Ilustrísimo Sr. Director del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas Carlos Alberto Barros Pacheco Abrantes de Figueiredo licenciado en Enseñanza de las Matemáticas y alumno del programa de doctorado Enseñanza de las Ciencias Experimentales y de las Matemáticas , del bienio 2003/2005 le ajunta el trabajo de investigación (original y tres copias) “OS EXEMPLOS UTILIZADOS POR PROFESSORES ESTAGIÁRIOS QUANDO ENSINAM O CONCEITO DE FUNÇÃO”, dirigido por los Profesores Dr. D. Lorenzo Blanco Nieto de la Universidad de Extremadura y Dr. D. Luis Carlos Contreras González de la Universidad de Huelva, en el área de la Didáctica de las Ciencias Experimentales para la obtención de la suficiencia investigadora y del diploma de estudios avanzados, así como el proyecto de tesis doctoral. En Badajoz, 9 de octubre de 2005 (Fdo. Carlos Alberto Barros Pacheco Abrantes de Figueiredo) Composição do Tribunal: Presidente: Professor Doutor Miguel Ángel Fajardo Caldera Vogais: Professor Doutor Constantino Ruiz Macias Professor Doutor Ricardo Luengo González Diploma Estúdios Avanzados obtido em 1 de Dezembro de 2005 1 UNIVERSIDAD de EXTREMADURA MEMORIA DEL PERIODO DE DOCENCIA E INVESTIGACIÓN DEL PROGRAMA DE DOCTORADO “ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y DE LAS MATEMÁTICAS” Autor: Carlos Alberto Barros Pacheco Abrantes de Figueiredo Directores: Profesor Dr. D. Lorenzo Blanco Nieto Universidad de Extremadura Profesor Dr. D. Luis Carlos Contreras González Universidad de Huelva Badajoz, Septiembre 2005 2 Agradecimentos Aos meus dois directores Porque souberam fazer-me transformar uma vontade numa experiência de vida. Aos meus quatro professores estagiários. E a ti, Cristina, Por todo o trabalho de revisão E tudo mais. 3 Aos meus pais Para que possam retribuir todo o orgulho que tenho neles E Evidentemente Cristina, Miguel e Isabel 4 Índice 1. Curriculum Vitae 4 2. Resumo das Disciplinas 9 3. Projecto de Investigação 27 A. Introdução 27 B. Fundamentação Teórica 31 C. Escolha e Interesse do Tema 67 D. Metodologia 72 E. Análise dos dados 92 F. Conclusões e Sugestões 146 Bibliografia 155 5 1. CURRICULUM VITAE Nome: Carlos Alberto Barros Pacheco Abrantes de Figueiredo Ano de nascimento: 1962 Naturalidade: São Julião da Figueira da Foz, Figueira da Foz Filiação: Mário Serafim Abrantes de Figueiredo Maria do Céu Barros Alves Pacheco Abrantes de Figueiredo B. I. : 4378388 em 07/02/96 do arq. de Portalegre Nº de contribuinte: 159366615 de ELVAS Estado Civil: Casado Residência:Rua Quinta do Sena 6 , 2º D 7350 ELVAS Telefone: 068/622078 Tlm: 917180000 Habilitações Literárias: Licenciatura em Ensino de Matemática, pela Universidade de Évora, em 15 de Dezembro de 1988 com a classificação de 13 valores. Formação Profissional: Estágio Integrado no ano 1987/88 com 14 valores. Situação Profissional: Profissionalizado no 7º Escalão, Professor do Quadro de Nomeação Definitiva (P.Q.N.D.) na Esc. Sec. D. Sancho II de Elvas no grupo disciplinar de matemática. Níveis Distribuídos: 87/88 88/89 89/90 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 1996/97 1997/98 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02 2002/03 Esc. Sec. André de Gouveia Évora 7º e 8º anos do curso unif. 11º ano do ens. sec. (Regência) Esc. Sec. de Campo Maior 7º e 9º anos do curso unif. 1º , 2º e 3º anos do curso geral noct. D. Sancho II de Elvas (P.Q.N.D.) 9º ano do curso unif. 10º e 12º anos do ens. sec. 8º ano do curso unif. 10º ano do ens. sec. 11º e 12º anos do ens. sec. 10º e 12º anos do ens. sec. 10º (reforma) e 12º anos do ens. sec. 11º (reforma) e 12º anos do ens. sec. 10º e 12º (reforma) anos do ens. sec. 11º Ano e Mét. Quantitativos 10º Ano e 12º Ano 10º Ano e 11º Ano 11º ano do Ens. Sec. 12º ano do Ens. Sec. 10º ano do Ens. Sec. 12º ano do Ens. Sec. 10º ano do Ens. Sec. 11º ano do Ens. Sec 10º ano do Ens. Sec. 6 2003/04 2004/05 11º ano do Ens. Sec 10º ano do Ens. Sec. 11º ano do Ens. Sec 10º ano do Ens. Sec. 12º ano do Ens. Sec Acções de Formação assistidas: 87/88 Esc. sec. André de Gouveia Évora Contradomínios, com base em estudo do gráfico, de funções compostas (uma aplicação da calculadora gráfica) 89/90 Escola Sup. de Educ. de Portalegre Plano de formação e acção pedagógica 92/93 Escola Sec. D. Sancho II Elvas O Geoplano na sala de aula 95/96 Universidade de Évora Seminário sobre a Avaliação na Aprendizagem 96/97 Universidade de Évora Seminário sobre a Avaliação de Estagiários 96/97 Esc. Sec. D. Sancho II Utilização didática e pedagógica das redes telemáticas 97/98 Educação Ambiental I Esc. Sec. D. Sancho II 97/98 Esc. Sec. D. Sancho II Utilização didática da Internet 98/99 Esc. Sec. D. Sancho II Educação Ambiental II 98/99 Esc. Sec. D. Sancho II O Euro Pelo Centro de informação Europeia Jacques Delors, foi Formadora Maria Hermínia Oliveira, em Outubro de 2001. 2000/01 Esc. Sec. D. Sancho II 7 Cidadania Europeia Pelo Centro de informação Europeia Jacques Delors, foi Formador Carlos Medeiros, em Dezembro de 2001. 2003/04 Esc.Sec. D. Sancho II Utilização Didáctica e Pedagógica das Redes Telemáticas Aprofundamento Formador: Mário Nascimento Acções de formação ministradas: EXP/2 92/93 Esc. Sec. D.Sancho II Processador de texto científico Palestras: Junho de 1993, semana cultural da Esc. Sec. D. Sancho II, para Prof. de Matemática e alunos do 12º ano. Sobre o Infinito... Delegado de Grupo disciplinar de Matemática: Escola Secundária de Campo Maior, de Janeiro a Agosto de 1989. Membro do Conselho Pedagógico: Escola Secundária de Campo Maior, de Janeiro a Agosto de 1989 Escola Sec. D. Sancho II de 89/90 até 93/94 (Secção de Formação) Projectos: Projecto Minerva: ( projecto nacional português computador nas escolas de todos os ciclos de ensino ) de introdução do 8 Corresponsável da criação, desenvolvimento e acompanhamento do Projecto Minerva a nível da Escola Secundária D. Sancho II de Elvas durante ao anos de 1991 a 1996. Projecto “Ciência Viva”: ( projecto nacional português de introdução da investigação Matemática e/ou cientifica nas escolas de todos os ciclos de ensino ) Corresponsável do desenvolvimento e acompanhamento do Projecto “Ciência Viva” a nível da Escola Secundária D. Sancho II de Elvas durante os anos de 2001 a 2003. Laboratório de Matemática: Corresponsável da criação, desenvolvimento e acompanhamento do Laboratório de Matemática a nível da Escola Secundária D. Sancho II de Elvas durante ao anos de 2001 a 2003. A criação deste laboratório insere-se dentro dos objectivos do Projecto “Ciência Viva” e visa estimular a investigação Matemática entre os alunos do ensino secundário da Escola Secundária D. Sancho II de Elvas. Orientador de Estágios Pedagógicos: 89/90 , orientação de Estagiários do 2º ano de Profissionalização em Exercício em colaboração com a Escola Superior de Educação de Portalegre. De 90/91 a 04/05 , orientação de Estagiários no âmbito dos Estágios Integrados em colaboração com a Universidade de Évora. De 89/90 a 04/05, Supervisão de todas as actividades curriculares e extracurriculares dos Estagiários que integraram os núcleos de Estágio que funcionaram na Escola Secundária D. Sancho II de Elvas. Doutoramento: Departamento: Didáctica de las Ciências Experimentales y Matemáticas. Facultad de Educación UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA 1º Ano Disciplinas aprovadas La Investigación Sobre el Profesorado de Ciencias Experimentales SOBRESALIENTE 9 VALORES Conocimiento Didáctico del contenido Matemático 9 SOBRESALIENTE 10 VALORES Paradigmas De Investigación en Educación Matemática SOBRESALIENTE 9,5 VALORES Procesos y Tácticas en Didáctica de la Química SOBRESALIENTE 10 VALORES Las Concepciones y Enseñanza de Geometría en la Formación Inicial de Profesores SOBRESALIENTE 10 VALORES 2º Ano Linha investigativa: “ El profesorado de Matemáticas: Formación Inicial y Desarrollo Profesional” Seminários Assistidos: “Instrumentos de obtención de datos y su validaciónen la Investigación en Didáctica de la Matemática” Pelo Professor Doutor J. Luis Ramos (Unex) em 12 de Abril de 2005 “Analisis Cienciométrico, conceptual y metedológico de la Investigación e Educación Matemática” Pelo Professor Doutor Manuel Torralbo Rodríguez (U. Córdoba) Em 20 de Abril de 2005 10 2. Resumos das disciplinas “El Binomio de Newton es tan bello como la Venus de Milo. Lo que hay es poca gente que se de cuenta.” 1. Fernando Pessoa Conocimiento Didáctico del Contenido Matemático Este curso foi da responsabilidade do Professor Doutor D. Lorenzo J. Blanco Nieto e teve como objectivos analisar as principais variáveis que intervêm na Educação Matemática e, fundamentalmente, no processo de aprender a ensinar matemática e no desenvolvimento profissional do professor. Para a consecução deste objectivo o veículo substancial materializou-se num roteiro de conteúdos dividido em 5 etapas percorridas presencialmente. Em paralelo, desenvolveu-se o estudo aprofundado de uma tese em colaboração com o seu autor Professor Doutor Luís Carlos Contreras da Universidade de Huelva que, num apoio à distância com base numa plataforma virtual da sua Universidade, nos proporcionou uma abordagem prática de como analisar e, num futuro, elaborar uma tese com determinadas características. A vertente presencial do curso desenrolou-se em grande grupo onde a discussão e debate dos temas propostos pelo docente assumiram o papel mais destacado. O percurso pelos diferentes temas proporcionou aos assistentes uma visão global e histórica de qual o estado actual da formação inicial e do desenvolvimento profissional bem como de toda a investigação que envolve aqueles aspectos. Em termos históricos, foi feita uma síntese de toda a evolução da Educação Matemática e da Respectiva Formação do Professorado nestes últimos 50 anos, desde a introdução da Matemática Moderna, passando pela reacção a esta, o aparecimento da Resolução de Problemas e terminando no que poderá ser a Matemática do século XXI. Nesta altura o Docente decidiu inflectir o percurso nos temas, dado o interesse mostrado pelos assistentes ao curso, para se centrar com mais profundidade no tema Resolução de Problemas. Este tema, na realidade, faz parte dos que constam da 11 disciplina mas cujo calendário estava previsto para mais tarde e, antecipadamente, foinos dado a distinguir exercício de problema, particularmente: Problema Matemático, suas características, seus objectivos e os vários tipos existentes. Um outro tema abordado actualizou-nos nas linhas investigativas sobre formação e conhecimentos dos professores, primeiro com uma introdução sobre os problemas tradicionais que ainda se colocam mas, com mais destaque a toda a evolução da formação inicial e permanente que se estabeleceu durante a década de noventa: A consolidação dos movimentos à volta da necessidade de reflexões profundas sobre a educação Matemática em centros e nas universidades, sendo que O Pensamento dos Professores e o seu Desenvolvimento Profissional se tornam o cerne de toda a actividade reflexiva e investigativa dos núcleos de investigação em Didáctica e Formação. Desta forma surge um novo conceito de professor como um profissional reflexivo, o objectivo dos estudos e investigações não visam apenas ajudar o profissional do ensino com métodos e técnicas para aplicação quotidiana mas, mais processualmente, induzir a necessidade de reflexão e análise da sua própria praxis com vista a proporcionar ao professor uma coerência e autonomia no seu desenvolvimento profissional. Isto é, dar continuidade à evolução que tem existido em que numa primeira fase, na formação, se vai desligando da aprendizagem da Matemática e sua Didáctica para uma verdadeira aprendizagem da Didáctica da Matemática e, posteriormente durante a carreira docente, privilegiar um processo em que o professor se assuma como um agente processador de informação que evolui coerentemente com o seu pensamento e consciente das repercussões da sua actuação. Claro está que para a consciencialização do professor será necessário que este se coloque a par do que se avançou na investigação sobre as concepções do professor de matemática. Neste rumo, em paralelo com a tese em estudo, os assistentes ao curso aprofundaram as tendências didácticas que se vão cristalizando hoje e, também, de que constam actualmente as duas agendas sobre investigação dos professores em Espanha e Portugal. Por fim, foi feita toda uma sistematização do papel da resolução de problemas na formação inicial de professores e no ensino/aprendizagem da Matemática, de como a resolução de problemas influi no currículo de hoje, a motivação que pode proporcionar e como altera a forma de condução de uma aula. Um destaque fundamental deve ser dado à resolução de problemas na medida em que tem servido de veículo a muita da investigação que se tem feito e se faz sobre concepções dos estudantes para professores e sua formação inicial. 12 A vertente virtual deste curso, começando pelos objectivos, é de reforçar o meio escolhido pelo docente que, no âmbito do seu curso, pretendeu que fosse estudada com profundidade uma tese de doutoramento em ambiente virtual. Com o conhecimento profundo que apenas o autor da tese possui podem ser apontados os aspectos mais importantes a analisar, sendo a análise destes promovida pelas questões selectivas apresentadas na plataforma. Ao longo de mais de uma dezena de questões os alunos do curso foram tomando consciência do que uma tese com estas características envolve, não apenas toda a fundamentação teórica subjacente mas também as idiossincrasias inerentes a um estudo de caso. As questões foram quase cirúrgicas, no sentido em que obrigavam a um estudo pormenorizado e atento das principais partes da tese de forma a produzir uma resposta completa e coerente. A análise da tese aprofundou fundamentalmente os seguintes aspectos: -Reflexão sobre as justificações de estudos sobre concepções -Análise dos termos empregues na tese -Implicações das concepções no E/A da Matemática -Descritores de boas e más concepções -Primeiras categorizações de concepções -Modelos de tendências dos professores -Metodologia empregue na tese. Metodologias qualitativas e quantitativas -Actuação sobre o pensamento do professor -Caracterização da tese -Caracterização dos instrumentos utilizados na tese -Colaboração no desenvolvimento profissional do professor -Análise do processo de justificação do sistema de categorias da tese Na última sessão deste curso, já com a presença do Professor Doutor Luís Carlos Contreras, tivemos a oportunidade de com ele debater e esclarecer um ou outro ponto que em foro não tenha ficado tão claro. 13 2. La Investigación sobre el Profesorado de Ciencias Experimentales Este curso, um dos cinco que compõem o 1º ano do Doutoramento em Didáctica das Ciências Experimentais e da Matemática, teve como responsável o Professor Doutor D. Vicente Mellado Jiménez e os seus objectivos prendem-se com os actuais temas de investigação sobre o professorado de ciências. Este curso é fundamentalmente apoiado por: sessões presenciais e o livro “Aprender a ensinar Ciências Experimentais na formação inicial do professorado”. Assim, um resumo do curso passa, necessariamente, pela interligação dos dois e contempla-os de forma única. A finalidade do curso foi introduzir os assistentes nas actuais linhas de investigação quer seja na forma, método ou substância. Esta finalidade fica bem patente se olharmos aos seus objectivos gerais, a saber: Conhecer a actual agenda de investigação e as fontes bibliográficas Rever os marcos teóricos e os temas de investigação Analisar os distintos procedimentos metodológicos de recolha de e análise de dados Analisar os processos de mudança didáctica do professorado de ciências e as consequências para a formação Desenhar um projecto de investigação pessoal Para alcançar todos estes objectivos o curso foi dividido em cinco partes distintas, sendo elas: 1ª Características e condicionantes da prática docente 2ª Filosofia da ciência 3ª As actuais linhas de investigação e metodologias 4ª O desenvolvimento profissional 5ª Apresentação de um projecto de tese Na primeira parte foram abordadas as características e condicionantes da profissão docente, as qualidades inerentes a uma boa prática, a sua postura quanto ao método de ensino utilizado, influencias no aluno, comportamento e atitudes do 14 professor face aos conteúdos a leccionar, conhecimento profissional do professor, diferenças entre professores experientes e inexperientes, o seu posicionamento ideológico face ao processo ensino-aprendizagem, concepções e crenças, aspectos afectivos no desempenho, etc. No essencial foi revisto tudo o que influencia a prática docente, como que uma preparação para dar sentido às restantes quatro partes. A segunda parte foi de índole manifestamente filosófica, mais concretamente versou sobre as tendências filosóficas actuais que podem orientar a investigação em ciência. De facto, as influências em investigação didáctica provêm a montante do posicionamento ideológico do investigador, condicionando a partir desse ponto toda a sua produção investigativa. A apresentação de todo o panorama ideológico foi esclarecedor, e mais ainda quando, de um ponto de vista formal, ficaram claras as características de cada tendência apresentadas na forma pura. Em conjunto, despistaram-se as diferenças com base num quadro de diferenciação segundo a forma de posicionamento face à avaliação das teorias científicas. Em forma de síntese foi explicitada toda a sua implicação na investigação em didáctica das ciências experimentais e as formas distintas de fazer essa investigação. Nesta terceira parte do curso foi feito um percurso pelos temas que se investigam neste momento, incluindo também uma revisão de resultados mais significativos e um aprofundamento das metodologias que regem a investigação desses temas. Foram tratados temas como as concepções sobre a natureza e o ensino-aprendizagem das ciências, atitudes dos professores e também os conhecimentos do conteúdo e da didáctica no ensino das ciências experimentais. Durante esta fase do curso tornou-se claro o papel das investigações sobre a formação inicial dos professores, as concepções/problemas/motivações e a forma de aprender e ensinar a ciência. E, relativamente aos aspectos referidos, mostrar como as vivências enquanto alunos estão profundamente arraigadas e influem no seu desempenho enquanto professores. Também foram estudados: a forma como cada professor constrói os seus conhecimentos do conteúdo e da didáctica das ciências, os factores de ordem afectiva e atitudinal e questões sobre a reflexão individual. A componente relativa à auto-confiança é decisiva e nela reflectem-se factores tais como o conhecimento do conteúdo e as expectativas relativas aos alunos, o que por sua vez, irá ditar o tipo de atitudes do professor e, 15 consequentemente, a qualidade do ensino proporcionado. Não esqueçamos que, de uma certa forma, ensinar é transformar conteúdos em representações compreensíveis para os alunos. Sobre a metodologia focou-se a progressão de métodos racionalistas (onde a análise é quantitativa e a procura resultados universais, predictivos e objectivos) para outros com premissas metodológicas distintas que utilizam métodos qualitativos, pretendendo resultados que se tornem guias que, em contextos concretos, nos dêem dados úteis à prática docente. Não visa generalizar, mas descrever e comparar resultados de investigações sobre o mesmo tema. Esta é a fase mais problemática numa investigação pois da metodologia aplicada na recolha e tratamento dos dados depende a validação de todo o processo. Esta dificuldade também é sentida nos estudos de caso, tema também tratado no curso. Deverá ser muito cuidadosa a forma de representar os factos para não ameaçar a validade interna, a fiabilidade e a consistência dos dados da investigação. Neste resumo não cabe uma descrição fina do que é um estudo de caso, para isso remeto para o item 3.2 e 4ª parte do livro inicialmente referido, mas uma das principais características deste método é o papel do investigador dentro da investigação interagindo com os demais elementos e procurando mudanças qualitativas. O investigador é um elemento mais do universo não adoptando uma posição exterior de simples observação. Sobre a formação do professor foram referidas a fase inicial de formação e também a formação permanente. Na fase de formação inicial dos professores, apontouse para a utilização de uma metodologia mais consistente com os modelos teóricos propostos e, no desenvolvimento profissional, para uma prática frequente de reflexão sobre a conduta em aula. Um ponto muito interessante recai sobre a necessidade de juntar professores experientes àqueles que ainda estão em formação, para que as experiências dos primeiros possam ser aproveitadas pelos segundos. Esta convivência produziria um questionar contínuo, um processo de reflexão em círculo com benefícios para todos e, a jusante, para os alunos. Sintetizando: descrevendo todo o desenvolvimento profissional nas múltiplas vertentes, deu-se singular relevo às destrezas e às atitudes, bem como ao facto da necessidade de que cada professor reconsidere a cada momento as suas “verdades” sobre o ensino-aprendizagem e, com tudo o que foi leccionado neste curso, melhorar na sua actividade. E que seja, cada vez mais, uma dedicação em vez de uma ocupação. 16 A quinta e última parte do curso foi dedicada à apresentação do projecto de investigação pessoal de cada um dos doutorandos mas, visto que à data da redacção deste resumo ainda não se tinha verificado, não posso sobre ela estender-me muito. Posso, porém, referir que foram apontadas as principais etapas de um projecto de tese, indicações que se revelaram de uma utilidade considerável na altura de desenhar aquele que apresentarei na última sessão deste curso. 17 3. Paradigmas de Investigación en Educación Matemática Este curso foi da responsabilidade do Professor Doutor D. Ricardo Luengo González e desenvolveu-se segundo dois aspectos diferenciados: a parte presencial e trabalho produzido individualmente ou em grupo. A parte presencial constou de aulas implementadas pelo docente, onde abordámos os temas constantes do programa da disciplina, e de três seminários onde foram apresentados os trabalhos de professores convidados. Os temas abordados, dentro da investigação educativa, iniciaram-se com a explicação do que são Teorias, Paradigmas e Metodologias, dando relevo ao grau de abstracção decrescente. Falou-se das teorias condutivistas, cognitivistas e construtivistas, dos paradigmas positivista, fenomenológico, crítico e complementarista, explicando como cada um pode utilizar as metodologias qualitativa, quantitativa ou mista. Ainda sobre teorias investigativas foinos dada a conhecer uma das muitas definições de paradigma, “un conjunto integrado de conceptos sustantivos, variables y problemas junto con sus correspondientes enfoques y herramientas metodológicas” (Gage), conceito difícil de definir e ainda mais de clarificar em termos de aplicação específica e diferenciada nas diferentes metodologias investigativas. Consequentemente, também a forma de aferir os resultados mediante a garantia de validez e fiabilidade dos produtos da investigação serão diferenciadas consoante paradigmas e tipo de metodologia empregue. Sobre uma forma de investigação que tende em ganhar confiança e adeptos nas novas linhas de investigação, a Investigação-Acção, foi amplamente debatida e dados exemplos de teses que se enquadram nesta linha e, ainda, as vantagens que apresenta na sua utilização. Desde a variante BÁSICA que contribui para gerar ciência à APLICADA que resolve problemas reais aplicando ciência. Foi mostrado como “el estudio de una situación educativa con el fin de mejorar, el proceso de E/A (la practica), en colaboración con los demás” cujo objecto é estudar os problemas educativos tal como ocorrem e percebidos/problematizados pelos investigadores em participação com todos os agentes envolvidos e, para que tudo isto fizesse sentido, foi exposta toda a metodologia, fases, procedimentos e validação. Cabe neste ponto enfatizar o processo de validação que se denomina Triangulação, que será novamente referido à frente neste resumo. A Investigação-Acção cai dentro do tipo de investigação 18 Crítica, em que a análise sendo comprometida não permite generalizações que, pelos objectivos inerentes, também não são exigíveis. Ainda no âmbito dos paradigmas que se utilizam na investigação educativa foinos proporcionado o acesso a dois trabalhos que exemplificam a aplicação das distintas metodologias (quantitativa e qualitativa) e paradigmas subjacentes, foram elas “La entrevista cualitativa como técnica de la evaluación de la docência universitária” por Dª Mª José Mayorga Fernández de cariz qualitativo e “Colaboración guiada y ordenadores: algunos de sus efectos sobre logros en el aprendizaje” por Ruben Darío Martínez, Elsa Inês Martin, Yolanda Haydeé Montero e María Eugenia Pedrosa este outro de características quantitativas. Para a parte do curso cujo âmbito era individual e em grupo foi disponibilizado material numa plataforma virtual com o intuito de nos dar apoio e facultar informação inicial aos trabalhos. Contudo, convém salientar que o grosso da informação foi captada na Internet de forma a poder cumprir com êxito os trabalhos exigidos e, desta forma, enriquecer de forma substancial toda a listagem de conteúdos ministrados presencialmente. O primeiro trabalho individual que elaborei foi uma reflexão sobre “O que é investigar?; Como se investiga?; O que se investiga?; Para quê se investiga?” e serviu para sistematizar, em termos pessoais, qual a ideia que se tem sobre todo o processo investigativo. O segundo trabalho constou de um resumo alargado sobre o método de validação de resultados dentro da Investigação-Acção, tendo sido feita toda a pesquisa sobre “A Triangulação” na Internet. O objectivo alcançado com a elaboração deste segundo trabalho foi a boa interiorização do que consiste o método, que aconteceu por via da síntese de todo o material encontrado e analisado. Também, em grupo, realizei dois trabalhos, foram eles: 1º Trabalho Resumo das principais teorias, Condutivista e Cognitivista. Resumo dos quatro paradigmas, positivista, fenomenológico, crítico e complementarista. Um quadro onde se referem as características principais, similitudes e diferenças entre os quatro paradigmas. 19 2º Trabalho Resumo da investigação do tipo Ex-Post-Facto. Resumo da investigação do tipo Quase Experimental. Resumo da investigação do tipo Estudo de Caso. De igual modo, os elementos do grupo conseguiram por via da recolha de material, sua análise e consequente síntese nos resumos, ficar com ideias muito claras sobre todas as matérias estudadas, o que pressupõe que após a conclusão deste curso estarão todos bastante mais qualificados para enfrentar as tarefas que se seguem neste curso de doutoramento. O curso teve, ainda, uma vertente prática. Com as apresentações efectuadas pelos três convidados do responsável pelo curso pudemos contactar com diferentes tipos de investigações. As diferenças encontraram-se a todos os níveis, uma delas era o trabalho de segundo ano com vista à obtenção do DEA, a segunda também era uma investigação com este objectivo mas com um grau de desenvolvimento muito mais avançado pois estava já a servir de base a uma tese de doutoramento. Por fim, a terceira investigação apresentada era uma tese de doutoramento. Era, naturalmente, um trabalho muito mais completo, cuidado e de uma qualidade invejável. As diferenças entre as apresentações também se mostraram a nível de paradigmas empregues e, consequentemente, ao de diversificação de metodologias. No entanto, convém salientar que qualquer uma das três cumpriu o seu papel que era de evidenciar, na prática, todos processos, métodos e resultados que se podem utilizar e obter de investigações como as apresentadas. Resta-me concluir com a consciência da necessidade de um curso com estas características teórico-práticas. Para alunos de doutoramento que já no próximo ano lectivo terão de começar uma investigação e, nos anos consequentes, iniciar uma tese de doutoramento, é premente dotá-los com ferramentas teóricas e mostrar-lhes a sua aplicação na prática de forma a tornar um pouco mais fácil um trabalho que se afigura tão-somente assustador. 20 4. Procesos y Tácticas en Didáctica de la Química O curso aqui resumido foi da responsabilidade da Professora Doutora Dña. Concepción Caro Gaméz e, como o próprio nome do curso indica, focalizou os aspectos importantes sobre os processos e tácticas da Didáctica da Química com o objectivo de promover e aprofundar os conhecimentos sobre o processo de ensino-aprendizagem desta ciência. A forma de o conseguir baseou-se na aquisição, por parte dos participantes, de conhecimentos significativos sobre a Didáctica da Química com referências às técnicas e processos metodológicos como princípios directores desta disciplina. Na introdução ao curso foi abordado, para melhor situar os participantes, uma descrição do nosso entorno com base num diagrama que, em etapas de dimensão decrescente, se refere desde o universo ao átomo com passagem por etapas intermédias como por exemplo a Via Láctea e um ecossistema. Foi também feita uma descrição e divisão do que genericamente se chama Ciência, dividida em ciências puras e aplicadas, sendo que as primeiras se separam em formais e empíricas e as segundas em diversos ramos de aplicação prática. Foram também caracterizadas todas as subdivisões das ciências puras até às classificações finais de disciplinas como a Química, a Botânica, a Matemática ou a Semiótica. Ainda nesta fase introdutória foram discutidos processos metodológicos em investigação científica dando-se ênfase não apenas à diversidade mas também, e principalmente, aos processos em si, destacando-se que os processos encerram neles próprios metodologias que se adequam e orientam a Didáctica da Química. Sobre o tema referente aos princípios orientadores da Química foi exposto que, enquanto ciência, é um conjunto de processos e consequentes produtos. Os processos são o Método Científico e a atitude científica de quem o aplica e os produtos são o conjunto de conhecimentos sistematizados em três pilares: os factos, as leis e as teorias. O Método Científico trata de integrar de forma completa e válida os três pilares de qualquer ciência e, em particular, da Química. Assim, interessa estudar cuidadosamente a forma como se estabelece a relação entre processos e produtos pois esta forma de correspondência constitui o eixo transversal da Didáctica da Química. 21 Relativamente às tácticas e estratégias do ensino-aprendizagem da Química foi destacado o interesse dos processos inerente ao processo investigativo em Química que, como se referiu atrás, constituem elementos estratégicos primordiais de uma Didáctica da Química eficaz pois preconizam as características importantes do processo de ensino-aprendizagem desta ciência. Estes processos, ao serem fundamentais à Química, também o serão na aplicação e exploração das tácticas e estratégias que se incluem e constituem a Didáctica da Química, sendo eles: -Observar: directa ou indirectamente; qualitativa ou quantitativamente; os objectos, factos e fenómenos. -Classificar. -Comunicar: praticando a linguagem simbólica própria da actividade científica tais como representar magnitudes, símbolos e signos; utilizar própria e correctamente a linguagem científica, elaborar resumos e relatórios com os processos e resultados das observações e das experiências. -Recolher dados e informação de distintas fontes como sejam livros, revistas, Internet, comentários, etc. -Desenhar experiências. -Enunciar hipóteses e leis. -Medir de forma directa ou indirecta, detectar erros de medição e utilizar instrumentos com as respectivas unidades. -Estabelecer/controlar variáveis e formular generalizações. -Planificar investigações e verificar os seus produtos. -Perguntar, predizer, inferir, ordenar e classificar dados em tabelas, quadros, gráficos e fichas. -Analisar os dados já classificados e ordenados com vista a interpretá-los. -Usar números e relações espaço-temporais. -Redigir, apresentar, resolver e comentar partindo de dados experimentais ou teóricos. Convém referir que existem outras vertentes nas quais se deve promover um grande reforço de forma a desenvolvê-las e maximizar os seus frutos, essas vertentes são características pessoais que se destacam em maior ou menor grau nos estudantes como sejam a curiosidade pela investigação, a capacidade na aquisição de processos e habilidades, a criatividade para investigar/descobrir e a qualidade da comunicação. 22 Por fim foram apresentadas as diferentes perspectivas com as quais se pode abordar a Didáctica da Química, o paradigma atomista inserido na teoria Condutivista, o paradigma construtivista dentro da teoria Cognitivista e, por último, uma perspectiva emergente que é o paradigma holista. No primeiro paradigma a aplicação do condicionamento à educação chama-se Aprendizagem programada, onde os conteúdos são divididos em partes mais simples e satura-se o aluno com múltiplas perguntas, às quais se presume que o estudante sabe responder, incentivando-o e dando prémios pelas respostas correctas. Na prática, o ensino das Ciências era feito essencialmente através da resolução de exercícios de rotina com vista à memorização de conceitos e procedimentos. Tratava-se de um ensino mecanicista onde a metodologia dominante consistia na repetição, até à exaustão, de exercícios-tipo, com vista à memorização de respostas únicas, para reproduzir nos testes e exames. Assim se determina o conhecimento do “todo” pela aprendizagem das “partes”. Relativamente ao segundo, o paradigma Construtivista, para o qual o conhecimento não é uma cópia da realidade, mas sim uma construção do ser humano, que se realiza a partir dos esquemas que a pessoa já possui (conhecimentos prévios), incluindo os do meio que o rodeia. O Construtivismo é o modelo que defende que o indivíduo, nos aspectos cognitivos, sociais e afectivos do comportamento, não é um simples produto do ambiente, mas sim uma construção própria que se vai produzindo dia a dia como resultado da interacção destes factores. Estas construções que se realizam todos os dias e em quase todos os contextos da vida dependem, sobretudo, de dois aspectos: 1. Da representação inicial que se tem da nova informação 2. Da actividade interna ou externa que se desenvolve a propósito da nova informação O modelo construtivista está centrado na pessoa, nas suas experiências prévias das quais realiza novas construções mentais, considera que a construção se produz quando • O sujeito interactua com o objecto do conhecimento (Piaget) • A construção é feita em interacção com outros (Vigotski) • For significativa para o sujeito 23 Assim, o Professor que se sinta mediador da aprendizagem 1. Conhece os interesses dos alunos e as suas diferenças individuais 2. Conhece as necessidades evolutivas de cada um dos alunos 3. Conhece os estímulos contextuais dos alunos: familiares, comunitários, educativos e outros 4. Promove o conflito cognitivo-desequilibrio-reequilibrio 5. Contextualiza as actividades que propõe 6. Ensina a pensar, como pensar e sobre o que pensar Em conclusão, apresenta-se como capaz de, através de uma estratégia com base no modelo “O método de Projectos”, interactuar em situações concretas, significativas e estimular o “saber”, o “saber fazer” e o “saber ser”. Isto é, o conceptual, o procedimental e o atitudinal. O terceiro e último paradigma, embora enraíze fortemente no segundo, apresenta características próprias. O Holismo reconhece que a aprendizagem está dependente de experiências prévias de aprendizagem. Com estas experiências e com outras propostas pelo professor consegue-se induzir o aluno numa dificuldade e esta provoca um conflito que terá de ser resolvido de acordo com os diálogos que se consigam produzir, quer sejam com os companheiros quer com o professor. Este processo permite que os alunos aprendam a ser, através da exploração da própria personalidade e inter-actuação com os demais, alcançando as condições para proceder com uma ampla capacidade de autonomia no raciocínio e responsabilidade pessoal. Neste tipo de processo a atitude do professor é fundamental já que facilitará ou inibirá o trabalho de diálogo entre e com os alunos. Para tal descrevem-se algumas atitudes e papéis (roles) para melhorar o diálogo holista entre todos: -As opiniões, pontos de vista, crenças partilhadas por todos. -Uma atitude de confiança básica nos demais para estabelecer uma relação assente na colaboração. -Disponibilidade para aprender com os demais. -Atitude de escuta, constante observação, sempre atento e interessado numa atitude plena. -Mostrar uma mente aberta e imparcial para ver todos os ângulos da realidade sem a comprimir apenas numa opinião. -Atitude de companheirismo e amizade sem rivalidades, desejo de impressionar ou de chegar primeiro. 24 -Evitar sempre a preconcepção, o limitar, o etiquetar, o pré-julgar e o preconceito (prejuicio). Este curso também apresentou uma vertente não presencial, a responsável proporcionou material bibliográfico de apoio e consolidação, tendo em vista uma articulação com os trabalhos presenciais. Por minha parte apresentei os resumos dos trabalhos: “La Enseñanza y el Aprendizaje del Conocimiento Químico” C. Furió, C. Domínguez, R. Azcona, J. Guisáosla Capitulo 6: Factores que influyen en el aprendizaje científico da obra “Didáctica de las Ciencias en la Educación Secundaria obligatoria” Neus Sanmarti Um comentário a um artigo sobre o Holismo: “Nueva visión de la Ciencia revolucionará la alimentación” Fulvia Carvajal, Agencia AUPEC-UNIVALLE E, como resultado de trabalho individual, os resumos contendo as principais características das Educações Atomista, Construtivista e Holista. 