A MODELAGEM MATEMÁTICA COMO PROPOSTA DE INTEGRAÇÃO ENTRE A EDUCAÇÃO MATEMÁTICA E A EDUCAÇÃO POLITÉCNICA Felipe Leite Granato1 1 Fundação Oswaldo Cruz/Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio, [email protected] Resumo Este artigo buscou, por meio de uma discussão teórica, propor uma concepção pedagógica para o ensino de Matemática na Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV). Entendendo o conceito de Politecnia como objeto central da pesquisa na EPSJV, faço uma revisão bibliográfica acerca da Educação Politécnica e da Educação Matemática como tentativa de integrar esses dois campos do conhecimento. Após a revisão bibliográfica, apresento e discuto dois pontos centrais para o desenvolvimento de uma formação politécnica: a noção de currículo integrado e a dimensão pedagógica de uma atividade politécnica. Faço uma discussão desses pontos em sintonia com a pesquisa em Educação Matemática, apresentando a Modelagem Matemática e a Educação Matemática Crítica, de Skovsmose, como alternativas que dialogam com as demandas de uma formação politécnica, compondo assim uma perspectiva para o ensino/pesquisa na EPSJV. Palavras-chave: Educação Politécnica; Educação Matemática; Modelagem Matemática; Educação Matemática Crítica. INTRODUÇÃO O presente artigo é fruto do ensino da matemática e da pesquisa dentro do laboratório de Formação Geral da Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV), cuja equipe de matemática tem como motivação profissional desenvolver projetos que busquem responder as seguintes questões centrais: Como promover um ensino de matemática, no contexto do ensino médio, que contemple a concepção de educação politécnica? Como a pesquisa em Educação Matemática e a pesquisa em Educação Politécnica podem encaminhar uma proposta pedagógica para o ensino de matemática na EPSJV? A partir de estudos bibliográficos acerca da pesquisa em Educação Politécnica e da pesquisa em Educação Matemática, este artigo propõe um ensino de matemática crítico cujo objeto central é a modelagem matemática. Para organizar metodologicamente os resultados dessa revisão bibliográfica, o artigo apresenta uma discussão teórica, em tópicos, que se organiza segundo os conceitos principais de: Escola Politécnica Currículo Integrado e a Matemática Modelagem Matemática como Proposta Pedagógica Educação Matemática Crítica O primeiro tópico aborda o aspecto histórico-acadêmico da Escola Politécnica e desenvolve os desafios da pesquisa e do ensino que enfrentam tais escolas de hoje. No segundo tópico apresento a importância de um currículo integrado que possa atender as necessidades de um processo formativo crítico e reflexivo; e por fim, no último tópico, faço uma revisão bibliográfica acerca da Modelagem Matemática em Educação Matemática e a proponho como objeto central de um ensino de matemática que agregue as concepções da Educação Matemática Crítica e da Educação Politécnica. A ESCOLA POLITÉCNICA É unânime, entre os pesquisadores que trabalham com educação profissional, que as discussões acerca do tema foram originadas dos trabalhos de Karl Marx (1818 – 1883). Para Manacorda (1991, apud RODRIGUES, 1998, p.32), embora Marx nunca tivesse se referido à pedagogia em suas obras existia a presença das questões pedagógicas não de maneira ocasional, mas sim em suas críticas as relações sociais. Com as obras de Marx repercutindo no Brasil, o processo educativo no trabalho ganha âmbito na pesquisa em Educação profissional. Trabalhos como Lukács (1981), Gramsci (2001a), Gramsci (2001b), Saviani (1994; 2007), Tumolo (2005) e Gonzales (2007) evidenciam tal fato. As discussões entre trabalho e educação começam a se intensificar, no Brasil, no final da década de 60. No período de 1970 a 1989 temos um acervo de trabalhos que buscaram discutir o papel da educação no trabalho, como podemos ver em Rodrigues (1998): Num recorde de bibliografia de trabalho-educação, a equipe do projeto O valor social da educação e do trabalho em camadas populares (MATA, DAUSTER, 1990) elenca - entre eles, livros e relatórios de pesquisa- 601 títulos, publicados no Brasil no período de 1970 a 1989. (RODRIGUES, 1998, p. 30) Trabalhos relevantes que abriram caminhos para a discussão da escola politécnica, no Brasil, foram: a tese de doutorado de Gaudêncio Frigotto e os debates pedagógicos do professor Dermeval Saviani através do curso de doutorado em Educação, na Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP). Os cursos de Saviani continham influências das concepções de Marx e Antônio Gramsci. Sob o ponto de vista desses autores, Saviani