 5ª? E na 9ª? E na n figura? 8) Este é um quadrado mágico. A soma dos três números de cada linha, coluna e diagonal é a mesma. Neste caso, essa soma é 15. Descubra os valores restantes. 2 9 7 5 8 9) Eu lhe dei o dobro que você Agora, cada um de nós tem 45 reais. possuía. Quanto possuía cada um deles antes da transação monetária? Sugestão: Paula possuía x. Aí recebeu... 10) Em um jornal estava o seguinte anúncio: ALUGA-SE CASA COM 2 QUARTOS E DEMAIS DEPENDÊNCIAS POR R$ 300,00 MENSAIS. a) Se a duração do contrato for de 6 meses quanto se gastará de aluguel? b) E se for de 12 meses? c) E quanto custará se a duração do contrato for de n meses? d) E de quantos meses será o contrato se for pago 5.400,00 reais de aluguel? 71