25 5. Las concepciones y la enseñanza-aprendizaje de la Geometría en la Formación Inicial de Profesores Este curso, incluído no primeiro ano do doutoramento em Didáctica das Ciências Experimentais e da Matemática, foi leccionado pelo Professor Doutor D. Manuel Barrantes López, teve como primeira finalidade fazer entender aos assistentes do curso como são importantes as concepções dos estudantes para professores na sua futura actuação profissional, bem como todo o sentido que o processo ensino-aprendizagem toma em função delas. Uma outra finalidade prendeu-se com o aprofundar na investigação em Didáctica da Geometria nos Ensinos Primário e Secundário. Por último, foi também finalidade deste curso introduzir, clarificar e analisar em pormenor as metodologias utilizadas em investigação didáctica. Cabe ainda referir que foi pedido que fossem elaborados dois trabalhos no âmbito deste curso. O primeiro é este resumo que também irá integrar o trabalho final de segundo ano e o outro visa uma integração de resultados constantes de vários artigos publicados em revistas da especialidade. O tema por mim escolhido é composto por artigos que têm em comum a “Visualização em Geometria”, sendo esta a designação do trabalho. O curso, de sessões presenciais, foi na prática suportado pela tese de doutoramento do docente e revelou-se extremamente útil na clarificação e exemplificação de todas as fases, procedimentos e particularidades da elaboração de uma tese de doutoramento. A importância das concepções nos estudantes para professores foi-nos introduzida com base no seguinte problema: “ Porquê, ao longo de tantos anos, falha o ensino da Geometria? “. Posto o problema, o primeiro objectivo consiste em tentar resolvê-lo logo no seu início, isto é na formação inicial do professor. A premência de questionar esta formação é evidente nas vertentes que a compõem, que integram o currículo de Geometria. Assim, um currículo adequado teria necessariamente que: integrar um tipo de problemas diferente, valorizar a concordância entre o que se recebe na formação e o que se 26 leccionará, passar de uma metodologia de giz e quadro para uma aprendizagem de aprender fazendo, utilizar de uma metodologia que se tornasse mais estável e não fosse abandonada. A formação existente separa a investigação da aplicação dos seus resultados e baseava-se em aspectos teóricos muito concretos. A necessidade de encontrar aquele currículo destinou-se a contrariar o estado das coisas. O que se verifica é a tendência do estudante para voltar ao modelo que experimentou enquanto aluno. Mesmo com uma formação baseada noutros parâmetros há sempre uma deriva que vai ao encontro do modelo de giz e quadro. Foi, portanto, necessário proceder a uma investigação para determinar o que é um currículo ideal para a formação inicial de professores do ensino primário e secundário. Essa investigação teria, forçosamente, de passar pela análise das concepções dos estudantes, pois são elas que determinam o percurso profissional do professor e, actuando sobre elas, modificá-las e alterar todo o processo de ensino-aprendizagem da Geometria. Num estudante para professor não é fácil a descrição directa das suas concepções, assim, indo por via indirecta, estudam-se as suas recordações como alunos que foram e as suas expectativas como professores que vão ser para poder analisar e descrever as suas concepções. Pelo dito, fica patente a necessidade desta investigação. Numa fase anterior à descrição da investigação sobre as concepções foi revista a investigação existente na actualidade. Foram-nos apresentados, fundamentalmente, os resultados mais importantes na área desta investigação e que lhe iriam servir de sustentação teórica. Foram revistos os diversos modelos de professores existentes e a alternativa investigativa, os níveis de aprendizagem da Geometria pelo Modelo de Van Hiele, erros nos manuais escolares, estudo de significados, interesse das concepções, avaliação e referências actuais no processo de ensino-aprendizagem. A última fase deste curso introduziu-nos profundamente na metodologia da investigação. Foi analisada cada uma das partes constantes da metodologia utilizada, o como, o porquê e o quando, com todas as descrições e fundamentações dos elementos: o marco inicial, categorias e subcategorias utilizadas, questionários, caracterização da população, grupos de discussão e o tratamento da informação. Alguns dos vários aspectos importantes foram: 27 - As razões invocadas para a utilização das duas formas de análise da informação: a qualitativa (descritiva e interpretativa) e a quantitativa, utilizadas respectivamente nos grupos de discussão/entrevistas e no questionário fechado. - Todos os aspectos relevantes no tratamento da informação no questionário aberto, as unidades de análise, ideias núcleo, expectativas, razões e consequente análise. - Elaboração do questionário fechado e aplicação. - Razões da utilização de grupos de discussão, características teóricas e objectivos. Validação dos resultados pelos grupos de discussão formados pelos melhores informantes. - Produção de um questionário fechado, válido que se poderá utilizar de futuro. As conclusões e implicações desta investigação vão ao encontro da hipótese inicialmente apresentada, a necessidade da apresentação de um currículo inovador com vista à mudança qualitativa na formação inicial de professores nos aspectos relativos aos Conteúdos e metodologias Materiais, recursos e actividades A aprendizagem A avaliação O papel do professor e do aluno, e a necessidade de conhecer as concepções dos estudantes com vista a modificar as suas atitudes relativas ao processo do ensino-aprendizagem da Geometria. 28 Projecto de Investigação OS EXEMPLOS UTILIZADOS POR PROFESORES ESTAGIÁRIOS QUANDO ENSINAM O CONCEITO DE FUNÇÃO Badajoz, Setembro 2005 29 Índice 3. Projecto de Investigação A. Introdução 1.1 1.2 Resumen Introdução B. Fundamentação Teórica 1.1 Conhecimento Profissional 1.1.1 Profissão e formação do professor 1.1.2 Notas Históricas 1.1.3 Phronesis e Episteme 1.1.4 Contextualização da investigação 1.2 Conhecimento Didáctico do Conteúdo 32 32 32 41 45 46 46 49 52 54 55 2. Esquemas Conceptuais 2.1 Construção do Conceito 2.2 Exemplificação de Conceitos 60 60 63 3. Conceito de Função 3.1 Introdução 3.2 Evolução do Conceito de Função 3.3 Análise do tema “Funções” segundo os Programas Curriculares dos 10º e 11º anos 3.3.1 Conteúdos 3.3.2 Indicações Metodológicas 3.4 Comparação entre os Sistemas de Ensino Português e Espanhol 66 66 66 C. Escolha e Interesse do Tema Objectivos do Estudo D. Metodologia 1. Introdução 2. Aspectos orientadores 3. Os intervenientes 4. Recolha dos materiais 5. Sistema de categorias 6. A codificação e a apresentação E. Análise dos dados 1. Limitações inerentes ao estudo 2. Análise dos dados 2.1 Análise do quadro de M 70 72 72 80 81 85 86 86 87 88 91 93 105 106 106 106 115 30 2.2 Análise do quadro de S 2.3 Análise do quadro de P 2.4 Análise do quadro de J 2.5 Análise por Categorias F. Conclusões e Sugestões 1. Conclusões e Implicações 1.1 Relativas às especificidades dos exemplos 1.2 Relativas ao papel dos exemplos no ensino/aprendizagem 1.3 Relativas à existência de padrões ao nível do Conhecimento Didáctico do Conteúdo 1.4 Sugestões para a Formação Inicial Bibliografia 125 136 146 156 160 161 161 163 166 167 169 31 3. PROJECTO DE INVESTIGAÇÃO: OS EXEMPLOS UTILIZADOS POR PROFESSORES ESTAGIÁRIOS QUANDO ENSINAM O CONCEITO DE FUNÇÃO. A. Introdução 1.1 Resumen TÍTULO: LOS EJEMPLOS UTILIZADOS POR LOS PROFESORES EN PRÁCTICAS CUANDO ENSEÑAN EL CONCEPTO DE FUNCIÓN. Siendo profesor tutor de estudiantes para profesores desde hace dieciséis años puede adivinarse la satisfacción que ha supuesto para mí participar en la entrada en la carrera de tantos profesores y, además, ayudarlos a superar las dificultades iniciales que tal hecho conlleva. La investigación expuesta en este trabajo implica a cuatro estudiantes para profesores y el contexto en que trabajaron durante su año de prácticas. Sabemos que cuando un estudiante para profesor se presenta a las primeras experiencias lectivas lo hace acompañado de toda su historia. Estos estudiantes poseen, inicialmente, toda la materia aprendida en la fase instructora durante la formación inicial proporcionada por el centro de formación donde asistió a clase, pero también poseen una experiencia escolar de muchos años: todas las creencias y actitudes sobre las matemáticas y la enseñanza de matemáticas. No pretendemos, en este año de profesionalización, apagar toda esa historia y sustituirla por aquello que se considera apropiado para el actual profesor de matemáticas. Además, todos los profesores tienen su tendencia didáctica, que podrá ser tradicional, espontaneista, tecnológica o investigativa y que fueron estudiadas y utilizadas por Climent (2002), Carrillo y Contreras (1993,1994,1995,1998) a partir de las tendencias de los profesores presentadas por Porlán (1992). Por todo esto, será necesario partir de esos conocimientos y concepciones existentes y crear interacciones con las nuevas concepciones que queremos trabajar (Blanco, 1998). Como este trabajo incide sobre profesores en formación inicial debemos tener en cuenta que enseñar a ser profesor implica, además de los aspectos del aprendizaje de las 32 materias de las asignaturas, el aprendizaje de los aspectos de cómo enseñar y de cómo incluirse en el espacio educativo escolar y en la profesión (Ponte et al, 2000) porque conocer profundamente los contenidos científicos de una especialidad, aunque sea un requisito fundamental, no garantiza automáticamente el dominio de algunas categorías del conocimiento pedagógico de un profesor, como el conocimiento curricular o el conocimiento didáctico (Shulman, 1987; Grossman, 1990). En el fondo, preparar profesores es trasmitir un conocimiento de diferente naturaleza de aquel que tradicionalmente se ha transmitido durante años en los centros de formación. Aprender a enseñar tiene una componente personal que se genera y evoluciona a partir de la reflexión individual de la experiencia discente y docente (Blanco, Mellado y Ruiz, 1995). No queremos abandonar la idea de que este conocimiento apenas se transmite y adquiere al mismo tiempo que la formación inicial, su evolución es fundamental para una buena práctica y nunca será, por lo tanto, un conocimiento estático y momentáneo. Por eso quisimos investigar durante este año no sólo las interacciones entre estudiantes para profesores, entre ellos y su tutor de escuela, sino también la forma como esa convivencia producía modificaciones significativas en las competencias que presentaron esos estudiantes para profesores. El sentido del término competencias debe ser entendido como aquel que Llinares (2004) utiliza cuando se refiere a las “habilidades” que el estudiante debe haber adquirido al superar su curso, de manera que esté capacitado, cualificado, apto, idóneo, entendido, eficaz, preparado, etc. La perspectiva es, por lo tanto, de cariz constructivista y, teniendo en cuenta que se pretende que estos profesores se asuman como profesionales reflexivos, racionales, que toman decisiones, emiten juicios, poseen creencias y generan rutinas propias de su desarrollo profesional ( Marcelo, 1987), entendemos la investigación como integrada en el paradigma del pensamiento del profesor. El estudio va integrar Cuatro áreas básicas: El Conocimiento Didáctico del Contenido; Esquemas conceptuales; la Ejemplificación; el Concepto de Función. El conjunto de todos los conocimientos, técnicas y las capacidades personales innatas, es aquello que permite al profesor ejercer su profesión. Concretamente, el profesor de matemáticas, utiliza y desarrolla cotidianamente un conocimiento muy específico, y necesariamente adecuado, para hacer inteligibles los temas para sus alumnos, los contenidos, pero principalmente, los conceptos abstractos incluidos en los programas escolares. Ese conocimiento fue primero designado como Conocimiento del 33 Contenido Pedagógico por Schulman en 1986; en este trabajo, utilizaremos la designación de Marcelo (1993) para ese conocimiento: El Conocimiento Didáctico del Contenido. Esquemas conceptuales. De una forma muy simple, podemos identificar los objetos puramente mentales que se obtienen de las definiciones generales como siendo conceptos. Concepto, esquema conceptual o estructura conceptual no son términos fáciles de definir. Un primer contacto con el tema fue el hecho por Skemp e 1971, en su libro “ The psychology of Learning Mathematics”. Por otro lado Tall y Vinner (1981) indican que adquirir un concepto significa construir un esquema conceptual del mismo. La ejemplificación. “Por ejemplo” son dos palabras que encierran mucho del espíritu de este trabajo. Es una expresión que todo profesor de matemáticas usa un sin número de veces todos los días. Lo que atrae de esta expresión es, en realidad, lo que le sigue y en que contexto son pronunciadas estas dos palabras. Por eso, la ejemplificación durante la formación de profesores es, en nuestro entender, un asunto que merece un trato más atento. El concepto de Función. Naturalmente necesitamos de un vehículo que pueda transportar los tres aspectos referidos anteriormente. El concepto de función fue, por diferente razones de orden metodológica, el concepto escogido para estudiar los ejemplos utilizados por cuatro profesores en formación; los conocimientos que ellos ya poseen en el año de practicas y los contextos de utilización de esos ejemplos. El Conocimiento Didáctico del Contenido, término introducido por Marcelo (1993) se construye a partir del conocimiento del contenido que el profesor posee, así como del conocimiento pedagógico general, del conocimiento de los alumnos y es también la consecuencia de la propia biografía personal y profesional del profesor. La necesidad de dar un significado preciso a los términos estructuras o esquemas conceptuales, se pone de manifiesto en los trabajos de Skemp (1971) donde habla de definir y aclarar ambigüedades en el sentido de los términos utilizados por el utilizados cuando explica la forma en que los individuos construyen conceptos. Los términos “conceptos” y “esquemas cognitivos” pueden, por ahora, ser entendidos en el sentido dado por Skemp (1971) en “The Psychology of Learning Mathematics” donde el autor escribe sobre la construcción de conceptos en general y de la construcción de conceptos matemáticos en particular. Según el autor consideraremos los conceptos como 34 adaptaciones a estructuras conceptuales llamadas esquemas y un concepto es un objeto puramente mental y requiere, para su formación, un cierto número de experiencias que tienen algo en común y que, por abstracción, racionalizamos sus semejanzas. Por otro lado, Tall y Vinner (1981) señalan que adquirir un concepto significa construir un esquema conceptual del mismo. De esta forma introdujeron dos términos que definieron como “la imagen del concepto” y “la definición del concepto”. Para adquirir la definición de concepto podemos introducir ejemplos en el aula y usarlos de forma que se construya la imagen de concepto (Vinner, 1991). La adquisición de un esquema conceptual requiere que se asocien ciertos significados a la palabra que designa el concepto: imágenes mentales (cualquier clase de representación: forma simbólica, diagrama, gráfico, etc.), propiedades, procedimientos y experiencias desarrolladas asociadas al concepto (Azcárate, 1995;1997). DEFINICIÓN ESQUEMA CONCEPTUAL El esquema conceptual está formado por ejemplos del concepto, no ejemplos, procedimientos a él vinculados, recuerdos de experiencias con él, propiedades, etc. (Calvo y Azcárate, 2001). Los atributos relevantes de un concepto son las características que un objeto debe poseer para poder ser considerado como un ejemplo de ese concepto (Wilson, 1990; Calvo y Azcárate, 2001). En esta investigación la adquisición del concepto se basará en un esquema simple que, en la Metodología, también orientará la construcción del sistema de categorías. Es una descripción muy intuitiva basada en los pasos siguientes: Adquisición del Concepto Contacto inicial Primeras manipulaciones Dudas en sus contornos Relaciones con otros conceptos existentes Aplicaciones del concepto a la vida real 35 Para transmitir conceptos es necesario definir y ejemplificar, por este orden o por el contrario. ¿Cuál es la importancia real de la definición formal de la ejemplificación? ¿Qué será más importante en la ejemplificación, la definición del concepto o el esquema conceptual de concepto? ¿Cómo nos apropiamos del concepto? ¿Cómo es que éste “madura” y se desarrolla? Usamos el término “ejemplo” para referirnos a un amplio espectro de géneros matemáticos tales como ilustraciones de conceptos, técnicas de demostración, problemas, objetos matemáticos que satisfacen una condición dada, etc. (Watson y Mason, 2002). Podemos, si quisiésemos, distinguir entre dos grandes clases de ejemplos: los esencialmente inductivos, aquellos que apuntan para algo más general, los que son particularizaciones de una generalidad. Usamos estos ejemplos para personificar, o materializar conceptos abstractos y mostrar procedimientos generales; su uso es una práctica pedagógica muy común que facilita la abstracción por parte del alumno. También tenemos otros ejemplos, aquellos a que llamamos ejercicios. No son inductivos, si no que cumplen un papel ilustrativo y son usados para la actividad práctica del alumno (Rowland et al, 2003). Usando las dos clases de ejemplos descritos, la selección de los ejemplos por parte de los profesores no es trivial ni arbitraria, la forma de dificultad gradual y creciente es, generalmente, bien comprendida; de esta manera, el éxito experimentado por los alumnos a través de ejemplos rutinarios nos preparan para enfrentar otros más desafiadores (Rowland et al, 2003). Además, la utilización de ejemplos puede ser acertada o no, promover o no buenos aprendizajes. Siendo así, estamos interesados en crear buenas relaciones entre lenguaje y comprensión activa, esto es, relaciones que son efectivas en dirigir los alumnos hacia formas útiles de comprender las matemáticas (Watson y Mason, 2002) a través de ejemplos que el profesor utiliza. El concepto de función juega un papel particular en esta investigación. El objeto de estudio de esta investigación no es el concepto de función en sí, reiteramos lo que ya fue afirmado en el Capítulo Introducción, podríamos utilizar cualquier un de los contenidos de los programas de 10º o 11º curso pero la selección del concepto de función como vehículo de investigación ha obedecido a criterios que explicaremos en el capítulo dedicado a la metodología. Un número muy significativo de investigadores dedicó mucha atención al concepto de función y publicaron ampliamente sobre este concepto y los aspectos con él 36 relacionado, entre muchos: Carmen Azcárate (1995, 1997), David Tall (1981, 1989), Shlomo Vinner (1991), Phill Demarois (1996, 1999), Anna Sierpinska (1988) , Ed Dubinsky (1996, 2000), Ann Sfard (1992) e Eduard Gray (1994). Sus trabajos sobre la construcción de conceptos se basan, casi siempre, en el concepto de función. Phill DeMarois y David Tall (1996) presentaron su visión de la forma como se construye el concepto de función en al alumno, así como el modo de describir la forma como ese concepto va siendo comprendido. El modelo presentado se basa en los términos Camadas y Facetas. El término facetas se destina a describir la dimensión relativa a la amplitud del concepto de función, mientras que el término camada se usa para describir la dimensión relativa a la profundidad con que el concepto de función es obtenido por el alumno. Puesto que en este estudio recurriremos al concepto de función como un vehículo que nos permite analizar la ejemplificación de los cuatro estudiantes para profesores, pensamos que éste es el modelo más adecuado en esta investigación. Por todo lo expuesto y, atendiendo a que este trabajo apenas abordará parte del año de prácticas del grupo de estudiantes, lo que es relativo a los capítulos de las Funciones de 10º y 11º curso, tanto en lo que concierne a la formación como a la investigación, el vehículo de estudio será la ejemplificación en funciones presentada en la enseñanza de estos contenidos. 37 Objetivos del Estudio: Estudiar las especificidades de los ejemplos para establecer relaciones con la variable del esquema conceptual. Observar el papel de los ejemplos en el proceso de enseñanza/aprendizaje del concepto de Función durante el año de prácticas de cuatro profesores. Estudiar, por la ejemplificación utilizada, la existencia de patrones al nivel del Conocimiento Didáctico del Contenido de cuatro profesores en su año de prácticas pedagógicas. Aportar algunas sugerencias para la Formación Inicial de Profesores con el estudio de la ejemplificación de estos cuatro alumnos para profesores. Considerando los objetivos propuestos y porque se pretende observar de manera colaborativa con los sujetos integrados en su medio y, observados directamente por un periodo de tiempo; este estudio se encuadra en el ámbito de un estudio etnográfico y apunta para una metodología encuadrada en un paradigma cualitativo. Por causa, también, de esos objetivos, el estudio no se hará sobre los ejemplos en sí. Lo que se pretende es observar situaciones específicas del proceso de enseñanza/aprendizaje por vía indirecta, ver lo que nos dicen los ejemplos, las situaciones en que fueron utilizados y con que función y objetivos para que, a partir de esos aspectos, podamos hacer una lectura de otros de caracterización más difícil. Los ejemplos serán la forma y el vehículo para poder observar los conocimientos iniciales que un profesor lleva para el terreno, cuáles son los instrumentos que su experiencia como estudiante y la formación académica le proporcionaron y, después del análisis, reflexionar de manera a poder mejorar su desempeño como joven profesor. Por todo esto, este trabajo tendrá como característica principal ser un análisis descriptivo e interpretativo. 38 La constitución del sistema de categorías de esta investigación fue dirigida por un imperativo de simplicidad y por el propio proceso de adquisición de los conceptos de funciones. Para este estudio se optó por un sistema simple y sin subcategorías que, de algún modo, reflejase el proceso adquisitivo del esquema conceptual de función: 1ª Categoría. Definición: porque el primer momento pasa por la presentación de función. 2ª Categoría. Representación: porque después de la presentación del concepto de la función vienen los primeros contactos con sus posibles representaciones. 3ª Categoría. Características: en el sentido de señalar pormenores, porque las primeras dudas surgen y se vuelve necesario aclararlas trabajando los pormenores de la función. 4ª Categoría. Aplicaciones Internas: porque el concepto de función se relaciona con otros conceptos matemáticos. 5ª Categoría. Aplicaciones Externas: porque la aplicación a la vida real y a las otras ciencias es fundamental para una comprensión global del concepto de función y para su enseñanza. Sistema de Categorías Definición Representación Características Aplicaciones Internas Aplicaciones Externas Codificación 39 La ejemplificación de cada uno de los estudiantes para profesores fue analizada en cada una de las categorías. El material analizado está constituido por las entrevistas realizadas en Septiembre de 2004 y Junio de 2005, por todas las fichas de trabajo sobre funciones elaboradas por los cuatro informantes y, finalmente, por todas las notas de campo recogidas provenientes de todas las clases en que los estudiantes para profesores fueron asistidos por el tutor. Este trabajo no fue, ni pretendía ser, un estudio exhaustivo sobre la forma de ejemplificar de los cuatro estudiantes para profesores que se dispusieron a colaborar con su tutor. El objetivo que se persiguió fue el de encontrarse coincidencias y discrepancias que pudiesen ser consideradas importantes, dignas de una atención más cuidada y, sobretodo, que su evidencia pudiese ser factor de un estudio más profundo y de una reflexión por parte de todos y cada uno de los cinco participantes en esta experiencia común. En la opinión de J, que todos seguramente compartimos, está mucho del espíritu que orientó todos y cada uno de los días en que nos ayudamos mutuamente: “…,si una persona tiene experiencia y nunca reflexiona en aquello que está haciendo, nunca va a conseguir llegar a la conclusión de si es buen o si es mal profesor, si utiliza bien los ejemplos, o si no utiliza bien los ejemplos.” (Junio 2005) Los resultados obtenidos están agrupados de acuerdo con los objetivos formulados y están, por lo tanto, agrupados como siendo: -Relativos a las especificidades de los ejemplos -Relativos al papel de los ejemplos en la enseñanza/aprendizaje -Relativos a la existencia de patrones al nivel del Conocimiento Didáctico del Contenido -Sugerencias para la Formación Inicial De esos resultados consideramos que la ejemplificación presentada por el profesor es un instrumento que puede ser usado para observar y estudiar el conocimiento del profesor de forma alternativa o, entonces complementar los instrumentos que hoy están disponibles. 40 1.2 Introdução As Licenciaturas em Ensino, do sistema de Ensino Superior Português, incluem no seu 5º ano o Estágio Pedagógico disponibilizado pela própria universidade que o estudante frequenta. A orgânica e funcionamento dos Estágios Pedagógicos em Portugal é, fundamentalmente, regulamentada pela portaria nº. 431/79 de 16 de Agosto. Como se pode observar pelo ano da portaria, 1979, este modelo de formação de professores já existe em Portugal há 25 anos. A legislação aplicável evoluiu ao longo destes anos, de forma a aperfeiçoar e colmatar lacunas que foram sendo identificadas. O objectivo fundamental do Estágio Pedagógico é introduzir o estudante para professor na profissão com um mínimo de capacidades e ferramentas que lhe permitam encetá-la de forma competente e o menos dolorosa possível. Um ano não é o tempo necessário, e muito menos o suficiente, para uma independência total da tutoria mas, como bem sabemos, é mais do que em muitos países da nossa Europa. Nesse ano o Professor Estagiário assume TODAS as responsabilidades perante duas turmas que lhe são distribuídas e, com elas, desenvolve um trabalho tão autónomo e semelhante ao que o espera nos anos em que se tornar um profissional de Ensino. Neste período não poderá ser director de qualquer das turmas mas fará uma coadjuvância anual ao director de turma de uma das suas duas turmas. Na função lectiva, propriamente dita, o estagiário será acompanhado por três Orientadores (tutores): o Orientador de Escola que o acompanha diariamente e que é, na realidade, o seu apoio quotidiano fundamental e, também, dois Orientadores da Universidade que o acompanham com menor frequência mas com papeis igualmente fundamentais que são o Orientador Pedagógico e o Orientador Científico. O primeiro assiste às aulas do professor estagiário ao longo de todo o ano, orienta-o nas planificações e na forma de desenvolver as aulas e os outros dois apenas assistem um número limitado de aulas, normalmente 4 ou 5 por ano, mas estão disponíveis na Universidade para um apoio e orientação mais específicos. No final do ano o professor estagiário é avaliado pelos três Orientadores. 41 Como orientador de estágios pedagógicos que sou, por parte da escola, há dezasseis anos se pode adivinhar o gosto que tem sido para mim participar na entrada na carreira de tantos professores e, também, de os ajudar a superar as suas primeiras dificuldades que tal facto comporta. Ao contrário dos outros dois orientadores, o pedagógico e o científico, não me foi proporcionada qualquer formação específica para a tarefa de conduzir a profissionalização destes estudantes para professores. O orientador pedagógico é um professor do Departamento de Pedagogia e Educação da Universidade de Évora e o orientador científico pertence ao Departamento de Matemática, como tais com preparação específica para o seu papel. Pelo meu lado a preparação para a orientação destes jovens professores foi a prática que fui adquirindo ao longo do tempo, com base no ensaio e no erro (um mal necessário por vezes), nas conversas, reflexões e discussões com os orientadores pedagógicos com quem colaborei e, sobre tudo no inicio, com o grande exemplo que tive da minha própria Orientadora de escola Dr.ª Lurdes Malheiro. Facilmente se percebe a motivação que me impele a inscrever-me num programa de doutoramento e, neste segundo ano, enveredar por uma linha investigativa ligada à formação inicial e desenvolvimento profissional de professores. O objectivo é, seguramente, poder proporcionar aos jovens professores com quem virei a trabalhar uma melhor, e de maior qualidade, colaboração e ajuda na sua entrada nesta profissão que é ser Professor. A escolha do objecto da investigação foi fácil para mim. Em todos estes anos sempre me chamou a atenção a particularidade com que os professores estagiários escolhem os seus exemplos e, mais do que isso, a situação e o modo como os aplicam. E forçosamente, qual o efeito nos seus próprios alunos. Bastou adicionar as duas parcelas anteriores sendo a soma resultante o presente trabalho. Neste trabalho queremos aprofundar um pouco sobre a exemplificação utilizada pelos estudantes para professores e a sua aplicação no ano de estágio. 42 O estudo vai interligar quatro áreas básicas: O conjunto de todos os saberes, técnicas e as capacidades pessoais inatas, é aquilo que permite ao professor exercer a sua profissão. Como em qualquer profissão temos um tempo em que nela entramos e outro em que desenvolvemos capacidades para melhor a exercermos. Como em qualquer profissão existem conhecimentos, métodos e técnicas que são transmitidos, que podemos adquirir e há outras capacidades que são inerentes, inatas, à própria pessoa que desempenha essa profissão. Em particular, o professor de Matemática, utiliza e desenvolve quotidianamente um conhecimento muito específico, e que se quer adequado, para tornar inteligível aos seus alunos os temas, os conteúdos, mas principalmente, os conceitos abstractos incluídos nas programações escolares. Esse conhecimento foi primeiro designado por conhecimento do Conhecimento de Conteúdo Pedagógico por Shulman em 1986, neste trabalho utilizaremos a designação de Marcelo (1993) para esse conhecimento: O Conhecimento Didáctico do Conteúdo. Esquemas conceptuais. De uma forma muito simples, podemos identificar os objectos puramente mentais que se obtêm das definições gerais como sendo conceitos. Conceito, esquema conceptual ou estrutura conceptual não são termos fáceis de definir. Uma primeira abordagem ao tema foi feita por Skemp em 1971 no seu livro “The psychology of Learning Mathematics”. A forma como interiorizamos e utilizamos a definição do conceito ou uma sua representação ou, segundo Vinner e Tall (1981), a imagem do conceito, é matéria que será tratada em capítulo próprio. A Exemplificação apresentada por professores estagiários. “Por exemplo” são duas simples palavras que encerram muito do espírito deste trabalho. É uma expressão que todo o professor de matemática usa um sem número de vezes todos os dias. O que atrai nesta expressão é, na verdade, o que se segue a ela e em que contexto são estas duas palavras pronunciadas. O contacto do professor com os alunos é feito fundamentalmente através de exemplos e a construção de esquemas conceptuais, que desse contacto deriva, também. Para quem trabalha com estudantes para professores ou com professores em formação os exemplos por eles empregues são objecto de análise e discussão, dão indícios das necessidades apresentadas e, indirectamente, sinais da sua boa ou deficiente preparação 43 científica e pedagógica. Por isso, a exemplificação durante a formação inicial de professores é, a nosso ver, um assunto merecedor de um olhar mais atento. O conceito de Função. Naturalmente precisamos do veículo que possa transportar os três aspectos referidos anteriormente. O conceito de função foi, por razões várias de ordem metodológica, o conceito escolhido para estudar os exemplos utilizados por quatro professores em formação, os conhecimentos que eles possuem no ano de estágio pedagógico e os contextos de utilização desses exemplos. 44 B. Fundamentação Teórica Introdução O percurso profissional de qualquer professor, seja ele empírico ou não, é composto por episódios marcantes que provocam mudanças. Essas mudanças significativas são, segundo Fullan e Hargreaves (1991), aprendizagens. A investigação apresentada neste trabalho é sobre quatro professores estagiários e o contexto em que trabalharam durante o ano da sua profissionalização. É sabido que quando um estudante para professor se apresenta às primeiras experiências lectivas o faz acompanhado por toda a sua história. O estudante para professor possui, à partida, toda a matéria aprendida na sua fase instrutória durante a formação inicial proporcionada pelo centro de formação que frequentou, mas também uma experiência escolar de muitos anos: todas as crenças e atitudes sobre a matemática e o ensino da matemática. Neste ano de profissionalização não pretendemos apagar toda essa história e substitui-la por aquilo que se considera apropriado para o actual professor de matemática. Assim, será necessário partir desses conhecimentos e concepções existentes e criar interacções com novas concepções que lhe queremos incutir (Blanco, 1998). Por isso quisemos investigar durante este ano não só as interacções entre professores estagiários, entre eles e o seu orientador de escola mas também a forma como essa convivência produzia (ou não) modificações significativas nas competências apresentadas por esses estudantes para professores. O sentido do termo competências deve entendido como aquele que Linares (2004) utiliza quando se refere às “habilidades” que o estudante deve ter adquirido ao superar o seu curso, de forma a estar capacitado, qualificado, apto, idóneo, entendido, experiente, eficaz, preparado, etc. A perspectiva é, portanto, de cariz construtivista e tendo em conta que se promove que estes professores se assumam como profissionais reflexivos, racionais, que toma decisões, emite juízos, possui crenças e gera rotinas próprias do seu desenvolvimento 45 profissional (Marcelo, 1987) entendemos a investigação como integrada no paradigma do pensamento do professor. Este trabalho, como já deixámos antever na sua introdução, vai incidir sobre o patamar inicial do conhecimento profissional de quatro estudantes para professores e, mais especificamente, num dos componentes desse conhecimento que é o conhecimento didáctico do conteúdo. Isto é, tratando-se de estudantes para professores, descrever o estado do conhecimento profissional de onde partem após o percurso académico através dos seus exemplos. Neste capítulo, dedicado à recolha bibliográfica e fundamentação teórica, trataremos de aprofundar, sistematizar e indicar os sentidos de todos os termos ligados aos quatro aspectos principais que se interligam neste estudo: O conhecimento didáctico do conteúdo que é um dos componentes do conhecimento profissional, estruturas conceptuais, a exemplificação de conceitos e o conceito de função. 1.1 Conhecimento Profissional. 1.1.1 Profissão e formação do professor Na sociedade de hoje é necessário e fundamental um alto grau de especialização dos protagonistas de qualquer actividade profissional. A função docente não deverá fugir a esta regra que se vai impondo. Na particular função de professor de matemática a formação específica em matemática não será suficiente mas é, obviamente, necessária. Contudo, é fundamental aceitar as diferenças entre um Matemático e um Professor de Matemática já que o conhecimento do conteúdo matemático dos professores está relacionado com o contexto e com o próprio processo de ensino da matemática (Llinares, 1994), isto é: “Um curso de formação inicial de professores de matemática deve ser necessariamente diferente de um curso de matemática que visa formar matemáticos para se dedicarem prioritariamente á investigação (Ponte, 2002, 3) convém por outro lado não descurar o conteúdo matemático, por isso é bastante fácil aceitar que “sem dominar, com um elevado grau de competência, os conteúdos que se 46 supõe deve ensinar, o professor não pode exercer de modo adequado a sua função profissional” (Ponte, 2002, 4). A formação inicial de professores recebe com frequência comentários muito críticos de diversos sectores. Os professores universitários das áreas de especialidade consideram que os jovens professores não saem devidamente preparados nas matérias que irão ensinar. Os professores da área de educação lamentam que tudo o que ensinam acaba por ser “varrido” pelo conservadorismo da prática de ensino. Os novos professores lamentam que nada do que aprendem na formação inicial lhes serviu para alguma coisa e que só na prática profissional aprenderam o que é importante (Ponte, 2002). A formação inicial de professores visa formar profissionais competentes para o exercício da profissão. Por detrás desta afirmação, aparentemente simples e consensual, escondem-se uma imensidão de problemas. O que é um professor competente? De que conhecimentos necessita? Que capacidades deve ter — na esfera cognitiva, afectiva e social? (Ponte, 2002). Aceitamos que o conhecimento do professor de matemática é bastante específico e que não basta ser um conhecimento sobre o conhecimento matemático mas também deve incluir outros conhecimentos relacionados com o ensino/aprendizagem e do contexto onde se realiza o trabalho docente (Blanco, 2004). Uma das características principais de uma profissão, que poderá distinguir entre profissionais competentes são as capacidades inerentes à boa prática das suas funções. Especialmente interessante é a visão de Alarcão (1998) de um ponto de vista de competências próprias do professor e sobre o conhecimento profissional, ao considerar que “A noção de competência profissional educativa do professor foi olhada, num passado não muito distante, como um conjunto de microcompetências acumuláveis, válidas por si só, independentemente do contexto do seu desempenho e susceptíveis de, uma vez aprendidas, possuírem a capacidade de transferência quase automática para a vida profissional. Este conceito reflecte uma perspectiva atomística, analítica, tecnicista e descontextualizada do conhecimento e da actuação que teve a sua expressão em movimentos de raiz positivista e que, em formação de professores, conheceu o seu ponto culminante na convicção de que a formação por competências, com base 47 em objectivos operacionais, seria a resposta para a formação de professores competentes e eficazes no seu desempenho (...) Considero que o desempenho de qualidade não resulta apenas do domínio de certos conhecimentos e da sua articulação em acção, mas é o rosto visível de uma competência pessoal, global, interactiva, de natureza ecológica, caracterizada não tanto pela presença de determinados elementos, mas sobretudo pela sua interactividade e pela sua capacidade de mobilização em situação, isto é, na interacção com o meio ambiente. A ser assim, as microcompetências identificadas só adquirem o seu real sentido se perspectivadas na sua interactividade, isto é, teremos de pensar em redes dinâmicas de competências e não apenas em listas estáticas de competências.” (pág. 48-9). Assim temos que concordar com a visão integradora de todos os aspectos anteriormente referidos e plasmados no conceito: O papel de um perfil de competências nos cursos de formação de professores. A definição das competências visadas pelo processo formativo é uma tarefa central na concepção e construção do plano curricular de qualquer curso. Toda a formação deve assentar numa definição clara, tanto quanto possível, das suas metas e objectivos, ponto de partida para a definição das áreas, disciplinas, conteúdos e processos de formação e de avaliação. No desenvolvimento ou revisão curricular dos cursos de formação inicial de professores, como de resto em muito outros cursos, este perfil é frequentemente implícito ou mesmo omisso, partindose da definição dos territórios disciplinares, situação que tem vários inconvenientes. Por exemplo, pode não ser coberto todo o âmbito da intervenção disciplinar ou profissional, deixando de fora áreas de formação importantes. Ou pode não existir articulação disciplinar em torno de critérios organizadores. Nesta perspectiva, as áreas disciplinares tendem a constituir-se como “ilhas” completamente autónomas, cabendo ao estudante fazer a “síntese” do que aprendeu e ser capaz de o aplicar posteriormente. Um perfil de competências, devidamente articulado, em “rede”, pode ajudar a ultrapassar estes problemas, servindo de guia e de orientação no processo de desenvolvimento curricular dos cursos de formação de professores (Ponte et al, 2000). No exercício de uma profissão é indubitavelmente importante, como se viu, a formação inicial do indivíduo que a desempenhará. Mas para além disso todo o percurso no exercício da profissão deve ser objecto de um cuidado especial: cada etapa tem as 48 suas especificidades, cada período contém as suas idiossincrasias. Na verdade, os primeiros anos de prática do professor constituem um período de intenso desenvolvimento do seu conhecimento profissional. Há uma variedade de problemas práticos a resolver – como preparar as aulas, como se relacionar com os alunos, como manter o controlo da situação na aula (Ponte, 2001). O conhecimento profissional é o conhecimento necessário para desempenhar com sucesso uma actividade profissional, que se debate com questões bastante diferentes das da vida académica ou da vida quotidiana (Ponte e Oliveira 2002). Outro aspecto, que se prende com todo o desenrolar da carreira, é o desenvolvimento profissional, que corresponde aos momentos em que o professor procura explicitamente melhorar a sua formação na área de especialidade de docência, no domínio educativo, em aspectos de natureza cultural ou pessoal, tendo em vista o exercício da sua actividade profissional (Ponte et al, 2000). 