INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÂO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA JOSE CARLOS THOMPSON DA SILVA REFLEXÕES SOBRE CONHECIMENTOS EVIDENCIADOS POR LICENCIANDOS EM MATEMÁTICA POR MEIO DA ELABORAÇÃO DE UM JOGO SOBRE ANÁLISE COMBINATÓRIA Vitória 2014 JOSE CARLOS THOMPSON DA SILVA REFLEXÕES SOBRE CONHECIMENTOS EVIDENCIADOS POR LICENCIANDOS EM MATEMÁTICA POR MEIO DA ELABORAÇÃO DE UM JOGO SOBRE ANÁLISE COMBINATÓRIA Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática do Instituto Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Educação em Ciências e Matemática. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga da Silva. Vitória 2014 (Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo) S586r Silva, José Carlos Thompson da. Reflexões sobre conhecimentos evidenciados por licenciandos em matemática por meio da elaboração de um jogo sobre análise combinatória / José Carlos Thompson da Silva. – 2014. 130 f. : il. ; 30 cm Orientador: Sandra Aparecida Fraga da Silva. Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de Pós-graduação emEducação em Ciências e Matemática, 2014. 1. Professores – Formação. 2. Análise combinatória. 3. Jogos no ensino de matemática. I. Silva, Sandra Aparecida Fraga da. II. Instituto Federal do Espírito Santo. III. Título. CDD 21- 370.71 Para os meus filhos Calebe, Júlia e Carla pelos quais luto para que tenham dias melhores. AGRADECIMENTOS A Deus, que me deu o dom da vida e me fez superar os obstáculos dando-me força e entendimento em mais uma conquista. À banca examinadora pelas contribuições e sugestões para melhoria deste trabalho. À minha esposa Denise pela compreensão das minhas ausências e pelo apoio nos momentos solitários da vida. Ao meu irmão Gervando pelo incentivo, apoio e cooperação. À minha mãe Ilma por seu apoio, incentivos e intercessões constantes. Aos professores do Educimat – Ifes/Vitória que contribuíram para a minha formação. A todos os amigos do mestrado, em especial à Vanusa e Euléssia, que contribuíram para a construção deste projeto em nossos diálogos em vários momentos, seja na cantina, em sala de aula, no carro, no ônibus ou em outros espaços e nos momentos de incertezas. Aos alunos da licenciatura em matemática do Ifes-Vitória que voluntariamente participaram desta pesquisa. Aos professores das escolas Belmiro Teixeira Pimenta e Ministro Petrônio Portella pelo incentivo, em especial à professora Hérica. Aos amigos que compreenderam minha ausência em muitos momentos. Aos colegas e amigos do Grupem com quem compartilhamos momentos de estudos e pesquisas. À professora Dr.ª Sandra, por acreditar neste trabalho e aceitar orientar-me. Obrigado pelos elogios e pelos “puxões de orelha”. Ao meu amigo Alexandre e ao professor Geraldo Bull pelas contribuições e sugestões. Provérbios de Salomão, filho de Davi, rei de Israel; Para se conhecer a sabedoria e a instrução; Para se entenderem, as palavras da prudência. Para se receber a instrução do entendimento, a justiça, o juízo e a equidade; Para dar aos simples, prudência, e aos moços, conhecimento e bom siso; O sábio ouvirá e crescerá em conhecimento, e o entendido adquirirá sábios conselhos; Para entender os provérbios e sua interpretação; as palavras dos sábios e as suas proposições. O temor do Senhor é o princípio do conhecimento; Os loucos desprezam a sabedoria e a instrução. Filho meu, ouve a instrução de teu pai, e não deixes o ensinamento de tua mãe, Porque serão como diadema gracioso em tua cabeça, e colares ao teu pescoço. Bíblia Sagrada: Provérbios 1.1-9 RESUMO Neste trabalho realizamos um estudo investigativo junto a licenciandos do IFES de Vitória, inseridos no Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência - Pibid, com a finalidade de investigar diferentes conhecimentos de licenciandos de matemática ao discutir, elaborar, aplicar e validar um jogo matemático sobre análise combinatória para a educação básica.Esta pesquisa qualitativa de caráter colaborativo teve os momentos do jogo de Grando (2000), como fundamentação Teórico-Metodológica, fazendo uso do método descritivo para análise do objeto e dos sujeitos envolvidos na pesquisa. Num primeiro momento, a pesquisa teve uma abordagem de caráter exploratório, por meio de levantamento bibliográfico sobre produções nessa área em que se articulam Análise Combinatória, jogos matemáticos e formação inicial de professores de matemática. Num segundo momento realizamos a formação do grupo de pesquisa com os quais coletamos dados por meio de entrevistas (conversas, observações diretas e indiretas, questionários, registros de áudio e escrita). Com o grupo realizamos um estudo sobre o conteúdo de Análise Combinatória, elaboramos um jogo de Combinatória (Combinando na Cidade) e aplicamos o material elaborado numa oficina realizada na III Semana da Matemática no Ifes/Vitória com licenciandos em matemática e professores. O material também foi aplicado em uma turma de licenciatura em matemática do Ifes/Vitória que cursava a disciplina de Análise Combinatória. Após as observações e modificações o material foi aplicado em duas escolas públicas localizadas no município da Serra/ES, com uma turma de 3º ano do ensino médio da EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta e uma turma do 5º ano do ensino fundamental da EMEF Ministro Petrônio Portella. Durante a aplicação do jogo nas escolas não foi necessário fazer alterações no material, então consideramos a validade do mesmo. Fizemos as descrições dos encontros e identificamos os conhecimentos dos licenciandos tendo como base a teoria de Shulman (2005). Por fim fizemos a devolutiva com o grupo de pesquisa e a produção de um guia didático. Concluímos que o estudo em grupo sobre o jogo contribuiu para a formação didática pedagógica dos licenciandos participantes, proporcionando um olhar diferenciado sobre o ensino de Análise Combinatória e outras possibilidade metodológicas, além do uso do livro didático, bem como utilizar-se de conhecimentos extracurriculares para a contextualização de situações problema. Palavras-chave: Análise Combinatória. Formação inicial de professores. Jogos matemáticos. Conhecimentos. ABSTRACT In this work an investigative study with undergraduates IFES Vitoria, entered the Scholarship Program of Introduction to Teaching - Pibid, in order to investigate different knowledge of future teachers of mathematics to discuss, develop, implement and validate a mathematical game on combinatorial analysis for basic education. This qualitative research collaborative character had moments of match Grando (2000), Theoretical and Methodological as foundation, making use of the descriptive method for analysis of the object and subjects involved in research. Initially, the research was exploratory approach through literature on productions in this area that articulate Combinatorial Analysis, mathematical games and initial training of mathematics teachers. Secondly we perform the training of the research group with whom we collected data through interviews (conversations, direct and indirect observations, questionnaires, records audio and written). With the group conducted a study on the content of Combinatorial analysis, we developed a set of Combinatorics (Combining the City) and apply the material developed in a workshop held at the Third Week of Mathematics at IFES/Vitoria with undergraduates in mathematics and teachers. The material was also used in a class degree in mathematics from the IFES/Vitoria that was studying the discipline of Combinatorial Analysis. After the observations and changes the material was applied in two public schools located in the municipality of Serra/ES, with a group of 3rd year of high school EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta and a class of 5th grade elementary school EMEF MinistroPetrônioPortella. During the game application in schools was not necessary to make changes to the material, then consider the validity of the same. We did the descriptions of encounters and identify the knowledge of undergraduates based on the theory of Shulman (2005). Finally did a feedback session with the research group and the production of an educational guide. We conclude that the study group about the game contributed to the didactic pedagogical training of undergraduates participating, providing a different perspective on teaching Combinatorial Analysis and other methodological possibility, beyond the use of the textbook, as well as make use of expertise to Extracurricular contextualization of problem situations. Keywords: Combinatorial Analysis. Initial teacher education. Mathematical games. Knowledge. LISTA DE FIGURAS Figura 1- Primeiro esquema do tabuleiro elaborado por Sebastian .......................................... 63 Figura 2 - Cálculo feito por Sebastian para determinar o produto Cartesiano ......................... 63 Figura 3 - Construção das primeiras regras do jogo ................................................................. 64 Figura 4 - Ampliação das propostas para a construção do jogo inserindo conhecimentos extracurriculares ............................................................................................................... 65 Figura 5 - Confecção das cartas do jogo................................................................................... 67 Figura 6 - Respostas de Sofia sobre a função dos jogadores .................................................... 72 Figura 7 - Resposta de Sebastian sobre a função dos jogadores .............................................. 72 Figura 8 - Resposta elaborada por Sebastian sobre comissões no jogo.................................... 73 Figura 9 - Resposta elaborada por Sofia por meio do princípio multiplicativo com o auxílio do diagrama de árvore ................................................................................................... 74 Figura 10 - Resposta de Sebastian para a questão 6 ................................................................. 74 Figura 11- Oficina realizada no Ifes/Vitória............................................................................. 76 Figura 12 - Sugestão de regras pelos participantes da oficina .................................................. 77 Figura 13 - Jogo aplicado com uma turma de licenciatura ....................................................... 77 Figura 14 - Atividade de definição dos jogadores resolvida na oficina ................................. 79 Figura 15 - Licenciando resolvendo a questão sobre as possibilidades de cada função dos participantes na oficina .......................................................................................... 80 Figura 16 - Solução de licenciando sobre a questão de função dos jogadores ......................... 81 Figura 17 - Figura comparativa com a figura 16 ...................................................................... 81 Figura 18 - Tabuleiro utilizado nas oficinas ............................................................................. 85 Figura 19 - Tabuleiro modificado e discutido com aos participantes após a qualificação ....... 86 Figura 20 - Tabuleiro construído após a reformulação............................................................. 87 Figura 21 - Capa do guia Didático.......................................................................................... 106 LISTA DE QUADROS Quadro 1- Decisão de Sara na escolha pelo curso ............................................................................. 50 Quadro 2 - Escolha de Sofia sobre a licenciatura .............................................................................. 51 Quadro 3 - Presença dos participantes em cada encontro .................................................................. 52 Quadro 4 - Questionamento de Sebastian sobre a abordagem do conteúdo ...................................... 59 Quadro 5 - Resposta de Sara sobre suas lembranças em relação ao ensino de Combinatória ....... 59 Quadro 6 - A experiência de Sara com a abordagem do conteúdo .................................................... 60 Quadro 7- Conhecimentos de Sofia sobre o ensino de Combinatória ............................................... 60 Quadro 8 - Dúvida de Sebastian sobre o conceito de anagramas ...................................................... 61 Quadro 9- Inclusão de novas regras do jogo ...................................................................................... 65 Quadro 10 - Reflexão de Sebastian sobre as regras do jogo .............................................................. 66 Quadro 11 - Uso dos contextos sociais na construção das regras do jogo ......................................... 67 Quadro 12 - Primeiras impressões de Sara sobre Análise Combinatória .......................................... 68 Quadro 13 - Apresentação das regras para Sara e Sofia .................................................................... 69 Quadro 14 - Momento do jogo Reconhecimento das Regras ............................................................ 69 Quadro 15 - Organização de estratégias sugerida por Sara ............................................................... 70 Quadro 16 - Questão para o momento de intervenção escrita ........................................................... 71 Quadro 17 - Questão 5 para a intervenção escrita ............................................................................. 73 Quadro 18 - Questão 6 para o momento de intervenção escrita ........................................................ 73 Quadro 19 - Sugestão dos licenciandos sobre o jogo......................................................................... 78 Quadro 20 - Observação de Sara sobre o conhecimento pedagógico ................................................ 80 Quadro 21 - Reflexão de Sara sobre o uso do jogo no ensino de Combinatória ............................... 83 Quadro 22 - Alterações nas regras do jogo Combinando na Cidade ................................................. 83 Quadro 23 - Observação de Sebastian e Sara sobre as regras ........................................................... 84 Quadro 24 – Síntese de Conhecimentos construídos por Sofia ......................................................... 88 Quadro 25 - Síntese de conhecimentos construídos por Sebastian .................................................... 90 Quadro 26 - Síntese de conhecimentos construídos por Sara ............................................................ 93 Quadro 27 - Síntese de conhecimentos de Débora ............................................................................ 95 Quadro 28- Respostas dos participantes sobre questão de princípio multiplicativo .......................... 96 Quadro 29 - Respostas dos participantes sobre questão de Permutação Simples .............................. 97 Quadro 30 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Simples............................. 97 Quadro 31 - Discussão do grupo sobre questão de Combinação ....................................................... 98 Quadro 32 - Respostas dos participantes sobre questão de Permutação de elementos nem todos distintos ......................................................................................................................... 99 Quadro 33 - Discussão do grupo sobre questão de Permutação de elementos nem todos distintos100 Quadro 34 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Simples, Princípio Aditivo e Multiplicativo ............................................................................................................. 101 Quadro 35 – Discussão do grupo sobre questão de Combinação Simples, Princípio Aditivo e Multiplicativo ............................................................................................................. 102 Quadro 36 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Completa ........................ 103 Quadro 37 - Discussão do participantes sobre questão de Combinação Completa ......................... 103 Quadro 38 - Respostas dos participantes sobre questão de Princípio das Gavetas de Dirichlet ...... 104 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 15 1.1 OBJETIVOS DA PESQUISA ...................................................................................... 17 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ...................................................................................... 17 2 ANÁLISE COMBINATÓRIA NO ENSINO DE MATEMÁTICA: ASPECTOS METODOLÓGICOS E A FORMAÇÃO INICIAL ................................................ 18 2.1 JOGOS E A MATEMÁTICA ....................................................................................... 18 2.1.1 O valor educativo do jogo ........................................................................................... 20 2.1.2 O jogo como diversidade curricular .......................................................................... 21 2.1.3 O jogo como recurso para a construção de conhecimentos ..................................... 22 2.1.4 O jogo como recurso para a construção de regras e socialização ........................... 25 2.2 O ENSINO DE ANÁLISE COMBINATÓRIA ............................................................ 27 2.3 FORMAÇÃO DE PROFESSORES E ESTUDOS SOBRE ANÁLISE COMBINATÓRIA ....................................................................................................... 34 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICO-METODOLÓGICA ......................................... 41 4 PERCURSO METODOLÓGICO ............................................................................. 47 4.1 PERFIL DOS PARTICIPANTES DA PESQUISA ...................................................... 48 4.2 CAMINHANDO COM A PESQUISA: ETAPAS E COLETA DE DADOS .............. 51 4.3 ANÁLISE DOS DADOS .............................................................................................. 55 5 DESCREVENDO E ANALISANDO OS ENCONTROS ........................................ 57 6 DIFERENTES CONHECIMENTOS CONSTRUÍDOS PELOS LICENCIANDOS ...................................................................................................................................... 88 7 PRODUTO FINAL ................................................................................................... 106 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 107 REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 111 APÊNCICE A - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido .................................. 116 APÊNCICE B - Autorização ....................................................................................... 118 APÊNCICE C– Autorização da Escola Estadual ......................................................... 119 APÊNCICE D– Autorização da Escola Municipal ...................................................... 120 APÊNCICE E– Autorização do Coordenador da Licenciatura ................................... 121 APÊNCICE F - Carta de Apresentação de Projeto de Pesquisa ................................. 122 APÊNDICE G - Questionário de Entrevista com os Participantes da Pesquisa ......... 123 APÊNDICE H - Tabuleiro do Jogo .............................................................................. 124 APÊNDICE I - Atividades Aplicadas em Oficina Realizada na III Semana da Matemática do Ifes/Vitória ............................................................... 125 APÊNCICE J - Questionário para Entrevista Final ..................................................... 129 15 1 INTRODUÇÃO Durante minha formação e atuação como docente tive dificuldades em desenvolver determinados conteúdos com meus alunos, pelo fato de acharem a matemática uma disciplina massacrante com atividades rotineiras, manipulação de fórmulas e demonstrações de teoremas. Iniciei um questionamento com meus professores e coordenadores de departamento da matemática da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), sobre a mudança na grade curricular do curso de licenciatura, para melhorar a formação dos licenciandos com atividades práticas que tornassem as aulas mais prazerosas e ao mesmo tempo proporcionarem a construção do saber matemático. Percebi a resistência do colegiado em manter o modelo já definido do curso de licenciatura seguindo os mesmos padrões do bacharelado. Deste modo, buscando debates com os colegas em sala e discussões com professores nas escolas em que atuava, tentando melhorar a qualidade de ensino e gerar o interesse dos alunos pela disciplina, comecei a trabalhar com jogos matemáticos e vi o quanto os alunos melhoraram não só no interesse pelas aulas, mas também no relacionamento professor-aluno e na aprendizagem dos conteúdos. Interessante que em um desses trabalhos com jogos em que a turma deveria elaborar jogos sobre os conteúdos ministrados, eles pesquisaram sobre o assunto, usaram a criatividade e fizeram materiais interessantes de diversos formatos e regras. Ao final, os trabalhos foram compartilhados com as demais séries/anos da escola em que atuava. Diante de toda esta produtividade e progresso na aprendizagem, apareceu outro problema após as apresentações, que era o fato de a escola não ter um laboratório para que este material pudesse ser aproveitado ou reelaborado, então, com tristeza, todo o trabalho foi literalmente para o lixo. Ainda em minhas experiências durante a graduação, quanto ao ensino de Análise Combinatória, foi dada pouca ênfase e o mesmo só era contemplado em algumas situações em que para obter a solução de um dado problema se recorria a este conteúdo. Ao trabalhar com os alunos desde os anos iniciais até o ensino médio notam-se dificuldades em entender os conceitos e diferenciar os casos de arranjos e permutações entre outros, além de não 16 compreenderem o uso das fórmulas. Isto conduz ao desafio de elaborar ações que contribuam para que o aluno se envolva no contexto de aprendizagem e se interesse pelo conteúdo. Acreditamos que podemos utilizar jogos para o ensino de Combinatória que contribuam para a compreensão dos significados dos invariantes e das representações simbólicas deste conteúdo. Promover uma educação de qualidade e desenvolver atividades que articulem teoria e prática é um dos objetivos da educação matemática, além da construção de conhecimentos no diálogo entre os indivíduos. É neste sentido que buscamos desenvolver o presente trabalho dado que os jogos educativos favorecem a integração para um tema tão desafiador que é a Análise Combinatória. Alguns anos após a minha formação observo que a prática dos professores recém-formados em matemática continua a mesma e, quando proponho um trabalho diferenciado os mesmos sentem-se inseguros. Não há iniciativa e acabam optando por um ensino mecanicista. Noto então que são necessárias mudanças na formação desses novos professores,para que também estejam preparados para trabalhar com atividades práticas. Em 2011 iniciei a minha participação no Programa Institucional de Iniciação de Bolsa à Docência (PIBID) como professor colaborador e, em seguida, como professor supervisor. Ao conhecer melhor este programa surgiram as seguintes perguntas: Será que durante a graduação os licenciandos tiveram formação com produção e utilização de jogos educativos? A produção e aplicação de jogos com licenciandos do IFES de Vitória, inseridos no PIBID, no conteúdo de análise combinatória contribuem para a melhoria da prática pedagógica? Neste trabalho apresentamos reflexões dos participantes da pesquisa e acreditamos que tais reflexões contribuirão para as práticas futuras da docência destes licenciandos incentivandoos a buscar novas metodologias de ensino. Para que o leitor possa compreender melhor estas problemáticas faço uma abordagem sobre o uso de jogos no processo de ensino, a importância da educação matemática, a formação inicial e continuada do professor e a relação desta pesquisa com a proposta de trabalho do 17 Pibid e do curso do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática (EDUCIMAT). Nesta pesquisa buscamos identificar os conhecimentos de quatro licenciandos em matemática, inseridos no Pibid na elaboração de um jogo para o ensino de análise combinatória, uma vez que estes já conhecem a realidade educacional, e pelas experiências com o conteúdo enquanto aluno. Esperamos que os resultados desta pesquisa possam contribuir para uma visão da possibilidade do uso de jogos em conteúdos ditos “complicados” como a análise combinatória. 