criticava o autoritarismo da educação e os trabalhos pseudomarxistas e simplista. Como forma de reverter esse quadro simplista da educação, Saviani cria um grupo de pesquisa que privilegia os artigos originais, de modo que seus trabalhos iam até as fontes originais. No âmbito dessas discussões teóricas da formação politécnica, em 1988, é criado o curso técnico de ensino médio da Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV). Com o fim da ditadura militar no Brasil e uma nova Constituição, abre-se caminho para novas discussões sobre as denominadas leis complementares da educação. As leis de Diretrizes Básicas da Educação Normal (LDBEN) não faziam menção à educação politécnica, cabendo a Saviani, o papel de abrir a discussão da formação do trabalhador, tendo como centro a formação humana e opondo-se ao centralismo do mercado de trabalho. Apesar de seus esforços, a nova LDB aprovada em 1996 não continha as discussões desejadas e objetivadas por Saviani. De todo modo, a concepção de educação politécnica permeou, nas pesquisas, três eixos importantes: o da infraestrutura, o da dimensão socialista e o da dimensão pedagógica. A dimensão infraestrutural se define pelas relações acerca dos processos do trabalho e da qualificação profissional necessária para o trabalho. Os constantes avanços tecnológicos influenciam de maneira direta os processos do trabalho e consequentemente a formação e a dimensão infraestrutural de uma escola politécnica. Em seguida temos um trecho de Rodrigues (2006) comentando as relações infraestruturais da educação politécnica: A dimensão infraestrutural da concepção politécnica de educação agrega os aspectos relacionados ao mundo do trabalho, especificamente os processos de trabalho sob a organização capitalista de produção, e, consequentemente, a questão da qualificação profissional. Pode-se afirmar, grosso modo, que a discussão sobre a qualificação profissional, com base nas novas formas de organização do processo de trabalho era o foco da discussão da educação politécnica. Nesse sentido, a dimensão infraestrutural da concepção politécnica de educação se relaciona intimamente com as mudanças na produção e com suas relatas alterações científicas e, principalmente, tecnológicas. (RODRIGUES, 2006, p.423) Levando em consideração os aspectos infraestruturais necessários para uma prática politécnica, estamos nos opondo às necessidades imediatistas que permeiam os novos processos de trabalho capitalista. A concepção socialista do caráter politécnico, que preza pela figura humana como centro do ensino, pode parecer utópica e fora de contexto da atual conjuntura. Mas como buscar uma formação politécnica com ideais socialistas (derrotados?) em um mundo capitalista? O desafio da educação politécnica em responder a pergunta anterior passa pela dimensão pedagógica do processo formativo. Construído em uma pedagogia que leve em consideração os aspectos infraestruturais e as contradições sociais do mundo do trabalho capitalista, o processo formativo pode ser pensado e construído de modo a colaborar com a construção de uma classe trabalhadora de luta. CURRÍCULO INTEGRADO E A MATEMÁTICA Para a construção de um processo formativo que proporcione uma pedagogia transformadora e crítica, faz-se necessário a escolha de um currículo que seja fruto de muitas pesquisas e experiências de ensino, que por sua vez, leve em consideração as concepções da formação politécnica. O conceito de currículo integrado tem sido objeto de pesquisas como podemos ver em Santomé (1998) e Ramos (2005), apresentando uma alternativa para o diálogo entre a formação básica e a formação profissional. Esse currículo disponibiliza ao estudante um conjunto de saberes que dialoga com a teoria e a prática, contribuindo para uma formação que trate o conhecimento como uma construção humana, rico de contextos históricosociais. Segundo Ramos, Frigotto e Ciavatta: [...] a integração do ensino médio com o ensino técnico é uma necessidade conjuntural – social e histórica – para que a educação tecnológica se efetive para os filhos dos trabalhadores. A possibilidade de integrar formação geral e formação técnica no ensino médio, visando a uma formação integral do ser humano é, por essas determinações concretas, condição necessária para a travessia em direção ao ensino médio politécnico e à superação da dualidade educacional pela superação da dualidade de classes. (RAMOS; FRIGOTTO; CIAVATTA; 2005, p.45) No âmbito da educação politécnica, podemos ver, em Lopes (2001, apud VIEIRA & CURI, 2012, p.8), que o as aulas devem priorizar uma dinâmica