1.1.2 Notas Históricas Num breve apanhado histórico sobre os principais aspectos e evoluções do estudo do conhecimento profissional, convém destacar o que, a nosso ver, é mais importante para o nosso trabalho e que nos permite por um lado iniciar a sua fundamentação e, por outro, ancorar de forma firme a sua evolução. Por razões de melhor perspectivação estão salientadas a negrito os aspectos considerados importantes no âmbito do trabalho. No que concerne particularmente a este estudo, o conhecimento profissional do professor é orientado para o exercício da sua actividade prática (Elbaz, 1983; Pacheco, 1995). Elbaz (1983) enfatiza largamente a componente prática do saber dos professores. Para si o conhecimento do professor é essencialmente prático, ou seja, é um saber orientado para a prática, um saber “de como fazer” (pág. 14). É partindo de saberes teóricos e de saberes criados a partir da experiência que o professor constrói o seu saber prático, isto é, o saber orientado para a sua situação prática e concreta. Esta integração de saberes só se completa quando interage com os sistemas de valores e crenças pessoais do indivíduo, a sua consciência axiológica. Para além da dimensão académica, a formação inicial tem necessariamente que contemplar uma componente que, sendo prática, é integradora de todos os saberes, tem de ser capaz de construir soluções adequadas para os diversos aspectos da sua acção profissional, o 49 que requer não só a capacidade de mobilização e articulação de conhecimentos teóricos, mas também a capacidade de lidar com situações concretas, competências que se têm de desenvolver progressivamente ao longo da sua formação — durante a etapa da formação inicial e ao longo da carreira profissional (Ponte, 2002). A especificidade do saber dos professores é marcada por Shulman (1986), ao incluir nas diferentes componentes do saber profissional dos professores três categorias no conhecimento referente ao conteúdo: o conhecimento do conteúdo a ensinar, o conhecimento didáctico do conteúdo e o conhecimento do currículo. Dando especial relevância à componente do conteúdo disciplinar, Shulman (1986) indica diversas fontes do conhecimento profissional dos professores: a teoria, a prática e o domínio dos valores ideológicos e filosóficos. Note-se que enquanto há neste autor componentes essencialmente identificadas como saber académico, como seja, o conhecimento do conteúdo, o conhecimento didáctico não é, no seu entender, “nem exclusivamente técnico [resultante da teoria], nem somente reflexivo [resultante da prática]” (Shulman, 1993, 58). Para este autor, o papel do raciocínio e da reflexão são essenciais na construção do saber: “Nós não aprendemos a partir da experiência, mas sim do pensar sobre a experiência” (Shulman, 1993, 60). Do trabalho de Guimarães (1996) extraímos o seguinte quadro que mostra de forma sucinta as características de alguns modelos existentes: O Conteúdo do Conhecimento Profissional Modelo cognitivo Conhecimento do conteúdo Conhecimento da gestão e organização da sala de aula Modelo de Elbaz Conhecimento do conteúdo Conhecimento do processo de ensino/aprendizagem Modelo de Shulman Conhecimento do conteúdo Conhecimento didáctico do conteúdo Conhecimento do currículo Conhecimento do meio Conhecimento de si Conhecimento do currículo Modelo de Barth Conhecimento do conteúdo Conhecimento do ensino do conteúdo: • Preparação: . selecção de tarefas . ordenação de tarefas •Passagem à prática: . estruturação na aula . interacção na aula 50 Santos (2000), na sua tese de doutoramento, também percorre numa visão retrospectiva o que têm sido os estudos sobre o conhecimento profissional e desse trabalho gostaríamos de destacar a seguinte passagem: “Já Azcárate (1998) aponta uma série de características do conhecimento profissional tal como, ser contextual, interactivo, especulativo, situado, de carácter prático e pessoal e adaptável a contextos determinados: “O saber profissional não é um conhecimento académico nem empírico, é um conhecimento prático” (p. 32). Por outras palavras, segundo esta autora, se o conhecimento profissional é gerado num dado contexto concreto, ele é produto da própria actividade. É assim um saber dirigido à acção, integrador de outros conhecimentos que se caracteriza pela elaboração de teorias práticas que orientam e dirigem a acção (Azcárate, 1999).” (pág. 25) … e continua “Leinhardt e Greeno (1986) apresentam um modelo para explicar a estrutura do conhecimento profissional dos professores, em particular dos professores de Matemática, baseado na psicologia cognitiva. Partindo do pressuposto que a actividade de ensino é de elevada complexidade e, tendo o professor que se confrontar constantemente com ambientes que variam, estes autores defendem que este conhecimento se estrutura através de conjuntos interrelacionados de acções organizadas, denominados por esquemas (schemata). Estes esquemas incluem as rotinas, os esquemas de informação e a agenda. As rotinas são repertórios de actividades que frequentemente são utilizadas. São pequenas peças de comportamentos conhecidos, quer pelo professor, quer pelo aluno, que permitem ao professor dispor de fontes mentais para actividades mais gerais e significativas do ensino. Os esquemas de informação resultam de registos que o professor vai realizando, para utilizar quando é oportuno. Por último, a agenda é um plano mental, não visível em texto escrito, que contém os objectivos e as acções para a aula. É dinâmico e não estático, uma vez que pode ser modificado ao longo do ensino (Leinhardt et al., 1991). Segundo estes autores existem, para além da agenda, mais três formas de acesso ao conhecimento profissional dos professores: (i) o curricular; (ii) as explicações; e (iii) as representações. O guião curricular (curriculum script), é uma estrutura de conhecimento, semelhante a um esquema, que permite ao professor interpretar situações e actuar sobre elas. Este conhecimento sobre o modo como se ensina um dado tópico é cumulativo e construído ao longo da experiência do professor. Inclui 51 sequências de ideias ou passos a serem introduzidos, representações a serem usadas, notas sobre conceitos ou procedimentos que em geral criam dificuldades aos alunos. Ao contrário da agenda, é relativamente estável ao longo da aula e é revisto ou actualizado de uma forma cumulativa ao longo do tempo. Este guião será tanto mais rico e flexível quanto mais estruturar em malha, e não em sequência linear, os objectivos gerais, os sub-objectivos e as acções. As explicações são a actividade através da qual o professor comunica aos alunos o conteúdo da matéria. É um conjunto de técnicas usadas pelo professor. Não se reduz aquilo que diz ou mostra. Inclui igualmente a sequência de experiências que permite ao aluno construir uma compreensão significativa do conceito ou do processo. Assume um papel central no ensino, não sendo mais do que formas de implementar a agenda e o guião curricular.” (pág. 30-31). 1.1.3 Phronesis e Episteme Para o nosso estudo importa referir que “consideraremos que o conhecimento profissional do professor provém de quatro factores principais: a sua cosmovisão ou ideologia a sua experiência como discente os saberes académicos que adquiriu a sua experiência como docente“ (Climent, 2002, 72). Como, para este estudo, vamos trabalhar com estudantes para professores que nunca leccionaram, esta última componente do conhecimento profissional será, forçosamente, apenas embrionária. Nas relações e interligações entre a teoria e a prática é de salientar a maneira como Kessels e Korthagen (1996, 1999) vêem a forma como a teoria se relaciona com a prática. Estes autores assinalam que o século XX considerou o conhecimento teórico e abstracto superior ao conhecimento essencialmente prático (as destrezas concretas ou implícitas) para um bom desempenho em determinada actividade. Kessels e Korthagen comparam esta situação, especialmente no que concerne à interacção entre a investigação e a prática, às diferenças entre os conceitos da Grécia antiga de Episteme e Phronesis, acreditando que estes dois conceitos são relevantes para a forma como a investigação/teoria se relaciona com a prática. 52 Para Platão o conhecimento, designado por Episteme é geral, abstracto e processual. É, na essência, Universal. As proposições ou afirmações do conhecimento epistémico são de natureza geral, aplicam-se a diferentes situações e problemas e não apenas a um caso concreto e específico. Consequentemente, estas afirmações são formuladas em termos gerais e abstractos. Assim sendo, estas afirmações são tomadas como verdadeiras e, sendo verdadeiras, são intemporais e objectivas. É o conhecimento que nos permite fazer generalizações. Este é o conhecimento que tem sido tomado como o mais válido e superior, já que as situações concretas são vistas como aplicações particulares do conhecimento. Por outro lado, o conhecimento Aristotélico, a Phronesis está contextualizado e depende unicamente desse contexto. É uma sabedoria prática e não um conhecimento abstracto e universal. Trata-se de um tipo de conhecimento não teórico mas antes o seu oposto: o conhecimento sobre situações concretas. Todo este conhecimento é contextual, permitindo que os aspectos específicos da questão em causa se sobreponham ao princípio geral. Em resumo, a Episteme é a teoria que se adequa a um grande número de situações, é a teoria com “T” maiúsculo. Por outro lado a Phronesis é um conhecimento que se aplica a situações particulares e específicas, com experiências na acção, é a teoria com “t” minúsculo. Para Aristóteles não é possível conseguir uma boa prática apenas com base num sistema de princípios e regras gerais. Kessels e Korthagen acreditam que o conhecimento da prática profissional é melhor alcançado pela Phronesis do que pela Episteme e que tentar aplicar sempre as regras gerais e universais está, em última instância, condenado ao fracasso. Contudo, evidenciam que a Episteme pretende, ao início, ajudar-nos a entender problemas genéricos da situação, enquanto que a Phronesis, num segundo momento, nos ajuda a perceber melhor os pormenores da situação e encontrar um caminho útil baseado numa atenção dirigida a aspectos inerentes à própria situação concreta. Assim, e relativamente ao conhecimento profissional e à formação de professores, o caminho indicado deve ser orientado pela Phronesis. Kessels e Korthagen sugerem que, dada a existência de um fosso entre a teoria e a prática na actividade docente, torna-se necessário disponibilizar ao estudante um conhecimento não conceptual mas antes perceptivo, não relacionado com regras gerais e universais mas com a própria prática docente. 53 1.1.4 Contextualização da investigação Em síntese, ensinar a ser professor implica, para além dos aspectos da aprendizagem das matérias disciplinares, a aprendizagem dos aspectos do como ensinar e do como se inserir no espaço educativo escolar e na profissão (Ponte et al, 2000), porque conhecer profundamente os conteúdos científicos de uma especialidade, embora seja um requisito fundamental, não garante automaticamente o domínio de algumas categorias do conhecimento pedagógico de um professor, como o conhecimento curricular ou o conhecimento didáctico (Shulman, 1987; Grossman, 1990). No fundo, preparar professores é transmitir um conhecimento de diferente natureza daquele que tradicionalmente se tem vindo a transmitir ao longo de anos nos centros de formação. Preparar professores é ensiná-los a “ como ensinar”, transmitir-lhes um conhecimento que tem uma componente pessoal, de reflexão individual sobre a experiência docente (Blanco, 1998). Como vimos atrás este conhecimento específico sobre “como ensinar” que os professores desenvolvem para além do conhecimento de conteúdos matemáticos e conteúdos gerais sobre psicopedagogia é, segundo Shulman (1986), o conhecimento didáctico do conteúdo. Um conhecimento que permite transformar a matéria a leccionar em representações compreensíveis para os alunos. Ou, também, a componente dinâmica do conhecimento profissional que para Blanco, Mellado e Ruiz (1995), se gera e evolui a partir dos próprios conhecimentos, crenças e atitudes que requerem um envolvimento pessoal, cuja evolução se produz mediante um processo dialéctico entre a teoria assimilada e a prática desenvolvida, todo isto num processo de reflexão-acção. Atendase aos termos empregues por Blanco, Mellado e Ruiz (1995), que são “ se gera e evolui” quando se referem a este conhecimento. Não queremos deixar a noção que este conhecimento apenas se transmite e adquire aquando da formação inicial, a sua evolução é fundamental para uma boa prática e nunca será, portanto, um conhecimento estático e momentâneo. 54 1.2 Conhecimento Didáctico do Conteúdo Coube, como já vimos na secção anterior, a Shulman (1986) o mérito de chamar a atenção para a importância de um terceiro domínio, de algum modo a meio caminho entre o conhecimento das técnicas didácticas e pedagógicas e o conhecimento do conteúdo: o conhecimento do conteúdo pedagógico, que apresenta como a capacidade de compreensão profunda das matérias de ensino, permitindo encontrar as maneiras mais adequadas de as apresentar aos alunos de modo a facilitar a aprendizagem. Este conhecimento compreende por isso, no seu entendimento, as formas mais úteis de representação das ideias, as analogias mais importantes, as ilustrações, exemplos, explicações e demonstrações, numa palavra, a forma de representar e formular a matéria para a tornar compreensível para os alunos. O conhecimento didáctico tem por primeira vertente a disciplina a ensinar, neste caso a Matemática. Não se trata, aqui, do conhecimento da Matemática como ciência, mas da interpretação que dela faz o professor enquanto disciplina escolar. Para além dos conceitos e procedimentos fundamentais da disciplina (indicados nos respectivos programas) surgem aqui igualmente as formas de representação desses mesmos conceitos (em diversas linguagens e suportes, incluindo representações gráficas e simbólicas), bem como a perspectiva geral sobre a Matemática escolar, incluindo as conexões internas (entre diversos tópicos) e externas (com outras disciplinas e áreas do conhecimento). Ou seja, faz uma grande diferença se o professor está ou não à vontade no que respeita aos conceitos fundamentais da sua disciplina, como também, se os vê como fazendo parte de um todo integrado ou em compartimentos estanques. Faz uma grande diferença se o professor considera fundamentais os aspectos calculatórios, conceptuais ou argumentativos da Matemática, dando ênfase, em consequência, ao ensino de algoritmos, à compreensão de conceitos ou à argumentação e demonstração matemática (Ponte e Oliveira, 2002). O Conhecimento Didáctico do Conteúdo, termo introduzido por Marcelo (1993) e que utilizaremos em diante, constrói-se a partir do conhecimento do conteúdo que o professor possui, assim como do conhecimento pedagógico geral, do conhecimento dos alunos e é também consequência da própria biografia pessoal e profissional do professor. A pesquisa sobre este conhecimento, nos inícios dos anos 90, trouxe para a 55 análise do processo de aprender a ensinar uma componente de referência obrigatória. Assim, foi necessário propor as questões: como se produz o processo de transformação do conhecimento da matéria que o estudante possui em conhecimento ensinável? Em que medida o nível de compreensão que um professor tenha de uma disciplina afecta a qualidade dessa “transformação”? Em que medida a formação inicial do professor contribui para facilitar o desenvolvimento desses processos de transformação? Que diferenças existem nesses processos segundo as diferentes disciplinas e níveis educativos? (Marcelo, 1998). As respostas a estas perguntas têm vindo a ser respondidas ao longo dos últimos 15 anos, aliás o próprio Marcelo refere várias destas respostas em alguns trabalhos de 1993 nos quais destaca os trabalhos de Blanco (1991) em que são analisados, mediante entrevistas e observações, o ensino interactivo de professores de EGB (Enseñanza General Básica) com experiência e de estudantes para professores, pondo em evidência as diferenças entre uns e outros e, também, outros trabalhos de Mellado em que é analisado o Conhecimento Didáctico do Conteúdo em professores de ciências. Este tipo de conhecimento vem particularmente bem descrito por Leonor Santos (2000) quando estabelece que: O conhecimento didáctico do conteúdo depende, por um lado, de um conhecimento profundo dos conteúdos e, por outro, de métodos gerais de ensino. Não se confinando a nenhum deles, resulta da sua combinação. Através de uma compreensão profunda, flexível e aberta do conteúdo, o professor deve possuir diversas representações das ideias a transmitir, dispor de analogias, de exemplos e de explicações que assentam na compreensão dos processos de aprendizagem dos alunos e das suas concepções. Deve compreender o que torna fácil ou difícil a aprendizagem de um dado assunto, quais as concepções e preconceitos que o aluno traz consigo e quais as suas implicações para a aprendizagem de um dado tópico. É o conhecimento didáctico do conteúdo que permite ao professor transformar o seu saber académico numa forma compreensível para o aluno. É neste conhecimento que reside a diferença entre o saber do professor de uma dada disciplina daquele que desenvolve ou trabalha nessa área do saber. Desenvolvendo o conceito de conhecimento didáctico do conteúdo, Shulman (1993) considera que este não é apenas um repertório de múltiplas representações de um dado assunto. Esta forma de conhecimento é caracterizada por “uma forma de raciocínio que é facilitadora da geração das transformações, o 56 desenvolvimento do raciocínio pedagógico” (Shulman et al., 1987, 115). Shulman desenvolve assim um modelo de raciocínio e acção pedagógicos onde inclui: — A compreensão dos objectivos a ensinar e de outras disciplinas; — Uma transformação, onde considera a interpretação crítica da diversidade de materiais já existentes disponíveis ao professor; o desenvolvimento do referido repertório de representações, metáforas, analogias; a selecção do método de ensino e da organização da aula e a adaptação destes aspectos às características específicas dos alunos com que no momento está a trabalhar; — O ensino propriamente dito; — A avaliação enquanto se desenvolve o próprio ensino e após este; — A reflexão que ocorre quando planifica, durante o ensino e na revisão e avaliação sobre o que foi feito; — Uma nova compreensão na qual ocorre o crescimento do saber sobre os objectivos do ensino, a matéria ensinada, os alunos e sobre si próprio. (pág. 32-34) Esta forma de descrever o conhecimento que permite ao professor exercer apropriadamente a sua profissão não tem estado isento de críticas, entre outras, destacamos as de Azcárate (1998) que, referindo-se ao conhecimento didáctico do conteúdo, afirma que o problema não reside em transformar um conhecimento noutro mais acessível, mas sim em elaborar um conhecimento diferente das disciplinas, um conhecimento profissionalizante da Matemática que capacite o professor numa intervenção didáctica fundamentada. O conceito de Shulman, segundo esta autora, reflecte uma visão muito parcial e simplificadora do saber e capacidades postas em jogo pelo professor face ao ensino e aprendizagem do conhecimento matemático. A questão de base provém de considerar como referencial de partida a epistemologia da própria Matemática no desenvolvimento de um conhecimento que tem características próprias e diversas desse referencial (Azcárate, 1999). Esta autora questiona igualmente até que ponto é legítimo diferenciar analiticamente o conhecimento profissional em diferentes componentes, que se configuram como separadas, se o entendermos como um todo integrado cujo sentido de integração está definido pela sua finalidade: o ensino da Matemática. 57 Tomando o conhecimento didáctico do conteúdo na versão de Shulman (1986) ou de Blanco, Mellado e Ruiz (1995) que aqui já descrevemos e outros que não descreveremos, tais como Reynolds (1991), Marks (1990), Wilson e outros (1987) e todas as críticas associadas a uns e a outros podemos liminarmente concluir que os estudantes para professores não podem ter adquirido durante a sua história académica, e também não o farão em um ano de práticas, todos os instrumentos e conhecimentos necessários ao desempenho da profissão. Esta mesma ideia é obtida como conclusão nos estudos de Brown e Borko (1992). Segundo as autoras o conhecimento didáctico consiste na compreensão da forma de representar os tópicos e questões disciplinares de modo apropriado para alunos de diversos tipos de interesses e níveis de capacidades, concluindo que todos estes aspectos estão pouco desenvolvidos nos jovens professores. Os conceitos prévios, regras de construção e adjectivos comparativos poderão ser o ponto de partida obtido durante a formação do estagiário. Mas o conhecimento dos conteúdos científicos não garante automaticamente o domínio de algumas categorias do conhecimento pedagógico do professor, tal como o conhecimento curricular ou o conhecimento didáctico (Shulman, 1987; Grossman, 1990). O princípio que norteia toda a formação de um estagiário leva a equacionar a forma como se podem desenvolver as suas aprendizagens é uma importante condição para se analisar o modo de concretizar a formação inicial de professores (Ponte et al, 2000). O mais importante será saber quais os processos e dispositivos que os podem ajudar mais rapidamente a ultrapassar essas limitações, assumindo um conhecimento profissional e uma capacidade de pensar, em termos educativos, suficiente para um adequado desempenho profissional (Ponte, 2001) . De qualquer forma, tem sido positivo dar ênfase ao Conhecimento Didáctico do Conteúdo, não só pelas oportunidades que oferece para esclarecer o processo de aprender a ensinar, mas também porque, uma vez estabelecida a sua importância para a formação dos professores, esse conhecimento se converte em critério apropriado para avaliar a qualidade das experiências oferecidas aos professores em formação para adquirir o referido conhecimento (Marcelo, 1998), ou bem porque chamou a atenção para a quantidade de variáveis que determinam o conhecimento profissional do professor e que a complexidade deste conhecimento pode, por si apenas, justificar as dificuldades apresentadas pelos estudantes para professores para aprenderem a ensinar (Blanco, Mellado e Ruiz, 1995). 58 Nesta linha de pensamento pensamos que o mesmo se aplica ao conhecimento profissional do professor que é estruturado por diversos elementos. Dois deles, além do Conhecimento Didáctico do Conteúdo, são o Desenvolvimento Profissional que é a evolução das concepções bem como a coerência entre as verbalizadas e as efectivamente utilizadas na acção e, também, a Identidade Profissional, isto é, o conceito que engloba imagens que o estudante ou o professor concebem, num exercício de introspecção, que lhes permitem referenciarem-se como elementos de um grupo sócio-cultural de características bem diferenciadas. Essas imagens, como de resto acontece com todo o conhecimento, são referenciais. Segundo Christiansen e Walther (1986), construímos as nossas imagens ou representações dos objectos através da nossa actividade e, por sua vez, estas imagens servem para a nossa orientação no meio ambiente. Assim, a génese das imagens é regulada pela actividade. À medida que trabalhamos com um dado objecto diversas imagens vão-se definindo, modificando, diferenciando e articulando. Além disso, as imagens dos objectos regulam a nossa actividade na medida em que permitem a antecipação do desenrolar dos processos (Ponte e Oliveira, 2002). Mas, como referido por diversas vezes, as contingências deste tipo de trabalho obrigam-nos a estreitar os aspectos a observar. Pelo dito abordaremos apenas aspectos relativos ao Conhecimento Didáctico do Conteúdo. Para melhor apresentação dos resultados deste trabalho adoptaremos a diferenciação feita por Climent (2002) de conhecimento didáctico do conteúdo referido ao ensino, que inclui conhecimentos e recursos próprios de como se ensina, e conhecimento didáctico do conteúdo referido à aprendizagem, que inclui o conhecimento dos aspectos próprios de como o aluno aprende. Já se sabe há muito tempo que se aprende matemática principalmente através da tomada de contacto com exemplos em vez de ser directamente à custa das definições. Efectivamente, é apenas pelos exemplos que as definições têm algum sentido (Watson e Mason, 2002). Portanto faz sentido considerar os exemplos como elemento do conhecimento didáctico do conteúdo que faz a ponte entre a forma como o professor ensina e a forma como os alunos aprendem, isto é, algo que une os dois pólos deste processo de ensinar alguém que aprende. 59 2. Esquemas Conceptuais Como já referimos atrás no capítulo A. Introdução, um dos aspectos principais deste trabalho assenta na noções de “conceito” e, relacionado com ele, também os conceitos de “esquema” e “estrutura cognitiva”. Estes termos são fundamentais na medida em que é sobre eles que pesa a descrição do conhecimento matemático evidenciado por determinado individuo em determinado momento. Esta afirmação parece-nos pacífica quando o indivíduo em questão é um aluno ou um estudante para professor de matemática. 2.1 Construção do Conceito A necessidade de dar um sentido preciso a estes e outros termos já se mostra evidente nos trabalhos de Skemp (1971) em que o autor se encarrega de definir e esbater ambiguidades no sentido dos termos por ele empregues quando explica a forma como os indivíduos constroem conceitos em geral mas também, em particular, como constroem conceitos matemáticos. Os termos “conceitos” e “esquemas cognitivos” podem por agora ser compreendidos no sentido dado por Skemp (1971) em "The Psychology of Learning Mathematics" onde o autor escreve sobre a construção de conceitos em geral e da construção de conceitos matemáticos em particular: Segundo o autor consideraremos os conceitos como adaptações a estruturas conceptuais chamadas esquemas e um conceito é um objecto puramente mental e requer, para a sua formação, um certo número de experiências que têm algo em comum e que, por abstracção, consciencializamos as suas semelhanças. Deste trabalho de Skemp podemos constatar que a construção de um conceito é feito à custa da identificação, por abstracção, do que entre várias experiências se mantém inalterável ou, então, o que formalmente for comum a todas essas experiências, situações ou descrições. Estas características tendem a permanecer e persistir na memória para lá da recordação de uma apresentação particular da experiência. O resultado, afirma, é um objecto puramente mental e é produzido por processos cognitivos, são adaptações de estruturas conceptuais, esquemas, às quais chama conceito. 60 Nos anos que decorrem entre 1988 e 1995 um outro autor, Duval, desenvolve as suas próprias explicações com base nos aspectos teóricos mais importantes de Piaget e Skemp. Neste contexto a aquisição de um conceito dá-se no momento em que o indivíduo coordene, sem contradições, as diferentes representações do objecto matemático. A implicação construtivista é evidente, a estrutura conceptual estará, desta forma, em permanente construção. Por outro lado Tall e Vinner (1981) assinalam que adquirir um conceito significa construir um esquema conceptual do mesmo. Desta forma introduziram dois termos que definiram como a “imagem do conceito” e a “definição do conceito”. Para uma aquisição da definição do conceito podemos usar o nosso quotidiano para introduzir exemplos e usá-los de forma a construir a imagem do conceito (Vinner, 1991). A aquisição de um esquema conceptual requer que se associem certos significados à palavra que designa o conceito: imagens mentais (qualquer classe de representação: forma simbólica, diagrama, gráfico, etc), propriedades, procedimentos e experiências desenvolvidas associadas ao conceito (Azcárate, 1995; 1997) DEFINIÇÃO ESQUEMA CONCEPTUAL O esquema conceptual está formado por exemplos do conceito, não-exemplos, procedimentos a ele vinculados, recordações de experiências com ele, propriedades, etc. (Calvo e Azcárate, 2001). Os atributos relevantes de um conceito são as características que um objecto deve possuir para poder ser considerado um exemplo desse conceito (Wilson, 1990 ; Calvo e Azcárate, 2001). A Metáfora do Andaime ilustra de forma precisa o papel destes termos na actividade matemática de um indivíduo. Na construção da imagem de um conceito a definição tem o papel equivalente ao de um andaime durante a construção de um edifício mas, depois de construído o edifício, o andaime pode ser retirado porque o edifício já não necessita do seu auxilio na sustentação. Assim, o papel da definição aparece como o suporte para a construção da imagem do conceito que, uma vez construída, é ela a que se utiliza e dispensa a definição do conceito. 61 No âmbito deste trabalho, o estudo do conceito de função é utilizado como forma de observar a prática pedagógica do estagiário e, pela análise da exemplificação evidenciada, pensamos poder aferir as qualidades e características do desempenho profissional neste ano de formação. Outros trabalhos se seguiram que escapam ao âmbito deste trabalho, seria praticamente impossível referir exaustivamente toda a bibliografia existente sobre este tema. Contudo parece nos importante destacar os trabalhos de Vinner com muitos outros investigadores, “o simbolismo e proceitos” de Tall e Gray já nos anos 90 e, ultimamente duas teorias muito interessantes desenvolvidas por Sfard A. (1992) com a noção de “interiorização, condensação e coisificação” e “construção reconstrução do conceito” com encapsulação de Ed Dubinsky (1996) com particular interesse para a sua teoria APOS (2000). Nesta investigação a aquisição do conceito será baseada num esquema simples que, na Metodologia, também será orientador da construção do sistema de categorias. É uma descrição muito intuitiva que assenta nos seguintes passos: Aquisição do conceito Contacto Inicial Primeiras Manipulações Dúvidas nos seus Contornos Relações com outros conceitos existentes Aplicações do Conceito ao Real 62 2.2 Exemplificação de Conceitos De início, para definição de exemplo, poderemos utilizar, segundo o Dicionário da Língua Portuguesa 7º Edição da Porto Editora, ”Palavra ou facto que serve para concretizar a verdade de uma regra ou afirmação” Relativamente á exemplificação convém reforçar o seu papel no objectivo de criar ligações e relações entre conceitos matemáticos. Esta perspectiva incluída no NCTM de 2000 vem descrita: “O pensamento matemático envolve a busca de ligações e, provocar ligações constrói uma compreensão matemática. Sem ligações os estudantes têm que aprender e memorizar demasiados conceitos isolados e capacidades. Com ligações, os alunos constroem novas aprendizagens baseadas em conhecimentos anteriores.”, podemos ver as implicações deste estabelecimento de ligações no artigo “Conections within Mathematics” (David, H. e Shriki, A.) onde os autores expõem, com vista à transmissão daquela perspectiva, a sua crença na necessidade de existência de uma “meta percepção” matemática por parte dos professores. Qual a real importância da definição formal na exemplificação? Qual será mais importante na exemplificação, a definição do conceito ou o esquema conceptual do conceito? Como nos apropriamos do conceito? Como “amadurece” e se desenvolve? Com base num processo descrito pela metáfora do andaime? Existem outras formulações, segundo Meeham, M. (2002) a exemplificação pode provocar conflitos nos estudantes que obrigam a um re-alinhamento entre a imagem do conceito e a definição formal do conceito que irá provocar uma reestruturação na imagem do conceito, no seguimento do que atrás se referiu como amadurecimento do conceito. Pode extrapolar-se este processo circular para o desenvolvimento do conhecimento do conteúdo do professor estagiário? Além disso, o conhecimento didáctico do conteúdo inclui: as formas mais úteis de representar os conteúdos, as analogias mais eficazes, ilustrações, exemplos, explicações e demonstrações - resumido: as formas de representar e formular a matéria de forma a torná-la compreensível aos outros (Shulman, 1986, 9). 63 Para este trabalho tem especial interesse um artigo de Tall e Thomas (1989) onde é proposta a noção de “organizadores genéricos” que têm como propósito ajudar o estudante na abstracção do conceito mais geral conseguida à custa da exemplificação e contraexemplificação. Vital é a importância que os autores dedicam ao uso de contraexemplos. Também aqui se torna importante referir que já Bakar e Tall (1991) se referiam a protótipos mentais: “ A nossa hipótese é de que os estudantes desenvolvem “protótipos”1 , tais como uma função é como y = x, ou um polinómio, ou 1/x, ou um gráfico sinusoidal. Quando lhes perguntamos se um gráfico é uma função, na ausência de uma definição operatória, a mente tenta responder raciocinando com protótipos mentais” (pág. 40). E, no caso concreto das funções, não só os alunos constroem “protótipos”, já em Hitt (1994;1998) podemos apreciar que os professores de matemática também têm problemas com o conceito de função. Pelo atrás dito, decorrem duas afirmações, que não sendo verdades categóricas, nos parecem pacíficas de aceitar. - Pela exemplificação (exemplos e contra exemplos2) se ajuda o aluno a construir a estrutura mental do conceito. - Pela exemplificação utilizada pode-se observar o conhecimento didáctico do conteúdo no jovem professor. Para reforçar a primeira afirmação usamos o termo “exemplo” para nos referirmos a um amplo espectro de géneros matemáticos tais como ilustrações de conceitos, técnicas de demonstração, problemas, objectos matemáticos que satisfazem uma dada condição, etc. (Watson e Mason, 2002). Podemos, se quisermos, distinguir entre duas grandes classes de exemplos: os essencialmente indutivos, aqueles que apontam para algo mais geral, os que são particularizações de uma generalidade. Usamos estes exemplos para personificar, ou materializar, conceitos abstractos e mostrar procedimentos gerais, o seu uso é uma prática pedagógica muito comum que facilita a 1 Protótipos: são modelos originais sobre os quais se materializa um novo padrão e do qual se retiram representações ou cópias do mesmo tipo. São modelos básicos que possuem todas as características essenciais do produto reproduzido 2 O papel dos exemplos e dos contra exemplos no processo de construção de um conceito é o seu papel na visualização das propriedades definidoras desse conceito. È um processo “vivo” onde não se pode atestar que o temos ou não o conceito, na realidade vamos adquirindo distintas aproximações dele. Assim, para uma criança, uma galinha não é uma ave porque quase não voa e um golfinho é um peixe. Com isto queremos dizer que as propriedades não se amadurecem todas ao mesmo tempo e podemos ter imagens mentais incompletas. 64 abstracção por parte do aluno; depois temos outros exemplos, aqueles a que chamamos exercícios. Não são indutivos, antes cumprem um papel ilustrativo e orientados para a actividade prática do aluno (Rowland et al. 2003). A segunda afirmação pode ser suportada pela forma como utilizamos a exemplificação. Usando as duas classes de exemplos descritas, a selecção dos exemplos por parte dos professores não é trivial nem arbitrária, a forma de dificuldade gradual e crescente é geralmente bem compreendida, assim, o sucesso experimentado pelos alunos através de exemplos rotineiros preparam-nos para atacarem outros mais desafiadores (Rowland et al. 2003). Além do mais, a utilização de exemplos pode ser ou não acertada, promover ou não boas aprendizagens. Portanto estamos interessados em criar boas relações entre linguagem e compreensão activa, isto é, relações que são efectivas em dirigir os alunos para formas úteis de compreenderem a matemática (Watson e Mason, 2002) através de exemplos que o professor utiliza. 65 3. Conceito de Função 3.1 Introdução Quando se aborda um conceito em Matemática, uma das formas de fazer é ter sempre em conta a abordagem Histórico-Epistemológica. Quando confrontados com qualquer conceito põe-se imediatamente de manifesto que ao longo do seu desenvolvimento se sucederam perspectivas diversas. A evolução do conceito é em forma de etapas, se em determinada época uma formulação do conceito era considerada correcta, posteriormente, seria abandonada e substituída por outra. A análise Histórico-Epistemológica de determinado conceito não se usa em Matemática para o seguir historicamente (cronologicamente), mas antes para concluir sobre o seu ensino e aprendizagem. Aliás, este tipo de análise prende-se com os paralelismos encontrados entre a evolução Histórica dos conceitos e as dificuldades com que se enfrentam os estudantes no seu próprio percurso escolar. Esta abordagem dos conceitos matemáticos permitiria, assim, desenvolver modelos didácticos que tenham em conta as condições essenciais para do seu ensino e aprendizagem. O conceito de função joga um papel particular nesta investigação. O objecto de estudo desta investigação não é o conceito de função em si, reiteramos o que já foi afirmado no Capítulo Introdução, poderíamos utilizar qualquer um dos conteúdos das programações de 10º ou 11º anos mas a escolha do conceito de função como veículo de investigação obedeceu a critérios que explicaremos no capítulo dedicado à metodologia. 