1.1 OBJETIVOS DA PESQUISA O objetivo geral desta pesquisa é investigar quais conhecimentos pedagógicos e matemáticos são evidenciados pelos licenciandos ao discutir, elaborar, aplicar e validar um jogo matemático sobre análise combinatória para a educação básica. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: (a) Identificar conhecimentos matemáticos de Combinatória que os licenciandos possuem ao se inserir no grupo de pesquisa de elaboração do jogo. (b) Identificar diferentes conhecimentos pedagógicos dos licenciandos na elaboração do jogo sobre análise combinatória. (c) Investigar a relação dos conhecimentos extracurriculares (saberes do dia a dia) dos participantes na elaboração do jogo sobre análise combinatória em turmas da educação básica. (d) Identificar diferentes conhecimentos dos licenciandos na participação desse grupo sobre jogo de análise combinatória. (e) Refletir junto com os licenciandos sobre conhecimentos de Análise Combinatória. 18 2 ANÁLISE COMBINATÓRIA NO ENSINO DE MATEMÁTICA: ASPECTOS METODOLÓGICOS E A FORMAÇÃO INICIAL Uma relação de bens consistia em sete casas; cada casa tinha sete gatos; cada gato comeu sete ratos; cada rato comeu sete espigas de trigo; e cada espiga de trigo produzia sete hecates de grãos. Casas, gatos, ratos, espigas de trigo e hecates de grãos, quanto havia disso tudo? (EVES, 2011, p.76) Neste capítulo apresentamos uma revisão bibliográfica sobre jogos, análise combinatória e formação de professores, buscando subsidiar a nossa pesquisa, no intuito de direcionar o estudo a ser realizado e identificar as possíveis relações entre o problema em questão e os conhecimentos existentes. 2.1 JOGOS E A MATEMÁTICA Acreditamos que o jogo pode ser uma ferramenta importante para o ensino de matemática de forma dinâmica, possibilitando o desenvolvimento de conhecimentos que talvez uma aula tradicional não permitiria devido a rigidez de sua estrutura, principalmente no modelo de avaliação. Autores como Alves (2001) defendem a utilização dos jogos como ferramenta para desenvolver a aprendizagem de forma positiva e aplicada ao trabalho docente de maneira lúdica e direcionada como proposta de favorecer o ensino investigativo favorecendo a construção da criatividade, socialização, cooperação, raciocínio lógico entre outras. Precisamos iniciar compreendendo o significado da palavra jogo, visto que se trata de um termo de uso comum e que pode causar confusão entre os leitores. Assim, A palavra jogo provém de jocu, substantivo masculino de origem latina que significa gracejo. Em seu sentido etimológico, portanto, expressa um divertimento, brincadeira, passatempo sujeito a regras que devem ser observadas quando se joga. Significa também balanço, oscilação, astúcia, ardil, manobra (ANTUNES, 2003 apud NEVES; SANTIAGO, 2009, p.40). Diversas abordagens metodológicas têm sido utilizadas para o desenvolvimento da 19 aprendizagem e entre elas, os jogos, enquanto atividade lúdica vem configurando caminhos significativos para as aulas na matemática. Isso devido ao potencial que o jogo proporciona no desenvolvimento do pensar matemático, da criatividade e da autonomia dos alunos. Segundo Ribeiro (2009, p. 18), “as atividades lúdicas são inerentes ao ser humano, não somente no universo infantil, mas também nas vivências dos adultos”. As atividades lúdicas exigem de seus participantes, regras, concentração e o desenvolvimento de habilidades, o que aponta para a importância dos jogos no desenvolvimento cognitivo. Quando o aluno é conduzido a enfrentar desafios e vencer obstáculos nos jogos educativos, este está desenvolvendo a habilidade de resolver problemas, de forma que os jogos nas aulas de matemática podem ser vistos como atividades de resolução de problemas. Os jogos podem ser classificados em: a) Jogos de azar: aqueles jogos em que o jogador depende apenas da „sorte‟ para ser o vencedor; b) jogos de quebra-cabeças: jogos de soluções, a princípio desconhecidas para o jogador, em que, na maioria das vezes, joga sozinho; c) jogos de estratégias: são jogos que dependem exclusivamente da elaboração de estratégias do jogador, que busca vencer o jogo; d) jogos de fixação de conceitos: são os jogos utilizados após exposição dos conceitos, como substituição das listas de exercícios aplicadas para „fixar conceitos‟; e) jogos computacionais: são os jogos em ascensão no momento e que são executados em ambiente computacional; f) jogos pedagógicos: são jogos desenvolvidos com objetivos pedagógicos de modo a contribuir no processo ensinar-aprender. Estes na verdade englobam todos os outros tipos (GRANDO, 1995, p.52-53). Utilizando os jogos como proposta metodológica de ensino da matemática tem-se uma gama de possibilidades de atividades exploratórias e investigativas que desenvolvem a criatividade, a autonomia e a construção dos conceitos de matemática. Quando os jogos são elaborados pelo professor é possível que este analise o potencial educativo do material confeccionado no processo de ensino-aprendizagem visando contemplar os diferentes objetivos em resolução ao ensino de matemática. É interessante ressaltar que na construção de jogos o professor também pode propor aos alunos que eles elaborem seus próprios jogos, o que proporciona ao educador a análise sobre os alunos a respeito dos conceitos em que apresentaram menor dificuldade de compreensão. O ensino com base apenas em reprodução de pensamentos ou fórmulas, não é suficiente para estimular os alunos ao estudo mais interativo, por isso, buscamos as contribuições do jogo como recurso metodológico como mais uma proposta de atividades que despertem o prazer e 20 contribua para tornar o espaço da sala de aula em um ambiente sociointeracionista, em que o professor pode ser considerado como parceiro e mediador deste processo e o aluno um ser ativo, de forma a ampliar o seu conhecimento. O conhecimento físico, social e lógico-matemático interliga-se e o uso de jogos educativos pode possibilitar este espaço transformador e construtor da aprendizagem significativa de acordo com Franco (1996). 2.1.1 O valor educativo do jogo Segundo Kishimoto (1990 apud KISHIMOTO, 2002, p.61), o primeiro a colocar o jogo como parte essencial do trabalho pedagógico foi Froebel, embora não tenha sido o primeiro a analisar o valor educativo do jogo. O autor ainda cita outros educadores que reconhecem a importância educativa do jogo, entre eles, Platão, em As Leis (1948)1, trata da importância do “aprender brincando”, opondo-se à utilização da violência e da repressão. Aristóteles pensa na recreação como descanso do espírito, na Ética a Nicômaco (1983) e na Política (1966). É nos escritos de Horácio e Quintiliano que aparece o interesse pelo jogo, referindo-se às pequenas guloseimas em forma de letras, produzidas pelas doceiras de Roma, com a finalidade para o aprendizado das letras. Esta prática de relacionar o jogo aos primeiros estudos pode ser a justificativa para o nome ludus, atribuído às escolas responsáveis pela instrução elementar que se assemelha aos locais destinados a espetáculos e à prática de exercícios de fortalecimento do corpo e do espírito. O jogo deve fazer parte do trabalho educativo e pode ser apresentado em diversas disciplinas com várias abordagens ao processo de ensino. Antes de Froebel, três concepções vinculavam as relações entre o jogo infantil e a educação conforme Brougère (1995 apud KISHIMOTO, 2002, p.61): “1. recreação; 2 . uso de jogos para favorecer o ensino de conteúdos escolares e 3. diagnóstico da personalidade infantil e recurso para ajustar o ensino às necessidades infantis”. 1 Data das obras citadas por Kishimoto. 21 Sobre a relação entre o jogo e a educação, Brougère (1998) estabelece algumas relações principais. Em primeiro lugar trata-se da recreação, em que o jogo é visto como relaxamento indispensável ao esforço em geral, o esforço físico e o esforço intelectual. O aluno quando realiza as atividades de forma tranquila, faz um trabalho mais eficiente e com mais atenção. Em segundo lugar, o interesse que a criança tem pelo jogo, pode ser utilizado como artifício pedagógico. Ainda hoje o jogo pode ser visto por vários educadores como forma de relaxamento e, por isso, muitas vezes acabam recusando a proposta de que o uso dos mesmos pode favorecer a aprendizagem dos conteúdos escolares de forma motivadora e criativa. Embora a educação por meio de jogos, tenha sido bastante pesquisada nas últimas décadas como uma alternativa metodológica do ensino, tal crescimento tem ocorrido com maior ênfase na pré-escola e nas séries iniciais do ensino fundamental, deixando muito a desejar nas séries finais do ensino fundamental, no ensino médio e principalmente no ensino de matemática de acordo com Alves (2001). 2.1.2 O jogo como diversidade curricular Se os jogos forem utilizados pelos educadores como forma de recreação, sem buscar de forma mais aprofundada as possibilidades que estes podem favorecer para a construção do conhecimento no ambiente escolar, tais professores não estarão preparando os alunos para a vida acadêmica futura. Por outro lado, se a rigidez com que a escola cobra o currículo escolar sem oportunizar o ensino diversificado, podem ocorrer situações de desmotivação, pois os alunos terão uma visão estereotipada da construção do saber. Os jogos educativos não devem ser trabalhados em apenas uma determinada área de conhecimento, além disso, não são únicos. Cabe ao professor buscar possibilidades para se trabalharem diversos conteúdos, utilizando jogos como recurso didático. Porém, esta investigação exige maior esforço do educador e, às vezes, o mesmo acomoda-se com o simples uso do livro didático, abordando o conhecimento como algo estático, sem possibilidades de promover um ambiente que leve o aluno a pensar, criar e recriar. 22 O jogo possibilita a aproximação do indivíduo ao conteúdo científico, garantindo a construção de conhecimentos mais elaborados. Para Moura (1994 apud ALVES, 2001, p.26), “o jogo tem a finalidade de desenvolver habilidades de resolução de problemas”, pois o aluno precisa estabelecer planos para alcançar os objetivos. Neste mesmo contexto educacional, para Alves (2001), o relacionamento entre o professor e o aluno é fundamental para que ocorra um ambiente sócio-afetivo e intelectual, capaz de promover uma aprendizagem significativa, seja qual for a disciplina ministrada. Quando os professores trabalham jogos, em geral, as atividades são controladas, visando mais a disputa que a construção do conhecimento de forma prazerosa. Santos (1998) entende “como Freire, que o mundo da cultura infantil não poderia ser deixado de lado ao elaborarmos um programa curricular infantil”. Para este autor, Santos (1998), o ensino muitas vezes tem se tornado um castigo para os alunos. Para ele, o jogo e o brincar deveriam ser incluídos como disciplina fundamental para o ensino da aprendizagem de crianças. A preocupação excessiva do controle nas atividades e na disciplina do comportamento dos alunos pode tornar o processo da construção do conhecimento por meio dos jogos mera atividade didática, com finalidade apenas no produto. 2.1.3 O jogo como recurso para a construção de conhecimentos Diversas pesquisas envolvendo jogos educativos têm sido desenvolvidas nos últimos anos. Johnson e Mayer (2010) visualizaram um futuro onde as pessoas aprenderão conteúdo e habilidades acadêmicas utilizando jogos. Eles acreditam que os jogos são envolventes e motivadores ajudando a transferência e resolução de problemas complexos. Com isso, propuseram a inserção de autoexplicação aos recursos instrucionais em um ensino feito por computador e, como o ambiente poderia melhorar a compreensão dos conceitos a serem adquiridos pelo jogador. Foi elaborado um jogo (Circuit) para auxiliar o estudo e funcionamento de circuitos elétricos. Nesse jogo, foi incorporada a autoexplicação de duas maneiras: na versão seleção, o jogador seleciona em uma lista na tela, a razão para cada movimento que está fazendo, na versão geração, o jogador digita na tela essa razão. Dois experimentos foram feitos, o primeiro com 23 pessoas e o segundo com 81 pessoas. No primeiro foi utilizada a versão da seleção e houve 23 maior sucesso na aprendizagem dos conteúdos sendo que, todas as pessoas relataram pouco conhecimento prévio sobre circuitos elétricos. Segundo os pesquisadores, a aprendizagem em um ambiente de jogo foi melhorada quando os jogadores eram obrigados a escolher em uma lista, razões para cada movimento feito durante o jogo, mas não quando foram obrigados a gerar uma explicação digitada para cada movimento.Esse resultado incentiva a pesquisa para se usar um paradigma de valor agregado na teoria cognitiva de aprendizagem multimídia, com atenção à versão da geração para que o jogador não perca o foco da aprendizagem. Pensando na motivação dos estudantes por meio de jogos Vos, Mejiden & Denessen (2011) acreditaram que a elaboração e construção de um jogo podem ser a melhor maneira de aumentar a motivação dos alunos em aprofundar a aprendizagem do que simplesmente usar um jogo já existente. Os autores acreditam que na elaboração desses jogos (que usam a teoria social construtivista da aprendizagem) os alunos querem buscar o conhecimento para “passar de nível”, com isso eles desenvolvem o pensamento lógico, a resolução e problemas e a habilidade do pensamento. Os alunos têm curiosidade, e isso estimula o estudo para a elaboração do jogo, onde eles estão no controle criando regras, problemas, desafios e soluções. Para a pesquisa fez-se um estudo em quatro escolas na Holanda, totalizando 235 estudantes. Eles estudariam provérbios holandeses, e já haviam feito um teste mostrando maior nível de competência linguística holandesa do que a média nacional. Esses alunos foram divididos em dois grupos: um elaboraria o jogo e o outro usaria o jogo feito pelo primeiro autor, sendo que, o objetivo de ambos era dominar uma série de provérbios holandeses (conforme foi dito). Os alunos também foram submetidos à pré-testes e pós-testes, o primeiro com objetivo de medir a motivação intrínseca geral e usar a estratégia de aprofundamento da aprendizagem em todas as experiências escolares, e o segundo medindo também a motivação intrínseca, mas apenas em um assunto específico. Os resultados mostraram o que os autores suspeitavam: os alunos se sentiram mais motivados (em termos de interesse, competência e esforço) quando elaboraram e construíram o jogo, eles também se sentiram mais competentes que os outros, pois tiveram que refletir sobre os conceitos de linguagem e do jogo. Lembrando que a pesquisa não mensurou os resultados da 24 aprendizagem, pois para isso, teriam que pesquisar por mais tempo e usar a coleta de dados qualitativos para estudos futuros. Santos Filho (2010), revelou que os alunos ao elaborarem o jogo eletrônico, construíram novos conceitos e relembraram outros já aprendidos sobre a análise combinatória. Para tal verificação a atividade foi aplicada em uma escola pública de Aracaju, a 19 alunos do 2º ano do Ensino Médio que favoreceu o entendimento sobre o significado do princípio multiplicativo. Uma pesquisa qualitativa desenvolvida por Floret (2013), analisou o potencial dos jogos eletrônicos disponíveis gratuitamente na internet para o ensino da matemática, e sua contribuição para o desenvolvimento de um jogo para o ensino da análise combinatória. Foi utilizada a pesquisa exploratória como abordagem metodológica, cujo produto foi um levantamento de cem jogos eletrônicos para ensino de matemática disponíveis gratuitamente online. Como resultado do levantamento realizado, evidenciou-se a fragilidade dos jogos disponíveis para o ensino da matemática, e foi desenvolvido o protótipo de um jogo voltado ao ensino da Análise Combinatória, batizado com o nome Euclidean. Durante a pesquisa foi criado também um critério para classificação etária indicativa dos jogos, levando em consideração tanto o conteúdo matemático abordado quanto o tema contido em cada jogo. Um dos jogos que fez muito sucesso desde a década de 70 é o Mastermind, que também ficou conhecido como jogo Senha, cujo objetivo consiste em descobrir a sequência correta de cores gerado por uma máquina. Outro jogo utilizado para o ensino de combinatória é o jogo do quadrado. O Jogo do Quadrado utiliza o mesmo tabuleiro do Jogo da Velha. Os movimentos e as capturas de suas peças possuem algumas semelhanças com as peças peão e torre do jogo de xadrez. Em relação ao conteúdo, o jogo explora os possíveis movimentos no tabuleiro. Os estudos de Grando (2000), sobre o jogo pedagógico no ensino da matemática, teve como ambiente a sala de aula, e surgiu da necessidade de compreensão dos aspectos cognitivos envolvidos na utilização do jogo como instrumento na aprendizagem Matemática. A autora investigou os processos desencadeados na construção e/ou resgate de conceitos e habilidades matemáticas a partir da intervenção pedagógica com jogos de regras. Foram investigados como sujeitos da pesquisa 8 alunos da 6ª série (11/12 anos) do Ensino 25 Fundamental,realizando atividades de intervenção pedagógica com dois jogos matemáticos (Contig 60) um jogo de estratégia, o que implica em situações competitivas, onde os sujeitos são limitados em suas ações, tanto pelas regras que compõem o jogo quanto pelas jogadas dos adversários, e Nim um jogo de lógica, que possibilita aos sujeitos construírem um modelo de representação da solução da situação-problema de jogo: a estratégia máxima. Para desenvolverem tal estratégia, os sujeitos necessitam construir habilidades de resolução de problemas, explorar o raciocínio hipotético-dedutivo, generalizar soluções e procedimentos, observar regularidades e descrever os resultados por meio de um modelo matemático). Segundo unidades de análise pré-definidas no estudo piloto os dados foram analisados qualitativamente,e mostraram o processo desencadeado na construção dos procedimentos e conceitos matemáticos, pelos sujeitos, em situações de jogo que contribuíram para o desenvolvimento dos momentos do jogo. As pesquisas apontam para melhoria do processo ensino-aprendizagem dos alunos nos trabalhos realizados com jogos, por isso incentivamos que os cursos de licenciatura em matemática por meio das disciplinas de práticas pedagógicas incentive os licenciandos a elaborarem jogos, assim como os cursos de formação continuada de professores para auxiliar no desenvolvimento meta-cognitivo, para que isto se torne uma prática efetiva no corpo docente e que os futuros professores sejam preparados já na graduação. 2.1.4 O jogo como recurso para a construção de regras e socialização A arte de negociar, de criar normas e regras para os jogos faz com que as crianças, acima de tudo, além de brincarem, aprendam conceitos e normas que servirão para elas dentro da sociedade, no dia-a-dia, no relacionamento com outras pessoas e na sua formação social, como indivíduos indissociáveis da sociedade e que poderão transformá-la, a partir de sua interação com o meio e com seu cotidiano. Para comprovar essa teoria Saad Guirra & Frederico (2009), desenvolveram uma pesquisa em que observaram crianças dos 5 aos 10 anos, em uma escola pública de Ensino Fundamental do município de Barra do Garças/MT, localizada em um Centro Social Urbano da cidade, onde juntamente com a escola, funciona o programa do Governo Federal, Programa de Erradicação do Trabalho Infantil (PETI). Essa escola está localizada em um bairro de classe econômica baixa da cidade, e seus alunos são 26 moradores do próprio bairro. Interessante notar que essa escola foi escolhida pela situação financeira do bairro, e por ser uma escola com estruturas muito humildes, em que professores e alunos têm de utilizar, a todo instante, sua imaginação, como ingrediente importante do aprendizado, devido à carência estrutural do lugar. As informações do trabalho de Saad Guirra & Frederico (2009), mostra-nos que quando os alunos participam da criação de regras do jogo, este se torna mais divertido e atraente, mesmo que este sujeito esteja inserido em um contexto social e econômico desfavorecido, e que as regras de jogos ditadas apenas pelo professor nem sempre tornam a atividade atraente. A pesquisa foi realizada durante três semanas, e foram realizadas 18 observações, no horário que antecedia o início das aulas, no recreio e em algumas aulas de Educação Física. Das situações observadas, foram registrados os jogos que, ao olhar do pesquisador, pareceram mais pertinentes para a compreensão das negociações das regras pelas crianças. Os pesquisadores concluíram que no espaço escolar os momentos de maior descontração eram: durante o recreio e antes do início das aulas, os momentos em que as crianças mais se divertiam, ou quando elas jogavam de forma descontraída, sem a presença de adultos, e quando o envolvimento delas era o maior possível, na elaboração das regras, na motivação. Os risos, gritos, vibrações denunciavam o envolvimento com os jogos. Era perceptível que as crianças gostavam de participar das atividades, e não só do ato em si, mas também da elaboração das regras, da discussão e dos acordos, fato esse que ficou claro, quando na observação de uma das aulas de Educação Física, o professor impôs as regras para que as crianças seguissem, e elas manifestaram-se insatisfeitas com a atitude do professor. Carvalho (2009) evidenciou que por meio de diversas situações de jogos é possível ampliar o leque de representações de contagem e tornar a sala de aula mais sociável. Para tal verificação foi realizado um Estudo de Caso numa turma de 8º ano do ensino fundamental do Colégio Militar de Porto Alegre, ao longo do segundo semestre de 2008 em que foi feito uma análise de como os sujeitos se comportavam em diferentes contextos que abordavam o conceito multiplicativo, e chegou-se a conclusão de que a sala de aula tornou-se mais sociável conforme os alunos se integravam para um objetivo comum. 