e dialética entre os conteúdos, de maneira a sintonizá-las a um currículo integrado e respeitar um processo de ensino e aprendizagem que valorize os aspectos da ciência, cultura, tecnologia e trabalho. Integrando a discussão do currículo ao escopo da matemática, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) na parte da matemática mostram que o ensino da matemática pode ajudar o aluno a desenvolver competências relacionadas à: representação, generalização, investigação e a modelagem de problemas da vida real. A seguir temos um fragmento do PCN que define alguns aspectos do currículo de matemático que estão em sintonia com o conceito de currículo integrado: Explorar conteúdos relativos aos temas números, álgebra, medidas, geometria e noções de estatística e probabilidade envolve diferentes formas do pensar em matemática, diferentes contextos para as aplicações, bem como a existência de razões históricas que deram origem e importância a esses conhecimentos. (BRASIL, 2002, p.119) As várias formas de pensar em matemática, os aspectos histórico-sociais e sua dimensão epistemológica podem contribuir para a construção de um conhecimento mais sólido e pautado na busca pelo real. Com isso, a matemática tem papel fundamental dentro da contextualização, buscando entendimento da vida e prática social, como podemos ver em Scheide e Soares (2004, p.5): “[...] assimilação dos conteúdos matemáticos que lhes são relevantes como ferramentas a serem utilizadas na sua prática social, e no entendimento de seus interesses e necessidades [...]”. Para um ensino de matemática que contribua para a contextualização matemática e ajude o aluno a entender o seu processo de trabalho, autores como Vieira & Curi (2012) e Magalhães, Nacarato e Reinato (2011) mencionam a resolução de problemas e a modelagem matemática como alternativa. A seguir temos um trecho que comprova tal ênfase dos autores: A resolução de problemas possibilita ao aluno a construção do conhecimento matemático, onde a aprendizagem de um novo conceito matemático partiria de uma situação-problema, que poderia estar num contexto relacionado às disciplinas das áreas técnicas, laboratórios e oficinas. A modelagem matemática proposta como uma abordagem de ensino está vinculada a ideia de resolução de problemas, só que a situação-problema está ligada ao “mundo real”, onde o aluno deverá desenvolver habilidades e competências de transformar os problemas da realidade em problemas matemáticos, resolvendo-os, interpretando-os e apresentando suas soluções na linguagem do mundo real. (VIEIRA & CURI, 2012, p.9) Identifico a modelagem matemática como objeto importante e enriquecedor à discussão pedagógica deste artigo, pois a partir dela podemos criar ferramentas de integração entre a teoria e a prática matemática, contribuindo assim para a efetividade de um currículo integrado. A seguir faço uma discussão acerca da modelagem matemática como proposta pedagógica. A MODELAGEM MATEMÁTICA A modelagem matemática como proposta pedagógica, internacionalmente, teve início no século XX, quando matemáticos puros e aplicados discutiam questões de ensino. No Brasil, a modelagem matemática ganha espaço nas aulas da década de 70, em cursos de matemática aplicada na Unicamp e na PUC-RJ, porém, somente na década de 80 com os trabalhos do programa de Educação Matemática da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP-SP) que a modelagem matemática e a educação matemática caminharam para uma relação pedagógica. Na literatura da Educação Matemática encontramos algumas definições de modelo matemático: “Um conjunto de símbolos e relações matemáticas que traduz de alguma forma, um fenômeno em questão ou um problema de situação real, é denominado de Modelo Matemático” (BIEMBENGUT&HEIN, 2000, p. 12). “Modelo matemático de um fenômeno é um conjunto de símbolos e relações matemáticas que traduzem de alguma forma o objeto estudado” (BASSANEZI, 2004, p. 20). Segundo os autores, a matemática seria um conjunto de modelos que nos permitem entender melhor o mundo a nossa volta. Ainda na literatura, encontramos algumas definições de modelagem matemática como a seguir: D’ambrosio (1986, p.27), Modelagem Matemática, “[...] é um processo muito rico de encarar situações e culmina com a solução efetiva do problema real e não com a simples resolução formal de um problema artificial [...]”. Biembengut e Hein (2000, p.12) definem Modelagem Matemática como “[...] uma arte, ao formular, resolver e elaborar expressões que valham não apenas para uma situação particular, mas que também sirvam posteriormente para outras aplicações [...]”