3.2 Evolução do conceito de Função O conceito de função tem sido, nas últimas décadas, considerado fundamental no ensino e aprendizagem da matemática. É certo que o grosso da atenção dada ao assunto versa, sobretudo, relativamente às dificuldades de aquisição deste conceito por partes dos alunos e, também, todos os obstáculos e concepções alternativas que todos os dias são evidenciados. Contudo esta atenção não se manifesta apenas naquela vertente, uma grande maioria das investigações feitas sobre a aquisição de conceitos e evolução de estruturas cognitivas nos alunos é feita com base neste conceito. Um número muito 66 significativo de investigadores dedicou muita atenção e publicaram profusamente sobre o conceito de função e aspectos com ele relacionado. Já referimos alguns trabalhos de Cármen Azcárate (1995, 1997), mas também, obviamente, de David Tall (1981, 1989), Shlomo Vinner (1991), Phill Demarois (1996, 1999), Anna Sierpinska (1988) , Ed Dubinsky (1996, 2000), Ann Sfard (1992) e Eduard Gray (1994) cujos trabalhos sobre a construção de conceitos se baseiam quase sempre no conceito de função. Da revisão bibliográfica feita chamou-nos a atenção a variedade de formas de tratar este tema e o número de investigações orientadas no sentido de aclarar pontos e pormenores relacionados com aspectos ou sub temas do conceito de função. Não é nossa intenção fazer um relato extensivo dos actuais interesses e linhas de investigação, contudo há uma série de trabalhos que nos pareceram poder dar uma base orientadora à metodologia empregue para o estudo que se desenvolve neste trabalho. No início da década de noventa estudava-se a aquisição do conceito de função segundo duas dimensões diferentes: em profundidade e em amplitude. Este conceito era tanto mais aprofundado pelo aluno quanto maior fosse o grau de abstracção que ele pudesse conseguir e, pelo outro lado, seria mais amplo se o aluno pudesse desenvolver e inter relacionar diferentes representações do conceito de função. Nesse tempo investigava-se o modo em como a imagem do conceito no aluno podia ser descrito segundo estas duas dimensões (DeMarois e Tall, 1996). Em 1996 Phill DeMarois e David Tall apresentaram a sua visão da forma como se constrói o conceito de função no aluno, bem como o modo de descrever a forma como esse conceito vai sendo compreendido. O modelo apresentado assenta nos termos Camadas e Facetas. O termo facetas destina-se a descrever a dimensão relativa à amplitude do conceito de função, enquanto o termo camada se destina a descrever a dimensão relativa à profundidade com que o conceito de função é obtido pelo aluno. O que nos interessou neste modelo foi o facto de se destinar exclusivamente ao conceito de função, enquanto que os outros modelos referidos em 2.1 se debruçam sobre a aquisição de conceitos em geral. Por outro lado, visto que neste estudo iremos recorrer ao conceito de função como veículo que nos permite analisar a exemplificação dos quatro professores estagiários, pensamos ser este o modelo mais adequado nesta investigação. 67 O termo faceta deve ser entendido como “qualquer um dos lados ou aspectos” e o termo camada como “uma das várias capas ou estratos”. A designação das várias camadas variou desde a sua primeira apresentação em 1996 até à designação apresentada em 1999. Tomaremos esta última por supormos que será fruto do amadurecimento por parte dos investigadores. Com um crescente grau de profundidade teremos Pré-procedimento, Procedimento, Processo, Objecto e Proceito. A descrição detalhada de cada uma das camadas não cabe neste trabalho mas poderá ser consultada em DeMarois e Tall, (1999). Contudo o termo proceito (Gray e Tall, 1994) é um termo que merece ser descrito pela importância no que respeita à descrição e construção de conceitos. Proceito é uma simbiose entre três coisas: um processo, um conceito e um sinal. Assim “2+3” inclui o processo de adicionar, o conceito de soma e o sinal + que representa tanto o conceito como o processo. No que concerne à camada mais profunda deste modelo, o proceito apenas é alcançado pelos estudantes que evidenciam uma flexibilidade em ver e manipular uma função tanto como um processo como um objecto quando situados numa situação problemática (DeMarois e Tall, 1996). Já relativamente às facetas consideramos muito importante descrevê-las, isto porque pensamos utilizá-las para integrar o sistema de categorias, mais propriamente para a análise do material recolhido, esse sistema será descrito no Capítulo D. Metodologia. As Facetas estudadas em DeMarois e Tall, (1999) incluem a notação da função, o uso coloquial da máquina de funções como caixa de imput e output, numérica (tabelas) e geométrica (gráficos) e incluem também a verbal e a escrita. O modelo poderá ser representado como um disco dividido em fatias, as facetas e de sectores circulares concêntricos, as camadas, conforme a figura 1. 68 Figura 1 Este modelo ainda suporta as relações entre as várias facetas. As quatro facetas, Numérica, Simbólica, Coloquial e Gráfica possuem ligações que poderão, ou não, ser evidenciadas se o estudante realiza as ligações entre as várias facetas. Numérica (tabelas) Simbólica (equação) Geométrica (gráficos) Coloquial (máquina de output e imput) Figura 2 Interessa-nos este tipo de modelo porque se adequa ao nosso estudo de forma muito particular pois fornece as perspectivas adequadas à observação e análise de qualquer processo de exemplificação que se apresente num contexto de conceito de função. 69 Porém, no nosso anseio de recolher dados e tentativa de descrever situações não perdemos a noção de que é impossível saber o que os estudantes realmente pensam. Tudo o que se pode fazer é ver o que eles conseguem atingir, dizer e fazer (Asiala et al, 1996). 3.3 Análise do tema “Funções” segundo os Programas Curriculares dos 10º e 11º anos. O tema “Funções” é um conteúdo que atravessa todo o percurso escolar de um aluno do ensino secundário em Portugal. Tem uma importância tal que lhe são dedicados três trimestres, um em cada um dos três anos do secundário, nos 10º, 11º e 12º anos. Interessa, portanto, fazer uma análise mais detalhada para que se possa melhor compreender a importância deste tema, quais os conteúdos a tratar nos 10º e 11º anos e a profundidade e metodologias a considerar. As articulações entre os conceitos dentro de cada conteúdo ficam plasmadas em diagramas conceptuais. Pensamos que desta análise resultará uma imagem de qual deverá ser o tratamento a dar aos temas e poder enquadrar aquele que foi dado pelos quatro professores estagiários aos seus alunos. O programa curricular referente à disciplina de MATEMÁTICA A do 10º ano do ensino secundário, na sua reformulação de 2003, indica no que concerne ao capitulo das Funções que: “A abordagem das funções reais considerará sempre estudos dos diferentes pontos de vista – gráfico, numérico e algébrico – sobre tipos simples de funções, desde as algébricas inteiras (que são tratadas no 10º ano), passando pelas fraccionárias e acabando nas transcendentes – Exponenciais e logarítmicas ou trigonométricas.” (pág. 2), e segue “ Os conhecimentos sobre funções, indispensáveis para a compreensão do mundo em que vivemos, vão ser ampliados com base no estudo analítico, numérico e gráfico devendo privilegiar o trabalho intuitivo com funções que relacionam variáveis da vida corrente, da Geometria, da Física, da Economia ou de outras disciplinas. Em particular faz-se o estudo detalhado de algumas funções polinomiais e da função módulo e resolvem-se analítica, gráfica e numericamente 70 algumas equações e inequações. “ (pág. 28) e também “Este tema tem uma ênfase muito grande na ligação entre as fórmulas e as representações geométricas. Esta ligação é muito importante para todos os que utilizarem matemática. A capacidade de as relacionar é uma capacidade fundamental para o mundo de hoje e do futuro e assim este tema deverá fornecer uma formação para a vida toda tão básica como a tabuada.” (pág. 28-29). Por seu lado o programa curricular referente à disciplina de MATEMÁTICA A do 11º ano do ensino secundário completa um pouco mais os esquemas conceptuais no âmbito das funções. “Tal como no 10º ano privilegiam-se funções que relacionam variáveis com significado concreto. As operações com funções são abordadas neste Tema. Serão estudadas funções inversas e funções compostas. As noções de taxa média de variação e de taxa de variação/derivada desempenham um papel central neste Tema, sendo introduzidas recorrendo a um uso informal da noção de limite. O conceito de taxa de variação é importante para as disciplinas de ”Economia” e ”Física e Química” pelo que é vantajoso que seja explorado em coordenação com estas disciplinas, nos respectivos cursos gerais. A utilização de exemplos concretos dessas disciplinas, a realização de actividades comuns ou a leccionação de algum aspecto numa dessas disciplinas para posterior aprofundamento na disciplina de Matemática são algumas das possibilidades que se oferecem aos professores.” (pág. 5). De um ponto de vista abrangente, as considerações gerais que este programa curricular (referente à disciplina de MATEMÁTICA A do 10º ano do ensino secundário) faz no início sobre a generalidade dos conteúdos, e com as funções em particular, prende-se com as necessidades que se presume um ensino secundário de qualidade deve suprir, “Um cidadão com formação secundária necessita mais de noções que de notações para enfrentar as situações que precise de compreender (e esclarecer) e os problemas que tenha de resolver.” (pág. 5). As noções referidas são sem dúvida conceitos ou suas construções que este estudo ilustra. Se nos debruçarmos mais atentamente em aspectos mais particulares, isto é, no que é importante em termos de Conteúdos e Indicações Metodológicas destes programas curriculares, podemos ressaltar: 71 3.3.1 Conteúdos 10º Função, gráfico e representação gráfica. Estudo intuitivo de propriedades das funções e dos seus gráficos. Resolução de problemas envolvendo funções polinomiais. 11º Resolução de problemas envolvendo funções ou taxa de variação. Estudo intuitivo de propriedades das funções racionais e dos seus gráficos. Conceitos intuitivos de limite, de +∞ e de -∞. Noção de taxa média de variação e seu cálculo. Noção de taxa de variação e sua obtenção. Interpretação geométrica da taxa de variação. Noção de derivada com base na intuição de limite. Constatação com base em argumentos geométricos das relações entre o sinal da derivada e a monotonia da função e os zeros com os extremos da função. Funções definidas por ramos. Soma, diferença, produto e quociente de duas funções. Composição e inversas de funções. 3.3.2 Indicações Metodológicas 10º Para todos os tipos de funções devem ser dados exemplos a partir de questões concretas (tanto de outras disciplinas que os estudantes frequentem — Física, Química, Economia, etc. — como de situações reais — por exemplo de recortes de jornais). Particular importância deverá ser dada a situações problemáticas, situações de modelação matemática e a exemplos de Geometria, … As propriedades sugeridas são: domínio, contradomínio, pontos notáveis (intersecção com os eixos coordenados), monotonia, continuidade, extremos (relativos e absolutos), simetrias em relação ao eixo dos YY e à origem, limites nos ramos infinitos. O estudo das transformações simples de funções deve ser feito tanto usando papel e lápis como calculadora gráfica ou computador; a função f tanto pode ser dada a partir de um gráfico como a partir de uma expressão analítica. 72 Deve ser dada ênfase especial à resolução de problemas usando métodos numéricos e gráficos, nomeadamente quando forem usadas inequações. A resolução analítica de problemas deve ser sempre acompanhada da verificação numérica ou gráfica. 11º Pretende-se que os estudantes recordem propriedades das funções e apreendam intuitivamente o conceito de taxa de variação de preferência num contexto de modelação matemática… como boas oportunidades para discutir as noções de domínio de funções nos contextos das situações por elas modeladas. O conceito de limite, a ser formalizado mais tarde, deve ser utilizado de forma intuitiva (incluindo o de limite lateral esquerdo e direito). Neste contexto devem ser introduzidos os símbolos +∞ e -∞, devendo chamar-se a atenção para o facto de não serem números reais, mas apenas símbolos com um significado preciso. No caso da função inversa os estudantes precisam de analisar os casos em que será possível inverter uma função (poderá ser introduzida noção de injectividade, apenas como noção auxiliar) e devem constatar a relação entre os gráficos de uma função e da sua inversa. As articulações de todos os aspectos relativos às funções que em cima referimos traduzem-se de forma directa nos livros de texto de 10º e 11º anos adoptados pela Escola Secundária D. Sancho II de Elvas. Assim sendo, e para melhor visualização, seguem-se os mapas conceptuais de tudo o que sobre funções terá que ser leccionado, e objecto de exemplificação, por parte dos professores estagiários. Para uma melhor visualização de todo o processo de leccionação dos temas sobre funções, seguem-se os mapas conceptuais em apreciação: 73 74 75 76 77 78 79 3.4 Comparação entre os Sistemas de Ensino Português e Espanhol. Os conteúdos relativos ao conceito de Função tratados neste estudo destinam-se a alunos de 10º e 11º anos, isto é, alunos de 16 e 17 anos. Os 10º e 11º anos são os dois primeiros anos do ciclo, o Ensino Secundário, que compreende três anos, até ao 12º ano, sendo um ciclo que já não está integrado no Ensino Obrigatório do Sistema de Ensino Português e que antecede a entrada em uma de três possibilidades: o mundo laboral, Cursos de Especialização Tecnológica ou o Ensino Superior. Comparativamente ao Sistema de Ensino Espanhol, estes tês anos equivalem ao último ano do Ensino Básico Obrigatório e aos dois anos de Bachillerato. Assim sendo, o 10º ano do Ensino Secundário corresponde ao 4º da Educación Secundaria Obligatoria e o 11º ano do Ensino Secundário corresponde ao 1º de Bachillerato. Se compararmos as alternativas dos dois sistemas a nível de Ensino Secundário (16;17;18 anos) e Bachillerato (17;18 anos) verificamos que são muito semelhantes. Nos dois sistemas os alunos podem escolher entre percursos de carácter marcadamente científico, humanístico, tecnológico, artístico ou profissional. No sistema português existem três programas diferentes de Matemática, Matemática-A, Matemática-B e a Matemática Aplicada às Ciências Sociais. Os conteúdos relativos ao conceito de função que figuram neste estudo referem-se à programação relativa à Matemática-A, à programação relativa aos percursos científicos que dão acesso a um prosseguimento de estudos superiores universitário ou politécnico. O capítulo relativo às Funções de 12º ano Matemática-A contempla as funções exponencial, logarítmica e trigonométricas aprofundando no cálculo, limites notáveis e funções derivadas com vista a uma aplicação à resolução de problemas e a situações da vida real. 80 C. Escolha e Interesse do Tema Relembremos os termos “conceitos” e “esquemas cognitivos” compreendidos no sentido dado por Skemp (1971) em "The Psychology of Learning Mathematics" onde se referem as experiências que possuem algo em comum e que promovem a abstracção que foi tratado no ponto B-2. Esquemas conceptuais. As experiências referidas estarão, em determinadas ocasiões, ligadas aos exemplos que o professor proporcionará nas suas aulas. Assim, se as definições são importantes para a estrutura do conceito não menos importantes serão os exemplos para a construção coerente dessa estrutura A necessidade de uso de exemplos parece-nos óbvia pois torna-se difícil que os alunos possam aprender com base exclusiva nas definições, são os exemplos e contraexemplos que ajudam a perceber e matizar as definições dos conceitos (Orton, 1990). Esta necessidade traduz, em parte, o que nas aulas de qualquer professor de matemática ocupa uma substancial fatia do tempo disponível. Um dos objectivos do ensino da matemática é a transmissão de conteúdos programáticos estipulados. Mas não tentar ir mais além é cercear a finalidade do ensino da disciplina. Assim, mais que a transmissão de conteúdos, devemos transmitir conceitos e esquemas cognitivos para que a matemática faça sentido e, em última análise, se possa tornar aplicável e útil. A exemplificação encerra em si mesma as duas faces da mesma moeda: se por um lado tem o papel esclarecedor, por outro, se deficiente, pode criar problemas graves de todos conhecidos – erros de conceito, concepções alternativas, obstáculos cognitivos, etc. Assim sendo, não é de estranhar que a forma de transmissão de conhecimentos seja, por parte do professor, um processo que requer todo o cuidado. Perante esta assumpção impõe-se uma escolha de metodologia. A decisão por uma ou outra metodologia é dos assuntos por demais estudado até aos dias de hoje. Não o iremos fazer, mas hoje uma dessas metodologias mais preconizadas é a Resolução de Problemas (R. P.). Contudo, qual a percentagem de professores que baseia o desenvolvimento do seu método de ensino na RP? Pelo menos em Portugal essa percentagem não deve ser muito 81 alta. Por outro lado, se focarmos apenas os três últimos anos do ensino pré universitário, a RP pode constituir um sério problema a muitos professores. Além disso, nem todos os professores apresentam uma tendência investigativa, talvez uma grande parte continue apresentando uma tendência tradicional. Tendência tradicional e tendência investigativa, bem como espontaneísta e tecnológica, são adaptações à educação matemática utilizadas por Climents (2002), Carrillo e Contreras (1993, 1994,1995,1998) das tendências de professores apresentadas por Porlán (1992). Consequentemente, se pretendermos estudar o conhecimento profissional, ou mesmo o desenvolvimento profissional, de um professor não investigativo, como se poderá fazer? Forçá-lo a resolver problemas seria retirá-lo do seu ambiente e estudá-lo numa envolvente artificial. Do meu ponto de vista, existe um denominador comum a qualquer uma das quatro tendências que é a forma de exemplificação. Numa interpretação diferente da usual até se pode considerar a RP como uma forma de exemplificação, complexa e completa no seu objectivo mas, contudo, consideramo-la uma forma de exemplificar. Como encaixa uma situação de RP na exemplificação de um conceito? Contreras (1998) na sua tese de doutoramento indica-nos, entre outras, as definições de Kantowski (1981) “ Um problema é uma situação que difere do exercício em que o resolutor tem um procedimento ou algoritmo que o conduza com certeza à solução” (pág.113), Blum e Niss (1991) “ Uma situação que envolve certas questões abertas que desafiam intelectualmente alguém que não possui imediatamente métodos/procedimentos/algoritmos, etc. directos suficientes para responder “ (pág. 37) ou então para Karl (1989) “ A resolução de problemas é o processo de aplicação dos conhecimentos previamente adquiridos a situações novas e não familiares “ (pág. 471). Blanco, (1993) propõe para definição de Problema, neste caso de “investigação matemática”, como “Sendo problemas directamente relacionados com conteúdos matemáticos, cujas proposições podem não conter nenhuma estratégia para representálos, e sugerem a busca de algum modelo para encontrar a solução. Nestas actividades são usuais expressões como: Provar que… Encontrar todos os… Para que…é… . Este tipo de problemas costuma associar-se com actividades que implicam conceitos difíceis 82 e um alto conhecimento matemático,…”. Segue o exemplo: Provar que se a soma dos três termos de uma progressão aritmética é 36, então o termo médio vale 12. Concordamos com Blanco em que um problema possa ser um exemplo de aplicação de conceitos dentro de uma situação particular. No fundo uma situação particular que envolva um determinado conceito será sempre um exemplo. No quotidiano o nome será exemplo ou exercício, consoante a situação é apresentada aos alunos resolvida ou é apresentada por resolver. Para nós o exemplo incluirá ambas as apresentações. Note-se que, ligado a um problema, está sempre associada a sua demonstração ou a sua prova de resolução, é aqui que impera a necessidade de utilizar conceitos associados à natureza do problema. Portanto, será um exemplo de conceitos ou, então, onde aplicar determinado(s) conceito(s). Digamos que o problema é uma hipótese de exemplo e a prova é a sua confirmação. Partimos de um princípio de que não são apenas os professores de tendência investigativa que são bons profissionais e assumimos que poderão existir bons profissionais de tendência tradicional. Por outro lado, as tendências manifestadas pelo professor no início do ano de práticas, considerando que a falta de experiência ainda não permitiu a cristalização efectiva dessas tendências, normalmente não são coerentes com as tendências apresentadas em aula. Por isso, mais uma vez, podemos pensar que a exemplificação será um veículo apropriado ao estudo do desenvolvimento do conhecimento didáctico do conteúdo do professor durante o ano de estágio pedagógico. Desta forma o tipo de exemplificação utilizada, os exercícios apresentados, os problemas poderão ser um factor (entre vários) que permite estudar e aprofundar o conhecimento didáctico do conteúdo que um professor estagiário apresenta ao longo deste ano de profissionalização. A necessidade de introduzir, modificar e desenvolver uma estrutura conceptual no aluno obriga a que se modifique3 a nossa própria estrutura do conceito, à medida que 3 “Modificar” no sentido de que o conceito possa não ser utilizado mas sim transmitido, alteração do objectivo da estrutura conceptual. 83 controlamos as várias perspectivas do conceito mais capacitados estamos para poder transmitir (de formas diversas se necessário) o conceito em causa. No fundo, é este processo ensino/reflexão/ensino a que nos obrigamos que melhora a nossa própria prática e enriquece a forma como conseguimos manusear um conceito. “Cada conceito pode ser definido de diferentes maneiras. Dispor de uma grande variedade de definições equivalentes colabora na resolução de problemas onde o conceito está envolvido.” (Calvo e Azcárate, 2001). Isto é a exemplificação será tanto mais eficaz quanto mais variada for a forma de perspectivar, abordar o conceito. O atrás dito é facilmente aceite se tivermos em conta a sensação que todos os professores já experimentaram que “conhecemos, perspectivamos e manuseamos melhor os conceitos que já ensinámos ou que ensinamos mais frequentemente”, o que é equivalente a afirmar que “ melhor se exemplifica quanto melhor se controla o conceito (e vice-versa) e mais diversificada for a perspectivação desse conceito”. A diversidade na abordagem do conceito permite uma maior capacidade nas inflexões do professor4. Não se pense que os estagiários têm sempre uma formação académica sólida, muitas vezes, em conceitos simples, apresentam deficiências e limitações graves na sua manipulação e operacionalização. “Da análise das respostas verifica-se que a maioria dos estagiários não relacionou convenientemente, em termos gráficos, uma função com as suas 1ª e 2ª derivadas, e muito menos relacionou o gráfico da 1ª derivada com o da 2ª.” (Almeida e Viseu, 2002). Aliado a este facto ainda podemos juntar a insuficiente formação para transformar a ciência em algo que se possa aprender, ou seja, um ainda fraco conhecimento didáctico do conteúdo e imagens do conceito pobres provoca o uso de apenas alguns exemplos prototípicos do conceito enquanto se considerar esse conceito. (Hershkowitz, 1990). Assim sendo é perfeitamente natural que os conhecimentos dos conteúdos se desenvolvam com a necessidade de os transmitir de forma correcta e o mais diversificada possível. A exemplificação, de forma correcta e variada, obriga à reestruturação constante do conceito por meio de novas e diferentes abordagens. É interessante observar que os polinómios podem “servir como exemplos a conceitos tão diferentes como Expressões, Sequencias, Funções, Vectores” (Arnon, I.). 4 A chamada capacidade de inflexão que é, obviamente, maior quanto maior for a experiência (conhecimento do conteúdo) do professor. Trata-se das capacidades que o professor tem para em dado momento seguir outra linha de raciocínio imposta pelo aluno, que não consta da planificação, mantendo a qualidade da exemplificação e da exposição. 84 Na óptica da formação o esquema adoptado para o acompanhamento e avaliação do grupo de estagiários é consentâneo com o modelo formativo-colaborativo. Em oposição ao modelo sumário-tradicional, o esquema baseado na interacção indicado pela Universidade de Évora abrange os três responsáveis pelo grupo de estágio e assenta numa linha participativa entre todos os protagonistas, será um processo que ocupa todo um período de um ano e a avaliação final não é baseada apenas num único momento (autocrático) no final do processo. Este modelo de formação destaca características próprias - de retroalimentação que se destina a evidenciar os aspectos importantes do ensino e da formação do estudante para professor, - melhorar o processo formativo, respeitar as idiossincrasias de cada participante promovendo a superação de dificuldades bem como a motivação. Pelo dito, atendendo que este trabalho apenas abordará parte do ano de estágio do grupo de estudantes, o que é relativo aos capítulos das Funções de 10ºe 11º anos, tanto no que concerne à formação como à investigação, o veículo de estudo será a exemplificação em funções apresentada na leccionação destes conteúdos. Objectivos do Estudo: Estudar as especificidades dos exemplos para estabelecer relações com a variável do esquema conceptual. Observar o papel dos exemplos no processo de ensino/aprendizagem do conceito de Função no ano de Estágio Pedagógico de quatro Professores. Estudar, pela exemplificação utilizada, a existência de padrões ao nível do Conhecimento Didáctico do Conteúdo de quatro Professores no seu ano de Estágio Pedagógico. Trazer algumas sugestões à Formação Inicial de Professores pelo estudo da exemplificação destes quatro Professores Estagiários 85 D. Metodologia 1. Introdução Este capítulo tem como função descrever e justificar as orientações metodológicas deste estudo. Procurar-se-á explicar e fundamentar as escolhas dos informantes, metodologias seguidas, materiais recolhidos e técnicas utilizadas para alcançar os propósitos do trabalho. O trabalho que desenvolvemos está ancorado no estudo de exemplos utilizados no ensino de conceitos integrados no estudo das Funções. As características dos exemplos, o seu papel em determinadas ocasiões, nas situações próprias de uma aula e os benefícios e/ou danos que a sua utilização possam causar são realidades da vida quotidiana de qualquer professor e um aprofundamento do conhecimento de todas estas questões será certamente enriquecedora para esta nossa actividade que é ser professor. Este estudo será limitado à utilização de exemplos no ensino de Funções por professores inexperientes que iniciam no ano de estágio pedagógico a sua carreira profissional. Assim sendo, todos os exemplos objecto deste estudo são próprios deste tema específico e utilizados por estes professores no ano inicial da sua carreira. Considerando os objectivos enunciados no final do capítulo anterior e porque se pretende observar de forma colaborativa, com os sujeitos integrados no seu meio, observados directamente por um período de tempo, este estudo enquadra-se no âmbito de um estudo etnográfico e aponta para uma metodologia enquadrada num paradigma qualitativo. Por esses objectivos propostos o estudo não será feito sobre os exemplos em si. O que se pretende é observar situações específicas do processo de ensino/aprendizagem por via indirecta, ver o que nos dizem os exemplos, as situações em que foram utilizados e com que função e objectivo para que, a partir desses aspectos, possamos fazer uma leitura de outros mais dificilmente caracterizáveis. Os exemplos serão a forma e o veículo para podermos olhar para os conhecimentos iniciais que um professor traz para o terreno, quais são os instrumentos que a sua vivência como estudante e a formação académica lhe proporcionaram e, depois da sua análise, reflectir de forma a 86 poder melhorar a sua performance como jovem professor. Por tudo isto este trabalho terá como principal característica ser uma análise descritiva e interpretativa. 2. Aspectos orientadores Durante este ano o trabalho de introdução de quatro jovens professores no mundo da educação matemática será melhor estudado e, se possível, melhor compreendido. Iremos dar a ênfase à atitude, não à prática. A prática será um guia e não o caminho. Abordaremos o problema sob o ponto de vista da Investigação Colaborativa em educação. Concordamos com J.M. Escudero (1989, 1990, 1992) quando afirma ser uma prática de indagação na aula que terá de se inspirar em certos critérios gerais de orientação em vez de um conjunto de passos e procedimentos a aplicar. No presente trabalho o papel do investigador é também o de orientador do grupo de estágio e, por sua vez, o grupo de estágio também é, ele próprio, o grupo em estudo. Não achamos que possa existir incompatibilidade de situações. A Investigação apresentará um cariz Colaborativo se existir um grupo harmonioso de indivíduos que fazem confluir as suas experiências, emoções, conhecimentos e energias com o objectivo de construir novos conhecimentos. Este objectivo será melhor alcançado se juntarmos as linhas autobiográficas e heterobiográficas de cada elemento, em que a primeira aporta as experiências e conhecimentos de cada um e a segunda realça o contraste de experiências, servindo a do indivíduo para enriquecer as experiências do grupo. No fundo a investigação colaborativa ultrapassará o mero processo didáctico, será uma atitude numa tarefa que um grupo realiza e, sobretudo, comparte. Os exemplos são simultaneamente um produto e um instrumento que o professor usa. Como em qualquer profissão, os instrumentos de trabalho de um professor por vezes são criados por ele próprio e outras são fruto da criação de outro professor, num caso cabe estudar o instrumento em si e noutro a utilização que dele é feita. Será tida em consideração uma opinião dos quatro professores estagiários antes da criação e utilização dos exemplos bem como outra após esses momentos. Como foi amplamente focado nas considerações teóricas deste trabalho a análise e reflexão sobre a prática é o que nos permite melhorar e ajudar a melhorar, em virtude dos três momentos identificados, a saber: uma primeira entrevista, a recolha da informação 87 sobre os exemplos e a segunda entrevista. A análise e reflexão entre todos os intervenientes ao longo de todo o processo foi uma constante, permitiu esclarecer dúvidas e aclarar pormenores logo no momento em que surgiram. 3. Os intervenientes Os protagonistas deste estudo são os quatro professores estagiários que por designação superior foram colocados na Escola Secundária D. Sancho II de Elvas. Como já foi referido no capitulo 1 são alunos do 5º ano da Licenciatura em Ensino da Matemática da Universidade de Évora e que neste último ano fazem a sua profissionalização numa escola acompanhados por três orientadores. Dois são designados pela Universidade, um com responsabilidade científica e outro com responsabilidade pedagógica sobre os estudantes para professores. O terceiro é disponibilizado pela escola onde os quatro se encontram a realizar o estágio pedagógico. É este terceiro orientador que mais colabora com os estudantes para professores, que os acompanha diariamente no ano de estágio e que é, também, o autor deste estudo. Os quatro professores que são os quatro informantes deste estudo não foram escolhidos ou sorteados. Os processos internos da Universidade de Évora ditaram que seriam estes quatro estudantes os integrantes do núcleo de estágio da Escola Secundária D. Sancho II de Elvas. Questionados sobre a sua disponibilidade para integrarem a equipa de trabalho a constituir todos eles optaram por uma resposta afirmativa. A posição do orientador de escola é privilegiada pelo contacto, reflexão e direcção dos professores estagiários. Será, portanto, natural que esta investigação tenha uma forte componente colaborativa, funcionando esta colaboração nos dois sentidos. Se por um lado o orientador da escola ajuda os estudantes para professores na entrada na carreira, também eles, enquanto informantes, com a sua colaboração permitem ao investigador retirar conclusões e respectivas implicações para a sua futura actuação no papel de orientação na formação inicial de professores. Os professores serão doravante designados por M, S, P e J. 88 M é uma professora de 23 anos cuja principal característica é a serenidade do seu trato com as pessoas. A forma suave como trata os alunos é muito bem recebida por estes e toda a sua actividade profissional é influenciada pela forma ponderada como aborda todos os aspectos relativos à sua vida de professora. M sabe ouvir, mesmo tendo muitas ideias originais, e põe em prática as sugestões dos colegas e dos seus orientadores conseguindo uma simbiose entre o que ouve dos outros e o que pensa por si. M empenhou-se todos os dias em trabalhar o melhor que pôde e de acordo com as solicitações dos alunos, encarando o seu ano de estágio como uma oportunidade para melhor iniciar a sua carreira de professora. S tem 24 anos e é uma professora muito intuitiva e espontânea que não gosta de preparar as suas actividades com demasiada minúcia, mas que consegue que saia tudo muito bem de forma espontânea. S tem uma característica intrínseca de líder e liderava, de facto, o grupo dos quatro estudantes que constituíam o núcleo de estágio. É ela que exibe o melhor currículo académico, tendo também estado na Bulgária integrada no programa Erasmus. Como Professora fez jus às expectativas que criou e revelou possuir umas capacidades inatas que lhe permitirão ser uma profissional de excepção. Os alunos estranharam, de início, a sua exuberância que após os primeiros contactos não foi factor de perturbação nas relações com eles mas, pelo contrário, de grande empatia. A necessidade de reflexão é uma boa característica que tem mas utiliza-a depois dos episódios e não antes. Como não gosta de prepara e prever aposta no seu instinto mas não deixa de reflectir sobre o que lhe chamou a atenção. Por isso S aproveitou o ano de estágio pedagógico para ver e reflectir, não apenas sobre si mas também sobre os outros companheiros e sobre o orientador a cujas aulas assistia. P também tem 24 anos e é o oposto de S no que se refere a preparação e previsão do que vai fazer. P é muito meticulosa, não arrisca na sorte e prefere tentar controlar todas as variáveis que constituem uma aula. As aulas de P são preparadas ao pormenor, os exemplos, exercícios, as exposições da matéria, etc. As suas aulas desenrolam-se de uma forma muito premeditada. Contudo se a aula não decorre como foi previsto P não entra em pânico e tenta trazer, sem sobressaltos, a aula ao caminho que havia previamente traçado. Pela preparação que teve normalmente consegue fazê-lo sem que se note qualquer ansiedade da sua parte. É uma professora amiga dos seus alunos e estes apreciam o seu carácter afável e a maneira como os trata. A forma como o seu estágio se desenvolveu permitiu-lhe aprender com algumas situações com que se deparou, principalmente que não se conseguem controlar todas as variáveis mas, tal facto, não é 89 motivo de demasiada apreensão para si. Como qualquer um dos outros quatro tem boas razões para esperar ser uma profissional competente. J tem 25 anos no início do estágio pedagógico. Este facto não o força a ser o mais formal perante os alunos, na realidade era o que mais próximo deles estava em termos de vivência pelo facto de ainda se sentir mais estudante que professor. J era muito solicitado para actividades, tanto extra-lectivas como lectivas, com os seus alunos e tinha com eles uma relação muito próxima, o que lhe permitia comunicar com os alunos com imensa facilidade. J manifesta um apreço evidente pelo que faz e a alegria com que começa os seus dias promete uma realização profissional fácil de alcançar. J não domina os conteúdos científicos com a facilidade das companheiras mas isso não o impede de ensinar com um rendimento que não é comum a um professor no primeiro ano de actividade, a facilidade com que desce ao nível dos conhecimentos dos alunos é o seu trunfo. A sua relação com os restantes elementos do grupo é afável e muito alegre proporcionando ao grupo uma animação e ambiente propício ao trabalho em conjunto, sendo por isso um professor com quem se pode colaborar com muita facilidade. Estas são algumas das características que os quatro estudantes para professores mais evidenciaram e esta descrição, por certo muito limitada, não é um retrato completo de todos eles. As professoras estagiárias M e S constituem um par pedagógico e a professora estagiária P e o professor estagiário J constituem o outro. Por este facto, muito do material recolhido é comum aos dois professores e se as considerações a esse material são muito semelhantes isso justifica-se pela colaboração normal entre os dois elementos do par. A cada par pedagógico foram distribuídas uma turma de 10º ano (alunos de 1516 anos) e uma turma de 11º ano (alunos de 16-17 anos) e cada par assumia a sua responsabilidade integral perante essas turmas. 90 4. A recolha dos materiais O conceito escolhido para este trabalho foi o conceito de função. Os motivos desta escolha prendem-se com questões de ordem cronológica e de conveniência. Os meses de Setembro a Dezembro foram utilizados na preparação e revisões bibliográficas da investigação, começando o trabalho de campo apenas em Janeiro. Ora neste mês é a altura em que se inicia o estudo das funções tanto no 10º como no 11º anos do ensino secundário português. Assim, este foi o tema escolhido onde os exemplos foram recolhidos. Os conteúdos constantes no tema que constam no programa receberam as siglas: Ref - Referências às categorias nas duas entrevistas 10F-10º ano “Funções” 10Ppd-10º ano “Propriedades das Funções” 10Pls-10º ano “Polinómios” 11Rac-11º ano “Funções Racionais” 11Op-11º ano “Operações com Funções” 11Drv-11º ano “Taxas de Variação e Noção de Derivada” Por outro lado os materiais disponíveis para análise são: 1- as notas de campo recolhidas e anotadas nos planos de aula durante as observações das aulas dos estagiários. 2- as fichas de trabalho que os estagiários elaboraram e apresentaram aos seus alunos para resolução, quer na sala de aula, quer como trabalho para casa. 3- As entrevistas feitas aos pares pedagógicos, a J e P em Setembro de 2004 e em Junho de 2005; e a S e M em Setembro de 2004 e em Junho 2005. aos quais foram atribuídos os seguintes Códigos: Ent1 para a entrevista que recebeu o número 1 (1 até 4) PA3 para o plano de aula assistida designada pelo número 3 (neste caso) FT6 para a ficha de trabalho que recebeu o número 6 (neste caso) 91 Quadro de Materiais Recolhidos Notas de Campo retiradas Fichas de Trabalho Entrevistas os professores das aulas assistidas. apresentadas aos alunos. estagiários. Aulas assistidas de M: Fichas de M e S: Entrevista a M e S: PA1, PA2,…,PA7. FT1, FT2,…, FT11. Ent2 (Setembro 2004) Aulas assistidas de S: Fichas de P e J: Entrevista a P e J: PA8, PA9,…,PA12. FT12, FT13,…, FT21. Ent1 (Setembro 2004) Aulas assistidas de P: Entrevista a M e S: PA13, PA14,…,PA19. Ent4 (Junho 2005) Aulas assistidas de J: Entrevista a P e J: PA20, PA21, PA22. Ent3 (Junho 2005) Como foi referido a investigação conta com três momentos importantes: 1ºrecolha das opiniões dos professores no início do estágio, 2º- recolha de exemplos utilizados por eles durante o trabalho quotidiano deste ano e 3º- recolha das considerações dos professores no final deste período. Para estes três momentos foram feitas duas entrevistas utilizadas no 1º e 3º momentos e durante o 2º momento foram recolhidos elementos de análise das aulas a que o orientador assistiu e as fichas de trabalho elaboradas pelos professores estagiários. As entrevistas incluem cinco temas diferentes com cerca de cinco questões cada uma. São entrevistas semi-estruturadas em que a sequência inclui questões com alguma generalidade para que não orientem a resposta em demasia, mas também com a objectividade suficiente par obrigar os entrevistados a responder segundo uma linha condutora. O guião das entrevistas bem como as suas transcrições encontram-se na parte destinada aos anexos deste trabalho. Nas aulas assistidas recolheram-se os exemplos utilizados pelos professores e anotaram-se os contextos em que esses exemplos foram utilizados nas próprias folhas com os planos da aula entregues, pelos professores observados, no início da aula. 92 As professoras M e S geriam as suas aulas de forma distinta de P e J. O primeiro par pedagógico optou por um método que envolvia as duas professoras simultaneamente. Tanto M como S assumiam o mesmo papel na sala de aula, simultaneamente dirigiam a aula ou assistiam os alunos não havendo em nenhuma ocasião um protagonismo de apenas uma. De forma diferente estabeleceram P e J a forma de condução das suas aulas. Semanalmente um dos elementos do par pedagógico assumia a direcção dos trabalhos funcionando o outro como assistente ao seu trabalho. Isto numa das duas turmas, na outra os papéis invertiam-se. Semana a semana existia uma troca de forma que, intermitentemente, assumisse ora um ora outro o papel no 10º e no 11º anos. Pelo exposto, os planos de aula assistida foram necessariamente diferentes. Enquanto nuns figuravam como professores S e M simultaneamente, já nos outros figuravam apenas P ou J e, consequentemente existem planos com exemplos de M e S e planos só com exemplos de P e planos só com exemplos de J. Os planos de aula com todos os exemplos e anotações bem como as fichas de trabalho estão disponíveis no capítulo que inclui todos os anexos ao trabalho. Os elementos recolhidos em entrevista são de natureza diferente dos exemplos constantes nas fichas de trabalho e obtidos nas aulas assistidas, por isso a forma de analisar é forçosamente diferente mas terá que ser incluído no mesmo sistema de categorias. A elaboração do sistema de categorias teve, consequentemente, de ser suficientemente objectivo para incluir os exemplos utilizados pelos professores estagiários mas, por outro lado teve também de gozar de alguma subjectividade que permitisse incluir referências emitidas nas entrevistas. 