27 Sintetizando as vantagens de se trabalhar com jogos no meio educacional, nota-se a importância da inclusão de todos os participantes, além disso, o nível de dificuldade precisa ser levado em consideração para que a autonomia do aluno seja conquistada e não ocorra a desmotivação, a fim de que se alcance o resultado da aprendizagem. Realizar um trabalho com jogos exige planejamento desde a sua etapa inicial até a etapa final, com as devidas intervenções do professor. Acreditamos ainda que, por meio dos jogos educativos é possível construir o conhecimento significativo de forma que o prazer e a seriedade do trabalho estejam inseridos nas atividades, em um ambiente sem pressão, em uma zona de conforto e familiaridade. Assim, a participação efetiva de cada participante nas atividades é fundamental para que ocorra a inclusão e todos se sintam construtores do saber. A aprendizagem acontece por meio da interação dos indivíduos e do significado que se dá aos objetos. Sendo assim há uma concordância que, em qualquer época ou em qualquer disciplina, é possível repensar a atividade docente por meio do uso de jogos transformando o ensino dinâmico, estimulador e investigativo, sem esquecer-se das teorias e conteúdos escolares que se pretende alcançar. Embora haja a variedade de concepções e definições sobre o que seja jogo, neste trabalho adotamos o jogo “como um suporte metodológico, que tenha utilidade em todos os níveis de ensino”. (GRANDO, 2000, p. 29). 2.2 O ENSINO DE ANÁLISE COMBINATÓRIA Há sete senhoras idosas na estrada de Roma. Cada senhora tem sete mulos; cada mulo transporta sete sacos; cada saco contém sete pães; com cada pão há sete facas; para cada faca há sete bainhas. Entre mulheres, mulos, sacos, pães, facas e bainhas, quantos estão na estrada de Roma? (EVES, 2011, p.7) Nesta seção fazemos uma breve apresentação de pesquisas que foram desenvolvidas com o objetivo de contribuir para o ensino deste conteúdo. Esperamos que estes dados sirvam para identificarmos quais conhecimentos de Combinatória podem ser explorados em nosso trabalho, e termos direcionamento para a nossa pesquisa. 28 Iniciamos esclarecendo o que entendemos por Análise combinatória. Concordamos com Morgado et al. (1991, p.1), quando afirmam que [...] a Análise Combinatória ou simplesmente Combinatória é muitas vezes entendida por maior parte dos alunos, apenas como os estudo de combinações, arranjos e permutações. No entanto, a Análise Combinatória trata de vários outros tipos de problemas e dispõe, além das combinações, arranjos e permutações, de outras técnicas para atacá-los: o princípio da inclusão-exclusão, o princípio das gavetas de Dirichlet, as funções geradoras, a teoria de Ramsey são exemplos de técnicas poderosas de Análise Combinatória. Para os autores dois tipos de problemas que ocorrem frequentemente em Análise Combinatórias são: 1) A demonstração da existência de subconjuntos de elementos que satisfazem determinadas condições apresentadas de um conjunto finito; 2) Quantificar ou classificar subconjuntos que satisfazem certas condições dadas de um conjunto finito. Pensamos que o estudo das combinações, arranjos e permutações geralmente são privilegiados em Análise Combinatória, por serem mais simples e de uso mais amplo. É importante que o professor trabalhe a aprendizagem dos conceitos de Análise Combinatória de forma cuidadosa e investigativa, sem a reprodução mecânica, pois é imprescindível para que a mesma não seja interpretada apenas como um conjunto de fórmulas complicadas. A teoria das probabilidades é outro fator que contribuiu para o desenvolvimento da Análise Combinatória, pois em grande parte dos problemas surge a necessidade de resolver problemas de contagem originados na teoria das probabilidades. Alves (2012) mostra em sua pesquisa os resultados de análise de problemas combinatórios apresentados em livros didáticos, exames nacionais e vestibulares, que apresentam um mesmo modelo de situações combinatórias que impossibilitam o desenvolvimento de outras estratégias e compreensão sobre o conteúdo. A pesquisa mostra como resultado de erros apresentados nas respostas de alunos de licenciatura em matemática influencia na aprendizagem dos alunos. 29 Não trabalhar os diferentes casos de Combinatória na licenciatura pode conduzir os licenciandos a se prenderem a um modelo único de resolução, mantendo-os preso ao uso de fórmulas. Uma investigação quanto ao ensino de análise Combinatória, sem o uso abusivo de formas, e que atende a nossa proposta de trabalho, quanto à construção dos conceitos matemáticos foi desenvolvida pela pesquisadora Vasquez (2011). A pesquisa foi desenvolvida por meio de uma intervenção, que contou com três atividades orientadoras aplicadas a estudantes de quatro turmas da 2ª série do ensino médio, de uma escola pública estadual do interior paulista. As atividades foram desenvolvidas com grupos de quatro a cinco alunos com o objetivo de colocar os alunos numa posição de ação de tomadas de decisões, para facilitar o entendimento e o processo de construção do conhecimento. Os resultados foram obtidos por meio da análise das atividades resolvidas pelos estudantes que foram filmadas, pela observação e pelas anotações feitas pôde-se constatar que as atividades orientadoras foram essenciais para um melhor desempenho dos estudantes, que se sentiram mais seguros e confiantes para a realização de novas atividades. A pesquisa de Vasquez (2011) mostra que o uso de metodologias diferenciadas, para abordagem do conteúdo de análise Combinatória, e diferentes estratégias elaboradas pelos aluno são resolverem os problemas que contribuem para melhoria do desempenho dos mesmos. Buscando melhoria no ensino do conteúdo de análise combinatória, Pinheiro (2008) buscou investigar os conceitos básicos de Análise combinatória por meio da aplicação de uma sequência didática, com ênfase na resolução de problemas como ponto de partida, junto aos alunos da segunda série do ensino médio. Foram utilizados um pré-teste, um pós-teste, os registros dos alunos e uma câmera de vídeo como instrumentos de coleta de dados. Para a pesquisa participaram 15 alunos, da segunda série do Ensino Médio, de uma escola pública em Belém do Pará. Os resultados indicaram que a sequência didática proporciona condições favoráveis à aprendizagem com o intuito de os alunos desenvolverem as habilidades básicas da Análise Combinatória. 30 No nosso trabalho analisamos o desenvolvimento de conhecimentos dos participantes da pesquisa em antes, durante e após os encontros e aplicações do jogo. Além disso, desenvolvemos questões que envolvem situações diferenciadas para abordar vários casos de Combinatória. Campos (2011), faz um estudo investigativo sobre os problemas de contagem por meio de uma pesquisa documental de análise de material didático, e sobre os procedimentos metodológicos adequados a essa modalidade de investigação. A investigação baseou-se na análise dos tipos de problemas de contagem que figuram no caderno do Aluno do 3º bimestre do 2º ano do Ensino Médio, da rede Estadual Paulista de Ensino, visando a formação do raciocínio combinatório, considerando o pressuposto da proposta curricular em questão, que entende a resolução de problemas como uma abordagem de ensino eficaz para os conceitos combinatórios. A conclusão do trabalho constatou que, mesmo com um elenco importante de problemas, muitos deles envolviam situações semelhantes e isto contribuiu em nossa pesquisa para repensarmos no repertório de questões, abordando diferentes casos de Combinatória. Buscando responder a questão: “Que contribuições uma proposta de ensino que enfatiza a Comunicação Matemática pode trazer para o ensino e a aprendizagem de Análise Combinatória em uma turma do 2º ano do Ensino Médio de uma escola pública de Itabirito (MG)?” Almeida (2010) desenvolveu e aplicou uma proposta de ensino de Análise Combinatória, fundamentada nos estudos sobre desenvolvimento do pensamento combinatório em um ambiente de estímulo à argumentação e discussão de situaçõesproblema em pequenos e grandes grupos. A coleta de dados se deu por meio de notas de campo (diário da pesquisadora), gravações em áudio e vídeo de todas as aulas, registros produzidos pelos alunos ao longo das aulas, questionários e testes diagnósticos. A análise dos resultados evidenciou que a maioria dos alunos participou com interesse da proposta e, gradativamente, passou a se expressar mais e com maior segurança e propriedade sobre os conceitos estudados, e alcançaram uma compreensão mais profunda dos mesmos, desenvolvendo tanto o pensamento combinatório quanto a argumentação. Por intermédio dos dados, sugere-se que as discussões em pequenos e grandes grupos, quando realizadas de modo organizado e mediadas pelo professor, em um clima de respeito mútuo e estímulo à argumentação, trazem contribuições para o desenvolvimento do pensamento combinatório. 31 Tal estudo gerou um produto educacional – um livreto com a descrição completa e comentada das atividades realizadas – destinado a professores de Matemática. Acreditamos que o nosso trabalho poderá ser adaptado a diferentes níveis de ensino e que outras versões poderão surgir na medida em que for explorado. Borba (2013) defende o ensino de Análise Combinatória desde as séries iniciais do ensino fundamental, num processo de aprofundamento contínuo, criando possibilidades ao aluno para que no ensino médio estes tenham melhor compreensão das fórmulas da Análise Combinatória. Para a autora desde os primeiros anos de escolarização devem ser trabalhadas situações explícitas de arranjo, combinação e permutação, além dos problemas de produto cartesiano. Alves (2010) explorou, através da metodologia da engenharia didática, a introdução do pensamento combinatório e sua relação com o cálculo probabilístico em uma turma do 9º ano do ensino fundamental. Foi elaborado um módulo de ensino composto de quatro sequências de atividades tendo por base os métodos de inquirição. O objetivo foi que os alunos identificassem as formas combinatórias de contagem e sua relação com os estudos de probabilidade, utilizando os diferentes registros de representação. Os resultados encontrados evidenciaram que o trabalho com os diferentes registros de representação, além de proporcionar aos alunos uma maior facilidade no cálculo das possibilidades, também minimizou a dificuldade de diferenciação dos cálculos necessários em situações distintas como arranjo e combinação. Esses resultados sinalizaram a viabilidade do desenvolvimento dos conceitos básicos de análise combinatória no ensino fundamental, através do módulo de ensino elaborado e aplicado de forma a estimular a participação e envolvimento dos alunos, tornando-os participantes no processo de construção do seu conhecimento matemático. Esteves (2001) estudou a aquisição e o desenvolvimento dos primeiros conceitos de análise combinatória em adolescentes de 14 anos de idade, cursando a última série do ensino fundamental. Para tal foi construída uma sequência de ensino partindo de situações-problema através da contagem direta. O trabalho foi realizado com dois grupos: experimental e de referência. Estes se submeteram a um pré-teste antes de serem introduzidos nesse novo conceito, para posteriormente estudarem o conceito de análise combinatória, segundo suas abordagens distintas. Enquanto o grupo experimental realizou o estudo através de uma sequência de ensino elaborada pelo pesquisador, o grupo de referência seguiu a abordagem 32 tradicional apresentada pelos livros didáticos. Por fim, os dois realizaram um pós-teste. Os resultados mostraram que no grupo experimental a participação e a assiduidade foram muito maiores. Uma análise de mecanismos utilizados por estudantes do ensino médio para solucionar problemas experimentais de análise combinatória foi desenvolvida por Duro (2012). A análise foi feita a partir da hipótese da maneira pela qual alguns professores abordam não só a análise combinatória, mas também a maneira como os conteúdos de matemática são trabalhados ao longo dos anos escolares. Foi utilizada a coleta de dados de modo experimental baseada no método clínico de Piaget. Foram entrevistados 18 sujeitos, sendo oito alunos da EJA e dez alunos do ensino médio regular. Os estudos de Esteves (2001) e Duro (2012), contribuíram para justificar o nosso trabalho sobre o uso do jogo como recurso metodológico diferenciado do uso do livro didático, que no nosso caso, foi desenvolvido para o ensino de Combinatória e reforçar a importância de maneiras diferenciadas de apresentação deste conteúdo. Para Borba (2010), a Combinatória se constitui num ramo da Matemática que estuda técnicas de contagem – direta e implícita – de possíveis agrupamentos, a partir de elementos dados, que satisfaçam a determinadas condições. Batanero, Godino e Navarro-Pelayo (1996) colocam que há cinco tipos distintos de problemas combinatórios: a) problemas de existência – observação da possibilidade, ou não, de solução diante dos elementos dados e condições determinadas; b) problemas de enumeração – listagem de todos os subconjuntos de elementos que satisfazem as condições postas; c) problemas de contagem – determinação do número total de soluções, sem necessariamente listar todas; d) problemas de classificação – pede-se não que sejam enumerados todos os casos, mas solicita-se que estes sejam classificados segundo critérios apropriados; e e) problemas de otimização – busca-se a melhor condição para a obtenção de determinadas soluções para um problema (BATANERO, GODINO E NAVARRO-PELAYO, 1996 apud BORBA, 2010, p. 2). Em Borba (2013) as formas como são escolhidos e ordenados seus elementos é o que diferencia os problemas básicos de Combinatória- produtos cartesianos, arranjos, permutações e combinações. Para a autora as relações básicas apresentadas nestes problemas são: 33 Produtos cartesianos - os elementos são escolhidos a partir de dois ou mais conjuntos diferentes e a ordem na qual estes elementos são enumerados não constituem possibilidades distintas. Os arranjos, permutações e combinações são determinados a partir da escolha de elementos de um conjunto único e estes tipos de problemas diferem entre si quanto ao número de elementos a serem escolhidos, e/ou quanto ao fato da ordenação dos elementos que podem constituir, ou não, possibilidades distintas. Arranjos - os elementos são escolhidos, mas nem todos os elementos constituem as possibilidades a serem enumeradas, além disso, a ordem na qual os elementos são escolhidos forma possibilidades distintas. Embora as permutações sejam vistas, na Matemática, como casos particulares de arranjos, nos quais todos os elementos são escolhidos cognitivamente, Borba (2013), trata estes problemas como distintos, pois nos arranjos os elementos não são todos utilizados na escolha de cada possibilidade, enquanto que nas permutações todos os elementos são utilizados em cada uma das possibilidades. Combinações - são escolhidos alguns elementos de um conjunto único, porém a ordem de escolha dos elementos não constitui possibilidades distintas. Em alguns problemas de Combinatória, além das relações de escolha ou ordem podem também haver situações de combinatórias condicionais. Borba e Braz (2012) realizaram uma pesquisa com alunos de 5º, 7º e 9º ano e observou-se que, desde o 5º ano há compreensão de situações combinatórias condicionais, porém a maior dificuldade dos alunos foi em lidar com mais de uma relação (escolha, ordenação, posicionamento e/ou proximidade). Para a nossa pesquisa estes trabalhos contribuíram para pensarmos em um jogo que explorasse diferentes situações de combinatória e que atendesse a diferentes níveis de escolaridade. 34 2.3 FORMAÇÃO DE PROFESSORES E ESTUDOS SOBRE ANÁLISE COMBINATÓRIA “E depois disto designou o Senhor ainda outros setenta, e mandou-os adiante da sua face, de dois em dois, a todas as cidades e lugares aonde ele havia de ir” (Lucas 10:1). Segundo Perez (2005) um dos principais projetos de investigação em educação matemática é o processo de ensino-aprendizagem envolvendo o aluno, o professor e o saber matemático. Nisto concordamos com Shulman (2005), que diz que o professor, para ensinar precisa entender o conteúdo que vai ensinar, conhecer os alunos e seus contextos. Daí a importância da relação aluno–professor e o saber matemático. A formação docente é algo contínuo ao longo de toda a carreira profissional, de acordo com Mizukami et al. (2002). O professor deve entender que o desenvolvimento profissional o torna mais apto a conduzir o ensino da matemática, atendendo aos interesses e necessidades de cada aluno, bem como a preparação do mesmo para os desafios da vida e da construção do autoconhecimento. Sobre a formação de professores e o conteúdo escolhido por nós, Rocha (2011) analisou os conhecimentos que professores do Ensino Fundamental e Médio têm sobre a Combinatória e seu ensino. O quadro teórico foi constituído com base na compreensão dos conhecimentos do conteúdo e dos conhecimentos didáticos do conteúdo dos professores em exercício, seguindo um modelo de caracterização dos conhecimentos associado aos professores que ensinam Matemática. A pesquisa teve como objetivo entender as escolhas docentes na construção do raciocínio combinatório em alunos, além da classificação dos tipos de problemas combinatórios (produto cartesiano, permutação, arranjo e combinação) fundamentada nas pesquisas desenvolvidas no Grupo de Estudos em Raciocínio Combinatório do Centro de Educação (Geração-UFPE) sob a orientação de Borba. Como procedimento metodológico realizou-se entrevista semi-estruturada, com seis professores (dois dos anos iniciais, dois dos anos finais do Ensino Fundamental e dois do Ensino Médio) na qual responderam questões referentes aos tipos de problemas combinatórios, aos procedimentos de resolução utilizados por alunos e às formas de ensino para a superação de dificuldades. A pesquisa revelou que, apesar das diferentes formações, quase todos os professores apresentaram dificuldades na diferenciação de problemas de arranjo e 35 combinação, tanto na leitura do enunciado do problema quanto na correção de estratégia do aluno, denotando desconhecimento de situações nas quais o invariante do conceito de ordenação implica ou não, em possibilidades distintas. Constatou-se, também, que os professores dos anos iniciais na análise dos tipos de problemas elegeram a forma do enunciado como diferenciador, enquanto que professores de formação em Matemática apontaram aspectos de suas estruturas. No que diz respeito às estratégias priorizadas pelos professores para a resolução de problemas combinatórios por alunos dos diferentes níveis, há indícios de que estas são determinadas em função do nível de dificuldades do problema por eles concebidas e das suas expectativas em relação aos alunos inseridos nos diferentes anos de escolaridade. Dessa forma, as respostas dos professores indicam uma articulação entre suas experiências de formação e de prática docente. Conclui-se que para a condução de um trabalho que permita maior desenvolvimento do raciocínio combinatório pelos alunos, é necessário, por parte dos professores, um mais aprofundado nível de conhecimento das estruturas combinatórias, do conhecimento dos alunos e de suas estratégias de resolução, ressaltando-se a necessidade de maior produção de trabalhos científicos, que busquem auxiliar professores em seus conhecimentos de conteúdo e pedagógico referentes à Combinatória. Ainda sobre o tema análise combinatória, Mendonça (2011), verificou a possibilidade de compatibilizarem perspectivas construtivistas de aprendizagem com a planificação do ensino, em um trabalho cooperativo entre pesquisador e professores. Verificou também a atuação do professor de matemática nas atividades de planejamento de ensino. O estudo foi realizado com três professores e 104 alunos do Ensino Médio de duas escolas públicas do estado de São Paulo. Segundo a pesquisadora os resultados inferiram que o uso de pesquisas contribui para a organização do ensino de análise combinatória e que o comprometimento do professor, no planejamento das aulas junto com as práticas em sala de aula, condizentes com a perspectiva construtivista é fundamental para a obtenção dos objetivos esperados. A atuação do professor é importante na construção do conhecimento de seus alunos e a participação e a interação professor-aluno são essenciais para que ocorra a aprendizagem. A pesquisa de Santos (2011) teve como objetivo verificar que abordagem de ensino favorece o desenvolvimento do raciocínio combinatório. A pesquisa realizada foi de natureza qualitativa e os instrumentos utilizados para a coleta e análise de dados foram: questionários, 36 entrevistas e análise de livros didáticos. A fundamentação teórica foi dividida em dois eixos: a Análise Combinatória como conteúdo matemático e a Resolução de Problemas como metodologia de ensino. No confronto entre os dados coletados, o pesquisador compreendeu a visão que alunos e professores têm em relação à Resolução de Problemas e ao ensino e à aprendizagem da Análise Combinatória. O embasamento teórico aliado ao confronto entre os instrumentos e os agentes, alunos, professores e livros didáticos, permitiram constatar, entre outros aspectos, o predomínio do ensino para a resolução de problemas, em que os problemas são tratados como aplicação de conteúdos. Alunos e professores não reconhecem tipos diferentes de problemas, relacionando-os a conteúdos matemáticos ou a outras áreas de conhecimento. Sobre a Análise Combinatória, eles têm dificuldades de apresentar a definição, embora os livros didáticos os tragam explicitamente. O trabalho com problemas combinatórios contextualizados é muito limitado em sala de aula e nos livros didáticos. Além disso, constatou-se que os livros didáticos analisados apresentam prematuramente a formalização dos conceitos, estimulando a aplicação de fórmulas, não favorecendo o desenvolvimento do raciocínio combinatório. Esse estudo direcionou para a elaboração de uma proposta didática, que consiste em seis roteiros de aulas de Análise Combinatória, em que cada atividade parte de um problema gerador, com uma abordagem desprovida, inicialmente, do formalismo, utilizando os conceitos primitivos e elementares da contagem, baseando-se na Metodologia de Ensino-Aprendizagem-Avaliação de Matemática através da Resolução de Problemas. Sabo (2010) investigou, por meio de entrevistas semi-estruturadas os saberes do professor de Matemática do Ensino Médio com relação ao ensino de Análise Combinatória. Como instrumento de coleta de dados foram utilizadas entrevistas