. Blum (1995, p.18) define Modelagem Matemática, “[...] como sendo um processo de construção de modelos que transforma uma situação real em uma situação matemática [...]”. Bassanezi (2004, p.16), a Modelagem Matemática, “[...] consiste na arte de transformar problemas da realidade em problemas matemáticos e resolvêlos interpretando suas soluções na linguagem do mundo real [...]”. Embora tenhamos definições diferentes, é comum a todas as definições a busca pelo real por meio de um modelo matemático. Para Biembengut & Hein (2000, p.25) estão envolvidas três etapas no processo de modelagem: A Interação com o assunto A Matematização O Modelo Matemático Na primeira etapa, há o momento do reconhecimento da situação problema. Para isso, o aluno deve estar familiarizado para delinear as competências exigidas na situação e definir quais conhecimentos serão necessários. O estudo do tema por intermédio da pesquisa em livros, jornais e outras mídias é fundamental para o primeiro passo, porque contextualiza as situações em que o modelo matemático possa ser utilizado. Na segunda etapa, é o momento da formulação do problema e da resolução por meio do modelo matemático. Há a tradução da situação problema para o modelo matemático escolhido através da linguagem matemática. Em seguida temos o momento do conhecimento das técnicas necessárias para resolver a situação traduzida em linguagem matemática. Na última e terceira etapa, temos o momento que se faz imprescindível o domínio das relações de validação e verdade dentro do modelo matemático. É aqui, que o aluno poderá refletir sobre os resultados encontrados dentro do modelo, para que então possa traduzir seus resultados em busca de uma conclusão do problema inicial. DIMENSÃO PEDAGÓGICA DA MODELAGEM MATEMÁTICA: EDUCAÇÃO MATEMÁTICA CRÍTICA A modelagem matemática como proposta pedagógica não se resume às escolhas de problemas reais e a construção de modelos matemáticos adequados para resolvê-los. Existe uma dimensão pedagógica importante que discute aspectos fundamentais da relação professor-aluno-atividade, buscando uma efetividade do trabalho crítico em sala de aula. Para discutir o papel e a importância de uma pedagogia rica em diálogo e raciocínio crítico, trago da literatura em Educação Matemática os trabalhos de Skovsmose, que por sua vez, caminham para um ensino de matemática que dialogue com a modelagem matemática. A seguir apresento o papel do diálogo na perspectiva de educação crítica de Skovsmose (2006): Se queremos desenvolver uma atitude democrática por meio da educação, a educação como relação social não deve conter aspectos fundamentalmente não democráticos. É inaceitável que o professor (apenas) tenha o papel decisivo e prescritivo. Em vez disso, o processo educacional deve ser entendido como um diálogo. (SKOVSMOSE, 2006, p.18) Ainda em Skovsmose (2006), o autor afirma que a educação matemática crítica deve buscar a todo o momento a alfabetização matemática. Para ele, essa alfabetização seria “[...] uma condição necessária na sociedade de hoje para informar pessoas sobre suas obrigações, e para que elas possam fazer parte dos processos essenciais de trabalho” (SKOVSMOSE, 2006, p. 102). O conceito de alfabetização matemática trabalha com a produção de três conhecimentos: Conhecimento matemático Conhecimento Tecnológico Conhecimento Crítico O conhecimento matemático é atribuído às competências dos conteúdos matemáticos. O conhecimento tecnológico faz referência ao domínio dos modelos matemáticos de maneira mais pragmática e o conhecimento crítico tem papel fundamental na alfabetização matemática, pois se trata de uma compreensão dos modelos matemáticos não somente por uma necessidade interna a matemática, mas sim por uma função social importante nos processos da vida, contribuindo assim para uma perspectiva democrática de educação tecnológica. Dessa maneira, podemos construir uma atividade matemática, por meio da modelagem matemática, que esteja sintonizada às percepções de uma Educação Matemática Crítica. Na literatura em Educação Matemática no Brasil, os trabalhos da professora doutora Jussara de Loiola Araújo, do departamento de matemática da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) tem relacionado e discutido os referencias da Educação Matemática Crítica e os referenciais da Modelagem Matemática como proposta pedagógica. Em Araújo (2009) temos a discussão de conceitos como: Educação Crítica, Educação Matemática Crítica, perspectiva sócio-crítica da modelagem matemática e etc. Trata-se de um artigo teórico de