5. O sistema de categorias Na bibliografia consultada encontrámos algumas classificações de exemplos. Como já considerámos na secção 2.2 do Capítulo B. Fundamentação Teórica que os exercícios eram considerados exemplos cabe enunciar algumas classificações de exercícios sem, contudo, as descrever pormenorizadamente. Blanco em 1993 estabeleceu as diferentes actividades relacionadas com a resolução de problemas no ensino da matemática em oito tipos: 1) exercícios de 93 reconhecimento; 2) exercícios algorítmicos ou de repetição; 3) problemas de tradução simples ou complexa; 4) problemas de processos; 5) problemas sobre situações reais; 6) Problemas de investigação matemática; 7) problemas de puzzles e 8) histórias matemáticas. Sobre exemplos, propriamente ditos, existem vários trabalhos de Mason e Watson que abordam o tema por via de uma tipificação de exemplos, chamamos atenção para os artigos “The exercise as mathematical object: Dimentions of possible variation in practice” onde analisam o caso em que se apresentam aos alunos colecções de exemplos de dificuldade e complexidade crescente de forma a que eles se envolvam mais profundamente com estruturas matemáticas e, também, para o artigo “Getting studants to create Boundary Examples” (2001). Assim, neste artigo propõem um tipo de exemplos aos quais lhes chamam exemplos delimitantes (boundary examples), casos particulares, no sentido que levam o conceito até aos seus limites quando, por via da definição, esses limites (fronteiras) não são claros. E apresentam a conjectura de que “se não formos capazes de criar exemplos delimitantes para determinado teorema ou processo, então é porque não o compreendemos ou abarcamos na totalidade” (Mason e Watson 2001, 9). Próximo de uma categorização, mas sendo antes uma separação em classes, encontrámos uma listagem de Michener (1978) que identifica quatro classes de exemplos: 1) exemplos de iniciação; 2) exemplos de referência; 3) exemplos modelo ou genéricos e 4) contra exemplos. Os primeiros funcionam como motivação; os segundos formam, de alguma maneira, um inventário, onde o conceito aparece repetidas vezes; os terceiros “encapsulam” (ver trabalhos de Dubinsky) o que se assume por defeito, isto é, a partir desse ponto um exemplo modelo torna-se um exemplo de referência; e os quartos demonstram que determinadas afirmações são falsas. Para estudar o papel que os exemplos jogam na didáctica da matemática Rowland et al (2003) criaram um sistema de 18 códigos que são atribuídos a 18 aspectos apresentados pelos exemplos de estudantes para professores de primária. O objectivo era classificar os estudantes pelo estudo dos exemplos bons ou dos exemplos pobres que eles apresentaram. Embora não tenham encontrado relações directas entre conhecimento matemático e competências pedagógicas, puderam, isso sim, esclarecer certas ligações entre estes dois conhecimentos pela observação de determinados momentos e episódios. 94 A constituição do sistema de categorias desta investigação foi norteada por um imperativo de simplicidade e pelo próprio processo de aquisição dos conceitos de funções como vimos na secção B.2. Esquemas Conceptuais. Para este estudo optou-se por um sistema simples e sem subcategorias que, de algum modo, reflectisse o processo aquisitivo do esquema conceptual de função: A 1ª Categoria será a Definição, porque o primeiro momento passa pela apresentação da função. A 2ª Categoria será a Representação, porque após a apresentação do conceito da função vêm os primeiros contactos com as suas possíveis representações. A 3ª Categoria será Características, no sentido de pormenorizações, porque as primeiras dúvidas surgem e o seu esclarecimento torna-se necessário trabalhando os pormenores da função. A 4ª Categoria será Aplicações Internas, porque o conceito de função se relaciona com outros conceitos matemáticos. A 5ª Categoria será Aplicações Externas, porque a aplicação à vida real e a outras ciências é fundamental para uma compreensão global do conceito de função e para o seu ensino. Justificadas as categorias criadas seguem as discrições de cada uma delas: 1. Definição. Os exemplos considerados nesta categoria são aqueles que se apresentam aos alunos imediatamente após a definição do conceito, passando de uma situação geral que é a definição para situações concretas desse conceito. São pois os primeiros exemplos. Contudo, em alternativa, se for essa a escolha do professor, estes primeiros exemplos podem surgir antes de se apresentar a definição. Isto é, em primeiro lugar o professor apresenta uma série de exemplos que evidenciam características comuns; posteriormente, com base nessas características, a definição do conceito surge naturalmente escrita pelos alunos. Ao invés, esta alternativa configura uma transição do particular para o geral, de situações concretas do conceito, os primeiros exemplos, para uma outra situação de carácter mais abrangente, a definição desse conceito. 95 A origem destes exemplos assenta fundamentalmente na planificação que o professor fez antes da leccionação do conceito, sendo escolhidos segundo os critérios pessoais do professor e a forma como são apresentados é feita no seguimento da planificação e da estratégia adoptadas. De acordo com planificação e estratégia referidas os exemplos podem apresentar qualquer das suas facetas: gráfica, numérica, algébrica, etc. A faceta que formará o exemplo será aquela que melhor servir as intenções do professor e os objectivos propostos, por isso pode ser um exemplo puramente matemático ou configurar uma situação da vida real, mas terá que ser sempre uma situação de apresentação que envolva o conceito. Assim, estes exemplos inicialmente propostos pelo professor e trabalhados com os alunos visam apenas um contacto inicial com o conceito. Este contacto pode ser individual ou em grupo dependendo, mais uma vez, da estratégia adoptada pelo professor. Convém neste ponto realçar que estes exemplos muito simples, como se disse, se destinam a apresentar o conceito, seja o de função no seu aspecto inicial, seja de algum tipo de função cujo estudo se produza nestes 10º ou 11º anos. Com estes exemplos pretende-se apenas mostrar ou sugerir aspectos gerais e fundamentais do conceito. Como referimos atrás, são exemplos que pelos seus traços comuns se destinam a realçar aquilo que caracteriza o conceito na sua base, isto é, os fundamentos para a construção desse conceito. Por serem conceitos que, na maioria das vezes, são apresentados pela primeira vez e porque nesta fase de apresentação do conceito se pode esperar o surgimento de situações falsamente abrangidas pela definição, esta categoria também inclui os contraexemplos básicos, necessários à exclusão desses exemplos que, por semelhança ou pela existência de conceitos prévios, possam induzir falsas características ou conduzir a erros na construção do conceito. Consideremos o exemplo 1-11Op-22-PA4-M 5: ( g f )(−2) = g ( f (−2)) = g (−3) = − 11 2 5 O código do exemplo é apresentado caso, após a leitura da secção 6. Codificação deste capítulo, o leitor queira retornar a este ponto. 96 Este é um exemplo que se apresentou aos alunos de 11º ano logo após a definição de função composta. Este exemplo utiliza a faceta analítica e é uma ilustração particularizada da definição que foi proposta aos alunos na linguagem simbólica. Esta definição de função composta também foi exemplificada na faceta gráfica, observe-se o exemplo 1-11Op-45-PA9-S : A B 1 C 13=f(1) f 15=g(13) g que é um exemplo dado logo após a definição, simples e que apenas pretende ilustrar graficamente o processo para determinar g(f(1)). 2. Representação de uma função. Uma vez introduzido o conceito, depois de os alunos terem com ele tomado um contacto inicial e se terem apercebido das suas características basilares surge um segundo momento com os exercícios típicos ou com as primeiras situações problemáticas do conceito em causa. Quer os exercícios quer as situações problemáticas surgem de preferência quando o aluno já se situou no conceito a aprofundar, isto é, após a apresentação do conceito e são escolhidos com base em critérios pessoais e de acordo com as preferências do professor. Uma das diferenças entre estes exemplos e os da categoria anterior prende-se com o facto de que a autonomia do aluno em relação ao exemplo deverá se maior, o papel do professor deverá ser menos participante de forma a promover um maior envolvimento do aluno com o exercício ou com problema. O surgimento destes exemplos dá-se independentemente das tendências didácticas do professor, pode dar-se por via de uma actividade prática, de alguns problemas de 97 baixo grau de complexidade propostos pelo professor ou, simplesmente através de uma ficha de trabalho no sentido tradicional. São exemplos que ilustram as diversas formas de representar os vários tipos de função em estudo dentro das programações dos 10º e 11º anos. Seguindo estas programações atentamente podemos verificar que pelas funções tratadas poderão ser fundamentalmente exemplos simbólicos, algébricos ou gráficos e não se esperam, portanto, grande frequência no aparecimento de exemplos de tipo coloquial ou de tabelas numéricas, embora estas duas últimas facetas não se possam excluir totalmente. Podemos mesmo assegurar que desse seguimento atento dos programas pode notar-se que existem temas em que as primeiras abordagens são especificamente com base nestas duas facetas não deixando, no entanto, de ser abordagens transitórias. Com o aluno plenamente envolvido neste tipo de exemplos, manuseando-os, superando as dificuldades que estes exemplos apresentem, pretende-se alargar as formas possíveis do aluno abordar o conceito. Com uma colecção adequada destes exemplos o professor que os propõe pretende trabalhar de forma específica as diversas facetas do conceito em estudo, os exemplos permitem ao aluno aperceber-se das diferentes aproximações e das diferentes perspectivas relativamente a uma mesma relação entre duas quantidades, isto é, aperceber-se da característica fundamental do conceito de função. Com estes exemplos, com as primeiras dificuldades decorrentes do incremento de autonomia do aluno e com o início da construção do esquema conceptual pretende-se que o aluno, em situações concretas, enfrente as primeiras perguntas, as primeiras dúvidas e solicite esclarecimentos surgidos deste primeiro contacto com a função em causa. Estes exemplos promovem já uma atitude mais inquiridora por parte do aluno, motiva a sua curiosidade com a vantagem de serem situações facilmente manipuláveis. É o caso do exemplo 2-10F-68-PA15-P onde P solicita aos alunos um primeiro cálculo dos zeros de uma função apresentada na forma analítica: Calcule os zeros das funções: a) 0.2 x − 8 = a ( x) 98 Este tipo de exemplo pode ter expressão na faceta gráfica, nessa mesma aula, no exercício seguinte, P pede aos alunos que determinem os extremos relativos da função, exemplo 2-10F-69-PA15-P: -2 1 2 3 4 5 6 Como se pode ver é um exemplo onde os alunos fazem as primeiras abordagens de forma autónoma ao conceito de extremo relativo, a faceta gráfica é a que melhor ajuda a visualizar este conceito. 3. Características de uma função. Este tipo de exemplos surge após a fase exploratória do conceito, quando o aluno empreende e ataca a tarefa de aprofundar o conceito nas suas várias facetas descobrindo as suas particularidades. Construir uma estrutura ou um esquema conceptual é um processo composto de numerosas etapas consecutivas, cada uma delas com as suas dificuldades inerentes. Nesse processo as dificuldades requerem exemplos como forma de serem superadas, isto é, como esclarecimento às dúvidas do aluno ou como forma de resolver situações de confusão. No desenrolar da relação de aprendizagem que se estabelece entre o aluno e o conceito os exemplos desta categoria são resposta àquelas situações de dificuldade cujo aparecimento é esperado por qualquer professor. Não há temas que sejam leccionados sem provocar algum sobressalto a algum aluno em alguma altura, logo essas dificuldades são esperadas, o que se sabe é que essas dificuldades são de localização temporal indeterminada e contornos imprecisos. Os professores com mais experiência podem ter uma facilidade acrescida em prever o aparecimento dessas situações em comparação com aqueles que iniciaram a leccionação há menos tempo. Os exemplos 99 dedicados às situações de dúvida ou confusão podem apresentar-se antes de estas situações surgirem, mas essa apresentação, qualidade e profusão dependem da capacidade de previsão, experiência e originalidade do professor. Dependendo da característica do conceito os exemplos relativos às características de uma função são apresentados tanto de forma oral como escrita mas baseiam-se, fundamentalmente, numa interacção imprevisível entre professor e aluno e, por isso, são exemplos menos planeados e mais improvisados. É natural que certas facetas sejam melhor exemplificadas na forma oral, outras de forma escrita, cabe ao professor escolher a forma que melhor se adequar à característica do conceito que se pretende realçar, destacar ou explicitar. Assim, depois de escolhidos ou elaborados os exemplos eles podem apresentar um aspecto formal ou, então, apresentar-se sob a forma de analogia, metáfora, colecção de exemplos, cadeia lógica, etc. Como já se deixou antever são exemplos que, se bem escolhidos, pretendem por um lado esclarecer e clarificar as características do conceito e, por outro, eliminar dúvidas e a obviar situações de confusão. Os exemplos desta categoria destacam-se pela importância que assumem no processo de construção da estrutura do conceito, se quisermos, na construção da imagem desse conceito. Estes exemplos realçam pormenores e assentam nas características específicas do conceito da função em estudo, promovendo a construção correcta e rigorosa da sua estrutura, visando concluir, generalizar e sistematizar no final de cada etapa. Como finalidade estes exemplos perseguem a correcta construção dos conceitos e são fundamentais para uma progressão segura no decurso do ensino/aprendizagem da Matemática e, para isso, são necessários para ancorar cada passo, dar-lhe solidez e acautelar situações futuras, como seja, preparar situações de problema que surgirão posteriormente. O exemplo 3-10F-96-PA20-J mostra como o professor esclarece uma dúvida pontual de um aluno que estava confuso com a definição de função e, mais precisamente, quando esta se apresenta de forma gráfica. O exemplo destina-se a mostrar como um único caso de um objecto que possui duas imagens é o suficiente para contrariar a definição. O exemplo é neste caso um contra exemplo apresentado graficamente: 100 -1 3 5 7 4. Aplicações internas. As aplicações internas são uma forma de exemplificação que aparece já nas fases de maior aprofundamento do conceito e do tipo de função em estudo. Estas aplicações podem incluir conteúdos ou conceitos leccionados anteriormente ou, então, relacionarem-se com outros que serão leccionados posteriormente. As situações que envolvem este tipo de exemplos requerem um maior grau de formação do conceito, uma estrutura do conceito mais complexa por parte dos alunos, permitindo a interpretação e o manuseamento da situação ou, no caso de o exemplo ser uma situação problema, a sua resolução. Os exemplos desta categoria surgem como fim de um percurso, é o finalizar de uma estrutura que deverá possuir todos as ferramentas necessárias à aplicação do conceito em qualquer situação estritamente matemática em que este figure. São exemplos que não envolvem apenas o conceito em estudo, já que o edifício matemático não é um somatório de conceitos independentes, mas sim uma rede de conceitos interligados que se devem articular de forma coerente. As situações propícias para a apresentação destes exemplos são os exercícios que contemplem situações novas para o aluno ou, então, a resolução de problemas estritamente matemáticos. São exemplos que, pela sua complexidade, não podem ser apresentados oralmente, são apresentados sob a forma escrita para que a sua análise se possa fazer repetidamente se necessário. A abordagem e manuseamento dos exemplos incluídos nesta categoria poderão ser a título individual ou em grupo, poderão assumir 101 um papel importante na dinâmica que se queira incutir na sala de aula e a sua escolha prende-se com critérios individuais de estratégia e de planificação do professor. Não é de excluir que este tipo de exemplos possa ser utilizado no fim de ciclos educativos, como forma de avaliação dos alunos, do tipo de ensino/aprendizagem, das estratégias ou mesmo, dos exemplos até aí utilizados. O objectivo destes exemplos é o de provocar um aprofundamento dentro do conceito e nas várias facetas que ele apresente, apenas desta forma se poderá concluir sobre o cabal cumprimento do que é exigido quer ao professor quer ao aluno. O aluno monta uma estrutura já com algum grau complexidade que será o seu esquema conceptual e o professor participa nesse processo fornecendo estes exemplos por ele considerados como os mais adequados a esta fase. Estes exemplos são situações que programaticamente se apresentam no fim de um ciclo, como tal, são exemplos que obrigam o aluno a utilizar todos os recursos de que dispõe sobre o conceito e suas articulações com outros conceitos. São exemplos que promovem um domínio não apenas sobre uma estrutura, mas sim sobre uma articulação de estruturas. Pretendem um trabalho individual do aluno sobre os temas envolvidos ou, então, um envolvimento entre alunos na procura de uma reflexão e enriquecimento do aluno em interacção com o grupo. O exemplo 4-11Drv-164-FT10-MS mostra como se podem envolver numa mesma tarefa vários conceitos já leccionados com outros que se pretendem introduzir e desenvolver posteriormente: 1. Considere a função h ( x ) = x 3 − 12 x . a) Determine a função derivada de h . Represente graficamente a função derivada. b) De acordo com o que observa no gráfico, complete a tabela, e retire conclusões. −∞ +∞ x Sinal de h ' ( x ) Variação e Extremos de h ( x ) c) Esboce o gráfico de h e verifique as suas conclusões. 102 5. Aplicações externas. Estes exemplos são aplicações à vida real e a outras ciências. O tipo de exemplos desta categoria é semelhante à categoria anterior apenas diferem na sua natureza. São exemplos que podem configurar exercícios ou problemas mas incluem-se nesta categoria por envolverem um certo grau de dificuldade. É exactamente este grau de dificuldade aquilo que os distingue dos exemplos do mesmo género que figurem nas outras categorias. Não estamos perante situações simples mas sim perante situações que exigem do aluno um empenho baseado na profundidade com que se trabalham as diferentes facetas do conceito, o que implica uma estrutura conceptual mais complexa. Surgem como aplicação efectiva e global do conceito em causa a uma situação determinada já quando o aluno pode perspectivar o exercício ou problema de diversas formas e enquadrá-lo numa das facetas da função. Como são exemplos que envolvem o conceito de função, ou de um certo tipo de função, associado a conceitos de outras disciplinas ou a situações da vida real, obrigam a uma escolha adequada do conceito ou de uma das suas facetas e, para isso, é necessário que o aluno possua agilidade conceptual apropriada. A modelação do real e a interpretação de situações em outras disciplinas é o terreno ideal para este tipo de exemplificação. Tal como em 4. poderemos enquadrar estes exemplos numa situação de fim de ciclo e em situação de avaliação sendo que a sua abordagem poderá ser individual ou em grupo, cabendo sempre ao professor escolher em função da planificação e dos critérios pessoais. De igual modo que em 4. o objectivo destes exemplos é o de provocar um aprofundamento dentro do conceito e nas várias facetas que ele apresente mas, por serem de aplicação a outras disciplinas e à vida real, isso apenas acontece quando à complexidade da estrutura conceptual vem associada a flexibilidade na sua utilização. Ao anterior objectivo devemos também acrescentar que este tipo de exemplos devem fomentar um trabalho individual do aluno sobre o tema ou, então, uma reflexão entre alunos na procura de uma reflexão e enriquecimento do aluno em interacção com o grupo. 103 Esta aplicação do conceito de função à vida real pode ser bem observado no exemplo 5-11Drv-167-FT11-MS que aplica o estudo da função derivada à determinação de máximos e mínimos numa determinada situação do quotidiano: Durante várias semanas o serviço de trânsito vem pesquisando a velocidade do tráfego numa auto-estrada. Verificou-se que num dia normal da semana, à tarde entre as 13 horas e as 18 horas, a velocidade do tráfego é de, aproximadamente v(t ) = 2t 3 − 21t 2 + 60t + 40 Km/h, Onde t é o número de horas transcorridas após o meio dia. A que horas, dentro do intervalo de tempo mencionado, o tráfego se move mais rapidamente e a que horas se move mais lentamente? Como se viu o processo de categorização e posterior codificação está relacionado com o percurso de aquisição dos conceitos utilizado nesta investigação, e já apresentado anteriormente na secção B.2. Esquemas Conceptuais, que agora se pode apresentar da seguinte forma: Sistema de Categorias Definição Representação de uma Função Características de uma Função Aplicações Internas Aplicações Externas CODIFICAÇÃO 104 6. A codificação e a apresentação Com este sistema de categorias procedeu-se à análise dos dados. As referências às categorias que constituem unidades de análise foram, como já se disse, encontradas nas entrevistas de Setembro de 2004 e de Junho de 2005. Os elementos das entrevistas que fossem, eles próprios, exemplos de funções eram imediatamente inseridos na categoria correspondente e se eram referências inquestionáveis a uma determinada categoria eram inseridas directamente nessa mesma categoria. Os exemplos recolhidos nas aulas assistidas e nas fichas de trabalho foram classificados na categoria correspondente com base nas características que apresentavam. As unidades de análise foram codificadas segundo a categoria, o conteúdo, o material de origem e o professor que a produziu. Assim, a unidade de análise cujo código é 3-10F-6-PA1-M pretende referir a unidade de análise dada pelo exemplo atribuído à 3ª categoria do conteúdo Funções de 10º ano, com o número de ordem 6 e foi anotado no plano de aula 1 da professora M. Consideremos o exemplo ( g f )(−2) = g ( f (−2)) = g (−3) = − 11 2 ao qual foi dado o código 1-11Op-22-PA4-M , isto é: 1-11Op-22-PA4-M Categoria Conteúdo Nº de ordem Materiais Informante Constituídas as unidades de análise elas foram dispostas num quadro onde as categorias figuram em coluna. Pela natureza diferente das referências nas entrevistas e dos exemplos utilizados pelos professores nas aulas e fichas de trabalho optou-se por considerar as referências como mais um conteúdo que se inseriu na primeira linha da tabela em que as linhas seguintes incluem os conteúdos que integram os temas constantes na programação. Desta forma obteve-se uma tabela onde a informação estava melhor registada e que facilita o acesso rápido às informações que nela constam. 105 E. Análise dos dados 1. Limitações inerentes ao estudo: A ausência de exemplos em determinadas quadriculas não pode ser interpretado como ausência de exemplos nessas categorias e nesses conteúdos. Simplesmente não houve assistências das aulas onde esses exemplos terão sido apresentados e a não existência de fichas de trabalho sobre determinado tema indica que os estagiários entenderam utilizar exemplos e exercícios/problemas apresentados no manual adoptado. 2. Análise dos dados Seguidamente apresentam-se os quadros onde, pela disposição, se sintetiza toda a informação que ficou disponível após o processo de catalogação. A utilização dos quadros ajuda a referenciar a informação e permite uma primeira avaliação global baseada no número de referências e exemplos em cada uma das categorias. 106 Quadro de M Tema/Categoria Referencias às Categorias Definição 1-Ref-234-Ent2-M 1-Ref-285-Ent4-M 1-Ref-288-Ent4-M 1-Ref-292-Ent4-M Representação 2-Ref-237- Ent2-M 2-Ref-239A- Ent2-M 2-Ref-240- Ent2-M 2-Ref-241- Ent2-M 2-Ref-286- Ent4-M 2-Ref-291- Ent4-M 10 Funções 1-10F-111-FT1-MS 1-10F-112-FT1-MS 10 Propriedades das Funç. 1-10Ppd-118-FT3-MS 1-10Ppd-119-FT3-MS 1-10Ppd-121-FT3-MS 1-10Ppd-122-FT3-MS 1-10Ppd-123-FT3-MS 1-10Ppd-126-FT4-MS 2-10F-1-PA1-M 2-10F-4-PA1-M 2-10F-5-PA1-M 2-10F-7-PA1-M 2-10F-8-PA1-M 2-10F-9-PA1-M 2-10F-113-FT1-MS 2-10F-114-FT1-MS 2-10F-115-FT1-MS 2-10F-116-FT2-MS 2-10F-117-FT2-MS 2-10Ppd-10-PA2-M 2-10Ppd-11-PA2-M 2-10Ppd-120-FT3-MS 2-10Ppd-124-FT3-MS 2-10Ppd-125-FT3-MS 2-10Ppd-127-FT5-MS 2-10Ppd-131-FT5-MS 2-10Pls-12-PA3-M 2-10Pls-15-PA3-M 2-10Pls-16-PA3-M 2-10Pls-17-PA3-M 2-10Pls-18-PA3-M 10 Polinómios Características 3-Ref-242- Ent2-M 3-Ref-243- Ent2-M 3-Ref-244- Ent2-M 3-Ref-245- Ent2-M 3-Ref-279- Ent4-M 3-Ref-281- Ent4-M 3-Ref-282- Ent4-M 3-Ref-284- Ent4-M 3-Ref-289- Ent4-M 3-Ref-290- Ent4-M 3-10F-2-PA1-M 3-10F-3-PA1-M 3-10F-6-PA1-M 3-10Pls-13-PA3-M 3-10Pls-14-PA3-M 3-10Pls-19-PA3-M Aplicações Internas 4-Ref-235-Ent2-M Aplicações Externas 5-Ref-246-Ent2-M 5-Ref-275-Ent4-M 5-Ref-297-Ent4-M 4-10Ppd-128-FT5-MS 4-10Ppd-129-FT5-MS 4-10Ppd-132-FT5-MS 5-10Ppd-130-FT5-MS 4-10Pls-20-PA3-M 4-10Pls-21-PA3-M 4-10Pls-138-FT5-MS 4-10Pls-142-FT6-MS 4-10Pls-143-FT6-MS 107 11 Funções Racionais 11 Operações com Funç. 11 Taxas e noção Deriv. TOTAL 1-11Rac-145-FT7-MS 1-11Rac-146-FT7-MS 1-11Rac-147-FT7-MS 1-11Rac-148-FT7-MS 1-11Rac-149-FT7-MS 1-11Rac-150-FT7-MS 1-11Rac-151-FT7-MS 1-11Rac-152-FT7-MS 1-11Rac-153-FT7-MS 1-11Rac-154-FT7-MS 1-11Op-22-PA4-M 1-11Drv-157-FT9-MS 1-11Drv-158-FT9-MS 25 2-10Pls-133-FT5-MS 2-10Pls-134-FT5-MS 2-10Pls-135-FT5-MS 2-10Pls-136-FT5-MS 2-10Pls-137-FT5-MS 2-10Pls-139-FT6-MS 2-10Pls-140-FT6-MS 2-10Pls-141-FT6-MS 4-10Pls-144-FT6-MS 2-11Op-23-PA4-M 2-11Op-24-PA4-M 2-11Op-25-PA4-M 2-11Drv-26-PA5-M 2-11Drv-27-PA5-M 2-11Drv-28PA6-M 2-11Drv-30-PA6-M 2-11Drv-31-PA6-M 2-11Drv-32-PA7-M 2-11Drv-33-PA7-M 2-11Drv-155-FT8-MS 2-11Drv-159-FT9-MS 4-11Op-43-PA9-M 3-11Drv-29-PA6-M 49 4-11Drv-160-FT9-MS 4-11Drv-162-FT10-MS 4-11Drv-163-FT10-MS 4-11Drv-164-FT10-MS 17 5-11Drv-156-FT8-MS 5-11Drv-161-FT9-MS 5-11Drv-165-FT11-MS 5-11Drv-166-FT11-MS 5-11Drv-167-FT11-MS 5-11Drv-168-FT11-MS 15 10 108 Quadro de S Tema/Categoria Referencias às Categorias Definição 1-Ref-276-Ent4-S 1-Ref-278-Ent4-S 1-Ref-283B-Ent4-S 1-Ref-294-Ent4-S Representação 2-Ref-239B-Ent2-S 2-Ref-277-Ent4-S 2-Ref-287-Ent4-S 2-Ref-296-Ent4-S 10 Funções 1-10F-111-FT1-MS 1-10F-112-FT1-MS 10 Propriedades das Funç. 1-10Ppd-118-FT3-MS 1-10Ppd-119-FT3-MS 1-10Ppd-121-FT3-MS 1-10Ppd-122-FT3-MS 1-10Ppd-123-FT3-MS 1-10Ppd-126-FT4-MS 2-10F-113-FT1-MS 2-10F-114-FT1-MS 2-10F-115-FT1-MS 2-10F-116-FT2-MS 2-10F-117-FT2-MS 2-10Ppd-39-PA8-S 2-10Ppd-40-PA8-S 2-10Ppd-41-PA8-S 2-10Ppd-42-PA8-S 2-10Ppd-120-FT4-MS 2-10Ppd-124-FT4-MS 2-10Ppd-125-FT4-MS 2-10Ppd-127-FT5-MS 2-10Ppd-131-FT5-MS 2-10Pls-133-FT5-MS 2-10Pls-134-FT5-MS 2-10Pls-135-FT5-MS 2-10Pls-136-FT5-MS 2-10Pls-137-FT5-MS 2-10Pls-139-FT6-MS 2-10Pls-140-FT6-MS 2-10Pls-141-FT6-MS 10 Polinómios Características 3-Ref-238-Ent2-S 3-Ref-244-Ent2-S 3-Ref-280-Ent4-S 3-Ref-283A-Ent4-S 3-Ref-293-Ent4-S 3-Ref-295-Ent4-S 3-Ref-298-Ent4-S 3-Ref-299-Ent4-S Aplicações Internas Aplicações Externas 5-Ref-236-Ent2-S 5-Ref-247-Ent2-S 5-Ref-300-Ent4-S 3-10Ppd-36-PA8-S 3-10Ppd-38-PA8-S 4-10Ppd-35-PA8-S 4-10Ppd-37-PA8-S 4-10Ppd-128-FT5-MS 4-10Ppd-129-FT5-MS 4-10Ppd-132-FT5-MS 5-10Ppd-34-PA8-S 5-10Ppd-130-FT5-MS 4-10Pls-138-FT5-MS 4-10Pls-142-FT6-MS 4-10Pls-143-FT6-MS 4-10Pls-144-FT6-MS 109 11 Funções Racionais 11 Operações com Funç. 11 Taxas e noção Deriv. TOTAL 1-11Rac-145-FT7-MS 1-11Rac-146-FT7-MS 1-11Rac-147-FT7-MS 1-11Rac-148-FT7-MS 1-11Rac-149-FT7-MS 1-11Rac-150-FT7-MS 1-11Rac-151-FT7-MS 1-11Rac-152-FT7-MS 1-11Rac-153-FT7-MS 1-11Rac-154-FT7-MS 1-11Op-45-PA9-S 1-11Op-46-PA9-S 1-11Op-48-PA10-S 2-11Op-47-PA9-S 2-11Op-49-PA10-S 2-11Op-50-PA10-S 2-11Op-51-PA10-S 2-11Op-52-PA10-S 2-11Drv-54-PA11-S 2-11Drv-55-PA11-S 2-11Drv-57-PA12-S 2-11Drv-61-PA12-S 2-11Drv-155-FT8-MS 2-11Drv-159-FT9-MS 1-11Drv-157-FT9-MS 1-11Drv-158-FT9-MS 27 4-11Op-44-PA9-S 3-11Drv-53-PA11-S 3-11Drv-58-PA12-S 3-11Drv-59-PA12-S 3-11Drv-60-PA12-S 37 4-11Drv-56-PA11-S 4-11Drv-62-PA12-S 4-11Drv-160-FT9-MS 4-11Drv-162-FT10-MS 4-11Drv-163-FT10-MS 4-11Drv-164-FT10-MS 14 5-11Drv-156-FT8-MS 5-11Drv-161-FT9-MS 5-11Drv-165-FT11-MS 5-11Drv-166-FT11-MS 5-11Drv-167-FT11-MS 5-11Drv-168-FT11-MS 16 11 110 Quadro de P Tema/Categoria Referencias às Categorias Definição 1-Ref-221-Ent1-P 1-Ref-223-Ent1-P 1-Ref-264-Ent3-P Representação 2-Ref-248-Ent3-P 2-Ref-249-Ent3-P 2-Ref-272-Ent3-P 2-Ref-274-Ent3-P Características 3-Ref-226-Ent1-P 3-Ref-228-Ent1-P 3-Ref-230-Ent1-P 3-Ref-231-Ent1-P 3-Ref-265-Ent3-P 3-Ref-266-Ent3-P 3-Ref-268-Ent3-P Aplicações Internas 4-Ref-258-Ent3-P 10 Funções 1-10F-65-PA14-P 1-10F-66-PA14-P 1-10F-67-PA14-P 1-10F-169-FT12-JP 1-10F-170-FT12-JP 1-10F-174-FT13-JP 1-10F-175-FT13-JP 1-10F-182-FT14-JP 2-10F-68-PA15-P 2-10F-69-PA15-P 2-10F-70-PA15-P 2-10F-171-FT12-JP 2-10F-172-FT13-JP 2-10F-173-FT13-JP 2-10F-176-FT13-JP 2-10F-177-FT13-JP 2-10F-178-FT13-JP 2-10F-179-FT13-JP 2-10F-181-FT13-JP 2-10F-183-FT14-JP 2-10F-184-FT14-JP 2-10F-185-FT14-JP 2-10F-186-FT14-JP 2-10F-188-FT15-JP 2-10F-189-FT15-JP 2-10F-190-FT15-JP 2-10F-191-FT16-JP 3-10F-71-PA15-P 4-10F-63-PA14-P 4-10F-64-PA14-P 4-10F-180-FT13-JP 4-10F-187-FT14-JP 4-10F-192-FT16-JP 4-10F-193-FT16-JP 4-10F-194-FT16-JP 4-10F-195-FT16-JP 4-10F-196-FT16-JP Aplicações Externas 5-Ref-232-Ent1-P 5-Ref-260-Ent3-P 10 Propriedades das Funç. 111 10 Polinómios 11 Funções Racionais 11 Operações com Funç. 11 Taxas e noção Deriv. TOTAL 1-10Pls-72-PA16-P 1-10Pls-197-FT17-JP 1-10Pls-198-FT17-JP 1-10Pls-199-FT17-JP 1-10Pls-200-FT17-JP 1-10Pls-201-FT17-JP 2-10Pls-75-PA16-P 2-10Pls-76-PA16-P 2-10Pls-202-FT17-JP 2-10Pls-203-FT17-JP 2-10Pls-204-FT18-JP 2-10Pls-205-FT18-JP 2-10Pls-206-FT18-JP 3-10Pls-73-PA16-P 3-10Pls-74-PA16-P 3-10Pls-77-PA16-P 4-10Pls-207-FT17-JP 5-10Pls-78-PA16-P 5-10Pls-79-PA17-P 5-10Pls-80-PA17-P 5-10Pls-208-FT18-JP 5-10Pls-209-FT18-JP 5-10Pls-210-FT19-JP 5-10Pls-211-FT19-JP 5-10Pls-212-FT19-JP 1-11Drv-81-PA18-P 2-11Drv-83-PA18-P 2-11Drv-84-PA18-P 2-11Drv-85-PA18-P 2-11Drv-86-PA18-P 2-11Drv-89-PA19-P 2-11Drv-91-PA19-P 2-11Drv-213-FT20-JP 2-11Drv-214-FT20-JP 2-11Drv-216-FT20-JP 3-11Drv-82-PA18-P 3-11Drv-87-PA19-P 3-11Drv-88-PA19-P 3-11Drv-90-PA19-P 3-11Drv-92-PA19-P 4-11Drv-217-FT21-JP 4-11Drv-218-FT21-JP 4-11Drv-219-FT21-JP 5-11Drv-215-FT20-JP 18 39 16 14 11 112 Quadro de J Tema/Categoria Referencias às Categorias Definição 1-Ref-220-Ent1-J 1-Ref-222-Ent1-J 1-Ref-255-Ent3-J 1-Ref-256-Ent3-J Representação 2-Ref-224-Ent1-J 2-Ref-250-Ent3-J 2-Ref-252-Ent3-J 2-Ref-253-Ent3-J 2-Ref-273-Ent3-J 10 Funções 1-10F-93-PA20-J 1-10F-94-PA20-J 1-10F-95-PA20-J 1-10F-169-FT12-JP 1-10F-170-FT12-JP 1-10F-174-FT13-JP 1-10F-175-FT13-JP 1-10F-182-FT14-JP 2-10F-98-PA20-J 2-10F-99-PA20-J 2-10F-171-FT12-JP 2-10F-172-FT13-JP 2-10F-173-FT13-JP 2-10F-176-FT13-JP 2-10F-177-FT13-JP 2-10F-178-FT13-JP 2-10F-179-FT13-JP 2-10F-181-FT13-JP 2-10F-183-FT14-JP 2-10F-184-FT14-JP 2-10F-185-FT14-JP 2-10F-186-FT14-JP 2-10F-188-FT15-JP 2-10F-189-FT15-JP 2-10F-190-FT15-JP Características 3-Ref-225-Ent1-J 3-Ref-227-Ent1-J 3-Ref-229-Ent1-J 3-Ref-233-Ent1-J 3-Ref-251-Ent3-J 3-Ref-263-Ent3-J 3-Ref-267-Ent3-J 3-Ref-269-Ent3-J 3-Ref-270-Ent3-J 3-Ref-271-Ent3-J 3-10F-96-PA20-J 3-10F-97-PA20-J Aplicações Internas 4-Ref-254-Ent3-J Aplicações Externas 5-Ref-257-Ent3-J 5-Ref-259-Ent3-J 5-Ref-261-Ent3-J 5-Ref-262-Ent3-J 4-10F-180-FT13-JP 4-10F-187-FT14-JP 4-10F-192-FT16-JP 4-10F-193-FT16-JP 4-10F-194-FT16-JP 4-10F-195-FT16-JP 4-10F-196-FT16-JP 113 2-10F-191-FT16-JP 10 Propriedades das Funç. 10 Polinómios 1-10Pls-197-FT17-JP 1-10Pls-198-FT17-JP 1-10Pls-199-FT17-JP 1-10Pls-200-FT17-JP 1-10Pls-201-FT17-JP 11 Funções Racionais 11 Operações com Funç. 11 Taxas e noção Deriv. TOTAL 17 2-10Pls-101-PA21-J 2-10Pls-102-PA21-J 2-10Pls-103-PA21-J 2-10Pls-104-PA21-J 2-10Pls-202-FT17-JP 2-10Pls-203-FT17-JP 2-10Pls-204-FT18-JP 2-10Pls-205-FT18-JP 2-10Pls-206-FT18-JP 3-10Pls-100-PA21-J 4-10Pls-207-FT17-JP 5-10Pls-208-FT18-JP 5-10Pls-209-FT18-JP 5-10Pls-210-FT19-JP 5-10Pls-211-FT19-JP 5-10Pls-212-FT19-JP 2-11Drv-105-PA22-J 2-11Drv-106-PA22-J 2-11Drv-107-PA22-J 2-11Drv-109-PA22-J 2-11Drv-110-PA22-J 2-11Drv-213-FT20-JP 2-11Drv-214-FT20-JP 2-11Drv-216-FT20-JP 3-11Drv-108-PA22-J 4-11Drv-217-FT21-JP 4-11Drv-218-FT21-JP 4-11Drv-219-FT21-JP 5-11Drv-215-FT20-JP 40 14 12 10 114 2.1 Análise do quadro de M 2.1.1 Categoria Definição. M referenciou esta categoria por diversas vezes durante as duas entrevistas, mas a sua atitude de Setembro era mais vaga do que em Junho. Em Junho M mostra-se mais ágil e mais segura nas afirmações que produz, não joga com generalidades sobre educação e parece conhecer melhor os assuntos sobre os quais opina. As referências a esta categoria produzidas durante as entrevistas são quatro, uma em Setembro e três em Junho. Nas duas entrevistas figurava a pergunta de como se introduzem os conceitos numa aula de Matemática, mais especificamente numa aula sobre funções. Em Setembro M hesita, interrompendo S, que respondia, e numa resposta a medo lança 1-Ref-234-Ent2-M : “ … um exemplo…” , e segue na sua resposta titubeante. Já em Junho, e confrontada com a mesma pergunta, responde de forma segura, mas a sua resposta, nesta ocasião, inclui unidades de análise que não são desta categoria mas sim de outra. Contudo, em Junho, M não deixa de referenciar esta categoria. Como já foi dito fê-lo por mais três vezes, só que em outras perguntas da segunda entrevista. Nessa entrevista, a dada altura surge a pergunta sobre se as entrevistadas distinguiam tipos de exemplos. M, entre outras coisas, refere as várias vertentes, os vários propósitos que um exemplo pode apresentar, entre eles 1-Ref-285-Ent4-M : “não tínhamos como objectivo esclarecer uma ideia mas sim fazê-los chegar a ela, vá.”, indicando, assim, dois distintos e um é conduzir os alunos a uma ideia. “Ideia” no sentido de “conceito”. Inquirida sobre o momento de quando introduzir os exemplos M esclarece que existem diversas alturas onde o fazer, numa resposta completa e precisa. Por ordem cronológica começa a sua resposta por: 1-Ref-288-Ent4-M: “Quer seja para introduzir o tema,” e continua a enumerar as restantes fases do processo de ensino/aprendizagem, referindo na sua resposta outras categorias. Mais à frente reafirma que para introduzir um conceito de dado tema se devem utilizar exemplos 1-Ref-292-Ent4-M: “Sei lá, introduzir [um exemplo] em 1º lugar.” como início da leccionação de temas. 115 É patente, ainda em Setembro, a necessidade de M em utilizar exemplos numa aula de matemática ainda que se note uma hesitação que, como dissemos, se arrastou por toda esta primeira entrevista. Contudo, em Junho essa necessidade de exemplificar já toma contornos precisos, nomeadamente no como introduzir a definição de uma dada função e também no como continuar a trabalhar o conceito. Nesta entrevista vemos como as respostas de M se inserem claramente na categoria Definição de um novo conceito sem ambiguidades e com uma função e um objectivo precisos. Os exemplos utilizados por M que se englobam nesta categoria estão presentes em fichas de trabalho nos conteúdos de Funções, Propriedades das Funções de 10º ano, Funções Racionais e Taxas de Variação/Noção de Derivada de 11º ano e apresenta um exemplo de introdução de conceito em Operações com Funções de 11º ano numa aula assistida. Este último é um exemplo em cadeia de como encontrar a imagem de três objectos diferentes pela composta de duas funções. O único conteúdo onde M não sentiu necessidade de utilizar exemplos desta categoria foi nas Funções Polinomiais de 10º ano visto o conceito de polinómio já não ser um conceito novo a introduzir, mostrando assim que M consegue adequar os exemplos às suas funções e objectivos, M usa exemplos de baixo grau de complexidade quando pretende introduzir um novo conceito aos alunos. Da análise aos exemplos verifica-se que todos os exemplos desta categoria e em todos os conteúdos são gráficos ou envolvem gráficos, embora exista uma única excepção, o que revela que a faceta preferida para a introdução destes conteúdos foi a faceta visual. M considerou esta faceta, esta representação, a mais eficaz para introduzir um conceito que está relacionado com um determinado tipo de função e só depois utilizou as restantes representações. A única excepção revela-se no conteúdo Taxas de Variação/Noção de Derivada, em que a faceta escolhida para introduzir o conceito foi a numérica, não sendo estranho este facto dado que a definição de taxa de variação média é numérica. 