semiestruturadas, privilegiando o processo interpretativo da fala do professor, ressaltando assim os significados que ele possui, buscando entender como se dá a formação e o desenvolvimento profissional do professor. Foram feitos convites a vários professores para participar da pesquisa, mas parte dos convidados alegaram não poder participar por não terem tempo disponível. A escolha dos seis professores que participaram da pesquisa foram feitas por meio de entrevistas e selecionados por apresentarem características distintas. Fazendo uso da Metodologia de Ensino-Aprendizagem-Avaliação de Matemática através da Resolução de Problemas, Souza (2010) trabalhou a Análise Combinatória. A pesquisa inicia- 37 se com uma introdução histórica da Análise Combinatória, seguida por uma análise de livros didáticos e pela busca de trabalhos de outros autores que se referiam ao ensino e à aprendizagem desse conteúdo. A pesquisadora assumiu três posturas diferentes frente ao problema da pesquisa: como uma professora-pesquisadora, com seus próprios alunos, em sua sala de aula; como uma pesquisadora, ministrando uma oficina de trabalho, em um encontro de Educação Matemática, tendo como participantes, professores, educadores matemáticos e até alunos da Licenciatura em Matemática; e, como uma pesquisadora, em Encontros em Educação Matemática, divulgando sua pesquisa. Através da análise os resultados mostram como os participantes desses projetos se envolveram ao fazer uso da metodologia de ensino adotada. O trabalho conjunto contribui para a troca de experiências e conhecimentos. Carvalho (2009) investigou o impacto do trabalho colaborativo no desenvolvimento do conhecimento didático em Combinatória de duas professoras, centrado em duas questões de investigação em que o trabalho colaborativo é visto como facilitador da promoção de uma atitude reflexiva e investigativa dos professores, face às dificuldades apresentadas pelos alunos em Combinatória e de que forma o trabalho colaborativo se reflete no desenvolvimento do conhecimento didático dos professores em Combinatória. Os resultados obtidos evidenciaram a importância do trabalho desenvolvido ao longo das sessões, como oportunidade das duas professoras problematizarem e questionarem as suas concepções e práticas de ensino. Uma das professoras teve uma atitude de maior abertura e predisposição à mudança, enquanto a outra se mostrou inicialmente convicta de suas práticas e, apenas no fim da experiência questionou algumas dessas práticas, com escassa repercussão na sala de aula. Foi possível observar a valorização de tarefas exploratórias, das estratégias espontâneas dos alunos e das ideias erradas, a partir da análise e reflexão das duas professoras e que o desenvolvimento de uma consciência crescente de que a mudança de estratégias na prática letiva pode ser possível, a partir do envolvimento e esforços pessoais, com base num trabalho conjunto e instigador do desenvolvimento do conhecimento didático. O ensino e o aprendizado estão intimamente ligados. Segundo Bolzan (2002), ao conhecermos a forma como os professores aprendem, é possível compreendermos a maneira pela qual ensinam. Deste modo, pensar na mudança nos cursos de licenciatura, formando 38 professores capacitados para atuarem utilizando diversas abordagens de ensino é algo necessário. Os construtos mentais dos professores interferem diretamente nas suas ações pedagógicas. À medida que o professor entende a responsabilidade de suas ações sobre o fracasso ou sucesso de seus alunos, mais este sentirá a necessidade de se qualificar, buscando retomar a construção de seus saberes, sendo assim o professor não é apenas aquele que ensina, mas também aquele que aprende. Esta interação entre professor e aluno, ativa a Zona de Desenvolvimento Proximal e à medida que o olhar pedagógico é ampliado por meio de reuniões docentes, sala de aula e outras atividades interpessoais e intrapessoais, favorece ao professor a aquisição de estratégias cognitivas que contribuirão para aprendizagens em diferentes situações e contextos. Para Bolzan (2002), a construção do conhecimento na perspectiva vigotskiana se caracteriza pela dinâmica da atividade humana apresentada em duas dimensões: a reprodutora e a produtora. Entende-se por reprodutora a repetição do que já existe, o que mais tem ocorrido nas atividades escolares, enquanto a produtora trata-se da produção de novidades que é o nosso desafio para as mudanças na educação, partindo da formação inicial dos professores. Segundo Fiorentini e Freitas (2009, p. 79), [...] os cursos de formação do professor de matemática priorizam uma prática de ensino na qual se sobressaem a oralidade, a explicação, a repetição de procedimentos com extensas listas de exercícios, a distribuição de um conhecimento já pronto, sistematizado e formalizado, sem que o aluno tenha oportunidade de buscar,por si próprio, o conhecimento, seja mediante pesquisa ou leituras. A formação de futuros professores sem a prática de um trabalho investigativo repercute em sua atuação, pois acaba não tornando o ambiente escolar em um local propício à pesquisa no processo de ensinar e aprender. Tal fator interfere também na formação dos alunos, que deixam de ser pesquisadores e construtores do próprio conhecimento, limitando-se apenas a meros receptores de informações. Neste aspecto é necessário enxergar o licenciando como um indivíduo que vive não só o presente, mas também que terá que enfrentar uma multiplicidade de desafios futuros que exigirá a reflexão de práticas inovadoras e uma não acomodação. Isto nos leva a pensar em uma formação inicial numa perspectiva permanente num contexto de formação de práticas 39 reflexivas e investigativas, ou seja, uma prática pedagógica e docente, que consista em ouvir os alunos e considerá-los como sujeito e principal protagonista da aprendizagem. Pesquisas relacionadas à formação e ao desenvolvimento profissional de professores de matemática têm sido intensificadas no Brasil e o interesse por estas pesquisas tem passado por diversas alterações. Segundo Ferreira (2003, p. 31), Nos anos 70 e 80 as pesquisas tinham como preocupação maior os cursos e programas que contribuíam para a melhoria da formação do professor e, em última instância, do ensino de matemática. Com raras exceções, utilizavam uma metodologia descritiva, exploratória e diagnóstica. Os dados eram coletados por meio de questionários, entrevistas abertas, cadernos de campos, exercícios de alunos, testes (pré e pós-teste) e documentos. Em sua maioria, as pesquisas apresentavam resultados genéricos que destacavam o desempenho dos sujeitos (medidos estatisticamente) diante dos instrumentos em termos do aumento de competências. A metodologia aplicada entre os anos 70 e 80 na formação de professores, refletem ainda hoje na atuação de docentes que sentem dificuldades de adicionar em sua prática outras metodologias de ensino. Percebe-se que os alunos continuam sendo avaliados com maior ênfase de forma quantitativa que qualitativa, se são capazes de repetir ou não procedimentos matemáticos. Na década de 1990, os objetivos das pesquisas na formação inicial de professores passam a ser a identificação de problemas e obstáculos, com o intuito de traçar perfil profissional, propondo sugestões de trabalhos e uma reestruturação curricular nos cursos de licenciatura. Apesar da variedade de questões abordadas percebe-se claramente um descontentamento generalizado com a forma e a estrutura atual dos cursos de licenciatura em matemática no país. Todos os estudos apontam deficiências no processo de formação inicial e apresentam alguma perspectiva para sua melhoria (FERREIRA, 2003, p. 32). Embora tenha ocorrido a implementação de novas metodologias para o ensino de matemática, há necessidade de uma participação maior dos docentes na elaboração e no desenvolvimento de trabalhos colaborativo entre professores e pesquisadores, nos programas de formação inicial e continuada de professores de matemática. 40 O Governo Federal vem desenvolvendo programas e políticas públicas de formação de professores, como o Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), instituído por Portaria Normativa do Ministério de Educação (MEC), de número 38, em 12 de dezembro de 2007. O Pibid é uma iniciativa para o aperfeiçoamento e a valorização da formação de professores para a educação básica e visa: Incentivar a formação de docentes em nível superior para a educação básica; contribuir para a valorização do magistério; elevar a qualidade da formação inicial de professores nos cursos de licenciatura, promovendo a integração entre educação superior e educação básica; inserir os licenciandos no cotidiano de escolas da rede pública de educação, proporcionandolhes oportunidades de criação e participação em experiências metodológicas, tecnológicas e práticas docentes de caráter inovador e interdisciplinar que busquem a superação de problemas identificados no processo de ensino-aprendizagem; incentivar escolas públicas de educação básica, mobilizando seus professores como formadores dos futuros docentes e tornando-as protagonistas nos processos de formação inicial para o magistério; e contribuir para a articulação entre teoria e prática necessárias à formação dos docentes, elevando a qualidade das ações acadêmicas nos cursos de licenciatura. Como política pública educacional o PIBID visa a melhoria da qualidade da educação básica, tendo em vista os baixos rendimentos dos alunos nos exames realizados pelo MEC. O programa foi lançado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), com o objetivo de articular a educação superior com a educação básica das escolas públicas, para que o futuro professor seja melhor preparado frente aos desafios que irá enfrentar. Além de contribuir para a formação de professores o programa oferece bolsa para os participantes. São contemplados pelo programa alunos dos cursos de licenciatura, professores da educação básica e professores das universidades. A Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDB) 9394/96, determina que é dever do Estado promover a formação inicial e continuada dos professores e a Lei 11.273/2006 autoriza a concessão de Bolsas de estudo e pesquisa para professores da Educação Básica em formação inicial e continuada. Ainda como esforço para formação e valorização do professor dentre outras metas, temos o Decreto 6.094/2007, que dispõe sobre a implementação do Plano de Metas Compromisso Todos pela Educação, pela União Federal, em regime de colaboração com Municípios, Distrito Federal e Estados, e a participação das famílias e da comunidade, mediante programas e ações de assistência técnica e financeira, visando a mobilização social pela melhoria da qualidade da educação básica. 41 3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICO-METODOLÓGICA Um lobo, uma cabra e um repolho devem ser transportados para a outra margem de um rio num barco que só aguenta um deles, além do barqueiro. Como se deve fazer para que o lobo não coma a cabra, nem esta coma o repolho? (EVES, 2011, p.314). Dentre as leituras de Shulman (1986, 1992, 2005) que realizamos, em nosso trabalho nos apoiamos nos conhecimentos apresentados por Shulman (2005), por entendermos ser uma obra que atende a proposta desta pesquisa e escolhemos a teoria de Grando (2000), que são os momentos do jogo como metodologia para a produção e coleta de dados. A formação do professor envolve diversos tipos de conhecimentos. Shulman (2005) apresenta uma forma de organização do conhecimento em categorias, a saber: O conhecimento do conteúdo a ser ensinado – Neste sentido o professor precisa ter uma compreensão mínima e básica do conteúdo específico de maneira que torne possível o ensino e a aprendizagem dos alunos, embora o fato de ter conhecimento do conteúdo seja necessário, mas não é condição suficiente, pois o professor precisa encontrar formas de comunicar o conhecimento a outras pessoas; • Conhecimento pedagógico geral, especialmente considerando esses princípios gerais e as estratégias de gestão e organização da sala de aula que vão além do escopo do assunto – É o conhecimento que vai além de uma área específica e envolve teorias e princípios ligados ao processo de ensino e aprendizagem; • Conhecimento do currículo - Este trata do conhecimento que os professores precisam ter dos programas e recursos de ensino como ferramenta no ofício da profissão; • Conhecimento pedagógico do conteúdo – Este conhecimento é aprimorado à medida que o professor ensina tal conteúdo, é construído constantemente, enriquecido e melhorado sempre que o professor agrega outros tipos de conhecimentos; 42 • Conhecimento dos alunos e suas características – Por meio deste conhecimento o professor poderá utilizar seu conhecimento do conteúdo para promover as transformações pedagógicas necessárias a fim de desenvolver o ensino; • Conhecimento dos contextos educacionais – São conhecimentos que englobam o funcionamento da classe ou grupo, da administração e gestão escolar até as particularidades sociais e culturais da comunidade escolar; • Conhecimento dos objetivos, metas e valores educacionais, e seus fundamentos filosóficos e históricos. O conhecimento pedagógico do conteúdo apresenta uma particularidade, dentre as demais categorias segundo Shulman (2005), pois serve para identificar os corpos distintos de conhecimento para o ensino. É a união entre conteúdo e ensino que permite compreender como determinados temas e questões são organizados, representados e adaptados aos diversos interesses e habilidades dos alunos, e expostos para a educação. Além disso, o conhecimento pedagógico do conteúdo permite distinguir a compreensão de uma área específica de conhecimento e a compreensão do professor. Quanto às fontes de conhecimento Shulman (2005, p. 11), diz que Há pelo menos quatro fontes principais da base de conhecimento para o ensino: 1) formação acadêmica na disciplina para ensinar, 2) materiais e contexto institucional (por exemplo, currículos, livros didáticos, o processo de ensino, organização escolar e de financiamento, bem como a estrutura da carreira docente), 3) a pesquisa sobre educação, organizações sociais, a aprendizagem humana, outros fenômenos sócioculturais que influenciam o trabalho dos professores de educação e desenvolvimento, e, 4) a sabedoria adquirida com a própria prática. Quanto à formação acadêmica na disciplina ensinada, segundo Shulman (2005), a primeira fonte é o conhecimento do conteúdo como base de conhecimento, isto é: conhecimento, compreensão, habilidades e disposições que se devem adquirir na escola. A base deste conhecimento está em dois fundamentos: a literatura acumulada nos estudos de disciplinas e do conhecimento acadêmico histórico e filosófico sobre a natureza do conhecimento nesses campos de estudo. 43 O professor não deve se limitar apenas ao conhecimento do conteúdo da disciplina que ensina, mas ter uma educação mais ampla que sirva de base para aprendizagens prévias e que facilite a aquisição de novos conteúdos. Neste sentido o professor tem responsabilidade especial para o ensino do conteúdo da matéria para os alunos, de maneira que diante da diversidade dos educandos possa oferecer explicações alternativas dos mesmos conceitos e princípios. Quanto à estrutura e materiais utilizados, Shulman (2005) diz que o professor precisa conhecer tal estrutura e os materiais utilizados para o ensino e a aprendizagem. Necessita compreender a maneira como foram criados e organizados a partir de políticas, demandas, pesquisas, entidades governamentais e outras necessidades e grupos envolvidos no processo, de modo que sejam familiares ao educador que também servirão de base do conhecimento e da construção do currículo. A literatura acadêmica educacional é considerada por Shulman (2005) como uma terceira fonte de conhecimento que se dedica à compreensão dos processos de escolarização, ensino e aprendizagem. Entre tais literaturas encontram-se os resultados e metodologias de pesquisas em ensino, aprendizagem, os fundamentos éticos e filosóficos educacionais. Além dos resultados empíricos de pesquisas em ensino, os aspectos normativos e teóricos do conhecimento acadêmico são importantes nesse processo, embora seja pouco considerado pelos formuladores de políticas púbicas. A racionalização reflexiva sobre a própria prática, para Shulman (2005) é a máxima para orientar os professores, tanto inexperientes quanto experientes, a adquirirem a sabedoria com a própria prática produzindo novas concepções de ensino. Para este autor um problema na divulgação desta sabedoria adquirida com a própria prática está no esquecimento individual e coletivo das criações elaboradas por professores, pois a educação não tem sido transmitida por um público formado por colegas, e a não disponibilidade destes materiais para os companheiros de trabalho, tanto atuais quanto futuros, tem sido causa de percas de construções educacionais tão importantes. A ausência de um sistema de notação e memória de trabalhos elaborados por parte do professor dificulta a análise, interpretação e codificação dos princípios da prática, ou seja, 44 não há como fazer a sistematização de conhecimentos adquiridos com a prática sem esses registros. À medida que novos trabalhos são desenvolvidos novos conhecimentos são descobertos, classificados e categorizados. O raciocínio pedagógico e as ações educacionais estão envolvidos num ciclo de atividades de compreensão, transformação, instrução, avaliação e reflexão, onde, segundo Shulman (2005), a compreensão é o ponto culminante desse processo. Portanto, para ensinar é preciso compreender. Veja a seguir o modelo de Raciocínio Pedagógico e ação que o professor deve ter, apresentado por Shulman (2005, p.20): Compreensão – O professor antes de ensinar deve compreender os objetivos, estrutura da matéria, as idéias dentro e fora da disciplina. Transformação – As idéias compreendidas devem ser transformadas de modo que possam ser ensinadas e podem ser ordenadas da seguinte forma: Preparação: Este é o momento em que o professor deve fazer a interpretação e análise crítica de textos, estruturação e segmentação, criando um repertório e esclarecendo os objetivos curriculares. Representação: A representação deve ser usada a partir de um repertório de representações, incluindo as analogias, metáforas, exemplos, demonstrações, explicações, entre outras, que permitam que os alunos cheguem aos objetivos esperados pelo professor. Seleção: Esta etapa exige a escolha de um repertório que inclui métodos de ensino didático, organização, gestão e planejamento que permitam aos alunos a compreensão de conceitos, procedimentos e atitudes dentre as diferentes formas de aprendizagem. Adaptação e adequação às características dos alunos: É imprescindível considerar os conceitos, preconceitos, equívocos e dificuldades, a língua, a cultura e as motivações, classe 45 social, sexo, idade, capacidade, aptidão, interesses, autoconceitos e atenção dos alunos para que de fato o ensino seja transformador. Ensino – O ensino pode ser desenvolvido de diferentes tipos entre eles: Gestão, apresentações, interações, trabalho em grupo, disciplinar, questionário, e outros aspectos da aprendizagem ativa, além de investigação e outras formas possíveis de serem observadas na sala de aula. Avaliação – Por meio da avaliação é possível verificar a compreensão do aluno durante o ensino interativo, no final de lições ou unidades, bem como avaliar o nosso próprio desempenho e adaptar-se a experiências. Reflexão – Por meio da reflexão podemos rever, reconstruir, representar e analisar criticamente o nosso desempenho e o dos alunos, além de fundamentar explicações sobre aquilo que foi evidenciado. Novas formas de entendimento – A nova compreensão dos objetivos, da matéria, dos alunos, do ensino e de si mesmo permite chegarmos ao novo começo e consolidarmos novas formas de entender e aprender com a experiência, por meio da documentação, análise e discussão mesmo após a avaliação e a reflexão. Entendemos que na formação acadêmica a disciplina a ser ensinada precisa ser vista e aprendida sob diversas situações que favoreçam o ensino e contribuam para a capacitação dos licenciandos. Os licenciandos ao terem contato com diferentes materiais pedagógicos, contexto institucional e pesquisas sobre fenômenos que influenciam o trabalho docente, desenvolvem experiências e estarão mais preparados para enfrentar os desafios da carreira profissional. Para a produção de dados utilizamos os momentos do jogo, segundo Grando (2000) como proposta metodológica. A autora destaca que os momentos do jogo são: 46 1. Familiarização com o material do jogo – Nesse momento os alunos entram em contato com o material identificando elementos conhecidos, simulam jogadas e costumam fazer analogias com outros jogos já conhecidos. 2. Reconhecimento das regras – Estas podem ser explicadas pelo orientador, por meio de leitura, ou ainda, por partidas modelos realizadas com um dos alunos enquanto os demais observam as jogadas identificando as regras. 3. Jogar para garantir regras – Momento espontâneo do jogo com a finalidade de garantir as regras e explorar as noções matemáticas contidas no jogo. 4. Intervenção pedagógica verbal – Este momento é caracterizado pelos questionamentos e observações do orientador de maneira que provoque nos alunos a análise de suas jogadas buscando relacioná-las aos conceitos matemáticos. 5. Registro do jogo – quando este acontece, dependendo da natureza do jogo, contribui para a sistematização e formalização da linguagem matemática. 6. Intervenção escrita – Nesta etapa são propostas situações-problemas elaboradas pelo orientador ou por outros sujeitos que levem à análise específica de resultados de jogadas, que podem ser obtidas de acordo com algumas situações, caso elas ocorram. Esta intervenção favorece a aprendizagem matemática. 7. Jogar com “competência” – É a etapa em que o indivíduo retoma o jogo, buscando aplicar os resultados de sua análise realizada nas etapas anteriores e avaliar suas conclusões na tentativa de vencer utilizando suas novas estratégias. A estrutura elaborada por Grando (2000) para os momentos do jogo permitiram que em nosso trabalho coletássemos dados com os licenciandos para a análise de conhecimentos que estes desenvolveram ao longo da pesquisa. 