fundamental relevância para futuros trabalhos que relacionem a modelagem matemática e a Educação Matemática Crítica. Com muita pertinência, a autora discorre sobre o desenvolvimento da Educação Matemática Crítica, em nível internacional, e transpõe a discussão para os trabalhos nacionais, apresentando suas perspectivas e suas aplicações acerca do tema. Araújo (2009) afirma que um projeto de modelagem matemática segundo a ótica da Educação Matemática Crítica deve contribuir para a construção de uma matemática crítica, envolvendo os alunos em situações em que a matemática esteja relacionada a questões da sociedade: Desenvolver um projeto de modelagem orientado pela EMC significa, apoiando-me em Skovsmose (1994), fazê-lo de tal forma que ele promova a participação crítica dos estudantes/cidadãos na sociedade, discutindo questões políticas, econômicas, ambientais, nas quais a matemática serve como suporte tecnológico. Nesse caso, dirigir-se-ia uma crítica à própria matemática assim como a seu uso na sociedade, e não apenas se preocuparia com o desenvolvimento de habilidades em cálculos matemáticos. (ARAÚJO, 2009, p. 55-56) Em Araújo (2012) a autora traz um relato de experiência de uma turma de Geografia da UFMG, em que buscou analisar o ser crítico dos alunos ao longo do desenvolvimento de projetos de modelagens produzidos por eles. É um trabalho relevante porque apresenta, à literatura, uma aplicação da modelagem matemática segundo a ótica da Educação Matemática Crítica. Portanto, uma atividade matemática que busque uma relação pedagógica, na perspectiva da educação matemática crítica, por meio da modelagem matemática deve discutir os processos da modelagem matemática, transformando a relação professor-aluno por meio do diálogo aberto que possa dar lugar às discussões de ordem: social, histórica e epistemológica da matemática. RESULTADOS DA PESQUISA Após a revisão bibliográfica acerca da Educação Politécnica e da Educação Matemática foi possível construir uma discussão integrada entre essas áreas, relacionando os seguintes tópicos: Dimensão pedagógica da Educação Politécnica Noção de currículo integrado Modelagem Matemática como proposta pedagógica Educação Matemática Crítica Em consonância às questões iniciais desse artigo, uma proposta pedagógica para o ensino da matemática, que dialogue com a perspectiva politécnica de formação, pode ser construída por meio da produção de projetos de modelagens que discutam as relações entre a Educação Matemática Crítica e a Modelagem Matemática. Tais relações apontam em uma direção que prioriza o papel do diálogo entre o professor e o aluno em uma atividade de modelagem, colocando o aluno como protagonista da atividade. Dessa maneira, a função democrática da atividade desenvolverá a compreensão das diversas dimensões do processo de modelagem matemática, contribuindo para o conhecimento: matemático, tecnológico e crítico do educando. Acredito que desenvolvendo atividades de modelagens matemáticas conforme descrito anteriormente, o fazer pedagógico estará cumprindo seu papel reflexivo, contribuindo para a formação crítica que a pesquisa em Educação Politécnica demanda para formação do educando. A partir dessas atividades, almejo promover ações pedagógicas que propiciem uma abordagem interdisciplinar, de modo que o currículo seja alvo de discussões que possibilitem a integração das áreas dos conhecimentos envolvidas nas atividades de modelagem. Com esse propósito, os trabalhos de Jussara Loiola Araújo são essenciais para o encaminhamento de questões oriundas de experiências já desenvolvidas no Brasil. Este artigo, então, se configura como um ponto inicial para a realização de atividades de modelagens dentro da Escola Politécnica de Saúde Joaquim Venâncio (EPSJV); e seus desdobramentos apontam para o desenvolvimento de projetos de modelagens que contribuam para: a formação politécnica dos alunos da EPSJV e para a pesquisa teórica em Educação Matemática por meio de artigos que possam trazer relatos de experiências de tais atividades. REFERÊNCIAS ARAÚJO, J.L. Ser Crítico em Projetos de Modelagem em uma Perspectiva Crítica de Educação Matemática. Bolema. Rio Claro, v. 26, n. 43, p. 839-859, ago, 2012. ARAÚJO, J.L. Uma abordagem sócio-crítica da modelagem matemática: a perspectiva da educação matemática crítica. Alexandria Revista de Educação em Ciências e Tecnologia, Florianópolis, v.2, n. 2, p. 55-68, jul, 2009. BASSANEZI, R. C. Ensino-aprendizagem com modelagem matemática. 2.ed. São Paulo: Contexto, 2004. BIEMBENGUT, M.S. 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