116 2.1.2 Categoria Representação. Nesta categoria M também incluiu algumas referências e revela, ainda em Setembro, um tipo de exemplificação própria para iniciar o trabalho com um conceito que foi introduzido recentemente: 2-Ref-237- Ent2-M: “…podemos dar no início as coisas de forma simples, muito no básico e depois tentar aprofundar as coisas até ao nível que nós pretendemos.” Por esta frase M evidencia um tipo de ensino baseado num processo crescente de complexidade, primeiro trabalham-se os exemplos mais fáceis e depois, para poder introduzir outros aspectos do conceito, introduzem-se os exemplos que incluam as características desejadas aumentando o grau de complexidade. Nesta fase o entrevistador perguntou, naturalmente, como é possível neste processo o professor aperceber-se da aprendizagem dos alunos. Como é possível ao professor aferir da correcta aprendizagem do conceito, isto é, se os objectivos propostos vão sendo alcançados. A resposta é óbvia tratando-se de um estudante para professor que nunca leccionou: 2-Ref-239- Ent2-M: “Quando conseguem aplicar…”, que é a resposta esperada num exame da disciplina de Didáctica e que preconiza um ensino por objectivos, estando M a referir-se aos específicos. O sentido da resposta enquadra-se nesta categoria pois a entrevista ainda está considerando o manuseamento inicial do conceito, a particularização a situações concretas e com os novos aspectos que o conceito vai apresentando. A resposta a esta pergunta em Junho é totalmente diferente, recai até numa outra categoria, M remete para a resolução de situações novas e aplicações à vida real. As referências seguintes a esta categoria ainda durante a entrevista de Setembro ocorreram após M ser inquirida sobre o que é para ela um exemplo. Assim para M um exemplo é 2-Ref-240- Ent2-M: “Uma situação concreta.” e, mais à frente afirma que 2-Ref-241- Ent2-M: “eu acho que com um exemplo nós queremos particularizar as coisas. Partir do geral para o particular, …”, e são as únicas referências que faz a esta ou outra categoria no âmbito desta questão. Já na entrevista de Junho, respondendo à mesma questão sobre o que é um exemplo, M assinala que existem exemplos de vários tipos e, quando se lhe pediu para que enumerasse esses tipos, M responde de forma muito completa referenciando várias 117 categorias. Particularmente a esta categoria a referência de M é específica a um conteúdo, sobre transformações do plano diz 2-Ref-286- Ent4-M: “… olhem uma transformação é isto. Têm aqui os exemplos, mas com o intuito: olhem, vejam o que é que está a acontecer ao gráfico …” como referência ao tipo de exemplos que servem para iniciar a exploração de um conceito através de concretizações de uma representação em particular, a gráfica. Sobre as situações em que é apropriada a utilização de exemplos M na 2ª entrevista, em Junho, responde 2-Ref-291- Ent4-M: “Eu acho que estamos sempre a introduzir exemplos.” porque já percebeu que os exemplos surgem durante todo o processo de ensino/aprendizagem, o que efectivamente se altera é a função e os objectivos dos exemplos, por isso refere, entre outras categorias, que se usa “…, quer seja para particularizar.” As diferenças na substância das referências são diferentes em Setembro e em Junho. Mais vago nas primeiras quatro mas, em Julho, substancialmente mais concreta e precisa no que pretende comunicar. No que concerne à ocorrência de exemplos incluídos nesta categoria a profusão é assinalável. Aliás, é a categoria onde ocorrem mais exemplos. O equilíbrio entre exemplos assinalados nas notas de campo e os que constam nas fichas de trabalho permite salientar a importância dada por M a este tipo de exemplos. A manifestação de preocupação com o alicerçar do conceito torna-se evidente na análise dos exemplos. São exemplos cuidadosamente elaborados com S nas fichas de trabalho e que têm o objectivo claro de focar as várias representações ou facetas, num aprofundamento correcto, dentro dos diversos conteúdos. No plano de aula PA1 são tratadas as facetas gráficas, algébricas e respectivas relações numéricas, por outro lado, nas fichas de trabalho FT1 e FT2 os exemplos gráficos e algébricos dão ênfase às relações entre essas representações nos temas em estudo que constam na programação relativa a Funções de10º ano. Os exemplos destas duas fichas de trabalho, FT1 e FT2, configuram exercícios de nível de dificuldade adaptado a esta categoria, não sendo de um nível de complexidade elevado são antes exemplos que pretendem apresentar as diferentes facetas dos conceitos em estudo. Idêntica preocupação é visível nos restantes conteúdos onde figuram exemplos: 10º ano Propriedades das Funções 118 10º ano Funções Polinomiais 11º ano Taxas de Variação/Noção de Derivada Pela observação do quadro de M podem ser constatadas poucas ocorrências de exemplos no tema de 11º ano Operações com Funções e nenhuma nas Funções Racionais do 11º ano. Recordamos aqui que a inexistência de exemplos relativos a algumas células resulta das limitações próprias deste trabalho, como atrás foi descrito. 2.1.3 Categoria Características. Esta é a categoria com maior número de referências durante as duas entrevistas, quatro em Setembro e seis em Junho. Nota-se pela simples observação do quadro de M que existe um grande número de referências nesta categoria que é aquela onde figuram os exemplos cuja função é esclarecer ou sistematizar e que têm a particularidade de serem “criados” imediata e espontaneamente após o surgimento de uma dúvida. Durante as duas entrevistas não ficou patente que M se apercebesse dos contornos específicos deste tipo de exemplos como sendo os exemplos em que se exige mais das capacidades do professor, visto que as situações que os envolvem não são facilmente previsíveis no instante em que surgirão, nem os contornos dessa situação, em estudantes para professores. Contudo, M suspeita das facilidades que um professor mais experiente possa ter: 3-Ref-245- Ent2-M: “Está mais habituado a saber que tipo de dúvidas é que vão surgir nos alunos e, se calhar, já conhece os aspectos…”. Notou-se, isso sim, que M dá uma importância acrescida à função esclarecedora do exemplo, em Setembro referia que a função dos exemplos seria 3-Ref-242- Ent2-M: “…fazer com que aqueles conceitos abstractos passem a ter algum significado.”; 3-Ref-243- Ent2-M: “Para generalizar.” e “Ou pode ser o princípio para uma generalização, …”; 3-Ref-244- Ent2-M: “Caso aparecessem era mais fácil.” [os exemplos como forma de esclarecer]; Em Junho esta função esclarecedora volta a fazer a sua aparição em várias referências 119 3-Ref-279- Ent4-M: “Um exemplo é uma situação que pode surgir com vários fins. Às vezes podemos, como ela estava a dizer, esclarecer …”; 3-Ref-281- Ent4-M: “…os exemplos servem sempre para tentar esclarecer alguma coisa.”; 3-Ref-282- Ent4-M: “…são que os levavam a tirar determinadas conclusões … era usar os exemplos para fazê-los chegar à conclusão. “; 3-Ref-284- Ent4-M: “…tínhamos como objectivo esclarecer uma ideia …”; 3-Ref-289- Ent4-M: “…quer seja para … para esclarecer uma dúvida”; 3-Ref-290- Ent4-M: “… quer seja para … generalizar, …”. Se o número de vezes que é referida uma determinada categoria for indicador da importância de uma característica dos exemplos, então a importância dada por M a esta função esclarecedora é grande, por ventura será esta a função primordial dos exemplos na sua perspectiva. Não é evidente qualquer diferença entre a substância destas referências nas duas entrevistas. A ideia é transmitida sob a mesma forma e com o mesmo conteúdo, embora haja todo um ano de estágio de permeio e, essa ideia, é que estes exemplos esclarecem, generalizam e sistematizam. Contraditório é o facto de o aparecimento deste tipo de exemplos nas aulas assistidas não ser muito frequente. Quando surgem dúvidas aos alunos M não as esclarece com base em exemplos, opta por esclarecer a dúvida directamente, isto é, utilizando a situação que criou a dúvida. Também pode constatar-se o não aparecimento destes exemplos nas fichas de trabalho, é natural que não apareçam dado que M ainda é uma professora sem experiência e ainda não prevê as situações que causam dúvidas e confusão nos alunos. Existem fichas de trabalho elaboradas por M, e também S, para todos os conteúdos salvo para as Operações com Funções do 11º ano, o que nos leva a crer que M ainda não possui capacidades de antecipação de dúvidas, ou erros sistemáticos, porque os exemplos característicos dessa antecipação não existem nas fichas de trabalho. São sete os exemplos desta categoria observados em M. Na aula assistida PA1 M utilizou três exemplos muito simples mas adaptados às dúvidas surgidas, dois de cariz gráfico e outro algébrico, que se mostraram efectivos. Na 120 aula assistida PA3 M usou três exemplos algébricos e, por fim, na aula assistida PA6 utilizou um exemplo que relaciona os aspectos gráficos com os algébricos numa taxa de variação média, sendo que os quatro cumpriram o seu objectivo: esclareceram. Existe um aspecto a salientar, em todos os exemplos de tipo algébrico e nos gráficos, nas expressões os coeficientes utilizados e as raízes dos gráficos são quase sempre números inteiros, nomeadamente o 2, 3,4 ou 5 (ou os seus simétricos). 2.1.4 Categoria Aplicações Internas. Existe apenas uma referência a esta categoria na entrevista de Setembro. À pergunta de como se aprofundam os conceitos M responde: 4-Ref-235-Ent2-M: “… um exemplo (…) que sejam conceitos que foram abordados noutros anos, podemos ir buscar coisas que eles já aprenderam…”. É uma única referência, mas ela expõe claramente todo o sentido desta categoria. Expõe claramente que se devem utilizar exemplos que relacionam conteúdos já leccionados de forma a relacionar temas entre si. Nesta categoria estão apontados exemplos que relacionam pelo menos dois temas nos conteúdos: Propriedades das Funções e Funções Polinomiais de 10º ano bem como Operações com Funções e Taxas de Variação/Definição de Derivada de 11º ano. Nos exemplos de 10º ano M relaciona as facetas gráfica e algébrica, que são dois conteúdos específicos deste ano, num contexto de resolução de condições: equações e inequações. Na aula assistida de 11º ano PA9 relaciona as Operações com Funções e a determinação de Domínios de Funções (10º ano) Já os exemplos relativos ao desenvolvimento do conceito de Taxa de Variação Média e Instantânea e Noção de Derivada apresentados nas fichas de trabalho FT9 e FT10 M relaciona a equação reduzida da recta e sinal do declive (10º ano) com Função Derivada e estudo da monotonia de uma função. Fundamentalmente são exercícios de cálculo e não apresentam um grau de problematização elevado. 121 Estes exemplos que interligam temas e conteúdos do próprio ano ou de anos diferentes são exemplos que constam tanto em aulas assistidas como em fichas de trabalho, o que demonstra que houve um cuidado por parte de M em mostrar aos seus alunos a importância destas aplicações e em fazer, efectivamente, a ligação entre conteúdos do próprio ano com os de anos anteriores e posteriores e, fazendo-o, não induz a noção de que os temas serão estanques e autónomos. 2.1.5 Categoria Aplicações Externas. M referiu três vezes esta categoria durante as duas entrevistas. Em Setembro M considerava que os professores vão colher os seus exemplos 5-Ref-246-Ent2-M: “À vida real.” destacando o papel deste tipo de exemplos no processo de ensino/aprendizagem ainda antes de qualquer actividade lectiva. Após um ano de estágio, em Junho, a inevitabilidade do uso deste tipo de exemplos exacerbou-se nitidamente. O uso de situações envolvendo o nosso quotidiano passou a ser não apenas uma fonte de inspiração para colher exemplos, constituindo um meio, considerando que os professores podiam introduzir os conceitos 5-Ref-275-Ent4-M: “… dando um problema da vida real, …” e passam a ser também finalidades 5-Ref-297-Ent4-M: “…o exemplo pode servir para relacionar(…)determinadas matérias…” relacionando estas matérias por via de um 5-Ref-297-Ent4-M: “… problema.” referindo-se aos da vida real. A alteração de posicionamento de M relativamente a estes exemplos não é residual. A alteração não é de conjuntura mas sim de estrutura. Estes exemplos passam a constituir um referente importante na sua actividade, deixa de ser apenas um caminho que se pode utilizar e passa a ser um ponto de passagem obrigatório, é essencial mostrar aos alunos a aplicabilidade da Matemática na vivência diária por um lado, mas também às outras Ciências, por outro. M mostrou ter claro que a matemática tem a sua aplicação no mundo real e que resolve problemas do dia a dia. Mais que isso, M também tem claro que essa 122 aplicabilidade da matemática deve ser mostrada aos alunos. Assim, é natural que os exemplos relativos a esta categoria surjam nos conteúdos propícios à aplicação na vida real, Funções Polinomiais de 10º ano e Taxas de variação/Noção de Derivada de 11º ano onde este tipo de exemplos aparece seis vezes em três fichas de trabalho. A ficha de trabalho FT11 é toda ela dedicada a este tipo de exemplos, aparecendo como um fim em si e não apenas como veículo de apresentação de conteúdos. 2.1.6 A exemplificação de M. Pela apreciação do aspecto visual do quadro de M observa-se que a distribuição das ocorrências relativas às referências não coincide com a distribuição das ocorrências relativas aos conteúdos. Note-se que o aspecto geral não é afectado pela ausência de ocorrências numa quadrícula em particular, o aspecto visual deve ser visto em termos de mancha. Por outro lado M tem bem claras duas coisas: primeira, que os exemplos são particularizações de conceitos (2-Ref-240-Ent2-M: “Uma situação concreta.”); e segunda, quais são os seus objectivos (introduzir, concretizar, aplicar). Contudo, após a apreciação dos exemplos, fica confirmada a discrepância entre a categoria que M considera mais importante nas entrevistas e a que M mais valorizou em termos de trabalho com os alunos, respectivamente a 3ª e a 2ª. Dado que M é uma professora com pouca experiência não surpreende que os exemplos relativos à 3ª categoria tenham uma frequência menor. São os exemplos criados imediatamente após a apresentação de uma dúvida, ou antes que esta surja, e aqueles que permitem sistematizar e generalizar um conceito. Estes são os exemplos que mais exigem de um professor e onde apenas aqueles que são mais experientes e com maior grau de conhecimento didáctico do conteúdo conseguem melhores resultados. Por isso M necessitou dar maior ênfase aos exemplos da 2ª categoria. M tenta transmitir as características próprias do conceito (3ª categoria) utilizando exemplos das várias representações (2ª categoria), as dúvidas não serão esclarecidas e as sistematizações não serão feitas com base nos exemplos específicos para esse fim, mas por via indirecta utilizando os exemplos relativos às representações. 123 Em síntese, a exemplificação de M apresenta um certo desfasamento entre o que preconiza nas entrevistas e os exemplos que realmente apresentou, ou pôde apresentar. Se por um lado pensa que os exemplos servem fundamentalmente para esclarecer dúvidas, resolver situações confusas e sistematizar, por outro lado a sua praxis revela maior preocupação com o manuseamento básico do conceito e, posteriormente, a sua aplicação interna e externa. Contudo também considerava que os exemplos mostram a aplicabilidade da Matemática e podem constituir situações problema e aí, diga-se, foi de facto coerente no seu trabalho com os alunos. 124 2.2 Análise do quadro de S 2.2.1 Categoria Definição. As referências a esta categoria apenas se produziram na entrevista de Junho. Sobre como introduzir os novos conceitos S respondeu 1-Ref-276-Ent4-S: “…podem-se utilizar exemplos ou algo prático para se chegar a um determinado conceito.” mas distingue a forma de introduzir consoante o tipo de conteúdo em causa 1-Ref-278-Ent4-S: “…depende mesmo do conteúdo.” Fazendo esta distinção, S está a distinguir as duas situações ilustradas na categoria. Distingue os conteúdos em que se define o conceito primeiro, vindo depois a exemplificação inicial e os outros em que se apresentam exemplos de características comuns primeiro, de forma que os alunos, com base nessas características, possam escrever a definição depois. Na fase da entrevista de Junho em que o entrevistador pede a S e M que enumerem os vários tipos de exemplos que consideram existir, S responde que existem exemplos 1-Ref-283-Ent4-S: “Não para (…), mas como forma de introdução.” Com esta resposta S refere duas categorias, aqui apenas vem transcrita a parte incluída nesta categoria, mas vemos como S distingue tipos de exemplos e, neste caso, preconiza o exemplo com uma função introdutória para a definição dos conceitos. Mais à frente, quando a questão é sobre a função dos exemplos, S é categórica na resposta e mostra que distingue claramente três funções fazendo o mesmo número de referências a três categorias. Uma das funções enquadra-se nesta categoria, indicando como função do exemplo 1-Ref-294-Ent4-S: “Pode servir para (…) como pode ser para introduzir, … “. De uma forma geral podemos, então, afirmar: S não referiu claramente esta categoria em Setembro, mas em Junho referiu-a quatro vezes. Nas primeiras duas vezes S demonstra ter bem claro que um exemplo pode e deve servir para introduzir os conceitos. Analisando o contexto do trecho da entrevista transcrito 125 “Há temas que são de visualização fácil, não são tão teóricos, e então podem-se utilizar exemplos ou algo prático para se chegar a um determinado conceito. E depois há outras coisas que são mais teóricas, que não são de tão fácil visualização e nos exemplos não servirão tão bem para aprender esse conteúdo, e então terá de ser de uma maneira teórica e só depois utilizar os exemplos para aplicar aquilo que se aprendeu.” podemos constatar que S diferencia aqueles conteúdos cuja definição pode ser construída pelo aluno à custa dos traços comuns apresentados por uma série de exemplos e, por outro lado, conceitos cuja definição deve ser apresentada a priori e apenas depois os exemplos ilustrativos. S distingue estes dois tipos de exemplos como aqueles de fácil visualização e os outros de visualização mais difícil. As outras duas referências apontam na mesma direcção mas na terceira e na quarta deixam antever que existem outros tipos de exemplos. No caso de S pensamos ser relevante como após o ano de estágio esta estudante para professora já refere e distingue com clareza os exemplos que se enquadram nesta categoria. Ao não os referir na entrevista de Setembro não mostra evidências de os considerar importantes no processo de ensino/aprendizagem, deixando por ventura, os principais papéis neste processo a exemplos de outras categorias. Os exemplos utilizados por S que se englobam nesta categoria estão presentes em fichas de trabalho nos conteúdos de 10º Funções, 10º Propriedades das Funções, 11º Funções Racionais e 11º Taxas de Variação/Noção de Derivada e apresenta três exemplos de introdução de conceitos em 11º ano Operações com Funções nas aulas assistidas PA9 e PA10. O único conteúdo onde S, conjuntamente com M, não sentiu necessidade de utilizar exemplos desta categoria foi nas Funções Polinomiais de 10º ano visto o conceito de polinómio já não ser um conceito novo a introduzir. Todos os exemplos desta categoria e em todos os conteúdos são gráficos, o que denota que a faceta preferida de escolha de exemplos para esta categoria é a visual. São os exemplos referentes às fichas de trabalho e também os dois exemplos apresentados na aula assistida PA9 e mais um na aula PA10. Em PA9 S utilizou um esquema visual de diagramas de Venn para introduzir e demonstrar com o auxílio dos alunos a 126 expressão que determina o domínio da Função Composta. No segundo exemplo S já utilizou o esquema simbólico usual, porém este exemplo está determinado pelo esquema visual anterior. É interessante verificar que S volta a apoiar-se num esquema de Venn semelhante ao anterior para introduzir e determinar, outra vez com o apoio dos alunos, a necessidade da injectividade para assegurar a existência da Função Inversa e relacionar domínios e contradomínios entre as Funções Directa e Inversa. 2.2.2 Categoria Representação. Nesta categoria S tem apenas uma referência em Setembro. S pensa que os alunos adquirem o conceito que o professor está leccionar quando conseguem 2-Ref-239-Ent2-S: “…criar um conceito parecido, ou retirar partes do conceito, e se a pessoa for capaz de o escrever.” Com esta resposta S foge à resposta mais comum que é dizer quando o aluno consegue aplicar, optando antes pelo fraccionamento do conceito e pela escrita das suas possíveis representações, mas não parece muito segura da sua resposta. Em Junho, e sobre os conceitos de visualização difícil, pensa que as definições devem ser introduzidas primeiro, seguidas dos primeiros exemplos. Depois, para particularizar e para começar a manusear o conceito, devem propor-se aos alunos os primeiros exercícios, 2-Ref-277-Ent4-S: “…terá de ser de uma maneira teórica e só depois utilizar os exemplos para aplicar aquilo que se aprendeu.”, como forma de trabalhar as várias facetas do conceito e suas diferentes abordagens. Com esta referência S põe em evidência como são importantes as duas partes na aprendizagem: depois da introdução vêm os primeiros contactos com o conceito, sendo estes revestidos de uma importância acrescida. Estes exemplos envolverão o aluno, na prática, em tudo o que até ali foi apenas ouvido. S, como já vimos, distingue vários tipos de exemplos, entre eles, pensa que um exercício é um tipo de exemplo 2-Ref-287-Ent4-S: “…um exemplo porque é sempre um caso particular daquilo que se deu, não é?” para exprimir que após as definições, e primeiras concretizações, devem surgir as primeiras situações concretas de aplicação do conceito. Nesta altura S já não 127 vê o exemplo apenas como uma ilustração inicial do conceito mas amplia o termo a uma compreensão mais abrangente do termo “exemplo”. Mais à frente S insiste que os exemplos têm, entre outras, a função de mostrar aplicações do conceito depois de introduzida a sua definição 2-Ref-296-Ent4-S: “…,também para explorar novos campos.” do conceito, sendo este excerto parte de uma resposta que abrange todo o processo de ensino de um conceito que estamos a leccionar mas, no seguimento do parágrafo anterior, mostra outras vertentes a dar à função do exemplo. Comparando a resposta hesitante de Setembro com as respostas concisas de Junho vemos que S tem agora uma visão panorâmica do processo de ensino/aprendizagem e do papel importante que a exemplificação desempenha em todo esse processo, mais precisamente, o papel que a exemplificação tem nas primeiras abordagens do conceito. S deixa de referir o exemplo pelas possíveis representações e passa a referi-lo pelas suas funções nas diversas etapas do que ela considera ser o processo de ensino/aprendizagem. A quantidade de exemplos que S utilizou e que se inserem nesta categoria é muito grande. São exemplos que estão registados não apenas em fichas de trabalho mas também nas aulas assistidas, o que revela, por parte de S, uma preocupação constante pela utilização deste tipo de exemplos durante todo o ano de estágio. Salvo duas excepções, encontramos estes exemplos em todos os conteúdos sobre Funções dos 10º e 11º anos, apenas as Funções Racionais e as Operações com Funções de 11º ano não contemplam exemplos desta categoria. Os exemplos de fichas de trabalho que se enquadram nesta categoria são situações que pretendem trabalhar as diversas representações do conceito de função de forma criteriosa. São exemplos que focam apenas uma ou duas representações e, para não confundir, trabalham essas representações uma a uma ou, então, relacionam duas. As situações são, na maioria das vezes, semelhantes e variam apenas no tipo de função em estudo: parábola, módulo, polinomial, etc. A Ficha 4 trabalha as translações e contracções no plano, seja nas representações gráfica e algébrica isoladamente, seja relacionando as duas. Na Ficha 5 podem observar-se situações simples onde se mostram características das representações gráficas, analítica ou ambas. 128 Os primeiros três exercícios da Ficha 6 procuram realçar as semelhanças gráficas entre uma função e o seu módulo, mostrando no processo de resolução desses exercícios as razões dessas semelhanças. O exemplo 2-11Drv-159-FT9-MS é um exercício onde, em cada uma das suas alíneas, se contempla, tanto quanto possível, apenas uma regra da derivação. Como se pode constatar, pelos exemplos atrás referidos, S apresenta exemplos envolvendo apenas uma ou duas facetas, trabalha isoladamente uma ou, quanto muito, duas particularidades do conceito em estudo promovendo, desta forma, uma atitude analítica face ao processo de ensino/aprendizagem. Os quatro exemplos da aula assistida PA8 contemplam as facetas analítica e gráfica da função quadrática, mais propriamente a forma de encontrar as coordenadas do vértice da parábola correspondente à expressão analítica dada. São exemplos muito simples que visam apenas a mecanização deste processo. Os exemplos das aulas PA9 e PA10 que constam nesta categoria são os exercícios propostos como uma primeira aproximação às funções compostas e inversas. São exemplos que permitem ao aluno um contacto inicial autónomo com este tipo de funções que, não sendo situações problema, envolvem apenas o desenrolar dos processos típicos da determinação analítica destas funções. Nas aulas assistidas PA10 e PA11, em que foram leccionadas as taxas de variação e regras de derivação relacionadas com os declives das respectivas rectas secantes e tangentes, S exemplificou sempre de forma que ficassem bem patentes as relações entre estas duas facetas do conceito de função, a analítica e a gráfica. São exemplos que contemplam uma situação da vida real mas, contudo, não configuram um exemplo da categoria Aplicações Externas visto que a principal característica destes exemplos é a de ser um primeiro contacto com o cálculo de taxas, derivadas e/ou declives de rectas. 2.2.3 Categoria Características. Esta categoria inclui oito ocorrências entre as duas entrevistas, duas em Setembro e seis em Junho, e é a categoria mais referida em termos de entrevistas. 129 As duas referências de Setembro que se incluem nesta categoria não evidenciam claramente que S atribua uma função de estruturação do conceito aos exemplos, nem sequer de sistematização. S limita-se a atribuir-lhes um papel esclarecedor e elucidativo para colmatar situações de dúvida e confusão. 3-Ref-238-Ent2-S: “Tentar dividir o que podemos estudar, podemos estudar esta parte agora, esta parte agora, esta parte agora, e tentar ligar todas no fim…” Veja-se como S continua, também nesta categoria, a deixar claro que se deve fraccionar o conceito utilizando exemplos relativos a cada parte criada e pressupõe que a sua soma, por si e no fim, proporcionará ao aluno uma construção correcta do conceito. Neste caso o fraccionamento aparece como forma de esclarecer numa primeira fase e, no fim, a agregação das partes funcionará como sistematização. 3-Ref-244-Ent2-S: “Caso aparecessem era mais fácil.” Esta referência surge para mostrar a necessidade de utilização do exemplo como meio de ajudar o aluno a ultrapassar situações de dúvida e confusão. Em Junho S mantém essa função da exemplificação, embora a função esclarecedora seja agora mais explícita: 3-Ref-280-Ent4-S: “Um exemplo é uma situação que pode surgir com vários fins. Às vezes podemos, como ela estava a dizer, esclarecer, outras…” 3-Ref-283A-Ent4-S: “Não para esclarecer, mas como forma de introdução.” 3-Ref-293-Ent4-S: “Pode servir para…esclarecer…” 3-Ref-299-Ent4-S: “… no caso de funções a gente dá um exemplo qualquer e… mas pretendemos com esse exemplo esclarecer.” Mas acrescenta outra função além da esclarecedora 3-Ref-295-Ent4-S: “…para consolidar algo…” isto é, como forma de utilizar o exemplo como função integradora e estruturante. Um pormenor novo que aparece agora, em Junho, é a constatação do aparecimento de situações inesperadas: 3-Ref-298-Ent4-S: “Aí também depende, se é uma dúvida que nós estamos a contar que apareça, já vem de casa. Se é uma dúvida que nós não estamos a contar tem que se inventar na altura.” S após o ano de estágio sabe que tem que contar com duas situações distintas, as esperadas e as inesperadas, e que cada uma delas exige uma exemplificação diferente na origem e concepção. Assim, temos os exemplos que se preparam em casa para utilizar em situações que conseguimos prever, que são escolhidos com tempo e cuidado e que se adaptam perfeitamente à situação prevista e, 130 noutra situação, aqueles exemplos para as situações inesperadas que o professor apresenta de forma espontânea. S utilizou este tipo de exemplificação espontânea na aula assistida PA8 por duas vezes com a intenção de esclarecer duas situações de confusão dos alunos quando eles estavam a determinar analiticamente as coordenadas do vértice de uma parábola. Nas duas ocasiões os exemplos utilizados foram adaptados às condições da dúvida. Também elucidou outra situação de confusão quando, na aula PA11, trazia já uma situação de cálculo de taxa de variação média para explicar melhor a determinação do declive da recta secante. Esta foi a única situação em que S previu um episódio de incerteza quando preparou uma lição, incluiu este exemplo e utilizou-o de forma adequada quando o necessitou. Os exemplos 3-11Drv-58-PA12-S; 3-11Drv-59-PA12-S; 3-11Drv-60-PA12-S são uma sequência particularmente feliz para esclarecer uma dúvida da turma, nessa aula PA12, relativamente à passagem da taxa de variação média à taxa de variação e, respectivamente, a passagem do declive da secante ao declive da tangente de uma curva. A sequência é primordialmente gráfica mas baseia-se na faceta analítica, a faceta gráfica aparece como elemento esclarecedor. É relevante notar que na entrevista esta categoria é referenciada oito vezes mas durante todo o ano de aulas assistidas só foram encontrados seis exemplos desta categoria. S privilegia, em teoria, este tipo de exemplos para esclarecer mas, quando confrontada com as dúvidas dos alunos, não recorre a exemplos (salvo essas vezes) prefere esclarecer verbalmente as dúvidas dos alunos com base na situação que as originou. Não foram encontrados exemplos desta categoria nas fichas de trabalho, o único exemplo deste tipo criado antecipadamente foi aquele que foi atrás referenciado, o que permite concluir que, quotidianamente, não foram antecipadas dúvidas provenientes da normal leccionação. Salvo os elementos gráficos, os exemplos espontâneos apresentados por S no âmbito da função quadrática e cálculo de taxa de variação, utilizando a faceta analítica, incluíam sempre coeficientes inteiros entre -6 e 7, não foram utilizados coeficientes fraccionários nem irracionais. 131 2.2.4 Categoria Aplicações Internas. S não referenciou esta categoria em nenhuma das duas entrevistas. Na prática os exemplos que relacionam conteúdos diferentes do mesmo ano e de anos diferentes fazem, naturalmente, a sua aparição. S não descuidou este tipo de exemplificação, podemos vê-la tanto em aulas assistidas como em fichas de trabalho. Os exemplos são escolhidos criteriosamente do livro de texto e de outras fontes de forma a introduzir os alunos na complexa rede de conteúdos relacionados entre si que constituem o programa do Ensino de Matemática no Secundário. As fichas de trabalho que incluem estes exemplos são: FT5 e FT6 para as Propriedades das Funções, Módulo e Polinomiais; FT9 e FT10 para as Taxas de Variação e Noção de Derivada. Os exemplos desta categoria incluídos nas fichas de trabalho FT5 e FT6 são exercícios que fazem a síntese destes três conteúdos, primordialmente o estudo de características e propriedades de funções estudadas em funções quadráticas, polinomiais e módulo. São exercícios que além de fazerem a ligação entre temas diferentes também o fazem entre facetas diferentes, a algébrica com a gráfica com vista a criar uma visão integradora destes subconceitos no conceito, mais alargado, de função. Os exemplos desta categoria das fichas de trabalho FT9 e FT10 relacionam os conteúdos que envolvem o cálculo de Taxas de Variação, de 11º ano, com as equações da recta de 10º ano incluindo ainda todos os tipos de funções estudados neste ano, quadráticas, polinomiais e módulo. As diversas facetas e as suas relações também não foram descuradas. Os exemplos dados por S nas aulas assistidas são bons exemplos de relação entre diferentes conteúdos e as suas várias facetas. Os exemplos da aula PA8 relacionam a forma polinomial ax 2 + bx + c e os casos notáveis da multiplicação de polinómios do 8º ano com a forma f ( x) = a ( x − h) 2 + k do 10º ano, como forma de determinar as coordenadas do vértice de uma parábola. O exemplo 4-11Op-44-PA9-S relaciona o tema Domínios de Funções de 10º ano com a determinação do domínio de uma função quociente que é tema do 11º ano. Os outros dois exemplos que figuram nesta categoria relacionam Taxas de Variação e Noção de Derivada de uma função num ponto, do 11º ano, com declives e equações de rectas na forma reduzida de 10º ano. 132 Como se pode observar S não referenciou esta categoria nas entrevistas mas isso não foi sinal de indiferença perante esta categoria. S está segura da importância deste tipo de exemplos na construção de conceitos por parte dos alunos, de forma que estes não construam os conceitos e esquemas conceptuais na ideia errada de que os conceitos sejam estanques uns relativamente aos outros. Nesta categoria surgiram apenas exercícios no sentido tradicional e não surgiu uma única situação problema. 2.2.5 Categoria Aplicações Externas. S já está consciente deste tipo de exemplos e da sua importância em Setembro. Em dada altura da entrevista S referia a necessidade na utilização de situações concretas, mais precisamente numa situação 5-Ref-236-Ent2-S: “Real.” e, mais à frente, precisa que as situações da vida real devem ser utilizadas pelos professores, as situações reais da vivência do professor mas, sempre que possível, das vivências do aluno e adaptado a ele 5-Ref-247-Ent2-S: “Pois, não é como no outro dia que estávamos aqui e apareceu o Jorge do táxi, e eu, sei lá eu o que é que é um táxi que se paga taxa para andar de táxi. Eu nunca andei de táxi na minha terra não há táxis s´toura. E eu: Pronto!” Em Junho, depois do estágio pedagógico, as ideias de S estão mais amadurecidas e a prática docente revela-se nos objectivos que apresenta para a exemplificação 5-Ref-300-Ent4-S: “…e ser importante na nossa sociedade para resolver determinados problemas para podermos fazer (…) previsões ou temos um modelo…”. A aplicação à vida real deixou de ser mais um tipo de exercícios e S passa a conferir a estes exemplos individualidade própria e uma importância acrescida. S utilizou este tipo de exemplo em duas ocasiões, na aula assistida PA8 e na ficha de trabalho FT5, em duas aplicações da Função Quadrática. Foram utilizadas as facetas analítica e gráfica para ilustrar uma aplicação à balística, ao estudo da trajectória de uma bola de golfe na aula PA8 e também para um estudo de queda de graves em FT5. O tema Taxas de Variação e Noção de Derivada do 11º ano é um tema fértil para a utilização destes exemplos, S não desperdiçou o conteúdo e utilizou as fichas de trabalho FT8, FT9, FT10 e FT11 para trabalhar este tipo de exemplificação. Pelos 133 exercícios escolhidos podemos perceber que S está convencida da importância de envolver os alunos nestas situações de aplicação da Matemática à vida real e às outras Ciências e da importância das situações problemáticas para a construção das estruturas conceptuais inseridas num bom percurso pelos temas propostos na programação. 2.2.6 A exemplificação de S. Existem duas características da exemplificação de S que sobressaem, são elas o fraccionamento do processo de ensino e a diferença na função do exemplo em entrevista e na prática diária. Como se viu, este fraccionamento do processo de ensino/aprendizagem sobressai nas três primeiras categorias e S preconiza a utilização de exemplos adequados à fase de ensino onde nos encontremos: “… para esclarecer, como pode ser para introduzir, como para consolidar algo, também para explorar novos campos. Quer dizer, no fundo vai ter… nós utilizamos os exemplos para tudo, em qualquer objectivo, “para quê?” o exemplo está a servir para todos eles, não é? Não está a ter um objectivo em particular, está a ter um objectivo que a gente querer-lhe dar, que a gente quer dele. Se nós queremos que a pessoa atinja este objectivo, o exemplo está a servir para aquele objectivo.” o ensino dos conceitos raramente aparece de forma integrada, S diz: “Tentar dividir o que podemos estudar, podemos estudar esta parte agora, esta parte agora, esta parte agora, e tentar ligar todas no fim…”. Apresentação da definição seguida de exemplos ou, doutra forma, exemplos que determinam um conceito que será depois definido é apenas o início do processo, continuando desta forma até à conclusão do processo utilizando tipos diferenciados de exemplos adaptados à fase em que se encontre. Mas considerando sempre que o processo se desenrola em fases distintas. A outra constatação é a afirmação de que a função do exemplo é, principalmente, esclarecer, clarificar situações confusas e sistematizar quando analisamos as referências às categorias durante as entrevistas. A 3ª categoria foi a mais referida durante as entrevistas, oito vezes, o que nos permite comprovar a importância dada a esta função dos exemplos: “… mas pretendemos com esse exemplo esclarecer 134 (…) para consolidar algo…”. Por outro lado se analisarmos o número de exemplos que ocorrem nas aulas assistidas e nas fichas de trabalho a maior frequência encontra-se na 2ª categoria, isto é, existe uma diferença apreciável no que S preconiza nas entrevistas e o que S fez no quotidiano do seu estágio. No trabalho diário S não utilizou exemplos para esclarecer ou para dissipar as confusões dos alunos, salvaguardando uma ocasião, também não utilizou exemplos para prever e prevenir estas confusões ou dúvidas, na sua ocorrência S preferiu utilizar outros meios para contornar a situação. Por isso S não valorizou na prática os exemplos da 3ª categoria da mesma forma que os valorizou nas entrevistas, essa primazia preferiu atribuí-la aos exemplos da 2ª categoria, aqueles que tratam os aspectos mais simples do conceito sendo, desta forma, coerente com a forma fraccionada com que preferia tratar os temas e promover a construção dos esquemas conceptuais dos alunos. Eventualmente, a preferência por exemplos próprios da 2ª categoria em vez dos exemplos relativos à 3ªa categoria para a resolução de confusões e dúvidas se prenda com a necessidade de exemplificar de forma espontânea nestas ocasiões. Para um estudante para professor, com pouca experiência lectiva, será difícil encontrar bons exemplos de forma instantânea. Em conclusão, S tem ideias bastante precisas e bases sólidas do que para ela deve ser o processo de ensino/aprendizagem, distingue conceitos de visualização fácil e os de visualização difícil e a forma diferenciada de os introduzir; atribui funções e objectivos aos exemplos e escolhe-os de acordo com o que pretende e em função das necessidades; opta quase sempre pela faceta gráfica quando pretende que os alunos acedam às características mais simples do conceito; compreende a importância dos exemplos de aplicação interna e externa na aplicação da Matemática, no percurso estudantil do aluno e na estruturação de esquemas conceptuais. 135 2.3 Análise do quadro de P 2.3.1 Categoria Definição. P não tem dúvidas sobre a forma como pensa que os conceitos devem ser introduzidos. Em Setembro, antes de ser responsável pelas suas turmas e sem nunca ter leccionado, P já se decantou por uma forma de introdução de conceitos 1-Ref-221-Ent1-P: “…induz-se até que eles consigam…” e sabe que o pode fazer de pelo menos duas formas, mas indica claramente a que prefere: 1-Ref-223-Ent1-P: “O que se introduz directamente não leva os miúdos a pensar nas coisas, aquilo que se vai introduzindo a pouco e pouco para eles chegarem lá obriga-os a pensar nas coisas.” P opta por introduzir os conceitos por indução, isto é, proporcionando exemplos de características comuns de forma que os alunos escrevam, depois, a sua definição do conceito. P não considera que a introdução inicial da definição e consequente exemplificação seja a forma correcta de construir um esquema conceptual, esta forma “não os leva a pensar”. Em Junho P não alterou a sua forma de pensar 1-Ref-264-Ent3-P: “Seja para introduzir temas…” mas tampouco a reforçou, limitou-se a referir que os exemplos podem servir para introduzir temas. P, em Setembro, prefere induzir os conceitos, como se viu, fornecendo aos alunos exemplos de características comuns. Em Janeiro, data da aula assistida PA14, P faz exactamente o contrário, os exemplos 1-10F-65-PA14-P, 1-10F-66-PA14-P e 1-10F67-PA14-P são prova disso. P inicia os trabalhos sobre Domínio, Contradomínio e Zeros de uma função dando as suas definições e, seguidamente, propõe estes três exemplos para que os alunos vejam realmente o que são estes elementos do gráfico de uma função. Esta linha de apresentação de conceitos é seguida nas fichas de trabalho FT12, FT13 e FT14. Os exemplos desta categoria relativos ao início do estudo de funções que constam nestas fichas de trabalho foram apresentados, sempre, após as definições e nunca antes. Em Maio, no tema Funções Polinomiais de 10º ano, P repete o processo mesmo tendo a indicação dos alunos para não o fazer: “Porque se a gente começar, estou a falar de 10º ano, por exemplo quando foi com os polinómios eu 136 comecei a dar a forma geral, a expressão geral, e eles não gostaram nada daquilo. Não gostam de formas gerais, não gostam de letras, pois stressam com aquilo. “ Vejam-se os exemplos da ficha de trabalho FT17 1-10Pls-197-FT17-JP, 1-10Pls-198-FT17-JP, 1-10Pls-199-FT17-JP, 1-10Pls-200-FT17-JP e 1-10Pls-201-FT17-JP onde, após definir grau, coeficiente, etc, apresenta uma série de exemplos onde se pode observar aquilo que foi definido. No 11º ano, em Março, quando leccionou as Taxas de Variação a forma de introdução também não foi diferente. P definiu o que é uma taxa de variação média e apresenta seguidamente o exemplo 1-11Drv-81-PA18-P. Assim, todos os exemplos, efectivamente observados, enquadrados nesta categoria foram exibidos após a definição, curiosamente, da forma que “não leva os alunos a pensar”. As facetas escolhidas para introduzir conceitos foram a gráfica e a analítica, que são as facetas naturais considerando os conteúdos em questão, as propriedades das funções e dos seus gráficos foram introduzidos graficamente e as funções polinomiais foram-no de forma analítica. Houve uma excepção dentro desta forma natural de introduzir, o exemplo 1-11Drv-81-PA18-P que diz respeito à definição de uma taxa de variação média logo de representação naturalmente numérica, este surge com suporte gráfico com um objectivo, prepara, desde uma primeira fase, a relação entre este valor e o declive da recta secante a uma curva. 2.3.2 Categoria Representação. P não refere esta categoria em Setembro. Em Junho P considera importante que os alunos sejam sujeitos a situações que possam controlar, com um grau de dificuldade apropriado, que os motive e lhes permita progredir na sua aprendizagem 2-Ref-248-Ent3-P: “…um exemplo prático (…) uma coisa mesmo prática, acessível a eles…“ e deixa um exemplo para o tema relativo ao estudo das Funções de 10ºano: 2-Ref-249-Ent3-P: “…a Ana tinha ido à fruta, ou o que é que é, levava um cesto, já tinha um cesto que tinha um x preço ia pondo maçãs, cada maçã era não sei quanto …”. Este exemplo é um dos raros casos que os estagiários realmente exemplificam, 137 quase sempre referem as categorias sem efectivamente exemplificarem. Outro pormenor interessante é o facto de a representação escolhida ser a verbal, não é natural ao nível de 10º, 11º ou 12º anos, mas revela o quanto P desejava que o sentido da sua afirmação fosse compreendido. Durante esta entrevista de Junho, enquanto se falava da importância dos exemplos P afirma: 2-Ref-272-Ent3-P: “…os exemplos vão fazendo a ponte, vai sendo estruturada, acho que as coisas começam-se a encaixar, tipo um puzzle. (…) … acho que ajuda é na estruturação do raciocínio…(…) Mas eu acho que [o exemplo] ajuda mais nisso do que por uma definição.” Por outras palavras, P acaba de enunciar a metáfora do andaime. A inclusão desta unidade de análise nesta categoria não foi pacífica, mas foi o contexto onde ela foi produzida que ditou a sua inclusão nesta categoria. P explica o que fazer depois de definido o conceito, explica que se deviam proporcionar aos alunos exemplos que lhes permitissem começar a construir o conceito e, isto mesmo, é o essencial desta categoria. Seguindo esta explicação P aclara que exemplificar 2-Ref-274-Ent3-P: ” É uma forma de visualizar a teoria.” e não utiliza o termo “visualizar” apenas no primeiro sentido, no sentido dado pela representação visual de função, vai para além desse nível, no sentido de construir o conceito de forma a abarcálo na sua plenitude. Não apenas a “teoria” dada pela definição. O número de exemplos que se incluem nesta categoria facultados pelas aulas assistidas e pelas fichas de trabalho é bastante grande, é a categoria onde figuram o maior número de exemplos utilizados por P. Vejam-se os exemplos das fichas de trabalho FT12, FT13, FT14, FT15, FT16 no estudo das Funções de 10º ano; FT17 e FT18 nas Funções Polinomiais de 10º ano; FT20 no capítulo de Taxas de Variação e Noção de Derivada do 11º ano. É um número elevado de exemplos que permitem ao aluno, de forma autónoma, ir-se apercebendo das várias representações e suas características das funções em estudo. São exemplos que visam uma representação de cada vez, isolada, de forma a mostrar ao aluno que os mesmos resultados podem ser conseguidos com uma ou outra, a analítica ou a gráfica. Os exemplos 2-10Pls-75-PA16-P e 2-10Pls-76-PA16-P que P propôs na aula assistida PA16 ilustram a relação entre as representações analítica e gráfica e a analogia dos resultados quer se use uma ou outra representação. São dois exercícios onde se 138 pretende que o aluno faça corresponder as expressões analíticas de quatro funções às respectivas representações gráficas. P escolheu estes exercícios de um manual que não é o adoptado, estes exemplos configuram mais um problema que um exercício pois é necessária uma boa compreensão das duas representações, principalmente como funcionam os zeros, sinais e concavidades numa e noutra representação de função polinomial. Pela escolha P pretende atingir objectivos bem definidos nas características do conceito de função que pretende que os alunos trabalhem. Na aula assistida PA18 utilizou exemplos desta categoria para estudar e determinar taxas de variação. São exercícios simples e rotineiros. Com os exemplos 2-11Drv-89-PA19-P e 2-11Drv-91-PA19-P da aula PA19 a representação em estudo é apenas a analítica. São dois exercícios de início do estudo da monotonia e cálculo de extremos de uma função utilizando a sua função derivada, que tratada apenas analiticamente apela, obviamente, à faceta gráfica sem que esta alguma vez faça a sua aparição. Esta relação entre o estudo da monotonia e sua ligação com o gráfico já tinha sido destacada em exemplos anteriores que se enquadraram na categoria Definição. 2.3.3 Categoria Características. P refere-se a esta categoria por sete vezes, é a categoria mais referida. Sobre a função dos exemplos P considera, entre outras, que servem para indagar e testar a correcta interiorização dos conceitos, se a construção dos esquemas conceptuais se produz correctamente: 3-Ref-226-Ent1-P: “ [damos exemplos] …para ver se eles já não têm dúvidas em relação aos conceitos que foram dados.” Nesta unidade de análise P, indirectamente, atribui ao exemplo a função de esclarecer, procura-se a existência de dúvidas com vista a esclarecê-las. Um pouco mais à frente, esta função aparece indicando que essa busca pode ser sobre pontos específicos, dúvidas pontuais 3-Ref-228-Ent1-P: “Sim focaliza só um aspecto e …” Ainda em Setembro P continua a atribuir aos exemplos essa função de teste, de verificação: 3-Ref-230-Ent1-P: “Por exemplo nós estamos aqui a falar de uma coisa qualquer, e eu digo por exemplo: “isto”, para ver se tu percebeste o que eu estou a dizer. Eu acho que é a tal coisa da dúvida, lá está a dúvida. Tira a dúvida e não tira a dúvida.” 139 Apenas em Junho a função de esclarecer, de eliminar dúvidas, aparece de forma clara. Ainda pensando que a definição não é suficiente para a construção do conceito P considera que 3-Ref-231-Ent1-P: “Se for uma matéria mais teórica damos uns exemplos e clarifica…“ e que 3-Ref-265-Ent3-P: “…muitas vezes, servem para combater dúvidas, …”. Contudo, e de forma original, é a única que refere que os exemplos podem servir para provocar uma dúvida: 3-Ref-266-Ent3-P: “Servem para suscitar dúvidas, …” apelando, claramente, à estratégia que todos nós usamos por vezes, isto é, confundir para depois eliminar essa confusão e outras dúvidas, em última análise, para sistematizar. Dentro desta categoria P refere dois tipos de exemplos, uns que se preparam em casa antevendo as dúvidas do aluno e outros que têm que ser criados no momento e que tem que ser 3-Ref-268-Ent3-P: “Específico para aquele [problema ou dúvida do aluno]…”. P não refere a dificuldade de encontrar de forma imediata este tipo de exemplos, aliás acha fácil este tipo de exemplificação porque concorda com J que se um exemplo não esclarecer determinada dúvida facilmente se “inventa” outro. Os exemplos de P que se agrupam nesta categoria são todos de aulas assistidas. Embora P tenha referido em Junho que existem exemplos que se preparam em casa para atender a certas situações de dúvida que venham a concretizar-se, o certo é que não se encontrou qualquer destes exemplos, todos os que foram referenciados são exemplos que P teve que criar, de improviso, para atender às situações imprevistas. O exemplo 3-10F-71-PA15-P utiliza a faceta gráfica, foi utilizado quando surgiu uma dúvida de como determinar graficamente um máximo local. P improvisou um caso particular para fazer face à situação. Os dois exemplos 3-10Pls-73-PA16-P, analítico, e 3-10Pls-74-PA16-P, gráfico, surgiram para esclarecer uma confusão relativa a zeros e raízes de uma função polinomial. Com o exemplo 3-10Pls-77-PA16-P P quis mostrar aos alunos a diferença de comportamento, perto da raiz, do gráfico de duas funções com o mesmo zero mas de multiplicidade diferente. Os alunos não conseguiam entender o termo “arrastar” 140 utilizado por P e então foram dados dois exemplos, uma raiz com multiplicidade 5 e outra com multiplicidade 21 para obviar as dificuldades. Os exemplos 3-11Drv-82-PA18-P, 3-11Drv-87-PA19-P, 3-11Drv-88-PA19-P, 3-11Drv-90-PA19-P e 3-11Drv-92-PA19-P são esclarecimentos gráficos, que P teve necessidade de utilizar, de cinco exercícios de resolução estritamente analítica que foram propostos, respectivamente nas aulas PA18 e PA19 sobre Taxas de Variação e aplicação das Derivadas. Assim, embora P não tenha previsto qualquer situação de dúvida resolveu satisfatoriamente todas aquelas com que se deparou. Salvo os casos em que se socorreu de um máximo local e de um zero de multiplicidade 21 todas as dificuldades foram resolvidas com a situação em causa, P não sentiu nestes casos necessidade de criar novas situações. Sendo a categoria que mais referências possui nas entrevistas esta tendência não é, no entanto, acompanhada nos exemplos contabilizados. Se é a categoria mais importante em termos de referências tal não acontece em termos de exemplos anotados em aulas assistidas e em fichas de trabalho. Nos os exemplos utilizados nesta categoria todos os valores numéricos utilizados, seja em raízes de gráficos ou coeficientes de polinómios, são inteiros: -1, 1, 2, 3, 4 e 5. 2.3.4 Categoria Aplicações Internas. Apenas ocorreu uma referência a esta categoria nas duas entrevistas. P somente a menciona em Junho quando liga as Funções Polinomiais à resolução de inequações 4-Ref-258-Ent3-P: “ …a parte de inequações.” Embora tenha existido unicamente uma referência na entrevista de Junho, P não descurou este tipo de exemplificação. Os exemplos que relacionam vários conteúdos e conceitos foram utilizados tanto nas aulas assistidas como nas fichas de trabalho, sendo utilizados como forma de mostrar aos seus alunos que existem interligações entre as matérias que são leccionadas no próprio ano com as de anos anteriores. 141 Podemos encontrar estes exemplos nas fichas FT13, FT14, FT15 e FT16 no capítulo dedicado ao estudo das características das Funções de 10º ano, FT17 no estudo das Funções Polinomiais e FT21 para o cálculo de Taxas de Variação e Noção de Derivada. Os exemplos das fichas FT13, FT14, FT15 e FT16 têm como função interligar todos os subconceitos relativos às principais facetas que foram leccionados até ao 10º ano. São exemplos que foram propostos nas representações gráfica ou analítica mas que integram as noções de domínio, contradomínio, zeros, raiz, concavidade, monotonia, etc. A maioria destes exemplos implica a resolução de condições. O exemplo 4-10Pls207-FT17-JP relaciona directamente a representação gráfica e a analítica pedindo ao aluno que sugira uma expressão analítica para a função polinomial dado o seu gráfico, envolve noções tais como paridade, zeros, grau, sinais de coeficientes, etc. Por fim os exemplos relativos a Taxas de Variação e Noção de Derivada são os três exercícios rotineiros que constituem toda a ficha FT21 e relacionam o cálculo de derivadas com o estudo da monotonia e existência de extremos de uma função, bem como a determinação de declives e equações de rectas tangentes ao gráfico de uma função. Os exemplos 4-10F-63-PA14-P e 4-10F-64-PA14-P são os únicos observados em aula e envolvem a representação analítica, o conceito de domínio, conjuntos definidos em extensão/compreensão e conjunto solução associado a uma condição. É um exercício simples de cálculo do domínio de uma função definida pela sua expressão algébrica. Pelos exemplos encontrados nas fichas de trabalho elaboradas por P aprecia-se o cuidado que foi posto no objectivo de interligar vários conceitos e conteúdos do ano e de anos anteriores. P teve esse cuidado, não deixou aos próprios alunos serem eles a estabelecerem as ligações internas que a Matemática estabelece e, nos exemplos das fichas de trabalho, propôs exercícios e exemplos com uma diversidade apreciável. Contudo, não foram encontrados exemplos que constituíssem situações problemáticas, todos os exemplos constituem exercícios tradicionais de cálculo e rotina. 2.3.5 Categoria Aplicações Externas. P em Setembro afirma que os professores devem ir procurar os seus exemplos 142 5-Ref-232-Ent1-P: “ À vida real.” A resposta é categórica. E surpreende que, ainda sem ter leccionado, tenha bem definido o que se pretende: “O João foi ao Supermercado e não sei quê, não sei quê, …”; “Por exemplo. Coisas práticas, aplicações … - O teu pai tem uma loja, e se vendesses ….-”, mais ainda, P também considera importante que se tenha em atenção a história do aluno, deixa-o bem claro dizendo-o duas vezes: “…sabendo o historial do aluno… ( ) … muitas vezes para conseguir fazer continhas com uma aluna, ela era feirante, tinha que ir ao … se vendesses as calças.. ou assim, e era a maneira dela perceber as coisas.” e também “Acho que é ir ao historial dos alunos, ou ao nosso historial, depende dos contextos.” O ano de estágio não operou modificações assinaláveis, P continua a dar exemplos de aplicação à vida na entrevista de Junho, e refere um exemplo de aplicação das funções Polinomiais 5-Ref-260-Ent3-P: “Do peixinho não sei quê, assim…” e não desenvolve mais. Não era de esperar uma alteração significativa tendo em atenção o ponto de onde P parte, a sua visão das aplicações da Matemática à vida real já está razoavelmente amadurecida, se o estágio a levou mais além isso não foi evidenciado na entrevista. A forma como P aplicou os conceitos de Função Polinomial e Taxas de Variação/Noção de Derivada foi referida nas fichas de trabalho FT18, FT19 e FT20. Este tipo de exemplos, de aplicação externa, não aparece noutros conteúdos visto P ter optado pelos exercícios do manual e não por fichas de trabalho. De qualquer forma, e sobre o que foi dado a observar nas fichas de trabalho, P utiliza um exemplo banal em 5-10Pls-208-FT18-JP, mas em 5-10Pls-209-FT18-JP aparece um elemento original, P neste exercício pede aos alunos que elaborem uma pequena composição onde exponham as conclusões sobre o estudo que fizeram da situação apresentada. Este exemplo envolve uma utilização das facetas analítica e gráfica de uma polinomial, apela à máquina de calcular gráfica e ao poder de análise e interpretação do aluno, sai portanto do exercício rotineiro, mas não é um problema. A ficha de trabalho FT19 é constituída por três exercícios de aplicação à vida real 5-10Pls-210-FT19-JP; 5-10Pls-211-FT19-JP; 5-10Pls-212-FT19-JP e mostra o envolvimento que P pretende para os seus alunos com estes exercícios, que não sendo propriamente problemas, requerem uma boa manipulação do conceito de função. O exemplo 5-11Drv-215-FT20-JP mostra a aplicação de uma taxa de variação média ao lucro de uma empresa. Cumpre, tão-somente, esse objectivo. 143 As situações observadas nas aulas assistidas PA16 e PA17 são os exemplos 5-10Pls-78-PA16-P; 5-10Pls-79-PA17-P e 5-10Pls-80-PA17-P, constituem aplicações das funções polinomiais a três conjunturas diferentes. Os exercícios 78 e 80 não apresentam características dignas de nota, o cálculo de elementos simples das funções permitem responder às perguntas sem dificuldade. Já o exemplo 79 constitui uma situação próxima de um problema, só não é uma situação totalmente problemática porque a forma como é redigido, as alíneas e a estrutura permitem ao aluno percorrer um trajecto de resolução. Os exemplos utilizados nas aulas assistidas PA16 e PA17 são aplicações à vida real da Matemática, sem dúvida, mas talvez não sejam as situações que P afirmava na entrevista de Junho que deviam ser utilizadas, “Acho que é ir ao historial dos alunos…” pois os exemplos destas aulas não são propriamente vivências quotidianas dos alunos. Contudo, esta precisão não deve desvalorizar a importância atribuída por P a estes exemplos, que é substancial. 2.3.6 A exemplificação de P. Da análise das entrevistas e das crenças que elas transmitem destaca-se o facto de P não ter alterado a forma de pensar em cada categoria de Setembro para Junho. Salvo alguma precisão pontual a linha de pensamento de P manteve as características principais, não se apreciou qualquer inflexão de monta e os aspectos principais evidenciados em Setembro eram novamente incluídos em Junho. Outro aspecto notado foi a circunstância de P ter exemplificado por várias vezes. Durante as duas entrevistas as categorias não foram apenas referidas, na realidade P preocupou-se em dar um exemplo concreto sobre o que queria expor. Aliando os dois aspectos referidos observase que P tem uma opinião muito marcada sobre a forma de transmitir conceitos aos alunos e manteve ou aprofundou essa opinião durante o ano de estágio. Embora as opiniões expressas por P durante as entrevistas sejam firmes notouse, na prática, duas incoerências. A primeira incoerência revela-se na forma de introduzir os conceitos. Como se viu na análise à 1ª categoria P proclama uma forma e faz de outra, a sua falta de 144 experiência não lhe permite concretizar as estratégias em que acredita e vê-se forçada a seguir um caminho mais fácil e mais conhecido, aquele que por ventura mais viu e melhor conhece pela sua própria experiência de aluna. A segunda dissonância pode ser apreciada na importância relativa dada aos exemplos da 2ª e 3ª categorias. Nas referências proporcionadas pelas entrevistas notouse uma ponderação acrescida dada aos exemplos da categoria Características, aqueles cujo papel principal é esclarecer e sistematizar mas, durante o ano de prática, a preponderância de exemplos recaiu na exemplificação característica da categoria Representação, aquela em que os exemplos visam uma forma correcta de representar e construir o conceito. P ajudou os seus alunos a construir esquemas mentais com base nos exemplos que trabalham representações, esclarecendo as dúvidas pertinentes quando ocorriam mas não as aproveitou para apresentar novos exemplos, optando por construir os esquemas com base em exemplos simples mas seguros. Não sendo uma incongruência declarada, apenas uma discrepância, foram as aplicações externas dos conceitos. P declarava numa das entrevistas que deveriam ser concordantes com o historial e experiência dos alunos e, depois, os exemplos escolhidos não eram totalmente concordantes com as suas vivências. Se retirarmos as discordâncias entre a forma de pensar e a prática, fica um conjunto eficaz de exemplos que se revelaram próprios para os objectivos de P. Fossem do manual adoptado, de outros manuais ou por si criados, os exemplos utilizados mostraram-se ajustados às pretensões de P, apresentaram os conceitos e, progressivamente, foram-nos construindo e aplicando a situações internas e externas à Matemática. Não utilizou sistematicamente situações problemáticas mas conseguiu trabalhar com os alunos situações bastante próximas à resolução de problemas. 145 2.4 Análise do quadro de J 2.4.1 Categoria Definição. O essencial daquilo que caracteriza os exemplos desta categoria aparece logo em Setembro nas considerações que J faz sobre a forma de introduzir conceitos: 1-Ref-220-Ent1-J: “Há duas formas, ou se vai à procura desse conceito e espera-se que eles cheguem lá, ou então, dá-se o conceito e vamos ver o que é que se faz com aquele conceito. São duas abordagens diferentes. Agora qual delas a mais utilizada, ou que será mais benéfico…” Contudo, a dúvida que J expressa nesta unidade de análise não é um pormenor de pouca importância, tendo claro a alternativa, J não sabe quando optar, quais são as características do conceito que apontem um ou outro caminho. J indica um exemplo que obriga a uma escolha, 1-Ref-222-Ent1-J: “No 10º ano há aqui um exercício do aperto de mão, entre quatro… , aquilo que seria talvez um bom pretexto para introduzir as permutações. Porque se fossem cinco, ou seis, ou por exemplo dez, não íamos apertar a mão a toda a gente. E se nós a generalizássemos eles se calhar começavam a ver que afinal isto não pode ser por aqui, isto é impossível contar aquilo tudo.” que é do particular para o geral, mas não explicita um exemplo que obrigue à utilização da outra forma de introduzir conceitos. Todavia é importante notar que J já demonstra possuir algum conhecimento didáctico prático na forma de introduzir conceitos em Setembro, note-se, antes do início do ano de estágio. Em Junho revela uma escolha, optou por introduzir os conceitos do particular para o geral, deixa isso claro tendo em consideração as referências que faz quando questionado sobre como é que introduz os temas a leccionar. Assim, sobre as funções racionais diz: 1-Ref-255-Ent3-J: “… e através dos números racionais. Números racionais, o que é que é um número racional, particularizando para depois generalizar para a função racional.”, para seguidamente repetir a mesma ideia para a função módulo: 1-Ref-256-Ent3-J: “Função módulo, por exemplo (…) e dava cada um dos ramos da função, e a partir daí para as funções módulo. Translações …”. Relativamente à forma de introduzir os conceitos J alterou a sua forma de pensar, de uma indefinição em Setembro passa a uma postura concreta em Junho, de 146 não saber bem “qual delas a mais utilizada, ou que será mais benéfica” passa a um método assente em “particularizando para depois generalizar”. J, na prática, fez o que afirmou na entrevista de Junho. Na aula assistida PA20 o tema em estudo é Representação Gráfica e Pontos Notáveis de uma função mas, antes de abordar estes assuntos, J começou por reintroduzir a noção de gráfico de uma função. Assim, representou no quadro três gráficos de três situações (supostamente) da vida real e pela sua análise voltou a estabelecer as condições para que um gráfico possa representar uma função. Das situações particulares generalizou, posteriormente, para a definição. Os exemplos utilizados no tema relativo às Funções de 10º ano incluídos nas fichas de trabalho FT12, FT13 e FT14 não seguem a mesma linha de apresentação referida no parágrafo anterior. São exercícios donde se depreende que J definiu primeiro e apresentou os exemplos depois, ou seja da generalidade da definição partiu para o particular do exemplo. Disso mesmo é testemunho o exemplo 1-10F-182-FT14-JP, para apresentar apenas um, todos os outros são formalmente similares. Este exemplo é um exercício onde se apresentam cinco gráficos e se pede ao aluno que, de entre eles, indique os que representam funções contínuas. Obviamente a definição de gráfico de uma função contínua já tinha sido dada. Os exemplos referidos nesta categoria também assentam nessa mesma lógica, definição seguida de exemplos. São exemplos onde se mostra grau, coeficiente, etc. após a definição. Os exemplos analisados nesta categoria estão incluídos nos temas Funções e Funções Polinomiais de 10º ano e as facetas utilizadas são, logicamente, a gráfica e a algébrica. J não fugiu às facetas que instintivamente se utilizam para trabalhar estes conceitos e fê-lo utilizando todos os procedimentos que estamos habituados a ver noutros professores. 2.4.2 Categoria Representação. Durante a entrevista de Setembro J considera que, após a introdução do conceito, se deve desenvolver, estruturar o conceito 147 2-Ref-224-Ent1-J: “Por exemplificação. (…) Sim. Através de exemplos, de problemas…” e faz esta afirmação sem qualquer hesitação. Mas no seguimento da entrevista J e P envolvem-se num diálogo sobre a diferença entre exemplo, exercício e problema, discutiam este objectivo que é de trabalhar o conceito depois da sua introdução e, embora não estejam muito seguros dessas diferenças apresentando os argumentos de forma frágil, estão de acordo na sua utilidade nesta fase de manuseamento do conceito. Aquela fragilidade argumentativa é natural nesta fase da sua preparação para a docência, a inexperiência será, provavelmente, a responsável. Em Junho J considera que os professores trabalham e ensinam os conceitos apoiando-se em 2-Ref-250-Ent3-J: “Casos práticos…”; 2-Ref-252-Ent3-J: “Concretos.” 2-Ref-253-Ent3-J: “Considerando uma situação concreta, um exemplo.” Não houve, portanto, grande evolução na forma de pensar e o ano de estágio terá servido para consolidar esta opinião: os esquemas conceptuais são construídos à custa de exemplos. Existe uma diferença entre Setembro e Junho que sendo subtil é importante. Em Setembro para J a aquisição de conceitos era feita através de exemplos, exercícios ou problemas, não sabendo precisar as diferenças. Em Junho apenas refere exemplos e numa grande parte da entrevista não referiu, nunca, exercícios ou problemas falando sempre em exemplos e situações concretas. J inclui todas as situações numa forma lata de exemplificação? A resposta é afirmativa, mais à frente, opinando sobre a importância dos exemplos 2-Ref-273-Ent3-J: “…acabando pela prática por ser exemplo,… (…)Mas acaba por ser um conector, acaba por ser uma … acaba por ser um meio, um fim, um princípio. Um exemplo, acaba por ser quase tudo. A teoria [a definição] ali acaba por perder um bocado a sua… a pesar de estar a … constante, presente em todo o currículo, acaba por ser aquilo que menos importa ao fim e ao cabo.” J cai, talvez, no exagero de retirar toda a importância de definição na construção do conceito e transfere essa importância à exemplificação, mantendo, isso sim, a definição como uma sombra presente em todos os temas do currículo. Entre aulas assistidas e fichas de trabalho o número de exemplos incluídos nesta categoria é bastante grande. Os dois exemplos da aula PA20 são duas situações que utilizando as representações analítica e gráfica têm como utilidade praticar com a 148 máquina de calcular, à custa da expressão analítica da função conseguir prever o seu gráfico e, em função disso, estabelecer os limites do visor da máquina. Os exemplos desta categoria que constam na aula PA21 são uma cadeia de exercícios para aplicação da Regra de Ruffini, um exercício de aplicação do Teorema do Resto e outra cadeia de exercícios também para aplicação do Teorema do Resto. São exemplos da categoria Representação porque se destinam fundamentalmente a aprofundar no conceito de divisão inteira de polinómios, J utiliza a faceta algébrica insistindo sempre em exercícios rotineiros simples. Na aula PA22, tema Taxas de Variação, o exemplo 2-11Drv-105-PA22-J explora um deslocamento de 300 Km com velocidades variáveis para trabalhar o conceito de taxa média de variação que tinha sido introduzido anteriormente. Neste caso uma velocidade média obtida à custa da representação gráfica. J utiliza esta representação após ter introduzido o conceito na sua vertente numérica mostrando, assim, a equivalência de resultados obtidos por representações diferentes. Já a sequência à qual foi atribuída o código 2-11Drv-106-PA22-J revela como de forma analítica J utiliza esta sequência para, à custa da definição de Taxa de Variação Média, induzir a noção do conceito de Taxa de Variação num instante. J utiliza a noção intuitiva de limite e de acréscimo infinitesimal, expondo assim o limite da razão incremental e a noção de derivada num ponto. Os Exercícios das fichas de trabalho FT12, FT13, FT14, FT15, FT16 no estudo das Funções de 10º ano; FT17 e FT18 nas Funções Polinomiais de 10º ano; FT20 no capítulo de Taxas de Variação e Noção de Derivada do 11º ano, são exercícios que na sua maioria são de rotina e aplicação simples das várias representações possíveis dos conceitos tratados. São exemplos que tratam cada uma das facetas por separado possivelmente para que não surjam confusões desnecessárias caso envolvessem demasiada informação. Realizam a sua função que é promover no aluno a construção gradual dos esquemas conceptuais do currículo. 2.4.3 Categoria Características. Na entrevista de Setembro as três vezes que J referiu esta categoria foi para deixar claro que um exemplo também tem a função de simplificar: 149 3-Ref-225-Ent1-J: “Para mim é algo mais prático, mais fácil, mais fácil de visualizar, um bocadinho mais simples. Posso dar um conceito geral, um conceito que seja, que seja mais abrangente que dou um exemplo, da mesma coisa mas de forma mais minimalista… (…) Para ser mais fácil, mais… uma coisa mais fácil de assimilar logo, prático, directo.” 3-Ref-227-Ent1-J: “O exemplo é algo mais minimal, é uma coisa pequenina, uma unidade em que dá só para se realmente eles compreenderam o conceito.” 3-Ref-229-Ent1-J: “Simplificar as coisas.” No desenrolar da entrevista pode-se apurar que o sentido dado à simplificação vai ao encontro da resolução de confusões. Se é simples então é mais fácil de compreender. E mais à frente esse sentido ocorre claramente quando questionado sobre o efeito de um bom exemplo: 3-Ref-233-Ent1-J: “Compreensão.” Em Junho as referências a esta categoria mantêm a substância mas a forma alterou-se. A função de generalização e sistematização é agora apresentada sem ambiguidades 3-Ref-251-Ent3-J: “…particularizar para depois generalizar.” embora os traços de simplificação continuem a figurar no seu discurso 3-Ref-263-Ent3-J: “E então tento simplificar o máximo possível. Arranjar algum exemplo ou alguma coisa mais…” e, por outro lado, a ajuda na superação de dificuldades por parte do aluno é incontornável 3-Ref-267-Ent3-J: “Porque muitas vezes consegue-se ver qual é o ponto em que o aluno está a ter dificuldades e arranjar um exemplo, mesmo que não tenha muito a ver com, directamente com aquele exemplo que está a ser tratado, mas focando só o ponto que ele não percebe posso ir buscar um exemplo muito simples …” apelando à criação de exemplos no momento em que sejam detectadas as dificuldades. Esse exemplo, segundo J, deve ser 3-Ref-269-Ent3-J: “Específico, muito concreto.” para aquele momento de dificuldade, 3-Ref-270-Ent3-J: “Como se tivesse um grosso, por exemplo, uma coisa muito mais geral e ele só tem um problema num daqueles pontinhos. E aí eu ia procurar qual é, realmente, o problema que ele tem.” 3-Ref-271-Ent3-J: “Sim [dá-se um exemplo para esse problema específico].” Para J esclarecer equivale a simplificar. Fica afirmado em dez referências. Assim, se enquadrado nesta categoria, o exemplo que esclarece deve ser um exemplo simples, num processo de particularizar e simplificar até se poder generalizar e 150 sistematizar. Em conclusão, o processo de construção dos esquemas conceptuais deve ser feito com base e após uma atomização do conceito, num somatório de passos mais simples. J apenas apresenta quatro exemplos nesta categoria e são todos de aulas assistidas. Os exemplos 3-10F-96-PA20-J e 3-10F-97-PA20-J surgem interligados. Quando J explicava um exercício onde se pedia para indicar os gráficos que representavam funções surge uma dúvida que J tenta esclarecer com base na própria situação. A dúvida envolvia a noção de domínio e a noção que numa função todos os objectos têm uma, mas apenas uma, imagem. Para melhor esclarecer J cria um exemplo gráfico, muito simples, onde o problema em questão aparece isolado. Nesta situação J foi plenamente coerente com as crenças que explicitou nas entrevistas, isto é, simplificar tanto quanto possível, isolar a dúvida de forma a que ela possa ser sanada. O exemplo 3-10Pls-100-PA21-J é encaixado nesta categoria pela função que J lhe atribuiu. O exercício em si destina-se a encontrar o quociente e o resto da divisão inteira de dois polinómios, é um exercício rotineiro de aplicação do algoritmo, logo estaria melhor enquadrado na 2ª categoria, categoria Representação. Contudo J utilizouo, de forma abusiva, para generalizar que: quando o grau do divisor é 1 o resto é de grau zero, logo não inclui a variável. O quarto exemplo desta categoria é também um exemplo que visa o esclarecimento de uma dúvida e, mais uma vez, por simplificação de processo. No cálculo da função derivada, e confrontado com uma dúvida de um aluno relativamente à origem de um produto, J indica todos os factores que originam esse produto que figura na expressão final. E simplifica ainda mais o processo, explicita também todos os passos do cálculo da função derivada de forma que não restassem dúvidas da origem de cada um dos factores constantes na expressão. Esta categoria não inclui exemplos de fichas de trabalho ou preparados com antecedência com vista a esclarecer ou a sistematizar, apenas exemplos formados no instante e de forma não programada que, contudo, cumpriram a sua função, esclarecer a dúvida daquele momento. 151 Os exemplos desta categoria criados por J de forma espontânea para esclarecer ou sistematizar, dentro dos temas Funções Polinomiais e de Noção de Derivada, incluíram apenas coeficientes inteiros. Foram esses coeficientes -7, -4, 1, 2, 3, 4, 5 e 6. 2.4.4 Categoria Aplicações Internas. Referência a esta categoria apenas aparece uma em Junho. É uma referência que pelo seu conteúdo só pode aparecer nesta altura depois de se leccionar. Mais que isso, só depois de leccionar estes conteúdos com a máquina de calcular se pode fazer uma referência desta natureza: 4-Ref-254-Ent3-J: “… em termos de visualização, por exemplo na parte das assimptotas o viewscreen, utilização do viewscreen, o desenho da função e a aproximação da assimptota, dá-lhes uma visualização não só, dá-lhes a visualização gráfica, e dá-lhes a noção de limite. Para onde a função está a tender.” É aqui que a prática que um ano de estágio proporciona, embora pouca, se torna evidente, nestas afirmações concretas sobre os temas e as estratégias específicas para esses temas. Esta referência, mesmo que sendo única, é suficiente para afirmar que J no fim do estágio é consciente das ligações entre os conteúdos da programação e que a máquina de calcular pode ajudar a estabelecer essas ligações. Com apenas uma única referência na entrevista de Junho, tal facto não implicou que J descurasse este tipo de exemplificação. Os exemplos que relacionam vários conteúdos e conceitos foram utilizados nas fichas de trabalho, como forma de mostrar aos seus alunos que as matérias que são leccionadas no próprio e em anos anteriores se relacionam umas com as outras. Podemos encontrar estes exemplos nas fichas FT13, FT14, FT15 e FT16 no capítulo dedicado ao estudo das características das Funções de 10º ano, FT17 no estudo das Funções Polinomiais e FT21 para o cálculo de Taxas de Variação e Noção de Derivada. Os exemplos das fichas FT13, FT14, FT15 e FT16 destinam-se a relacionar todos os subconceitos relativos às representações mais frequentes que foram leccionadas até ao 10º ano. São exemplos que foram apresentadas nas facetas gráfica ou analítica mas que incluem as noções de domínio, contradomínio, zeros, raiz, concavidade, 152 monotonia, etc. A maioria destes exemplos implica a resolução de condições. O exemplo 4-10Pls-207-FT17-JP relaciona directamente a representação gráfica e a analítica pedindo ao aluno que sugira uma expressão analítica para a função polinomial dado o seu gráfico, envolve noções tais como paridade, zeros, grau, sinais de coeficientes, etc. Os últimos exemplos relativos a Taxas de Variação e Noção de Derivada são os três exercícios rotineiros que constituem toda a ficha FT21 e relacionam o cálculo de derivadas com o estudo da monotonia e existência de extremos de uma função, bem como a determinação de declives e equações de rectas tangentes ao gráfico de uma função. Não foram incluídos nesta categoria exemplos dados por J nas aulas assistidas. A razão prende-se com motivos relativos à componente aleatória da marcação das aulas que foram assistidas, a J corresponderam-lhe um maior número de aulas onde os conteúdos não estavam relacionados com funções ou, se estavam, eram aulas onde este tipo de exemplos não estavam indicados. 2.4.5 Categoria Aplicações Externas. J não referiu esta categoria em Setembro mas, em Junho, referiu-a quatro vezes. Esta diferença deve-se ao facto de ter havido um ano de estágio a separar as duas entrevistas. Esta explicação é sustentada pelo tipo de referência, o seu conteúdo e o contexto em que é produzida. Quando se perguntou a que conteúdos foram relacionados os polinómios J responde que relacionou com situações 5-Ref-257-Ent3-J: “… sobre a vida real.” e quando foi pedido que concretizasse indicou uma situação 5-Ref-259-Ent3-J: “Daquelas do tanque enche até ao ponto tal …” que é um dos exemplos utilizados numa das fichas de trabalho. J não dá a resposta standard quando explica como se apercebe se os alunos estão a apreender os conceitos, a construir os seus esquemas conceptuais, essa resposta costuma ser “quando aplicam a exercícios”. J vai um pouco mais longe e afirma que é 5-Ref-261-Ent3-J: “Através da percepção da resolução de exercícios da vida real já se começa a ver se eles conseguem aplicar a matéria dada…” e dá como exemplo quando se estuda uma situação de trajectórias em balística 153 5-Ref-262-Ent3-J: “… Quando o projéctil cai ou assim, já sabem que têm que ir ver os zeros da função …” para não haver dúvidas ao que se refere. Como se pode ver não são situações de “ouvir dizer”, pela forma em que são colocadas e pela substância que apresentam não deixam dúvidas que são situações vividas como professor. J aplicou os conceitos de Função Polinomial e Taxas de Variação/Noção de Derivada nas fichas de trabalho FT18, FT19 e FT20. Nestas fichas J apresenta os exercícios em que pretende mostrar aos seus alunos a forma como temas do programa de 10º ou de 11º ano se podem utilizar na vida quotidiana. A ausência de exemplos desta natureza nos outros conteúdos não significa que não tivessem sido apresentados aos alunos, esta ausência deve-se a J, e também P, terem utilizado os exemplos propostos pelo manual adoptado. De qualquer forma, e sobre o que foi dado a observar nas fichas de trabalho, J utiliza um exemplo trivial em 5-10Pls-208-FT18-JP, mas em 510Pls-209-FT18-JP figura uma componente inédita: J neste exercício pede aos alunos que elaborem uma pequena composição onde exponham as conclusões sobre o estudo que fizeram da situação apresentada. Este exemplo envolve uma utilização das facetas analítica e gráfica de uma função polinomial, apela mais uma vez à máquina de calcular gráfica e ao poder de análise e interpretação do aluno, sai portanto fora do âmbito do exercício rotineiro, mas não chega a ser um problema. Mais uma vez não foram observados exemplos propostos em aulas assistidas que se enquadrem nesta categoria, por certo eles foram propostos em outras aulas mas, pelas mesmas razões invocadas na categoria anterior, não foram recolhidos para este trabalho. 2.4.6 A exemplificação de J A exemplificação de J e as referências das entrevistas têm um denominador comum: simplificar. “O exemplo é algo mais minimal, é uma coisa pequenina, uma unidade em que dá só para se realmente eles compreenderam o conceito.” Em todas as três primeiras categorias o fraccionar dos conceitos aparece como forma de aplicação do processo indutivo de apresentação do conceito. J simplifica para 154 mais tarde integrar novamente, simplifica separando cada representação para as poder tratar separadamente, simplifica uma situação confusa de forma a isolar o elemento responsável e debelá-lo. Respectivamente nas categorias Definição, Representação e Características. Na categoria Definição J entra em contradição entre aquilo que afirma nas entrevistas e aquilo que faz nas fichas de trabalho FT12, FT13, FT14 e FT17. Se nas entrevistas considera que se devem utilizar os exemplos antes e, pelos seus traços comuns, definir depois, já os exemplos apresentados nas fichas de trabalho apelam ao processo inverso, definir primeiro e exemplificar depois. Esta contradição é aparente, o que na realidade acontece é uma influência de P naquela parte que é trabalho comum ao par pedagógico que os dois constituem. Se considerarmos os exemplos das aulas assistidas, estes sim, constituem a exemplificação estritamente pessoal de J, então o processo de referência não foi contrariado. Se alguma discrepância existe é entre a categoria que foi mais referida e a que foi mais utilizada. Nas entrevistas a categoria que foi mais referenciada foi a terceira, Características, mas aquela que mais exemplos incluiu, tanto de aulas assistidas como em fichas de trabalho, foi a segunda, Representações. J pensa que a função mais importante dos exemplos é esclarecer dúvidas e sistematizar mas quando exemplifica, essa primazia direcciona-se para as representações, para a aplicação. J esclarece e ajuda os alunos a construir os seus esquemas conceptuais, não pelas características, que é antevendo as suas dúvidas e resolvendo-as, mas sim pelas representações, fazendo-os trabalhar situações simples que envolvem uma representação de cada vez esperando que os alunos construam os esquemas sem o seu envolvimento em situações complicadas. No final, coerentemente com o processo de simplificação que J afirma e pratica. Em conclusão, J manteve sempre as suas crenças de Setembro a Junho e no período de estágio que decorre entre estes dois momentos aplicou aquilo em que acredita. J pôs em prática um processo baseado na simplificação daquilo que considera complicado de ensinar aos alunos. Tanto na apresentação, primeiros contactos e esclarecimento de dúvidas/sistematização dos conceitos J optou por partir para colar depois, apoiando a sua forma de leccionar neste processo e escolhendo os exemplos adequados aos diferentes passos que este envolve. No final propõe aos alunos exemplos 155 internos e da vida real com o propósito de “Através da percepção da resolução de exercícios da vida real já se começa a ver se eles conseguem aplicar a matéria dada…”. 2.5 Análise por Categorias 1. Categoria Definição. Uma análise conjunta relativamente a esta categoria revela duas semelhanças entre os quatro professores estagiários. Em Junho os quatro, depois de um ano de estágio, tinham ideias mais precisas sobre os exemplos enquadrados nesta categoria, as suas opiniões sobre a forma de introduzir conceitos revelou-se mais precisa e bastante menos vaga. Todos distinguiam, em Junho, as duas formas diferentes de introduzir um conceito, quer seja induzindo-o ou definindo-o e ilustrando depois. A segunda semelhança prende-se com a faceta utilizada pelos quatro professores estagiários para introduzirem os conceitos. Todos eles utilizaram sistematicamente a faceta gráfica para este fim, o que demonstra que todos consideram a faceta gráfica a indicada para apresentar os conceitos aos alunos. Contudo, na apresentação de conceitos não houve apenas unanimidades. Na realidade existiram discrepâncias que se consideram assinaláveis. Embora S e M tenham utilizado os exemplos desta categoria para ilustrar um conceito após a sua introdução, para dar significado à definição que foi dada em primeiro lugar, as suas indicações nas duas entrevistas apontavam (debilmente) a estes exemplos um papel indutivo. Já P e J consideravam de forma clara e inequívoca que o objectivo dos exemplos desta categoria era induzir o conceito. Não apenas introduzir, note-se, o seu papel era levar o aluno a aperceber-se da generalidade da definição à custa das particularidades comuns dos exemplos apresentados. A passagem à prática foi diferente nestes dois professores, enquanto J aplicou o que preconizou nas entrevistas, P fez exactamente o contrário, definiu primeiro e ilustrou de seguida. Os quatro professores estagiários tinham, em Junho, a certeza de que a aprendizagem dos conceitos deve ser significativa e, necessariamente, estavam 156 convictos que a construção de esquemas conceptuais depende de uma introdução coerente e sólida. 2. Categoria Representação. De uma forma geral os quatro informantes estão de acordo quanto à forma de trabalhar as várias representações do conceito, passa por apresentar muitos exemplos de cada faceta de modo isolado ou no máximo relacionando duas. A grande maioria dos exemplos referia-se a situações que envolveram ou a representação gráfica ou a analítica, algumas vezes ambas quando se utilizou a calculadora gráfica. As únicas excepções são os exemplos propostos por J aos seus alunos com vista a trabalharem o conceito de Taxa de Variação Média em que utilizou com sucesso a faceta numérica e conseguiu relacioná-la com a algébrica utilizando a máquina de calcular. O pensamento comum aos quatro informantes aponta para o fraccionamento dos processos ou das situações, por vezes do próprio conceito que está a ser trabalhado. O mais importante é não complicar de início e a função deste fraccionamento e consequente simplificação prende-se com questões de motivação. As palavras empregues são diferentes “ir do simples para o mais complexo”, “fraccionar as coisas e somar no fim” ou “peças de um puzzle que encaixam no fim” mas o sentido é o mesmo, a utilização destes exemplos destina-se sempre a determinar os primeiros contactos autónomos do aluno com as várias representações do conceito e, se possível, com sucesso. Os exemplos propostos revestiram-se de situações puramente matemáticas mas também tomaram por vezes aspectos de modelação ou de aplicação à vida real. As referências de Junho a esta categoria são mais precisas e mais claras que as de Setembro, quando as houve nesta ocasião, o que denota a objectividade, a direcção e o propósito dados a este tipo de exemplos ao longo de todo o ano de estágio. 3. Categoria Características. Esta categoria foi a mais referida por todos os professores estagiários, por isso talvez seja indicativo que eles consideram que a principal função do exemplo seja a de esclarecer as características dos conceitos. Este dado é reforçado pela reiteração em Junho. Todavia, a actuação ao longo do ano não foi consentânea com esta crença, estes 157 exemplos tiveram um papel muito ténue na sua actuação e não utilizaram os exemplos nesta vertente pois quando era necessário esclarecer não recorreram a exemplos, antes utilizaram as situações que geraram a dúvida, esclarecendo a situação e não o que provocou a dúvida. Esta categoria inclui também os exemplos que o professor preparou para aquelas situações de dúvida que aparecem sempre que se trata um determinado conceito. Salvo uma única vez, em que S preparou um, esses exemplos nunca foram propostos nem nas aulas a que assistimos nem nas fichas de trabalho que elaboram e apenas S referiu nas entrevistas que existem dúvidas que podemos esperar e outras que não. Coincidente é o facto de todos os professores estagiários, nas poucas situações em que criaram espontaneamente exemplos, quando por via de uma dúvida apresentada tiveram que introduzir um exemplo não preparado, os coeficientes ou números utilizados foram inteiros que variaram entre -7 e 7, nunca fraccionários ou irracionais. 4. Categoria Aplicações Internas. Não se apreciam quase referências a esta categoria durante as entrevistas de Setembro e Junho, é a categoria menos referida mas não foi uma categoria ignorada. Pelo contrário, o cuidado em usar exemplos que envolvessem vários conteúdos do mesmo ano ou de anos diferentes foi comum a todos os professores estagiários mostrando aos alunos a não estanquicidade dos temas matemáticos. Porém, também é coincidente a todos eles a não utilização de qualquer situação com características de problema. Todos os exemplos considerados configuraram sempre exercícios rotineiros, tradicionais, variando apenas o grau de dificuldade. 5. Categoria Aplicações Externas. Esta categoria tanto é referenciada nas entrevistas de Setembro como nas de Junho, sendo que nas de Junho a importância dada aos exemplos que modelam ou explicam situações da vida real está mais realçada. As crenças de Setembro relativamente a estes exemplos não iam além do que é aconselhável notando-se que em Junho já eram tidos como essenciais para o culminar do tratamento dos conteúdos e dos 158 conceitos. Esta mudança de atitude deve-se à consciencialização provocada pelo tratamento dado pelas indicações metodológicas e realce provenientes do Ministério da Educação e, também, pelo próprio trabalho prático com os alunos e com os orientadores, verificando no terreno essa importância. A importância destes exemplos para a formação do aluno revela-se nas fichas de trabalho que os professores estagiários elaboraram para as suas turmas, são fichas de trabalho totalmente formadas por estes exemplos que levam os alunos a aperceberem-se das reais aplicações dos conceitos matemáticos. Detectámos algumas situações muito próximas da Resolução de Problemas nas fichas de trabalho mas, infelizmente, a resolução destas situações foram relegadas para trabalho de casa por falta de tempo ou por troca por outras, deixando assim ao arbítrio do aluno e da sua curiosidade a respectiva resolução. 159 F. Conclusões e Sugestões Este trabalho não foi, nem pretendia ser, um estudo exaustivo sobre a forma de exemplificar dos quatro professores estagiários que se dispuseram a colaborar com o seu orientador. O objectivo que se perseguiu foi o de se encontrarem coincidências e discrepâncias que pudessem ser consideradas importantes, dignas de um olhar mais atento e, sobretudo, que a sua evidência pudesse ser um factor de um estudo mais aprofundado e de uma reflexão por parte de todos e cada um dos cinco participantes desta experiência conjunta. Os exemplos produzidos durante actividade docente e utilizados quotidianamente pelos professores podem ser considerados um bom material por constituírem unidades de análise razoavelmente objectivas. A dificuldade reside nos instrumentos utilizados para caracterizar a prática lectiva com base nessas unidades de análise, este trabalho gostaria de constituir o início da criação de um instrumento com essa finalidade. Na opinião de J, que todos seguramente compartimos, está muito do espírito que orientou todos e cada um dos dias em que nos ajudámos mutuamente: “…, se uma pessoa tiver experiência e nunca reflectiu daquilo que está a fazer, nunca vai conseguir chegar à conclusão se é bom ou se é mau professor, se utiliza bem os exemplos, ou se não utiliza bem os exemplos.” (Junho 2005) 160 1. Conclusões e implicações. 1.1 Relativas às especificidades dos exemplos Existem traços comuns às referências e à exemplificação dos quatro professores estagiários. Consideramos significativos os aspectos: A categoria mais referida nas entrevistas é a Categoria Características: Tema/Categoria Definição Representação Características Aplicações Internas Aplicações Externas Referencias às Categorias 1-Ref-234-Ent2-M 1-Ref-285-Ent4-M 1-Ref-288-Ent4-M 1-Ref-292-Ent4-M 2-Ref-237- Ent2-M 2-Ref-239A- Ent2-M 2-Ref-240- Ent2-M 2-Ref-241- Ent2-M 2-Ref-286- Ent4-M 2-Ref-291- Ent4-M 3-Ref-242- Ent2-M 3-Ref-243- Ent2-M 3-Ref-244- Ent2-M 3-Ref-245- Ent2-M 3-Ref-279- Ent4-M 3-Ref-281- Ent4-M 3-Ref-282- Ent4-M 3-Ref-284- Ent4-M 3-Ref-289- Ent4-M 3-Ref-290- Ent4-M 4-Ref-235-Ent2-M 5-Ref-246-Ent2-M 5-Ref-275-Ent4-M 5-Ref-297-Ent4-M Tema/Categoria Definição Representação Características Aplicações Internas Referencias às Categorias 1-Ref-276-Ent4-S 1-Ref-278-Ent4-S 1-Ref-283B-Ent4-S 1-Ref-294-Ent4-S 2-Ref-239B-Ent2-S 2-Ref-277-Ent4-S 2-Ref-287-Ent4-S 2-Ref-296-Ent4-S 3-Ref-238-Ent2-S 3-Ref-244-Ent2-S 3-Ref-280-Ent4-S 3-Ref-283A-Ent4-S 3-Ref-293-Ent4-S 3-Ref-295-Ent4-S 3-Ref-298-Ent4-S 3-Ref-299-Ent4-S Tema/Categoria Definição Representação Características Aplicações Internas Aplicações Externas Referencias às Categorias 1-Ref-221-Ent1-P 1-Ref-223-Ent1-P 1-Ref-264-Ent3-P 2-Ref-248-Ent3-P 2-Ref-249-Ent3-P 2-Ref-272-Ent3-P 2-Ref-274-Ent3-P 3-Ref-226-Ent1-P 3-Ref-228-Ent1-P 3-Ref-230-Ent1-P 3-Ref-231-Ent1-P 3-Ref-265-Ent3-P 3-Ref-266-Ent3-P 3-Ref-268-Ent3-P 4-Ref-258-Ent3-P 5-Ref-232-Ent1-P 5-Ref-260-Ent3-P Tema/Categoria Definição Representação Características Aplicações Internas Aplicações Externas Referencias às Categorias 1-Ref-220-Ent1-J 1-Ref-222-Ent1-J 1-Ref-255-Ent3-J 1-Ref-256-Ent3-J 2-Ref-224-Ent1-J 2-Ref-250-Ent3-J 2-Ref-252-Ent3-J 2-Ref-253-Ent3-J 2-Ref-273-Ent3-J 3-Ref-225-Ent1-J 3-Ref-227-Ent1-J 3-Ref-229-Ent1-J 3-Ref-233-Ent1-J 3-Ref-251-Ent3-J 3-Ref-263-Ent3-J 3-Ref-267-Ent3-J 3-Ref-269-Ent3-J 3-Ref-270-Ent3-J 3-Ref-271-Ent3-J 4-Ref-254-Ent3-J 5-Ref-257-Ent3-J 5-Ref-259-Ent3-J 5-Ref-261-Ent3-J 5-Ref-262-Ent3-J Aplicações Externas 5-Ref-236-Ent2-S 5-Ref-247-Ent2-S 5-Ref-300-Ent4-S 161 Essa não é, porém, a única coincidência. Repare-se como o aspecto das tabelas onde figuram a totalidade das referências é semelhante. Pelo número de referências retiramos das palavras dos professores estagiários que os exemplos servem sobretudo para esclarecer dúvidas e para sistematizar. Sem a pressão do ambiente da sala de aula e da actividade lectiva, em conversa descontraída e despreocupada é essa a função dos exemplos que sobressai das opiniões destes professores estagiários, seja em Setembro seja em Junho. Outra coincidência é que a função da exemplificação menos considerada é a de interligação entre conceitos matemáticos a nível interno. De todos os contactos tidos entre os professores estagiários e o seu orientador sempre sobressaiu a aplicação da matemática a nível externo, a ligações a nível interno são tão óbvias para eles que não sentem grande necessidade de trabalhar esse facto com os seus alunos de forma isolada. A somar a este facto, as linhas apontadas nos programas, exemplos propostos nos diversos manuais e as orientações das disciplinas de didáctica sempre apontam para a resolução de problemas, sobretudo, da vida real. Por isso não estão muito despertos para os exemplos exclusivamente matemáticos. Em todas as situações improvisadas referidas ao esclarecimento de dúvidas que foram dadas a observar pelos quatro professores estagiários, aqueles exemplos que ocorreram sem preparação, os coeficientes, zeros e outros valores numéricos utilizados são inteiros, dando a ideia que o universo com que trabalham é sempre Z e nunca utilizaram outros que fossem de Q ou R. Poder-se-á perguntar se a dificuldade dos alunos em trabalharem com elementos de R não poderá estar relacionado com uma inclinação dos professores para não o fazerem nos seus exemplos. A explicação para este facto reside no cuidado que estes professores tiveram em não introduzir elementos que pudessem criar algum ruído na exemplificação. A sua opinião é de que a utilização de elementos de Q ou R poderiam introduzir um grau de dificuldade artificial e desnecessário. Ora efeito é exactamente o contrário. A banalização da utilização destes números produziria nos alunos uma indiferença na sua utilização Pela não utilização, acaba-se por gerar dificuldades desnecessárias quando esses números forem utilizados. 162 1.2 Relativas ao papel dos exemplos no ensino/aprendizagem Mas, curiosamente, a categoria que inclui mais exemplos é a Categoria Representação. Na agitação e tensão quotidianas da docência a importância relativa de cada categoria vai-se modificando. Agora a importância transfere-se para os exemplos próprios da segunda categoria, a principal característica do exemplo já não é esclarecer e sistematizar passando a ser a construção dos conceitos à custa das suas representações. O aspecto gráfico é rei e a representação analítica impera, toda a actividade gira em torno de exemplos simples desta dupla faceta que requer (quase) toda a atenção. A percentagem de exemplos desta categoria utilizados no dia a dia reflecte-se por sua vez na quantidade de tempo dispendida com os alunos. Assim, a actividade usual com os alunos centrou-se fundamentalmente em exemplos que configuravam exercícios elementares e rotineiros tratando até à exaustão faceta por faceta, conteúdo por conteúdo e sofrendo, deste modo, as relações internas e externas um tratamento deficitário como pode ser confirmado pela pouca quantidade de exemplos das 4ª e 5ª categorias. As 4ª e 5ª categorias incluem exemplos que podem ser situações problema e, caso surgissem, as dúvidas levantadas deviam ser esclarecidas de imediato, o que é mais exigente para estudantes para professores e, talvez por isso, tenham optado por exercícios rotineiros que se incluem na 2ª categoria e que são menos propícios à criação de situações de dúvida. Não foi essa a indicação do orientador, antes pelo contrário, os professores estagiários sempre foram incentivados a criar nas suas aulas situações de problema mas, por umas ou outras razões, optaram por não o fazer. Esta forma de actuar é resultante da auto-constatação das dificuldades inerentes a uma exposição a situações que mais exigem do professor; nos níveis etários a que estes professores leccionaram o período de sobrevivência não de refere tanto à disciplina da aula, antes ao terem de enfrentar situações inesperadas em termos de competência didáctico pedagógica ou, mas não tanto, de competência matemática. Ser um professor inexperiente acarreta, naturalmente, estas fragilidades profissionais. 163 Normalmente os exemplos de situações de aplicação interna e externa constante nas fichas de trabalho foram deixados para trabalho de casa, não sendo tratados em contexto de aula o que esvaziou estes exemplos da sua principal função. Este estado de coisas foi provocado pela conjunção de dois factores. Por um lado e por uma questão de defesa, como já vimos atrás, é mais fácil controlar uma aula de exercícios rotineiros do que utilizar problemas de aplicação à vida real. Por outro, como também já foi referido, a utilização em demasia do tempo para os exercícios e exemplos enquadrados na 2ª categoria não permitem que esse mesmo tempo fosse utilizado para o outro tipo de actividades que foram relegados para trabalho de casa. Em situação de dúvida por parte de algum aluno os quatro professores estagiários utilizaram maioritariamente as próprias situações de dúvida para as esclarecerem e não criaram novos exemplos. Isto é, não se aperceberam que a situação em causa foi a que originou a dúvida e, dificilmente, poderá esclarecê-la sendo necessário criar uma via alternativa para o poderem fazer. As inúmeras situações de dificuldade com que se depara qualquer professor faz parte do quotidiano e os professores estagiários não foram excepção. Contudo, a criação de situações alternativas, com outros exemplos para superação das dificuldades dadas a observar não foram a regra mas antes a excepção. Mais uma vez se constata que a inexperiência se reflecte, também, na capacidade de diversificar na exemplificação e de diversificar na aplicação dos exemplos. A riqueza ou pobreza na disponibilidade imediata de exemplos é facilmente constatável em situação esclarecimento de dúvida por parte do aluno. Em alguma altura todos os professores concluíram acerca da importância que os exemplos têm em todo o processo de construção de esquemas mentais. Salvo J, todos os professores estagiários definem primeiro e exemplificam depois, utilizam uma metodologia baseada num processo cuja orientação é partir do geral para o particular na situação em que se pretende a introdução de novos conceitos dando aos exemplos um papel essencialmente ilustrativo e quase nunca indutivo. Este 164 traço de tendência didáctica tradicional dos professores inexperientes, tal como está amplamente documentado, também se evidenciou neste trabalho. O caso de P é paradoxal. P preconiza de uma forma nas entrevistas mas, na prática, faz como S e M, sendo o único caso contraditório. Foram encontradas semelhanças na exemplificação de S e J (professores de pares pedagógicos diferentes). Já nas análises dos quadros de cada um destes professores estagiários podemos encontrar uma tendência para o fraccionamento dos conceitos. Foi notório nestes dois professores a forma como a sua exemplificação atomiza o esquema conceptual que estava a ser trabalhado. Tanto S como J promoviam uma separação em partes, exemplificando em cada uma dessas partes que normalmente eram as representações, para depois com uma exemplificação adequada voltar a unir, a sistematizar num todo. M e P não fogem a esta forma de exemplificar, somente não é tão evidente e tão explícito como em P e em J. O elevado número de exemplos utilizados que se enquadram na 2ª categoria é indicadora disso mesmo. O motivo pelo qual os professores estagiários dividem um processo complexo em múltiplos passos simples é julgarem que a compreensão de situações simples é mais fácil de alcançar. Este facto não é contestável, o que se contesta é o facto de os professores considerarem simples a junção de todos os passos. Persistir em situações simples, habituar os alunos à simplicidade das situações é, consequentemente, perpetuar aquilo que não foi o objectivo escolhido. Os conteúdos, salvo uma ou duas excepções, foram tratados sempre nas facetas analítica e gráfica, aquela que melhor se ajustasse aos conteúdos programados, mas quando surgia a necessidade de esclarecer dúvidas a faceta mais utilizada foi a gráfica dando a impressão que esta forma de representar uma função é a mais indicada para resolver e esclarecer dúvidas, podendo dar a entender que é o papel exclusivo desta representação. 165 1.3 Relativas à existência de padrões ao nível do Conhecimento Didáctico do Conteúdo. Pelos nove pontos considerados podemos então fazer alguma consideração sobre os quatro professores estagiários relativamente ao conhecimento didáctico do conteúdo e, neste nível, a padrões comuns aos quatro professores estagiários: a) Referente à aprendizagem: -Não esperam e não antevêem as dúvidas e dificuldades dos alunos nos diversos conteúdos relativos às funções, o que indica que o seu conhecimento didáctico de conteúdo se encontra num patamar de desenvolvimento muito incipiente. -Consideram que os alunos aprofundam os diferentes conceitos sobre funções com base em muitos exemplos simples que envolvem uma representação de cada vez, o que poderia ser justificado como característica da tendência tradicional em que consideram que a aprendizagem assenta num seguimento rígido de um guião pré determinado que conduz, forçosamente, ao objectivo para que foi criado. -Não se apercebem dos erros e dificuldades futuras que podem induzir nos seus alunos. b) Referente ao ensino: -Não concebem o conceito de função como um todo integrado, vêem-no mais como a soma de várias partes, esperando que o aluno sobreponha a informação e que a apreenda apenas pelo facto de que o professor lhe transmitiu essa informação. O que revela segundo Contreras (1998) uma forte tendência tradicional. -Numa situação de dúvida mantêm o exemplo que a provoca, não diversificam o esclarecimento com outros exemplos, o que é sintomático em quem não possui uma base de exemplos suficientemente rica onde escolher os exemplos mais apropriados a determinada situação. 166 1.4 Sugestões para a Formação Inicial. O estudo destes quatro casos não permite obviamente generalizações. Não era, de qualquer forma, seu objectivo fazê-lo mas, por apontarem aspectos observados nos quatro casos, fornecem fortes indícios a ter em consideração por quem se dedique à orientação de estágios pedagógicos. Assim, as sugestões que deixamos à formação inicial de professores contemplam: Ter em atenção e contrariar a propensão que os professores estagiários possam ter na utilização excessiva de exemplos e exercícios estritamente dirigidos a trabalharem as representações de uma função por separado. Sugere-se a quem tem responsabilidades de formação que alerte os professores em formação para, caso essa excessiva utilização se verifique, tratarem os diversos conceitos com base em tarefas que envolvam de forma completa e integrada os conceitos a adquirir pelos alunos. A resolução de problemas pode ser uma forma, mas não a única, a resolução de situações motivantes e variadas que promovam descobertas significativas pode ter efeitos semelhantes na aprendizagem. Contrariar de forma enérgica a inércia que os professores estagiários possam adquirir persistindo numa exemplificação que não trabalha as relações internas dos temas matemáticos e a sua aplicação à vida real. Estes exemplos de aplicação interna e externa de esquemas conceptuais derivados do conceito de função devem ser tratados em aula e não ser deixados ao livre arbítrio do interesse do aluno. Chamar a atenção dos professores estagiários para o facto de que os alunos dos 10º, 11º e 12º anos trabalham há vários anos com o conjunto dos números reais e que a exemplificação utilizada deve incluir os elementos desse conjunto. Não deixar que os professores estagiários utilizem de forma exagerada uma determinada representação de função e incentivá-los a utilizarem (e relacionarem) todas as facetas relativas a este conceito. 167 Por fim: De todas as conclusões e implicações anteriores consideramos que a exemplificação apresentada pelo professor é um instrumento que pode ser usado para observar e estudar o conhecimento do professor de forma alternativa ou, então, complementar aos instrumentos que estão hoje disponíveis. 168 BIBLIOGRAFIA Alarcão, I. (1998). Revisitando a competência dos professores na sociedade de hoje. Aprender, 21, 46-50. Almeida, C. e Viseu, F. (2002). Interpretação gráfica das derivadas de uma função por professores estagiários de Matemática. Revista Portuguesa de Educação, 15(1), 193219. Arnon, I. Polynomials in the context of linear algebra: Expressions? Sequences? Functions? Vectors? Retirado em Setembro 20 de 2004 de http://www.math.uoc.gr/~ictm2/proceedings/pap62.pdf. Asiala, M. et al. (1996). A framework for research and curriculum development in undergraduate mathematics education, Research in Collegiate Mathematics Education, II, 1-32. Azcárate, C. (1995). Sistemas de representación. Uno, 4, 53-61. Azcárate, C. (1997). Si el eje de coordenadas es vertical, ¿qué podemos decir de las alturas de un triángulo? Suma, 25, 23-30. Azcárate, P. (1998). Sobre el Conocimiento Didáctico del Contenido. Dilemas y alternativas. In L. Rico & M. Sierra (Ed.), Primer Simposio de la Sociedad Espanola de Investigación en Educación Matemática. Granada: SEIEM, 27-36. Azcárate, P. (1999). El conocimiento profesional. Natureza, organización y desarrollo. Quadrante, 8, 111-138. Bakar M., e Tall D. (1991). Students’ mental prototypes for functions and graphs. International Journal of Mathematics Education in Science & Technology, 23(1), 39– 50. Blanco, L.J. (1993). Una clasificación de problemas matemáticos. Épsilon, 25. Sevilla, 49-60. Blanco, L.J. (1998). Otro nivel de aprendizaje: perspectivas y dificuldades de aprender a enseñar matemáticas. Cultura y Educación, 9, 77-96. Blanco, L.J. (2004). Competencias en la formación inicial de profesores de matemáticas. Seminário “Itinerario Educativo de la Licenciatura en Matemáticas”. Granada, (22-24)/01/04. Blanco, L., Mellado, V. e Ruiz, C. (1995). Conocimiento didáctico del contenido en matemáticas y ciencias. Revista de educación, 307, 427-446. 169 Brown, C., e Borko, H. (1992). Becoming a mathematics teacher. In D. A. Grouws (Ed.), Handbook of research in mathematics teaching and learning. New York, NY: Macmillan, 209-239. Calvo, C. e Azcárate, C. (2001). Usos alternativos de las pruebas visuales en los cursos de cálculo diferencial e integral. Materiales de la Jornada de Profesores de Matemática 2001. Uruguay. Carrillo, J. e Contreras, L.C. (1993). La identificación de las concepciones del profesor sobre la matemática y la educación matemática como claves para el diseño de estrategias de formación del profesorado. VI Jornadas Andaluzas de Educación Matemática "Thales". Sevilla. Carrillo, J. e Contreras, L.C. (1994). The relationship between the conceptions of mathematics and of mathematics teaching. A model using categories and descriptors for their analysis. 18 th PME Conference, II, 152-159. Carrillo, J. e Contreras, L.C. (1995). Un modelo de categorías e indicadores para el análisis de las concepciones del profesor sobre la Matemática y su Enseñanza. Educación Matemática,7(3), 79-92. Climent, N. (2002). El desarrollo Profesional del maestro de primaria respecto de la enseñanza de la matemática. Tesis Doctoral. Universidad de Huelva. Contreras, L.C. (1998). Resolución de problemas. Un análisis exploratorio de las concepciones de los profesores acerca de su papel en el aula. Tesis Doctoral. Publicaciones de la Universidad de Huelva. Christiansen, B. e Walther, G. (1986). Task and activity. In B. Christiansen, A. G. Howson, & M. Otte (Eds.), Perspectives on Mathematics Education. Dordrecht: D. Reidel. David, H. e Shriki, A. Connections within mathematics- What questions should be asked and what answers should be given? Retirado em Setembro 20 de 2004 de http://www.math.uoc.gr/~ictm2/proceedings/pap369.pdf. DeMarois, P. e Tall, D. O. (1996). Facets and layers of the function concept. In Puig, L & Gutierrez, A. (Eds.), Proceedings of the 20th Annual Conference for the Psychology of Mathematics Education 2. Valencia, Spain, 297–304. DeMarois, P. e Tall, D. O. (1999), Functions: Organizing principle or cognitive root, Proceedings of PME 23(2), Haifa, 257–264. Dubinsky, E. (1996). Aplicación de la perspectiva piagetiana a la educación universitária. Educación Matemática, 8(3), 24-41. 170 Dubinsky, E. e McDonald, M. A. (2000). APOS: a constructivist theory of learning in undergraduate mathematics education research. Retirado em Setembro, 20, 2004 de hww: http://trident.mcs.kent.edu/edd/publications.html. Duval, R. (1988). Approche cognitive des problèmes de géométrie en termes de congruence. Annales de Didactiques et de Sciences Cognitives. IREM de Strasbourg, 1, 57-74. Duval, R. (1995). Sémiosis et pensée humaine. Berna: Peter Lang. Elbaz, F. (1983). Teacher thinking: A study of practical knowledge. London: Croom Helm. Escudero, J.M. (1989). La escuela como organización y el cambio educativo, em MARTÍN-MORENO, Q. (Coord.), Organizaciones educativas, Madrid, UNED, 313348. Escudero, J.M. (1990). El centro como lugar de cambio educativo: la perspectiva de la colaboración", Actas del ICIOE, Barcelona, 189-221. Escudero, J.M. (1992). Una estrategia de formación centrada en proyectos de cambio: nuevos mensajes desde la diseminación y utilización del conocimiento pedagógico para la mejora de la práctica educativa, en ESCUDERO, J.M. y J. LÓPEZ (Ed.), Los desafíos de las reformas escolares. Cambio educativo y formación para el cambio. Sevilla, Arquetipo Ediciones, 133-177. Fullan, M., e Hargreaves, A. (1991). Teacher development and educational change. London: Falmer. Gray, E. M. e Tall, D. O. (1994). Duality, ambiguity, and flexibility: A “Proceptual” view of simple arithmetic. Journal for Research in Mathematics Education,25(2), 116– 140. Grossman, P. (1990). The making of a Teacher. Teacher Knowledge & Teacher Education. Teacher College Press. New York. Grossman, P. (1991). What are we talking about: Subject-matter knowledge of secondary english teachers. In J. Brophy (Ed.), Advances in Research on Teaching, 2. Greenwich: JAI Press, 245-264 Guimarães, M. F. (1996). O conhecimento profissional do professor de Matemática: Dois estudos de caso. Tese de mestrado, Universidade de Lisboa. APM , Lisboa. Hershkowitz R. (1989): Visualization in geometry – two sides of the coin, Focus on Learning Problems in Mathematics, 11(1), 61-76. Hershkowitz, R. (1990). Psychological aspects of learning geometry. In P. Nesher & J. 171 Hitt F. (1994) Teachers' difficulties with the construction of continuous and discontinuous functions. Focus on learning problems in Mathematics, 16(4), 10-20. Hitt F. (1998) Difficulties in the articulation of different representations linked to the concept of function. Journal of mathematical behavior, 17(1), 123-134. Kessels, J.P.A. e Korthagen, F.A. (1996). The relationship between theory and practice: back to the classics. Educational Researcher, 25(3). Kilpatrick (Eds.), Mathematics and cognition (pp. 70-95). Cambridge, UK: University Press, 17-22 Korthagen, F.A. e Kessels, J.P.A. (1999). Linking theory and practice: changing the pedagogy of teacher education. Educational Researcher, 28(4), 4-17. Llinares, S. (1994). El professor de Matemáticas. Conocimiento base para la enseñanza y desarrollo profesional. En L. A. Santalo y otros (Eds.), La enseñanza de las Matemáticas en la educación intermedia. Madrid: RIALP, 296-337. Llinares, S. (2004). La actividad de enseñar matemáticas como organizador de la formación inicial de profesores de matemáticas de secundaria. Adecuación al Itinerario Educativo Del Grado de Matemáticas. Seminario “Itinerario Educativo de la Licenciatura en Matemáticas”. 22-24 de Enero. Granada. Marcelo, C. (1987). El Pensamiento del Profesor. Barcelona: CEAC. Marcelo, C. (1993). Cómo conocen los profesores la materia que enseñan. Algunas contribuciones de la investigación sobre el Conocimiento Didáctico del Contenido. In L. Montero e J. Vez (Eds.), Las Didácticas Específicas en la Formación del Profesorado.Santiago, Tórculo, 151-186. Marcelo, C. (1998). Pesquisa sobre formação de professores: O conhecimento sobre aprender a ensinar. Revista Brasileira de Educação, 9, 51-75. Mason, J.H., Watson, A. (2001) Getting Students To Create Boundary Examples. MSOR Connections, 1(1), 9-11. Meehan, M. (2002). Students Meeting Advanced Mathematics for the First Time: Can mathematics Research Help? Irish Math. Soc. Bulletin, 49, 71-82 Michener, E. (1978). Understanding understanding mathematics. Cognitive Science 2, 361-381. NCTM (1989). Curriculum and Evaluation Standards for School Mathematics. NCTM: Reston. Ministério da Educação. (2002). Departamento do Ensino Secundário. Programas de Matemática A dos 10º e 11º anos dos Cursos Gerais de Ciências Naturais, Ciências e Tecnologias, Ciências Socio-Económicas. 172 Orton, A. (1990). Didáctica de las Matemáticas. Madrid: Ediciones Morata/MEC. Pacheco, J. A. B. (1995). Formação de professores: Teoria e praxis. Braga: Instituto de Educação e Psicologia da Universidade do Minho. Ponte, J. P. (1995). Perspectivas de desenvolvimento profissional de professores de Matemática. In J. P. Ponte, C. Monteiro, M. Maia, L. Serrazina, & C. Loureiro (Eds.), Desenvolvimento profissional de professores de Matemática: Que formação?. Lisboa: SEM-SPCE, 193-211. Ponte, J. P. (1998). Da formação ao desenvolvimento profissional. In Actas do ProfMat 98. Lisboa: APM, 27-44. Ponte, J. P., Galvão, C., Trigo-Santos, F., e Oliveira, H. (2001).O início da carreira profissional de professores de matemática e ciências. Revista de Educação, 10(1), 3145. Ponte, J. P. (2002). A vertente profissional da formação inicial de professores de matemática. Educação Matemática em Revista, 11A, 3-8. Ponte, J. P., Oliveira, H., Cunha, H., & Segurado, I. (1998). Histórias de investigações matemáticas. Lisboa: Instituto de Inovação Educacional. Ponte, J. P. et all. (2000). Por uma Formação inicial de Professores de Qualidade Documento de trabalho da Comissão ad hoc do CRUP para a formação de professores. Ponte J. P. e Oliveira, H. (2002), Remar contra a maré: A construção do conhecimento e da identidade profissional na formação inicial. Revista de Educação 11(2), 145-163. Porlán, R. (1992). Teoría y práctica del currículum. El currículum en la acción. En AA.VV. Curso de actualización científico-didáctica. MEC: Madrid. Rowland, T., Thwaites, A. e Huckstep, P. (2003). Elementary Teachers' Mathematics Content Knowledge and Choice Of Examples. CERME 3: Third Conference of the European Society for Research in Mathematics Education, March 2003, Bellaria, Italy. Santos, L. (2000). A prática lectiva como actividade de resolução de problemas. Tese de doutoramento, Universidade de Lisboa. Lisboa: APM. Schön, D. A. (1983). The reflective practioner: How professionals think in action. New York, NY: Basic Books. Sfard, A. (1992). Operational origins of mathematical objects and the quandary of reification - the case of function. Em Guershon Harel e Ed Dubinsky (Ed.), The concept of function (pp. 59-84). Washington, EUA: Mathematical Association of América. Shulman, L. S. (1986). Those Who Understand: Knowledge Growth. Teaching. Educational Researcher, 15(2), 4-14. 173 Shulman, L. (1987). Knowledge and teaching: Foundations of the new reform. Harvard Educational Review, 57, 1-27. Shulman, L. (1993). Renewing the pedagogy of teacher education: The impact of subject-specific conceptions of teaching. In L. Mesa e L. Jeremías (Eds.), Las didácticas específicas en la formación del profesorado. Santiago de Compostela: Tórculo Edicíons, 53-69. Sierpinska, A. (1988). Epistemological Remarks on Functions. Proceedingsof the Twelfth International Conference for the Psychological of Mathematics Education. Vesprem, Hungary. 568-575. Skemp, R. (1971). The Psychology of Learning Mathematics. Middlesex, England: Penguin. Tall D., e Vinner S. (1981) Concept image and concept definition in mathematics with particular reference to limits and continuity. Educational Studies in Mathematics 12, 151-169. Tall D., e Thomas M. (1989) Versatile Learning and the Computer. Focus on Learning Problems in Mathematics, 11 (2), 117-125. Vinner, S. (1991). The role of definitions in teaching and learning of mathematics. In Tall, D. (Ed.) Advanced Mathematical Thinking. Dardrecht: Kluver, 65-81. Watson, A. and Mason, J. (2002) Extending example spaces as a teaching/learning strategy in mathematics. In A. D. Cockburn and E. Nardi (Eds.) Proceedings of the 26th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, 4. Norwich: University of East Anglia, 378-386 Wilson, P. S. (1990). Inconsistent ideas related to definitions and examples. Focus in Learning Problems in Mathematics, 12(3-4), 31-47 174 UNIVERSIDAD de EXTREMADURA MEMORIA DEL PERIODO DE DOCENCIA E INVESTIGACIÓN DEL PROGRAMA DE DOCTORADO “ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y DE LAS MATEMÁTICAS” ANEXOS Autor: Carlos Alberto Barros Pacheco Abrantes de Figueiredo Directores: Profesor Dr. D. Lorenzo Blanco Nieto Universidad de Extremadura Profesor Dr. D. Luis Carlos Contreras González Universidad de Huelva Badajoz, Septiembre 2005 175 ÍNDICE DO ANEXO Planos de Aula 1 1 2 7 3 9 4 13 5 17 6 23 7 29 8 33 9 37 10 41 11 47 12 53 13 – 14 69 15 81 16 87 17 93 18 97 19 103 20 109 21 121 22 125 176 Fichas de trabalho 1 131 2 133 3 135 4 141 5 145 6 149 7 159 8 169 9 173 10 177 11 183 12 185 13 187 14 191 15 195 16 197 17 201 18 203 19 205 20 207 21 209 Entrevistas 1 211 2 235 3 257 4 278 177