47 4 PERCURSO METODOLÓGICO Este trabalho tem como metodologia a pesquisa qualitativa, uma vez que não se preocupa com a representatividade numérica e busca explicar e compreender o porquê dos fatos e, para a análise dos dados se valem de diferentes abordagens. Segundo Demo (2008), na pesquisa qualitativa há a abertura de perguntas desprezando resposta fechada, dicotômica e fatal. Dentre as características da pesquisa qualitativa destaca-se a objetivação do fenômeno, hierarquização das ações de descrever, compreender, explicar, precisão das relações entre o global e o local em determinado fenômeno; observância das diferenças entre o mundo social e o mundo natural; respeito ao caráter interativo entre os objetivos buscados pelos investigadores, suas orientações teóricas e seus dados empíricos; busca de resultados os mais fidedignos possíveis; oposição ao pressuposto que defende um modelo único de pesquisa para todas as ciências (GERHARDT; SILVEIRA, 2009, p. 32). Para o desenvolvimento da pesquisa e coleta de dados foram utilizados os momentos de jogo de Grando (2000) conforme já descrevemos. Para a nossa investigação criamos etapas com base nos momentos de jogo e fomos coletando informações que serviram de material para análise de conhecimentos, evidenciados pelos participantes da pesquisa e para elaboração do jogo. Classificamos ainda esta pesquisa como Colaborativa, pois segundo Kemmis (1987 apud IBIAPINA, 2008, p.13–17), o trabalho nessa perspectiva, em síntese se caracteriza por: 1. Planejar e elaborar projetos de pesquisa-ação em que pesquisadores e professores estudem e aprendam como organizar uma investigação com essas características; 2. Organizar levantamentos iniciais de informações, identificando as pessoas interessadas em participar da investigação. Negociar com os interessados o tempo disponível para os encontros e sessões de reflexão. 3. Iniciar a pesquisa oferecendo condições para que as pessoas possam aprender a colaborar e a pesquisar na ação. 4. Não esquecer que essa perspectiva de pesquisa necessita da organização de ciclos de planejamento, observação e reflexão da ação e de constantes retroalimentações do processo, visto que essa sistemática é essencial para o desenvolvimento de atitudes colaborativas entre os participantes da pesquisa. 5. Esperar que as pessoas aprendam a colaborar. Nessa perspectiva não existem erros, sendo exigido do grupo muita tolerância, já que o aprendizado é lento. 6. Lembrar sempre que o pesquisador também é um parceiro da pesquisa, por essa razão precisa dialogar com os pares, trocando informações sobre o que faz e pensa. Nesse processo de reflexão crítica, os envolvidos têm papel de se ajudarem uns aos outros, descobrindo e refletindo o que pensam, como fazem e qual a relação entre pensamento e ação. 48 7. Escrever ao longo do projeto. 8. Rever sempre os objetivos da pesquisa, não deixando que eles sejam esquecidos. Deste modo, esta pesquisa busca uma investigação colaborativa entre pesquisador e professores em formação inicial, no intuito de desenvolver um projeto que beneficie a escola e contribua para o progresso profissional docente. 4.1. PERFIL DOS PARTICIPANTES DA PESQUISA Neste capítulo apresentamos os participantes da pesquisa e alguns apontamentos destes sobre o conhecimento de Análise Combinatória. A pesquisa contou com a colaboração de quatro licenciandos em matemática do Ifes do campus de Vitória, inseridos no Pibid. No ano de 2009, o Ifes teve aprovado seu primeiro projeto institucional do Pibid, por meio do Edital CAPES/DEB nº. 002/2009 para atender às licenciaturas de matemática e química do Campus Vitória e Vila Velha respectivamente. Em 2010, a licenciatura de matemática atuou em 03 escolas de ensino fundamental da rede municipal e a licenciatura de química em 03 escolas de ensino médio da rede estadual, ambas no município de Vitória. Em 2011, foram aprovados os subprojetos para os Campi de Cariacica, com o curso de física, Cachoeiro de Itapemirim com o Curso de Matemática, Vila Velha com o Curso de Informática, Colatina com o curso de informática e Vitória com o Curso de matemática, aprovando mais um subprojeto, mas com foco no ensino médio. Dentre as ações do Pibid no Ifes, destacamos as Jornadas de Iniciação à Docência, que já teve 3 edições anuais (2010, 2011 e 2012) que é um evento interno no qual os bolsistas participantes do Pibid discutem e refletem sobre o que está sendo realizado nos diferentes subprojetos e planejam ações futuras. O Pibid/Ifes também atuou junto ao Pibid/Ufes nos Encontros Estaduais do PIBID ES, que acorreu em 2010 na Ufes e, em 2011, no Ifes Campus Vitória. Além disso, é incentivada a participação em Conferências, apresentação de trabalhos de pesquisa, relatos de experiência e de produção de material didático; Grupos de discussão. E ainda ações conjuntas subprojetos e projetos institucionais (PIBID Linguagens; Formação nas Escolas de Ciências; Encontros de planejamento e avaliação) (IFES, 2012 apud CORRÊA, 2013, p.31). No Ifes o Pibid teve seu regimento aprovado em 14 de agosto de 2012, por meio da Portaria nº. 1.466 e é acompanhado por um Coordenador Institucional e de Área, por meio de avaliação de relatórios parciais de atividades dos bolsistas e do professor supervisor. 49 Esta pesquisa foi desenvolvida com licenciandos inseridos no Pibid, pois a inserção destes no programa, permite ações futuras a partir da experiência da prática e desenvolve conhecimentos que talvez só a licenciatura não seria suficiente. Os comentários sobre os licenciandos discutidos ao longo desse trabalho foram apresentados, discutidos e autorizados pelos mesmos para a divulgação nessa pesquisa. Para Kemmis (1987, apud IBIAPINA, 2008, p. 14), “partilhar os registros com os colaboradores incentivando-os a fazer correções de linguagem e esclarecer pontos obscuros. Divulgar os resultados, demonstrando o desenvolvimento do grupo e os avanços para o progresso educativo da escola” são características da pesquisa colaborativa. A identidade destes licenciandos foi preservada e utilizamos outros nomes escolhidos pelos próprios participantes. Toda a pesquisa é respaldada com autorização dos participantes e dos diretores e coordenadores responsáveis pelo local da pesquisa, atendendo aos requisitos da Ética na pesquisa (apêndices A, C, D e E). Inicialmente o grupo era composto por dois participantes, Sebastian e Débora. Durante a pesquisa a participante Débora2 não pode continuar com o grupo por motivo de trabalho e as participantes, Sara e Sofia, se agregaram ao grupo a partir do quinto encontro que foi quando precisávamos de outros participantes para nos auxiliar no jogo para fazermos o primeiro teste do material. Esta é mais uma das características da pesquisa Colaborativa descrita por Kemmis (1987, apud IBIAPINA, 2008, p. 13), que recomenda que “devemos começar o trabalho mesmo que o grupo seja pequeno e permitir, sempre, que outros interessados possam também se inserir no estudo quando os tópicos que serão discutidos lhes interessem”. A participante Débora com idade de 21 anos, cursando 5º período do curso de licenciatura em matemática com dependência de uma disciplina de período anterior, cursou ensino médio em escola particular. Optou pelo curso, pois sempre gostou de matemática e gostava de ensinar os colegas que tinham dificuldades. Sua primeira tentativa de vestibular foi nos cursos de engenharia e arquitetura, pois não sabia que o Ifes e a Ufes possuíam licenciatura 2 Nome fictício escolhido pelos participantes da pesquisa. 50 em matemática. Por não ser aprovada no processo seletivo da Ufes, no ano seguinte, ao saber do curso de licenciatura do Ifes decidiu, então, fazê-lo e foi aprovada para o mesmo. A licencianda Débora decidiu ingressar como bolsista do Pibid pelo fato de gostar não só de estudar a teoria, mas também de desenvolver a prática, além do desejo de conhecer a sala de aula, pois via que só o estágio não seria suficiente. O participante Sebastian com 34 anos de idade, cursando 7º período com dependências de disciplinas de períodos anteriores cursou ensino médio em escola pública federal. A princípio queria fazer engenharia, mas ao ver a rotina do irmão, e pela experiência em trabalhar como técnico na indústria decidiu fazer licenciatura em matemática, embora soubesse dos desafios da profissão. Sua decisão em participar do Pibid se deu pelo fato de ser tímido e gostaria de desenvolver o diálogo antes que chegasse o período do estágio. A participante Sara com 21 anos de idade, cursando o 8º período do curso de licenciatura em matemática, cursou o ensino médio em escola particular. Sobre a escolha do curso ela disse: Quadro 1- Decisão de Sara na escolha pelo curso Minha mãe e minha irmã são professoras. Sempre fiquei envolvida em assuntos relacionados à educação. Ajudava minha mãe na preparação de atividades e participava como catequista infantil na igreja. Também realizava monitoria com amigos no Ensino Médio. A vontade de ensinar é grande desde a adolescência e foi influenciada pelos fatos ditos antes. Tenho afinidade e facilidade com a matemática desde a sexta série. Juntando o desejo de lecionar e o gosto pela disciplina matemática decidi ser professora de matemática. Sobre a participação no Pibid afirma que este programa contribui de grande forma para a formação do aluno enquanto profissional. Como não tinha experiência em sala de aula e nem compreendia o ambiente escolar vi no Pibid uma oportunidade de ganhar experiência como professora e poder entender melhor a dinâmica que envolve a escola Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Sofia com 27 anos de idade, cursando o 8º período do curso de licenciatura em matemática, cursou o ensino fundamental em escola pública estadual. Veja a seguir a escolha de Sofia sobre a Licenciatura. 51 Quadro 2 - Escolha de Sofia sobre a licenciatura Minha vontade no início era cursar Ciências contábeis, mas ajudando minha prima que na época tinha 13 anos, gostei da ideia de ensinar, daí surgiu meu interesse pela licenciatura. Escolheu participar do Pibid para conhecer uma sala de aula nem como aluna nem como professora, mas como observadora e assim poder utilizar alguns recursos vivenciados na licenciatura. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. O Pibid contribui para que os licenciandos tenham Conhecimento dos contextos educacionais, Pedagógico e Pedagógico do Conteúdo ao longo de suas participações na elaboração e aplicações de atividades com alunos da educação básica. 4.2 CAMINHANDO COM A PESQUISA: ETAPAS E COLETA DE DADOS Apresentamos as etapas da pesquisa desde a formação do grupo até o fechamento com os participantes, evidenciando alguns dados que serviram para a análise de conhecimentos, desenvolvidos com o grupo e para compreensão do desenvolvimento na elaboração do jogo. 1ª Etapa - Busca bibliográfica Fizemos uma revisão bibliográfica sobre jogos educativos e matemática, análise combinatória e formação de professores para seleção de teóricos para sustentação da proposta. Ainda foi feito levantamento de recursos metodológicos para a execução do projeto. 2ª ETAPA – Compondo o grupo Para a formação do grupo em junho de 2013 foi feito convite via endereço eletrônico dos licenciandos em matemática do Ifes que fazem parte do PIBID- Ifes. Também foi feito convite pessoalmente no encontro do grupo. Passadas duas semanas, apenas duas pessoas haviam aceitado o convite. Em seguida a Dr.ª Sandra reforçou o convite e mais quatro bolsistas tiveram interesse em participar do projeto. O tema Análise Combinatória também 52 foi outro fator que dificultou a formação do grupo, já que alguns licenciados achavam que teriam que ter produzido algo sobre o assunto durante a atuação no Pibid, e por não ser objeto de estudo de trabalho de conclusão de curso dos convidados. Em julho, ao tentar organizar os dias e horários dos encontros, houve diversas tentativas de ajuste devido aos horários de estudos dos licenciandos, ao trabalho, à atuação no Pibid e estágios. Um dos voluntários desistiu de participar do grupo, pois, não tinha mais horário disponível. “A elaboração de um cronograma de trabalho, prevendo tempo disponível para que as pessoas possam construir os dados, refletir, informar e refletir os resultados para o grupo de trabalho e para a comunidade científica”, também contribui para a definição de uma pesquisa Colaborativa descrita por Kemmis (1987, apud IBIAPINA, 2008, p. 13). 3ª ETAPA – Estudos, Elaboração e Aplicação de Oficinas Por meio do estudo Teórico-Metodológico de Grando (2000), foram realizadas oficinas de um jogo matemático de análise combinatória com licenciandos em matemática. Para desenvolvimento do material utilizado nas oficinas realizamos encontros semanais. Durante os encontros fizemos observações com os sujeitos da pesquisa, gravação de áudio, questionário inicial, entrevistas (conversas) individuais e entrevista coletiva (reflexões com o grupo). Uma das dificuldades durante a pesquisa foi garantir a presença de todos os participantes devido a estágios, encontros do Pibid, trabalho e estudos da graduação, entre outros. A seguir, apresentamos um quadro com a participação dos sujeitos envolvidos em cada encontro e os instrumentos utilizados para a coleta dos dados (quadro 3). Informamos que detalhamos a descrição de cada encontro fazendo uma análise no próximo capítulo. Quadro 3 - Presença dos participantes em cada encontro 1º encontro – (09/082013) Apresentação e conversa inicial sobre análise combinatória. Participantes presentes Debora, Sebastian Pesquisador. 2º encontro – Combinatória. Sebastian e Pesquisador. Gravador de áudio, texto impresso e materiais escritos. Sebastian e Gravador de áudio e Encontro (16/08/2013) Estudos de 3º e 4º encontro – (06/0/2013 e 13/09/2013) e Instrumentos utilizados para coleta de dados Gravador de áudio. 53 Estudos e elaboração do jogo sobre combinatória. Pesquisador. materiais escritos. 5º ao 7º encontro – (18/09/2013, 25/09/2013 e 02/10/2013) Estudos dos Momentos do jogo com o Material elaborado. Sara, Sebastian e Sofia e Pesquisador (Debora desistiu da pesquisa). Gravador de áudio,computador, tabuleiro do jogos desenhado em papel. 8º encontro – (12/11/2013) Oficina com licenciandos na III Semana da Matemática do Ifes/Vitória Sebastian e Pesquisador. Gravador de audio, jogo, material impresso e escrito. 9º encontro – (20/11/2013) Aplicação do jogo em uma turma de licenciatura em matemática do Ifes/Vitória Sara e Sebastian e Pesquisador. Gravador de áudio, jogo, material impresso e escrito. 10º Encontro – (26/11/2013) Devolutiva com o Pibid Sara, Sofia e Pesquisador Computador (27/11/2013 e 29/11/2013) Aplicação do jogo nas escolas Pesquisador Jogo, fotos, gravador de áudio 11º encontro – (10/04/2014) Reformulação do tabuleiro e das regras Sara, Sebastian e Pesquisador. Gravador de áudio 12º encontro – (21/05/2014) Entrevista final Sara, Sebastian e Sofia Gravador de áudio, material impresso. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A elaboração e discussão dos trabalhos com jogos ocorreram no Laboratório de matemática do IFES do Campus de Vitória, e a aplicação das atividades aconteceu no Ifes com uma turma de licenciatura em matemática e com participantes da III Semana da Matemática do Ifes/Vitória, na EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta com turma 3º ano de ensino médio e na EMEF Ministro Petrônio Portella com turma de 5º ano do ensino fundamental, ambas localizadas no município de Serra. As turmas foram escolhidas conforme a disponibilidade dos professores em ceder espaço para a pesquisa e as escolas por serem os locais de trabalho do pesquisador. 4ª ETAPA - Devolutiva com os licenciandos do Pibid e adequação após a aplicação Numa pesquisa colaborativa, segundo Kemmis (1987, apud IBIAPINA, 2008, p. 14 - 15), é preciso que todos os colaboradores estejam envolvidos no processo de pesquisa, dividindo responsabilidades e dando vez e voz a todos no decorrer da investigação-ação, além de 54 oportunizar aos participantes momentos em que compartilhem e discutam os registros, observando os progressos alcançados e refletindo de forma crítica sobre as mudanças de suas práticas, bem como a compreensão e idéia sobre elas. Além disso, na pesquisa colaborativa busca-se compreender como essas mudanças afetam a organização da instituição na qual trabalham e o que é necessário para promover espaços que possam mudar atitudes, compreensão e práticas de colaboração. Nesta perspectiva fizemos, em um encontro de 50 minutos, em que analisamos o jogo elaborado e consideramos as observações e sugestões do grupo e realizamos as intervenções pedagógicas necessárias. 5ª etapa – Aplicação nas escolas Após a devolutiva com o grupo de pesquisa e as intervenções pedagógicas o jogo foi aplicado em duas escolas públicas, do município da Serra, nas quais o pesquisador trabalha. O jogo foi aplicado buscando observar o tempo necessário em sala de aula e a possibilidade de realizar as atividades em diferentes níveis de ensino. No ensino médio o jogo foi aplicado em uma turma do terceiro ano matutino da EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta, no dia vinte e sete de novembro de dois mil e treze. A escolha da turma ocorreu de acordo com a disponibilidade do professor em ceder espaço para aplicação do material. Os vinte e oito alunos foram separados em grupos de 5 ou 4 integrantes e a aplicação teve a duração de cinqüenta e cinco minutos de aula. Nos anos iniciais o jogo foi aplicado em uma turma do quinto ano vespertino da EMEF Ministro Petrônio Portella, no dia vinte e nove de novembro de dois mil e treze, também devido à disponibilidade dos professores em ceder a aula para a realização da atividade. Os vinte e cinco alunos foram separados em grupos de 5 ou 4 integrantes e a aplicação teve a duração de cinqüenta minutos de aula. Os licenciandos não participaram desta etapa de aplicação nas escolas, pois estavam em semana de provas e apresentação de trabalhos. Assim, o pesquisador foi sozinho analisar o jogo a partir dessas aplicações. 55 6ª etapa – Fechamento com os licenciandos Nesta etapa realizamos o fechamento com os licenciandos apresentando os resultados alcançados com o projeto de pesquisa. Em se tratando de uma pesquisa colaborativa, Kemmis (1987, apud IBIAPINA, 2008, p. 1415), descreve a realização constante do monitoramento dos dados, colecionando as informações que possam dar conta do objeto de estudo. Além disso, havendo necessidade de complementação de dados, deve-se marcar reuniões extras, bem como divulgar os resultados alcançados dentro e fora do grupo, não se esquecendo de mostrar que a pesquisa-ação tem limites. O encontro teve a duração de duas horas e meia e aconteceu no dia dez de abril de dois mil e quatorze. Teve como objetivo reformular as regras e o tabuleiro atendendo as observações do grupo e sugestões dadas durante as oficinas. As mudanças também tiveram como objetivo garantir que a Análise Combinatória fosse fator decisivo no resultado da competição entre os jogadores. Estiveram presentes Sara e Sebastian. Sofia não pode comparecer ao encontro devido a atividades relacionadas ao seu Trabalho de Conclusão de Curso (TCC). 4.3 ANÁLISE DOS DADOS As análises de dados foram realizadas em dois momentos: 1º - No primeiro momento descrevemos como ocorreram e quais licenciandos participaram dos encontros. Apresentamos também registros de falas gravadas em áudio, de atividades, sugestões e resolução de questões desenvolvidas no decorrer da pesquisa junto com os participantes da pesquisa. 2º - No segundo momento analisamos as falas dos licenciados gravadas em áudio e respostas de atividades e questionários sobre conhecimentos do jogo, conhecimento pedagógico geral, pedagógico do conteúdo, de análise combinatória e de contextos educacionais evidenciados 56 pelos participantes da pesquisa ao se inserirem no grupo de pesquisa, no decorrer do desenvolvimento do jogo e após a produção e aplicação. 57 5 DESCREVENDO E ANALISANDO OS ENCONTROS Neste capítulo apresentamos os dados coletados nos encontros de forma descritiva identificando os momentos de aplicações do jogo. Descrevemos cada encontro colocando a data e como foi realizado, identificamos também os participantes que se fizeram presentes. Durante a descrição buscamos analisar o desenvolvimento de cada participante, bem como o crescimento proporcionado pelos estudos realizados no grupo. 1º encontro – Apresentação e conversa inicial sobre análise combinatória O primeiro encontro aconteceu no dia 09 de agosto de 2013, às 17 horas no laboratório de matemática do Ifes/Vitória. Em contato por email três voluntários haviam confirmado presença, porém, no primeiro encontro apenas Sebastian e Débora compareceram. Essa etapa teve como objetivo fazer a apresentação do projeto de pesquisa, definir dias e horários dos encontros. Inicialmente ficaram agendados semanalmente às sextas-feiras das 17h00min às 18h30minh, porém, deixamos uma possibilidade de alteração no horário em caso de necessidade. Também aproveitamos o momento para conhecer o perfil dos participantes, fazer o preenchimento do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (apêndice A). Buscamos identificar algumas dificuldades (tais como ordenação, classificação entre outras) em relação ao conteúdo de análise combinatória e investigamos em suas falas se fazem ou não o uso de fórmulas na resolução de questões de Combinatória, expectativas quanto à pesquisa e anseios em relação ao conteúdo e a formação. Para esta investigação realizamos entrevista e conversa coletiva com gravação de áudio. A participante Débora só se lembra de ter estudado análise combinatória no ensino médio e no início do curso de licenciatura. Suas lembranças sobre análise combinatória é de que existiam fórmulas, embora não se lembre delas, exceto a de fatorial. Teve muitas dificuldades e não compreendia quando utilizar as fórmulas. Dos conteúdos que lembra é permutação, arranjo e combinação. Shulman (2005) destaca a racionalização reflexiva sobre 58 a própria prática, como a máxima para orientar os professores na produção de novas concepções de ensino levando em consideração a literatura acadêmica educacional. Para a licencianda Débora a abordagem dos professores foi apresentando as fórmulas e depois passavam alguns probleminhas. A metodologia utilizada não foi suficiente para a aprendizagem. No modelo de Raciocínio Pedagógico de Shulman (2005), uma das etapas é a seleção, assim vemos a necessidade do professor em utilizar um repertório de métodos e recursos didáticos que propiciem a compreensão dos conceitos e procedimentos matemáticos atentando para as diferentes formas de aprendizagem. Débora comentou ainda que durante o período em que foi bolsista do Pibid não viu nenhum professor trabalhando análise combinatória, embora tenha observado que os alunos resolvem questões de análise combinatória de forma lógica. Nunca viu um jogo de análise combinatória, mas acredita que o jogo, se bem aplicado e com objetivo, é muito proveitoso e bem aceito, melhor que resolver lista de exercícios. Para a licencianda o jogo exige planejamento e reflexão sobre a ação. Na entrevista com Débora, nota-se em sua fala um conhecimento pedagógico do jogo ao citar planejamento e reflexão sobre a ação, que são algumas etapas do Raciocínio Pedagógico e da ação do professor. A licencianda esperava que os encontros lhe dessem condições de atuar, desenvolver projetos e pesquisas sobre o tema, já na graduação para melhorar sua formação. Sebastian não tem lembranças de haver estudado Análise Combinatória na educação básica, mas apenas na graduação. Os conteúdos dos quais se recorda são Combinatória, Probabilidade e Espaço Amostral. Para Sebastian a abordagem utilizada pelos professores foi tradicional, teoria, exemplo e exercício. O licenciando identifica-se com Análise Combinatória, pois tem dificuldades de compreensão e para ensinar, e se não participar do grupo de pesquisa com certeza atuará de forma tradicional com este conteúdo. Questionado sobre a forma como foi abordado o ensino de Combinatória se contribuiu para sua aprendizagem, Sebastian respondeu: 59 Quadro 4 - Questionamento de Sebastian sobre a abordagem do conteúdo Há! há! O ruim que não era contextualizado. Pra mim não. Tem coisa que eu preciso associar. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. A preocupação com a formação pedagógica Geral e do Conteúdo de Combinatória é evidente na fala de Sebastian que atua há três anos e meio no Pibid e não viu nenhum professor abordando análise combinatória em sala de aula. Não conhecia nenhum jogo que abordasse análise combinatória, mas planejava trabalhar com o geoplano, construindo uma batalha de funções do 1º grau e poderia abordar análise combinatória observando o número de funções que poderia ser construído. Para ele, o jogo é uma boa metodologia para trabalhar análise combinatória. Esperava que, ao participar da pesquisa suas dificuldades em análise combinatória diminuíssem para que pudesse ajudar os alunos na compreensão deste conteúdo. Embora Sara e Sofia não tenham participado da pesquisa desde o primeiro encontro, pois se inseriram no grupo a partir do quinto encontro, realizamos a entrevista com as licenciandas e descrevemos alguns relatos a seguir. Sara ao ser questionada se já havia estudado Combinatória no ensino médio e no ensino superior ela diz que: Quadro 5 - Resposta de Sara sobre suas lembranças em relação ao ensino de Combinatória Sim. Na verdade não lembro de muita coisa que estudei de Análise Combinatória no ensino médio, nem mesmo no ensino superior. Acho que nos dois casos o ensino foi voltado para a formalização de formas enquanto a interpretação do conteúdo ficou em segundo plano. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Para Shulman (2005), o professor deve ter a compreensão dos objetivos, da estrutura da matéria, das idéias dentro e fora da disciplina antes de ensinar, e isto precisa ser repensado na formação inicial dos professores de matemática para construção do conhecimento do conteúdo e pedagógico do conteúdo. Veja o que Sara diz sobre a abordagem dos professores no ensino de Combinatória. 60 Quadro 6 - A experiência de Sara com a abordagem do conteúdo Gosto dos conteúdos de análise combinatória porque está envolvido com assuntos do cotidiano,e a abordagem dos professores no ensino de Combinatória geralmente utilizavam as fórmulas para abordar algum exercício. Não rejeito a importância delas, mas acredito que diversas vezes utilizávamos elas no automático, por exemplo, sabíamos que determinado tipo de exercício fazia uso de bola traço e aplicávamos a fórmula. Muitas vezes sem entender completamente o porquê de utilizá-la. Ao meu ver todo aprendizado é válido. No caso da análise combinatória consegui aprender várias coisas, como resolver alguns tipos de problemas. Mas não tenho segurança para ensinar esse conteúdo, quando for lecioná-lo terei que reforçar o que aprendi.Durante o período que participei do Pibid não acompanhei nenhum professor que abordou Análise Combinatória com seus alunos e não conheço nenhum jogo que trabalhe este assunto, só o que estávamos montando. Acredito que como no Pibid os encontros ajudarão na minha formação profissional, sendo mais um conteúdo que não tenho segurança, me ajudará a assimilar de forma melhor e poder buscar formas para os alunos também compreendê-lo melhor. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Analisando a fala dos licenciados nota-se que na formação inicial, a prática tradicional no ensino tem sido muito evidenciada e esquece-se de que a atuação do professor vai além do conteúdo. Evidencia-se também a necessidade de se estabelecer outras metodologias de ensino e a relação do conteúdo com diferentes níveis de ensino. Do mesmo modo apresentamos também alguns relatos de Sofia sobre sua experiência com o ensino de Combinatória na educação básica e na graduação, e o conhecimento sobre jogo abordando este conteúdo. Quadro 7- Conhecimentos de Sofia sobre o ensino de Combinatória Sobre Análise Combinatória não lembro de ter estudado na educação básica, já na licenciatura estudamos o básico, mas lembro pouco, combinações, probabilidade, arranjos. Sobre o tema não me identifico, pois não tive muito contato, além de ter ficado meio complexada por ter ficado de prova final. O professor que abordou esse conteúdo, exigia que utilizássemos fórmulas, por eu não achar que o uso de fórmulas seja a melhor das formas de aprendizagem não acho que contribuiu para minha aprendizagem. No Pibid não acompanhei nenhum professor abordando esse conteúdo. Não conheço nenhum outro jogo com esse conteúdo, acho de extrema importância o uso do jogo, pois com 61 ele o aluno aprende de forma mais dinâmica e perceberá que não dependemos sempre de fórmulas para resolver os problemas propostos. Em relação aos encontros, na verdade pretendo contribuir para a pesquisa e ainda perder um pouco do medo do conteúdo. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Conforme o relato dos licenciandos, eles não tiveram contato com a Análise Combinatória no ensino básico e nem durante o período em que acompanharam os professores nas escolas, daí a importância de se ensinar a Combinatória desde os anos iniciais. 2º encontro– Estudos de Combinatória Este encontro aconteceu em dezesseis de agosto de dois mil e treze, e teve como objetivo estudar conceitos que envolvem Análise Combinatória como princípio multiplicativo, arranjos simples e com repetição, permutação simples e com repetição, combinação simples e com repetição. Apenas Sebastian compareceu ao encontro, discutimos algumas definições e problemas. Para o participante Sebastian o ensino de Combinatória na graduação foi apresentado de forma insatisfatória, pois houve demora em disponibilizar um professor para a disciplina e quando o professor assumiu, ministrou a matéria bem corrida em apenas três meses e, não abordando de forma satisfatória assuntos como Binômio de Newton entre outros. O licenciando Sebastian apresentou dificuldades em interpretar situações de combinações e arranjos com repetição, em classificar os problemas em arranjo, combinação ou permutação e resolvê-los. Outro fator que foi questionado ao longo dos estudos nesse encontro foram os enunciados de problemas, que às vezes deixam dúvidas sobre o que realmente se pede, é o caso da seguinte pergunta: “Quantos anagramas podem ser formados com as letras da palavra LIVRO?”. O questionamento de Sebastian sobre esta pergunta foi: Quadro 8 - Dúvida de Sebastian sobre o conceito de anagramas O problema quer saber se é para formar anagramas com todas as letras, com duas letras, com três letras, com quatro letras e fazer a soma de todas as possibilidades? Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 62 Isto leva-nos a refletir sobre a elaboração de problemas que trazem dúvidas, seja no enunciado ou no significado de palavras utilizadas no texto do problema e muitas vezes conduzem os alunos ao erro. Porém, a palavra anagrama já diz que se devem fazer novas palavras a partir de todas as letras da palavra original, o que retrata um caso do conhecimento do conteúdo necessário à formação do professor. Outro fator que foi colocado por Sebastian como dificuldade na resolução de problemas de análise combinatória é a falta de padrão, pois além de decorar fórmulas, há vários casos específicos que fogem da regra e necessitam de estratégias para resolver. Neste sentido os trabalhos de Campos (2011), Alves (2010) e Esteves (2001) são fundamentais, uma vez que as pesquisas realizadas por eles concluíram que os livros didáticos apresentavam situações repetidas de casos de combinatória e, que quando se fez um estudo abordando diferentes contextos envolvendo o conteúdo as dúvidas foram sendo minimizadas e a participação foi maior. 3º e 4º encontro – Estudos e elaboração do jogo sobre combinatória O terceiro e quarto encontro aconteceram respectivamente nos dias seis e treze do mês de setembro de dois mil e treze. Escolhemos apresentar os dois encontros juntos pela dinâmica realizada e por ser uma continuidade de estudos e elaboração do jogo. Os encontros contaram com a participação de Sebastian. Mesmo que a participante Débora não pudesse comparecer ao 3º e 4º encontro devido ao trabalho, decidimos dar continuidade aos estudos pelo fato de que poderíamos realizar encontros extras conforme a necessidade. No encontro discutimos possíveis jogos que poderiam ser construídos para o ensino de Combinatória. Algumas ideias que foram apresentadas foram: Bingo com e sem reposição de números, jogo das funções com geoplano, analisando possibilidades de caminhos percorridos pelo gráfico, jogo dos sorvetes, jogo das senhas e jogo das placas de carro. Aqui apresentamos algumas discussões e construções iniciais do jogo que serviram de análise sobre o desenvolvimento do material e da produção de conhecimento do licenciando. 63 Iniciamos a tentativa de construção de jogos pelo jogo das placas de carro em que ao longo da jogada fosse necessário fazer trocas de placas de carro. O participante Sebastian sugeriu um jogo que tivesse ponto de partida e chegada, conforme rascunho elaborado. Figura 1- Primeiro esquema do tabuleiro elaborado por Sebastian Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. A idéia apresentada era de que só poderia percorrer determinado caminho de acordo com o número obtido no lançamento de um dado, e ao passar por pontos de encontro entre os caminhos faria a troca da placa. A discussão nos levou à reelaboração da proposta em fazer o lançamento de dois dados e que a quantidade de caminhos a percorrer que seriam permitidos para cada participante estaria condicionada à soma de pontos obtidos nos dados. O participante Sebastian logo fez um cálculo tentando descobrir quantas combinações de pontos que seriam possíveis. Figura 2 - Cálculo feito por Sebastian para determinar o produto Cartesiano Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 64 A resolução feita por Sebastian apresenta indícios de que ele tenha conhecimento do conteúdo do estudo de Combinações Completas, embora haja erro na aplicação da fórmula p ∁ n+p−1 = , (n+p−1)! p!(n−1)! e a questão poderia ser resolvida pelo princípio multiplicativo obtendo 6x6 = 36 pares ordenados. A dificuldade para esta questão era criar caminhos que proporcionassem as mesmas chances para os participantes. A princípio as regras do jogo seriam: Figura 3 - Construção das primeiras regras do jogo Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Pensando em atender o momento registro do jogo no ensino de análise combinatória, buscamos acrescentar outras regras, atribuições aos jogadores como um despachante responsável pela elaboração das placas e familiaridade com o cotidiano dos alunos. 65 Figura 4 - Ampliação das propostas para a construção do jogo inserindo conhecimentos extra-curriculares Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. No quarto encontro pensamos em como tornar o jogo mais competitivo, divertido, que não causasse a ociosidade, buscando regras do cotidiano que pudessem ser inseridas no jogo e que favorecessem o ensino de Análise Combinatória. Pensando nas regras de trânsito a sugestão de atribuições dos participantes seriam: motorista, policial rodoviário ou DETRAN. O que definiria as atribuições seria a quantidade de pontos obtidos no lançamento simultâneo de dois dados. A partir das atribuições dos jogadores discutimos as regras que garantiriam a vitória ou não dos participantes. Os conhecimentos extracurriculares estiveram muito presentes na construção das regras e nas perguntas elaboradas para o jogo. Citamos algumas delas a seguir: Quadro 9- Inclusão de novas regras do jogo Sempre que o motorista mudar de cidade é necessário fazer a troca de placa (o emplacamento é feito pelo diretor do Detran e este não pode emitir placa repetida, caso contrário sofre investigação do ministério público e sai do jogo); Placa regulamentar: identifica as direções permitidas pelo motorista e este escolhe conforme as possibilidades; Placa de radar: o motorista toma multa e perde 7 pontos na carteira, se perder 20 pontos perde a carteira; Se o policial rodoviário prender cada participante 2 vezes ( vence o policial). Fonte: arquivo do pesquisador, 2013. 66 Diante das regras Sebastian questiona: Quadro 10 - Reflexão de Sebastian sobre as regras do jogo É! Pelo que estou percebendo não vejo nenhuma vantagem de ser motorista neste jogo... E se a pessoa chegar no final e não tiver a maior quantidade de placas, porque eles vão questionar isso também. Pô rodei tudo e não ganho! É muita sacanagem! Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Refletimos sobre as regras criadas e as cobranças para os motoristas e sugerimos criar cartas coringa para livrar os motoristas de algumas cobranças. Ainda pensamos sobre a quantidade de regras a serem decoradas e a questão se o jogo teria um ponto de chegada ou se seria um circuito fechado. Decidimos que no quinto encontro tentaríamos construir o material com as ideias elaboradas e testar a validade do material. 5º ao 7º encontro – Estudos dos Momentos do jogo com o Material elaborado O quinto, sexto e sétimo encontro foram realizados, respectivamente, nos dias dezoito e vinte e cinco de setembro e no dia dois de outubro de dois mil e treze. No quinto encontro ao elaborarmos o jogo precisaríamos de outros participantes para nos auxiliar no jogo a fim de fazermos o primeiro teste do material. Convidamos duas alunas da licenciatura que estavam no laboratório para jogar conosco. A atividade foi tão atrativa que as mesmas aceitaram participar da pesquisa a partir desse momento. Desde então Sofia e Sara ajudaram-nos a desenvolver o material na construção de regras, elaboração e resolução de situações problemas que explorassem a Análise Combinatória o que contribuiu para o aprendizado destas participantes já que as mesmas não participaram dos encontros anteriores. 67 Figura 5 - Confecção das cartas do jogo Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Descrevemos a seguir algumas discussões e reflexões do grupo evidenciando os momentos do jogo apontados por Grando. Na elaboração do tabuleiro os sentidos do trajeto foram pensados dentro da realidade do trânsito. Quadro 11 - Uso dos contextos sociais na construção das regras do jogo Sebastian: Dentro da cidade, agente falou que ia ter sinalização. Pesquisador: É uma das sinalizações é a questão da rota, se ele vai poder pegar ou não aquela direção. Sebastian: Como o jogo é de possibilidades, ele poderia rodar no sentido que ele quisesse, ou no caso dentro da cidade ter um sentido obrigatório. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Neste momento houve uma discussão sobre as regras no trânsito de vias de mão única, mão dupla e de cruzamentos. A partir da discussão sobre as regras e pensando nos alunos, a preocupação com a organização pedagógica do material ficam mais evidentes. Para Shulman (2005) o 68 conhecimento do professor sobre a estrutura e os materiais utilizados para o ensino e a aprendizagem desde a criação até a organização quando são familiarizados do educador servem de base para o conhecimento. A realidade vivida no trânsito por Sebastian foi fator decisivo para que as rotas no tabuleiro fossem direcionadas. Além das rotas, regras como sinal amarelo que exige atenção onde o jogador ao parar na respectiva casa terá que tirar uma carta para decidir se avança ou se para. Observamos que a experiência é algo que contribui para a construção das regras, pois, os indivíduos carregam consigo seus valores e conhecimentos construídos ao longo da vida. Na primeira jogada para testar o jogo, verificar e construir regras, decidimos que no lançamento simultâneo dos dois dados, se a soma dos pontos obtidos for de 1 a 4 o jogador será policial, se for de 5 a 8 motorista e de 9 a 12 diretor do Detran. Embora soubéssemos que o resultado 1 seria impossível de ser obtido. A participante Sara ao ser convidada para jogar, e sabendo que o jogo era de Análise Combinatória disse: Quadro 12 - Primeiras impressões de Sara sobre Análise Combinatória Sara: Análise Combinatória? Shiii! Pra mim não é boa não, mas vai. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. A fala de Sara nos faz perceber que suas impressões sobre o ensino de Análise Combinatória não é algo que lhe cause conforto e segurança. Para Shulman (2005) o conhecimento pedagógico do conteúdo permite distinguir a compreensão de conhecimento e a compreensão do professor sobre uma área específica. Apresentamos as regras criadas nos encontros anteriores, das quais apresentamos algumas discussões a seguir. 69 Quadro 13 - Apresentação das regras para Sara e Sofia Pesquisador: E se ninguém tirar de 5 a 8 ...? Sebastian: Boa pergunta. Sofia: Não, tem que tirar, não, tem que tirar. Sara: Há probabilidades maiores de os números caírem, de dar alguma soma, aí você pode pegar a probabilidade maior e deixar isso como Detran... Sofia: Mas se não sair ai, eu acho que vai ter que fazer outra rodada jogando. Até sair. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Nesta discussão sobre o conhecimento de possibilidades e probabilidade a licencianda Sara utilizou o conhecimento do conteúdo como solução para o problema em questão. Depois de algumas discussões se o policial perde ponto ou não, se ele está em serviço ou não, decidimos que o policial no jogo estaria em serviço e não perderia ponto ao parar no radar. A familiaridade com situações do dia-a-dia sempre foram colocadas ao estabelecerem as regras. Deste modo, vimos que o jogo estava atendendo os momentos de jogo estabelecidos por Grando (2000), a respeito da familiarização com o material, conforme pretendíamos desde o início da elaboração do material. Quadro 14 - Momento do jogo Reconhecimento das Regras Sofia: E como é que o policial ganha? Pesquisador: Se prender você duas vezes você sai do jogo. Igual aqui vocês já se encontram Sebastian: Se você já me encontram então to fazendo blitz! Há, há, há... Sofia: Não, não... Mas é se o policial encontrar com o motorista ou se o motorista encontrar com o policial? Pesquisador: Dá no mesmo. Sebastian: Tanto faz! Sofia: Não! Tem diferença sim! (Risos) Como é que é Sara? Combinatória o quê? Pesquisador: É combinação Simples. A dupla João e José é a mesma dupla José e João. Não é Condicionada não. (Risos) Fonte: arquivo do pesquisador, 2013. 70 Sofia fez uso do conhecimento de Arranjo Simples para livrar-se da situação de “risco” no jogo, colocando a ordem como fator para não perder no jogo. Situações como estas que estão presentes no dia-a-dia podem ser exploradas para trabalhar conceitos de Arranjos Simples e Combinação Simples. Durante a jogada de familiarização e reconhecimento de regras para construção do jogo, cada vez que os motoristas paravam nas cidades havia a troca de placas com quatro algarismos distintos, emitida pelo diretor do Detran. Cada um dos participantes anotava as placas que eram emitidas em uma folha de anotações e ficavam atentos para ver se havia alguma repetida. A participação dos licenciandos no Pibid tem contribuído para o desenvolvimento do Conhecimento dos Contextos educacionais estabelecido por Shulman, já que houve preocupação dos mesmos com o tempo que seria gasto no jogo, levando em consideração a hora/aula nas escolas da educação Básica. Também ficou evidente o Conhecimento Pedagógico do Conteúdo dos licenciandos na estratégia adotada pelo Diretor do Detran (pesquisador) ao emitir as placas. No jogo procurei emitir as placas de forma aleatória sem seguir alguma regra a fim de verificar a atitude dos licenciandos. Quadro 15 - Organização de estratégias sugerida por Sara Sara: Assim você vai se perder. Por que você não começa com um número e vai organizando as placas. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Percebe-se a preocupação com organização do pensamento reflexivo dos licenciandos com o processo de ensino e aprendizagem na busca por melhores estratégias para obtenção dos resultados. Esta descrição nos faz compreender que é possível identificar os conhecimentos (classificados por Shulman) dos licenciandos nos momentos do jogo estabelecidos por Grando (2000). Elaboramos algumas atividades para aplicarmos com alunos da licenciatura em matemática do Ifes/Vitória e com participantes de uma oficina, realizada na III Semana da Matemática, realizada no Ifes/Vitória, como estudo piloto explorando o jogo construído 71 pelo grupo de pesquisa, pensando nas regras que pudessem favorecer o ensino de Combinatória. A seguir apresentamos algumas questões discutidas no grupo. Quadro 16 - Questão para o momento de intervenção escrita O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de experimentos aleatórios, espaço amostral, produto cartesiano a partir da regra do jogo que define a função dos jogadores por intermédio da soma de pontos obtidos no lançamento simultâneo de dois dados. Atividade I. Funções dos jogadores: Função Soma Policial 1–4 Motorista 5–8 Diretor 9 – 12 1) Fazendo o lançamento simultâneo de dois dados, quais e quantas são as formas de sortear: a) o motorista ? b) o policial? c) O diretor do DETRAN? 2) Que jogador tem maior chance de sair? Justifique. 3) Que jogador tem menor chance de sair? Justifique. 4) De acordo com a distribuição de pontos para assumir as atividades a probabilidade de ser motorista, policial ou diretor é a mesma (tem as mesmas possibilidades)? Dê sugestões. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. A proposta de explorar a matemática na construção do jogo conduz os licenciandos a pensar nas estratégias e conteúdos para a solução dos problemas. A seguir apresentamos os cálculos da atividade 1 realizados por Sofia. 72 Figura 6 - Respostas de Sofia sobre a função dos jogadores Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Este momento do jogo Intervenção escrita nos permite observar o conhecimento específico do conteúdo que a licencianda possui sobre produto cartesiano. De mesmo modo Sebastian realiza seus cálculos utilizando outra estratégia. Figura 7 - Resposta de Sebastian sobre a função dos jogadores Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 73 Em discussão com o grupo analisamos as diferentes estratégias adotadas por Sofia e Sebastian, que para Shulman (2005) trata-se de uma das características do Raciocínio Pedagógico e ação, que é a Representação. Foi possível discutir com os participantes o repertório de representações, incluindo exemplos, demonstrações, explicações, entre outras, que permitam que os alunos cheguem aos objetivos esperados pelo professor. Ainda na elaboração de questões para o momento de intervenção escrita apresentamos a questões 5 e 6 a seguir: Quadro 17 - Questão 5 para a intervenção escrita 5) Quantas comissões são possíveis de formar com 5 jogadores sendo 1 policial, 1 diretor e 3 motoristas? Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Figura 8 - Resposta elaborada por Sebastian sobre comissões no jogo Fonte: Arquivo do Pesquisador Fonte: Arquivo do Pesquisador, 2013. Sebastian apresentou ter domínio do procedimento do cálculo de permutação, mas na questão, a ordenação dos motoristas entre si, não é relevante, portanto o cálculo seria 5! 3! . Quadro 18 - Questão 6 para o momento de intervenção escrita 6) Quantas comissões são possíveis de formar com 5 jogadores tendo 1 policial, 1 diretor e 3 motoristas, sabendo que cada participante só pode ocupar a função de policial e diretor uma única vez? Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 74 Figura 9 - Resposta elaborada por Sofia por meio do princípio multiplicativo com o auxílio do diagrama de árvore. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Figura 10 - Resposta de Sebastian para a questão 6 Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 75 Nesta questão tanto Sofia quanto Sebastian, responderam a questão pensando apenas em uma rodada, sem levar em consideração que as possibilidades de escolha para policial e diretor diminuem conforme o número de partidas, portanto teríamos: 1ª partida 2ª partida 3ª partida 4ª partida 5! 3! 4.4! 3! 3.2.3! 3! 2.2.3! 3! . Depois da quarta partida não seria mais possível, já que só restaria uma possibilidade de escolha para uma das funções de policial ou de diretor sem a repetição de jogadores. A discussão durante as atividades e o registro nos permitem analisar a forma de pensar e de organizar as ideias dos jogadores, e que contribui para o professor entender as dificuldades dos alunos ou avaliar o nível de aprendizagem. Para Shulman esta atividade de interpretação passa pelos ciclos de compreensão, em que, o professor antes de ensinar deve compreender os objetivos, estrutura da matéria, as ideias dentro e fora da disciplina e o de transformação onde as idéias compreendidas devem ser transformadas de modo que possam ser ensinadas. 3ª ETAPA – Oficinas 1ª Oficina - Oficina com licenciandos na III Semana da Matemática do Ifes/Vitória Esta oficina contou com a participação de Sebastian e foi realizada na III Semana da Matemática no Ifes/Vitória,no dia doze de novembro de dois mil e treze, e teve como objetivo testar o jogo, corrigir falhas e ter a avaliação do material por licenciandos em matemática e professores. A oficina contou com 10 participantes sendo nove licenciandos em matemática (das quais duas eram do estado de Minas Gerais) e uma professora da área de Ciências. O grupo (fig. 11) foi unânime em dizer que tinha dificuldades com o conteúdo, e que a forma como foi abordado o conteúdo por seus professores foi bem tradicional, com apresentação direta das fórmulas. 76 Figura 11- Oficina realizada no Ifes/Vitória Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. No primeiro momento foi feita a apresentação do grupo e depois apresentado o jogo Combinando na Cidade (momento 1- familiarização com o material). Os participantes foram organizados em dois grupos. Após conhecidas as regras houve as jogadas (momentos 2 e 3 – reconhecimento das regras e jogadas para garantir as regras). Entre os participantes um deles possui deficiência auditiva e com a ajuda de um intérprete em Libras também participou do jogo interagindo com os demais. Encerrado os momentos 1, 2 e 3 inserimos as fichas de perguntas e as placas de carro, que deveriam ser confeccionadas de acordo com a regra do jogo o que permitiu os momentos 4 e 5 do jogo (momento 4 intervenção pedagógica verbal, momento 5 – registro do jogo). Após a aplicação do jogo realizamos a discussão sobre as questões do jogo e sobre o material (momento 6 – intervenção escrita). O grupo disse ter gostado do material e sugeriu algumas alterações no tabuleiro, na participação dos jogadores entre outras. A seguir apresentamos algumas das sugestões (fig. 12). 77 Figura 12 - Sugestão de regras pelos participantes da oficina Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 2ª Oficina– Aplicação do jogo em uma turma de licenciatura em matemática do Ifes/Vitória Este encontro aconteceu no dia vinte de novembro de dois mil e treze e contou com a participação de Sara e Sebastian. O jogo foi em uma turma com 30 alunos do curso de licenciatura em matemática do Ifes/Vitória, que cursava a disciplina de Análise Combinatória no semestre 2013/2. A atividade foi aplicada em duas horas de aula e os alunos foram separados em grupos de 6 pessoas. Figura 13 - Jogo aplicado com uma turma de licenciatura Fonte: Arquivo do Pesquisador, 2013. 78 Durante a aplicação do jogo, seguimos os momentos de jogo de Grando (2000). Após a aplicação do jogo discutimos com os licenciandos sobre o material e quais sugestões de mudanças julgavam necessárias. Apresentamos aqui algumas das sugestões. Quadro 19 - Sugestão dos licenciandos sobre o jogo O tabuleiro poderia ser maior, pois fica muito “embolado” para jogar; Ser mais colorido e em papel mais firme; O jogo está muito complexo, com muitas regras e muito confuso; O diretor não ter que fazer tudo do jogo; Ter tabela de resultado (essencial). A tabela ser numerada e conter as respostas, e em cada conta ter o seu respectivo número; Determinar tempo para a resposta de cada jogador; Diminuir os circuitos; As placas de direção estão confusas, O gabarito, além de conter o resultado final, deve contemplar o passo a passo da questão. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 4ª ETAPA- Devolutiva com o Pibid e adequação após a aplicação 8º Encontro – Devolutiva com os licenciandos do Pibid Neste encontro discutimos as resoluções, observações e sugestões dos participantes da oficina e dos alunos da licenciatura, e fizemos os ajustes para aplicar o jogo em duas escolas localizadas no município da Serra. Este encontro foi realizado no dia vinte e seis de novembro de dois mil e treze e contou com a participação de Sara e Sofia. A seguir apresentamos algumas observações discutidas com Sara e Sofia. 79 Figura 14 - Atividade de definição dos jogadores resolvida na oficina Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Sobre a distribuição de pontos se é honesta, um dos licenciandos respondeu: Não. Pois o policial tem a menor possibilidade, já que é impossível sair 1 para o policial. Pois a soma de dois dados 1 + 1 = 2. Sara e Sofia observaram a condição de existência (um dos casos de Combinatória) na regra do jogo e sugeriram mudanças na regra. Outra questão observada por Sara e Sofia foi a estratégia utilizada por um dos participantes da oficina ao resolver as possibilidades de resultados da soma dos pares ordenados para definir as funções dos jogadores conforme a regra apresentada. 80 Figura 15 - Licenciando resolvendo a questão sobre as possibilidades de cada função dos participantes na oficina Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. As participantes destacaram a importância de trabalhar o momento Registro do Jogo que trata da organização e sistematização do conteúdo com licenciandos como fundamental para orientar estes futuros professores que irão ensinar outras pessoas e isto exige clareza no processo de organização dos dados, desenvolvimento do pensamento matemático e conclusão dos resultados. Quadro 20 - Observação de Sara sobre o conhecimento pedagógico Sara: Difícil. A minha formação é atual e mesmo nessa formação eu já tive problemas com relação a esse conteúdo, imagina as formações anteriores. Talvez esses novos cursos de formação de professor, formação continuada, talvez devam trabalhar mais isso com os professores, os conteúdos que eles mesmos acham complicados lecionar, não só pensando nos conteúdos que os alunos acham difícil, mas sim que o professor visa também ser difícil. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Para Shulman (2005) a clareza no ensino por parte do professor depende da compreensão que o mesmo possui sobre o conteúdo. 81 Ainda durante o encontro Sara e Sofia destacaram as diferentes respostas de dois licenciandos. Veja a seguir: Figura 16 - Solução de licenciando sobre a questão de função dos jogadores Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. Figura 17 - figura comparativa com a figura 16 Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 82 Ao comparar as respostas, Sara e Sofia observaram que na figura 16 o participante tratou casos de ordenação (1,3), (3,1) como uma mesma possibilidade. Desta forma as participantes inferiram sobre os conhecimentos que estes licenciados possuem, o que talvez seria impossível sem os registros dos participantes, quando se trabalha apenas com a observação de resultados, sem analisar todo o processo de desenvolvimento. Na devolutiva com os participantes foi discutida a aplicação do jogo em duas escolas, que teve como objetivo verificar se as mudanças sugeridas na oficina e com a turma da licenciatura atendiam os alunos da Educação Básica, no que diz respeito à participação efetiva do diretor do Detran durante o jogo. No ensino médio o jogo foi aplicado em uma turma do terceiro ano matutino da EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta, no dia vinte e sete de novembro de dois mil e treze. A escolha da turma se deu pelo fato da disponibilidade do professor em ceder espaço para aplicação do material. Os alunos foram separados em grupos de 5 ou 4 integrantes. Nos anos iniciais o jogo foi aplicado em uma turma do quinto ano vespertino no dia vinte e nove de novembro de dois mil e treze, também devido à disponibilidade dos professores em ceder a aula para a realização da atividade. Os alunos foram separados em grupos de 5 ou 4 integrantes. A atividade foi aplicada pelo pesquisador, pois os demais participantes estavam em semana de provas e trabalhos e não puderam acompanhá-lo. A aplicação do jogo constatou que as atividades correspondiam ao nível escolar dos alunos. Discutimos sobre esta etapa que para Shulman trata-se da adaptação e adequação às características dos alunos, em que é imprescindível, dentre outras características, considerarem os conceitos, motivações, interesses, e atenção dos alunos para que de fato o ensino seja transformador. Para Sara o jogo: 83 Quadro 21 - Reflexão de Sara sobre o uso do jogo no ensino de Combinatória mostrou que todo conteúdo por mais complexo que seja, agente tem uma nova forma de lidar com ele na sala de aula. Agente pode tentar buscar uma nova forma de trabalhar com os alunos . Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 11º encontro – Reformulação do tabuleiro e das regras Este encontro aconteceu no dia dez de abril de dois mil e quatorze. Fizemos a reformulação das regras e as modificações no tabuleiro atendendo as observações do grupo e sugestões dadas durante as oficinas. As alterações nas regras foram feitas com o objetivo garantir que a Análise Combinatória fosse fator decisivo no resultado da competição entre os jogadores. A licencianda Sofia não pôde comparecer ao encontro, e estiveram presentes Sara e Sebastian. Apresentamos a seguir um quadro com algumas das alterações realizadas na regra do jogo. Quadro 22 - Alterações nas regras do jogo Combinando na Cidade Regras Iniciais do Jogo Regras Modificadas A função dos jogadores será definida de acordo com a soma dos pontos obtidos nos dados: A função dos jogadores será definida de acordo com a soma dos pontos obtidos nos dados: De 1 até 4: Policial De 5 até 8: Motorista De 9 até 12: Diretor do Detran Sempre que o motorista muda de cidade é necessário fazer a troca de placa (o emplacamento é feito pelo diretor do Detran e este não pode emitir placa repetida, caso contrário sofre investigação do ministério público e sai do jogo). Placa de radar: o motorista toma multa e perde 7 pontos na carteira, se perder 20 pontos perde a carteira. De 2 até 4: Policial De 5 até 8: Motorista De 9 até 12: Diretor do Detran Sempre que um jogador mudar de cidade retira uma pergunta. Se acertar recebe uma placa. O emplacamento é feito pelo diretor do Detran e este não pode emitir placa repetida, caso contrário ficará sem movimentar o carro por três jogadas. O diretor concorre com os demais. Placa de radar: Retira-se uma pergunta. Se acertar continua a jogada. Se errar perde uma jogada. 84 Se o policial rodoviário prender participante 2 vezes (vence o policial). cada Término do Jogo Se o motorista obter a maior quantidade de placas e estas já tiverem sido esgotadas (vence o motorista); Se os motoristas tiverem a carteira suspensa (vence o diretor do Detran). Se os motoristas e/ou o diretor pararem na mesma casa que o policial, retira-se uma pergunta. Caso errem perderão duas jogadas. Término do jogo O jogo finaliza quando as possibilidades de placas tiverem sido esgotadas. Vence quem tiver o maior número de placas. Havendo empate retira-se a pergunta da carta desempate. Cada aluno tem dois minutos para responder na folha de registro. Vence quem acertar. Casa haja novo empate retira-se uma nova pergunta obedecendo aos mesmos critérios. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Tanto Sara como Sebastian fizeram observações sobre reformulação das regras. Quadro 23 - Observação de Sebastian e Sara sobre as regras Sebastian: Na hora de bolar as cartas e as regras do jogo ... agente perdeu mais tempo interpretando as regras do que jogando. Sara: Agente teve que observar situações (do dia a dia), e dela tirar análise combinatória. Então foi uma coisa mais externa para a interna. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Estas falas de Sebastian e Sara demonstram uma das etapas do Raciocínio Pedagógico e ação descrita por Shulman (2005) que é a adaptação e adequação e que por meio da reflexão levaos a novas formas de entendimento. Além das mudanças nas regras foram feitas alterações no tabuleiro. A seguir apresentamos algumas versões dos tabuleiros construídos desde a idéia inicial da figura 1. 85 Figura 18 - Tabuleiro utilizado nas oficinas Fonte: Arquivo do pesquisador, 2013. 86 Figura 19 - Tabuleiro modificado e discutido com aos participantes após a qualificação Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Durante o encontro o grupo sugeriu que as cidades não estivessem alinhadas, que houvesse no tabuleiro um local de identificação para cada tipo de carta. Também decidimos que os algarismos das placas emitidas pelo diretor seriam fixados com velcro para evitar o desperdício de material. 87 Figura 20 - Tabuleiro construído após a reformulação Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. 12º Encontro – Entrevista final Após a entrevista final com Sara, Sebastian e Sofia, realizada no dia vinte e um de maio de dois mil e quatorze,fizemos um quadro de conhecimentos evidenciados com os participantes ao longo da pesquisa. Com a coleta de dados buscamos fazer uma análise das contribuições da pesquisa durante o processo de estudo, elaboração, aplicação e validação do jogo. Vamos analisar essas entrevistas no próximo capítulo juntamente com outras falas durante os encontros. 88 6 DIFERENTES CONHECIMENTOS CONSTRUÍDOS PELOS LICENCIANDOS Neste Capítulo apresentamos uma análise dos conhecimentos dos licenciandos evidenciados ao se inserirem no grupo (antes do jogo), ao longo da pesquisa (durante) e após a aplicação e reformulação do jogo (após o jogo). Nos quadros, na parte esquerda colocamos na íntegra as falas dos licenciandos nas quais identificamos os diferentes conhecimentos de pedagógico, pedagógico do conteúdo, dos contextos educacionais e do jogo. Na coluna da direita evidenciamos algumas reflexões nossas sobre essas falas. Após cada quadro apontamos a análise relacionando com o referencial da pesquisa. Vamos iniciar com a licencianda Sofia (quadro 24). Quadro 24 – Síntese de Conhecimentos construídos por Sofia SOFIA Antes do Jogo “Não conhecia nenhum jogo com esse conteúdo”. “O professor que abordou esse conteúdo, exigia que utilizássemos formulas, por eu não achar que o uso de formulas seja a melhor das formas de aprendizagem não acho que contribuiu para minha aprendizagem”. A licencianda lembra que não tinha trabalhado esse conteúdo, mas quando estudou só lembra de uso de fórmulas. “Não lembro de ter estudado na educação básica[análise combinatória], já na licenciatura estudamos o básico, combinações, probabilidade e arranjos”. Entrevista do perfil dos participantes. “Não, não... Mas é se o policial encontrar com o motorista ou se o motorista encontrar com o policial?” 5º encontro: 18/10/2013. Durante Durante a elaboração e aplicação do jogo Sofia apresentou dificuldades de compreensão de identificação dos casos de Combinatória e de ordenação. Ao longo da execução do jogo demonstrou desenvolvimento de habilidades e estratégias para resolver problemas de Combinatória. 89 Após a vivência com Jogo Que recursos metodológicos você utilizaria para trabalhar com o ensino de Análise Combinatória? A licencianda demonstra indicativos da etapa de seleção, adaptação e adequação. “O seu jogo como recurso para trabalhar com o ensino aprendizagem de Análise Combinatória pode ser de extrema importância. O jogo faz com que o aluno crie suas próprias estratégias fazendo com que o aluno aprenda de forma mais dinâmica. Assim ele perceberá que não dependemos sempre de fórmulas para resolver os problemas propostos” Que contribuições a construção do jogo trouxe para a sua formação pedagógica e do conteúdo de Análise Combinatória? Assim como o Pibid ajudou a gente bastante nessa construção mesmo de material concreto para trabalhar na sala de aula e agente perceber que não é só ficar lá no livro. Tem que ter outros recursos também. Os casos mais comuns de Análise Combinatória tratados na Educação Básica e no ensino Superior são Arranjos, Combinação e Permutações e Fatorial, acho que por estes serem os mais “simples”, porque geram um pouco menos de dificuldade. 12º encontro: 21/05/2014. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A fala da aluna apresenta indícios do conhecimento pedagógico curricular na escolha de recursos de materiais didáticos. Ao analisar a fala dessa licencianda a partir da teoria de Shulman (2005) identificamos que ela tem conhecimento da estrutura e reconhece que os materiais podem auxiliar no ensino e aprendizagem dos conteúdos. Para Shulman (2005) essa familiarização representa uma das bases para o desenvolvimento do conhecimento pedagógico-curricular. Esse conhecimento contribui de modo eficaz no planejamento e organização do trabalho pedagógico em sala de aula. Sofia aponta em sua fala a metodologia utilizada durante sua formação acadêmica, quando lembra do uso de fórmulas exigidas pelo professor, sem que a mesma tivesse compreensão 90 das situações de Combinatória para aplicação das mesmas. Segundo Shulman (2005), essa é uma das bases para a construção de conhecimento do conteúdo, isto é: a literatura acumulada e desenvolvida por meio do conhecimento acadêmico sobre o conteúdo de análise combinatória. A licencianda demonstra indicativos da etapa de seleção apontados por Shulman (2005) ao descrever o raciocínio pedagógico em ação. Para o autor esta etapa exige a escolha de um repertório que inclui métodos de ensino didático, organização, gestão e planejamento que permitam aos alunos a compreensão de conceitos, procedimentos e atitudes dentro as diferentes formas de aprendizagem. Passamos agora para a análise de falas do Sebastian (quadro 25): Quadro 25 - Síntese de conhecimentos construídos por Sebastian SEBASTIAN Antes do Jogo “Não conheço nenhum jogo que aborde análise O licenciando está procurando criar estratégias combinatória, mas estava planejando trabalhar com o para facilitar o ensino. geoplano, construindo uma batalha de funções do 1º grau, e poderia abordar análise combinatória observando o número de funções que poderia ser construído. Para mim, o jogo é uma boa metodologia para trabalhar análise combinatória”. “A abordagem dos professores foi bem tradicional: teoria, exemplo e exercício”. “Não tenho lembranças de haver estudado Análise Combinatória na educação básica, mas apenas na graduação”. Entrevista do 1º encontro em: 09/08/2013. Durante O problema quer saber se é para formar anagramas Dificuldade de compreensão sobre o significado com todas as letras, com duas letras, com três letras, de Anagramas. com quatro letras e fazer a soma de todas as possibilidades? Dificuldade de compreensão de casos de 91 2º encontro: 16/08/2013 permutação com repetição. Quantas comissões são possíveis de formar com 5 jogadores tendo 1 policial, 1 diretor e 3 motoristas? 7º encontro: 02/10/2013. Após a vivência com Jogo 1) Que recursos metodológicos você utilizaria para trabalhar com o ensino de Análise Combinatória? Quando explorados os momentos de jogo de Grando Com certeza o jogo. Não tenho dúvida disso. E com certeza buscar mais jogos que complementem o jogo. Os únicos contatos que eu tive realmente com Combinatória foi na graduação e agora o seu jogo. É claro que seu jogo é mil vezes melhor do que a matéria a intervenção pedagógica verbal provocando analise da jogada e relacionando-as aos conceitos matemáticos no momento do registro do jogo, pode ser observado que este auxiliou no desenvolvimento do conteúdo relacionado a Análise Combinatória. da disciplina. Após a exploração do jogo foi possível identificar 2) Que contribuições a construção do jogo trouxe para a sua formação pedagógica e do conteúdo de Análise Combinatória? conhecimentos adquiridos que facilitaram a Sebastian a identificação da relação entre o conteúdo e a didática, ou seja, já consegue representar e adaptar esse conteúdo Quando eu cheguei no Ifes, meu paradigma preferido era exercício, só que aqui exageram tanto na dose que eu falei, não quero isso mais não. O jogo ajudou a ter outra visão de Análise Combinatória, por que até então era o terror do ensino médio. 3) Quantos SEMÁFORO? são os anagramas da palavra aos interesses dos alunos. 92 4) Que contribuições o Pibid trouxe para sua formação? Ter o pensamento de aluno para começar. Vê o quanto a matemática pode ser enjoada e ao mesmo tempo o quanto pode ser divertida. 12º encontro: 21/05/2014. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Em entrevista inicial o licenciando estava procurando criar estratégias para facilitar o ensino do conteúdo, nesse caso que Shulman (2005) descreve como conhecimento pedagógico do conteúdo. Ou seja, as estratégias metodológicas que o professor busca para orientar suas ações em sala de aula. A fala de Sebastian no segundo encontro demonstra que esse licenciando ainda não tinha domínio sobre a organização conceitual do conteúdo o que Shulman (2005) apresenta como conhecimento do conteúdo. A maneira pela qual o conteúdo é compreendido, ou seja, as regras, as estratégias, os conteúdos procedimentais. Quando comparado com a resolução do décimo segundo encontro sobre a quantidade de anagramas da palavra SEMÁFORO, já se percebe indício de compreensão do termo em questão. Sebastian passa a compreender o campo das práticas pedagógicas relacionando com o conhecimento teórico, conceitual e didático. A partir disso percebe que o controle e o 93 planejamento da aula podem ser organizados e adequados às características dos alunos para atender aos diversos interesses na tentativa de que o ensino ocorra. Apresentamos a análise de falas de Sara (Quadro 26). Quadro 26 - Síntese de conhecimentos construídos por Sara SARA Antes do Jogo não conhecia nenhum jogo que trabalhasse este Na vida acadêmica ela não teve muito contato com o assunto [Análise Combinatória]. conhecimento pedagógico do conteúdo. “Acho que nos dois casos [no ensino Básico e no Superior] o ensino foi voltado para a formalização de formas enquanto a interpretação do conteúdo ficou em segundo plano”. “Na verdade não lembro de muita coisa que estudei de Análise Combinatória no ensino médio, nem mesmo no ensino superior. Gosto dos conteúdos de analise combinatória porque está envolvido com assuntos do cotidiano”. Entrevista do perfil dos participantes. Durante Assim você vai se perder. Por que você não Desenvolvimento de habilidades e estratégias para começa com um número e vai organizando as resolver problemas de Combinatória. placas? Conhecimento de regras e estratégias sobre o jogo 5º encontro: 18/10/2013. como recurso didático. Após a vivência com Jogo A licencianda demonstra indícios de um dos 1) Que recursos metodológicos você utilizaria para trabalhar com o ensino de Análise Combinatória? processos do Raciocínio Pedagógico e ação apontada por Shulman como a compreensão, que o autor constitui uma união entre sua concepção e a compreensão que este deseja que seu aluno tenha de um determinado conteúdo apresentado, relacionando “Eu acho que inicialmente eu tentaria iniciar o conteúdo com alguma atividade lúdica, pra não chegar para os meninos e dizer olha, agora agente vai aprender Combinatória, pra não dar um isso a uma explanação e uma análise crítica da estruturação e reprodução por meio do qual o conteúdo será trabalhado. 94 choque assim para eles, por que geralmente eles já tem esse atividade como mais difícil. E depois eu falaria para eles, isso que vocês estão fazendo Conteúdo Pedagógico, preparação e representação aqui é parte do nosso conteúdo que vai ser Combinatória. E também tentaria assim durante o percurso, igual esse jogo que agente fez, eles podem utilizar”. 2) Que contribuições a construção do jogo trouxe para a sua formação pedagógica e do conteúdo de Análise Combinatória? “Eu acho que trouxe agente pensar que agente pode „sempre trabalhar de uma forma diferente, nunca ficar conservado sempre às mesmas metodologias”. 3) Que contribuições o Pibid trouxe para sua formação? “Foi total. Acho que desde o início quando entrei no Pibid no ensino médio foi só ter maior amadurecimento. Foi em cada escola, em cada turma e em cada professor foi uma experiência nova, diferente. A questão maior foi saber lidar com os alunos, o quanto você pode ser amigo deles, o quanto você precisa ser mais rígido com eles, ter limites nas relações”. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A licencianda destaca a relação do conteúdo com o cotidiano apesar de demonstrar que não compreende bem os conteúdos relacionados com a Análise Combinatória. Shulman (2005) caracteriza esta etapa como a de compreensão em que o professor antes de ensinar deve compreender os objetivos, estrutura da matéria, as idéias dentro e fora da disciplina. Durante o jogo Sara usa os momentos de jogar para garantir regras e Intervenção pedagógica verbal que são respectivamente, um momento espontâneo do jogo com a finalidade de garantir as regras e explorar as noções matemáticas contidas no jogo e; um momento caracterizado pelos questionamentos e observações do orientador, de maneira que 95 provoque nos alunos a análise de suas jogadas, buscando relacioná-las aos conceitos matemáticos, (GRANDO, 2000) e, isto contribuiu para que a licencianda realizasse a etapa da reflexão que para Shulman (2005), caracteriza-se em analisar criticamente o nosso desempenho e o dos alunos, além fundamentar explicações sobre aquilo que foi evidenciado. A preocupação com a adaptação e adequação às características dos alunos, também ficou evidenciada na fala de Sara em relação às fontes de Conhecimento, entendendo que na formação acadêmica a disciplina a ser ensinada precisa ser vista e aprendida sob diversas situações que favoreçam o ensino, capacitando melhor o professor e estes, licenciandos ao terem contato com materiais, contexto institucional e pesquisas sobre fenômenos que influenciam o trabalho docente, estarão mais preparados para enfrentar os desafios da carreira profissional, cumprindo melhor a etapa de transformação com a experiência adquirida. Mesmo a licencianda Débora tendo participado de apenas um encontro, mantivemos a sua fala nesta pesquisa para a análise de como a mesma contempla um componente curricular. Quadro 27 - Síntese de conhecimentos de Débora DEBORA Antes do Jogo “Nunca vi um jogo de análise combinatória, mas acredito que o jogo, se bem aplicado e com objetivo, é muito proveitoso e bem aceito. Acredito que os alunos se envolvam muito mais com o jogo do que resolver lista de exercícios. O jogo exige planejamento do professor e reflexão sobre a ação por parte do professor e do aluno.” “A abordagem dos professores [no ensino de Análise Combinatória] foi apresentando as fórmulas e depois passavam alguns probleminhas.” “Só lembro de ter estudado análise combinatória no ensino médio e no início do curso de licenciatura. Durante o período que acompanhei como bolsista do Pibid não vi nenhum professor trabalhando análise combinatória, embora tenha observado que os alunos resolvem questões de análise combinatória de forma lógica”. Entrevista do 1º encontro em: 09/08/2013. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A licencianda apresentou conhecimento pedagógico. indícios de Para a licencianda o conteúdo só é visto quando o professor explicita o mesmo como componente curricular, não compreendendo que o mesmo pode ser dialogado e contemplados em outros contextos educacionais. 96 Notamos que sobressaíram os conteúdos pedagógicos nas análises apresentadas anteriormente. Para destacar alguns dos conhecimentos de conteúdo explicitados pelos licenciandos, separamos algumas respostas das atividades que aplicamos na entrevista final (apêndice J). A intenção foi verificar se eles ampliaram seus conhecimentos de análise combinatória por meio da participação neste grupo. Assim, além dos conhecimentos explicitados anteriormente, citamos alguns conhecimentos do conteúdo de Análise Combinatória evidenciados pelos participantes. Trazemos a seguir as questões, as respostas dos licenciandos, o conteúdo que estava sendo abordado e, em seguida, realizamos algumas análises a partir do que observamos no momento do diálogo. Ressaltamos que somente interferimos após as respostas deles, conversando sobre o que eles apresentaram. A atividade consistia em resolver as questões e classificá-las quanto aos casos de Combinatória. Durante a resolução eles conversavam entre si, não nos importamos com essa interação, por acreditarmos que ela favorece a construção de conhecimentos. 1) Resolva as atividades abaixo e classifique-as quanto aos casos de Combinatória. a) Num restaurante há 3 homens e 4 mulheres. De quantos modos é possível selecionar um casal homem-mulher ? Quadro 28- Respostas dos participantes sobre questão de Produto Cartesiano Resposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. 97 Resposta esperada: Nesta questão esperava-se que o grupo identificasse o princípio multiplicativo como um modo de resolução válido para diferentes situações de combinatória, embora demonstrassem conhecimento do conteúdo, pois responderam corretamente ao que foi solicitado, obtendo então 3x4 = 12. Os licenciandos não explicitaram que se tratava de Produto Cartesiano. b) Quantos são os anagramas da palavra PARE? Quadro 29 - Respostas dos participantes sobre questão de Permutação Simples Resposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Esperava-se que eles classificassem o problema como permutação simples, porém em nenhum momento eles comentaram o assunto. c) De quantos modos podemos separar 8 alunos em dois grupos de 4 pessoas cada? Quadro 30 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Simples Resposta de Sebastian 98 Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. 8! O problema poderia ter sido classificado como uma permutação com repetição, obtendo 2𝑥4!4! ou como uma combinação simples ∁48 2 , de modo que o resultado é 35. Sara foi a única a classificar o problema. Nesta questão os participantes demonstraram maior dificuldade de estratégia na resolução. A seguir, apresentamos a discussão realizada pelos licenciandos que mostra como foi rico esse momento, e como proporcionou aprendizagens. Quadro 31 - Discussão do grupo sobre questão de Combinação Sebastian: Oito alunos em dois grupos. Primeiro grupo, segundo grupo (Escreve na folha). Uma coisa que eu achei engraçado. No primeiro grupo você pode escolher quantos alunos? Sofia: 8 (é interrompida por Sebastian). Sebastian: Vai dar fatorial, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1. Sofia: É. Sebastian: Ou você tem alguma sugestão diferente? Sofia: Eu acho que é dividido por dois fatorial. Porque a ordem dos dois grupos... Sebastian: Não importa. Sofia: É. Ou importa? Sebastian: Vamos pensar então. Pensar em conjunto. Pro primeiro grupo tem isso aqui de escolha, para escolher, não tem jeito. Sofia: Humhum. Sebastian: Oito alunos diferentes. O aluno pode estar nessa posição, nessa, ou nessa. Você acha que vai ter repetição de quatro aqui na escolha? Sara: Divide por dois. Sofia: Eu pensei em dividir por dois, por causa dos dois grupos, agora por aqui não, aqui não ta repetindo não, eu acho. Sebastian: Quer dizer que o aluno: fulano, beltrano e ciclano por exemplo. Sofia: É o mesmo grupo. Sebastian: Divide por quatro fatorial. Não, divide por quatro pra cancelar esse erro nos dois grupos. Sofia: Então agente divide por quatro nos dois grupos e depois divide por dois o outro. Sebastian: E além disso aí se são dois grupos, acho que é para somar dos dois grupos depois. Sofia: Eu acho que por dois vai ter que dividir. Sebastian: Então vai ter que dividir por quatro e por dois por causa da dupla repetição. 99 Sofia: É, eu acho que sim. Vai ser então, oito fatorial, dividido por quatro vezes dois. Você não divide por dois esse e depois esse também não. Sebastian: Não, é porque aqui já ta separado, oito fatorial. Sara: Mas vocês estão dividindo por quatro fatorial por quê? Sebastian: Não, estou dividindo por quatro porque (é interrompido por Sofia). Sofia: Quatro fatorial não. Porque esse daqui, igual ele botou aqui (é interrompida por Sebastian). Sebastian: Tem grupo que tem quatro repetições pelo menos. Sebastian dá exemplos de grupos com duas e três pessoas. Sara: Gente, pra mim é quatro fatorial. Pra mim seria 8x7x6x5 dividido por quatro fatorial, agora não sei se é, acho que é vezes o outro grupo que é quatro fatorial que sobrou, não é! Mas aí não vai dar certo. Sofia: Seria oito fatorial dividido por quatro fatorial, dividido por dois fatorial. Sara: Eu não entendi. Não é dois grupos? Por que não colocaram oito fatorial direto. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Após a discussão apresentada, os licenciandos recorreram ao pesquisador para concluir a questão. A partir desse momento, precisei conduzir o pensamento deles para que pudessem compreender o que fizeram e como deveriam continuar para chegar ao resultado. Esta análise vem em concordância com os estudos de Borba e Braz (2012), ao afirmar que a maior dificuldade dos alunos foi em lidar com situações que envolvem mais de uma relação. d) Quantos são os anagramas da palavra SEMÁFORO? Quadro 32 - Respostas dos participantes sobre questão de Permutação de elementos nem todos distintos Resposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. 100 Trata-se de um problema de permutação de elementos nem todos distintos. A não compreensão dos conceitos inseridos no conteúdo de Combinatória geram dúvidas aos licenciandos ao resolverem as questões, o que os fazem recorrer a outras estratégias que lhes são mais seguras para obtenção da resposta. Para Shulman (2005), a compreensão e a transformação, são etapas importantes do Raciocínio Pedagógico e ação. Quadro 33 - Discussão do grupo sobre questão de Permutação de elementos nem todos distintos Sara: Oito fatorial. Só. Sofia: Só que o “O” repete. Sebastian: Tem que levar em consideração a repetição. Sara: Então não é oito fatorial. Sebastian faz o cálculo para a palavra OMO e discute com o grupo. Sara: É oito por dois mesmo. Sebastian: Divide oito fatorial por dois. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Analisando a discussão do grupo observamos a importância de que se tenha o entendimento do conceito nos níveis mais simples de dificuldade para os mais complexos, para que o uso da fórmula tenha significado. Nesse sentido concordamos com Borba (2013) que defende o aprofundamento contínuo, desde os anos iniciais, criando possibilidades ao aluno para que no ensino médio estes tenham melhor compreensão das fórmulas da Análise Combinatória. e) De quantos modos podemos escolher 6 pessoas incluindo pelo menos duas mulheres, em um grupo de 7 homens e 4 mulheres? Destacamos que embora pareça um problema simples, a resolução desta atividade requer que se pense em diferentes possibilidades, analisando as particularidades colocadas pela atividade. É um problema que envolve princípio aditivo e multiplicativo e combinação simples. 101 Quadro 34 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Simples, Princípio Aditivo e Multiplicativo Resposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A resposta final deveria ser: 6 ∁47 𝑥∁24 + ∁37 𝑥∁34 + ∁27 𝑥∁44 = 35𝑥6 + 35𝑥4 + 21𝑥1 = 371 ou ainda, ∁11 − ∁67 − 4∁57 = 462 – 7 – 84 = 371. Notamos que embora eles discutissem entre si diferentes estratégias de resolução, não conseguiram chegar ao resultado esperado. Observe o diálogo realizado por eles: 102 Quadro 35 – Discussão do grupo sobre questão de Combinação Simples, Princípio Aditivo e Multiplicativo Sofia: Quando coloca esse negócio de pelo menos, não é uma resposta só. Aqui Sebastian, vai ter que ter pelo menos duas mulheres, então eu fiz com duas mulheres, 4x3 vezes 7x6x5x4. Com três mulheres e com quatro mulheres. Agora soma isso? Sebastian: Pelo menos duas, você pode ter grupo com uma e grupo com nenhuma. Sofia: Não. Pelo menos duas, então tem que ser no mínimo duas. Então uma ou zero não pode. Sara: Eu pensei diferente. Sofia: Eu fiz com duas, com três e com quatro. Só que eu não sei se é pra somar isso. Sebastian: Somar, é somar. Sara: Olha só o que eu pensei. São seis pessoas no grupo, aí primeiro eu peguei as mulheres. Aí essas duas primeiras vão ser as mulheres. Quantas Mulheres tem? Quatro. Sofia: Sim. Sara: Aí eu botei. O primeiro pode ser quatro pessoas e o segundo três. Os outros seis podem ser homem ou mulher. Se juntar tudo, tem quantas pessoas no total? Onze. Só que duas mulheres já vão ter saído. Então tem na verdade nove pessoas. Aí eu fiz 9x8x7x6. Mas eu também acho que o seu ta certo. Sofia: Sebastian! Sara: Não, vamos esperar Sebastian fazer a dele. Sebastian: Se eu fosse pensar no pelo menos, eu iria fazer o seguinte. Iria fazer com zero, um dois, três e quatro. Sofia: Não, pelo menos duas, tem que ter no mínimo duas. Bom pelo menos é o que eu entendo. Pesquisador: É no mínimo duas. Fonte: Arquivo do pesquisador 2014. Percebemos que uma dúvida que contribuiu para a não realização da atividade, era no entendimento do que seria o significado da expressão “no mínimo”. Foi necessário uma intervenção para explicar que sentido na matemática essa expressão tem. Assim, notamos que a construção de conhecimentos matemáticos perpassa a aprendizagem de outros conhecimentos. Ainda concordamos com Morgado et al. (1991), ao afirmar que Análise Combinatória é muitas vezes compreendida por maior parte dos alunos, apenas como o estudo de combinações, arranjos e permutações, embora há vários outros tipos de problemas e que dispõe de diferentes técnicas. f) De quantos modos podemos comprar 3 refrigerantes em um restaurante onde há 5 tipos de refrigerantes? 103 Quadro 36 - Respostas dos participantes sobre questão de Combinação Completa Resposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. Esperávamos que os licenciandos classificassem o problema como uma combinação Completa e obtivessem o resultado ∁35+3−1 = ∁37 = 35. Quadro 37 - Discussão do participantes sobre questão de Combinação Completa Sofia: Sara, não divide não por três fatorial? Sara: Eu to achando que sim. Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A participação dos licenciandos no grupo garantiu momentos de aprendizagem completa, porém, esses licenciandos precisam de mais momentos de discussão sobre os casos de Combinatória para que ampliem seus conhecimentos, pois o ensino é um processo. g) De acordo com a regra do jogo há três funções dos participantes. Sabendo que todas as funções devem estar presentes no jogo, qual a condição para que se tenha duas pessoas com a mesma função? 104 Quadro 38 - Respostas dos participantes sobre questão de Princípio das Gavetas de Dirichlet Reposta de Sebastian Resposta de Sofia Resposta de Sara Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. A resposta dos licenciandos atendeu a que esperávamos. n–1 3 n 3+1 n 4. Em geral os participantes não souberam classificar os problemas, mas os momentos de troca de reflexões proporcionaram o desenvolvimento de conhecimentos do conteúdo matemático de Análise Combinatória. 105 Ao final desse encontro, expliquei os conteúdos que estavam envolvidos em cada atividade e as estratégias de resolução dos problemas apresentados, o que contribuiu para novas aprendizagens dentro do grupo de forma colaborativa. 106 7 PRODUTO FINAL Neste contexto por meio da análise de dados, das inferências nos encontros com o grupo e das intervenções metodológicas durante o processo, elaboramos um guia didático (fig. 21, capa) para o professor de matemática intitulado “Jogo Combinando na Cidade”, contendo: Conteúdo de Análise Combinatória; O uso de jogo no ensino da Matemática; Formação de professores de Matemática; Apresentação do jogo Combinando na Cidade com regras e tabuleiro e; Atividades com indicações de aplicação em diferentes níveis de ensino da Educação Básica com comentários. Figura 21 - Capa do guia Didático Fonte: Arquivo do pesquisador, 2014. 107 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS A proposta desta pesquisa foi investigar conhecimentos evidenciados por licenciandos em matemática no processo de construção de um jogo para trabalhar o ensino de Análise Combinatória. Com isso, organizamos um grupo com licenciandos que atuaram durante dez meses. Após as discussões e análises já apresentadas, tecemos algumas considerações finais sobre o que foi desenvolvido. Trazemos nossos objetivos e organizamos algumas ideias sobre como vemos o atendimento a cada um deles pontuando algumas considerações. Ao final, apresentamos algumas limitações desta investigação e possibilidades de futuras ações em outras pesquisas. De maneira geral, acreditamos que o estudo em grupo sobre o jogo, desde a sua concepção até a análise, a partir da aplicação para reformulação da versão final enriqueceu as discussões e contribuiu para a formação didático - pedagógica dos licenciandos participantes, proporcionando um olhar diferenciado sobre o ensino de Análise Combinatória e outras possibilidade metodológicas, além do uso do livro didático, bem como utilizar-se de conhecimentos extracurriculares para a contextualização de situações problema. Nosso primeiro objetivo específico foi identificar conhecimentos matemáticos de Combinatória que os licenciandos possuem ao se inserir no grupo. No primeiro encontro percebemos que, em geral, os licenciandos não tinham muitas lembranças do ensino de Combinatória na educação básica, e os conteúdos recordados no ensino superior eram permutação simples, arranjos simples, combinação simples e fatorial de um número. O segundo objetivo que era identificar diferentes conhecimentos pedagógicos dos licenciandos na elaboração do jogo sobre análise combinatória que foi desenvolvido ao longo dos encontros. Os licenciandos deixaram nítido que o conhecimento que possuíam sobre a abordagem do conteúdo era o da forma tradicional e demonstraram preocupações durante a elaboração do jogo e da aplicação em sala de aula. Podemos citar que eles estiveram preocupados com o tempo de duração do jogo, em torná-lo atrativo e divertido para os alunos, além de fazerem reflexão da prática em trabalhar de uma forma diferente e, não ficar conservado sempre a uma mesma metodologia, mesmo que o conteúdo aparente 108 seja mais complexo. Os licenciandos preocuparam-se em buscar possibilidades de lidar com o conteúdo em sala de aula e uma nova forma de trabalhar com os alunos Cabe ressaltar que o envolvimento desses licenciandos no Pibid proporcionou aos mesmos conhecimentos sobre a realidade escolar e a relação professor–aluno- conteúdo. Isso ficou explícito no decorrer dos encontros e favoreceu um olhar mais apurado em relação aos conhecimentos pedagógicos.Também observamos os motivos dos licenciandos para participarem do Pibid, para vencer a timidez, ganhar experiência, ser observadora, e as contribuições do programa na escolha da carreira e formação dos novos professores, o que pode ser tema de pesquisas futuras. Quanto ao objetivo terceiro que era investigar a relação dos conhecimentos extracurriculares (saberes do dia a dia) dos participantes do jogo sobre análise combinatória com licenciandos e em turmas da educação básica, notamos que a todo momento, durante os encontros, os licenciandos se baseavam em conhecimentos de vivências do trânsito, da realidade escolar e de suas experiências sociais e acadêmicas. Nosso quarto objetivo específico, identificar diferentes conhecimentos dos licenciandos na participação desse grupo a respeito do jogo sobre análise combinatória, pode ser avaliado principalmente no encontro final, no qual voltamos algumas discussões. Ao analisarmos essas discussões notamos que eles avançaram em conhecimentos pedagógicos com o uso de jogos para o ensino de Combinatória, porém, ainda estão em processo de construção desses conhecimentos. Eles cresceram em relação a estratégias de elaboração de jogos para o conteúdo de Combinatória e ampliaram os conhecimento sobre diferentes casos de Combinatória que podem ser explorados em diversos contextos educacionais. A investigação dos indícios de conhecimento de conteúdo de Combinatória citados pelos licenciandos, não é suficiente para garantir o domínio e compreensão do conteúdo. Mas estes vão sendo demonstrados e aperfeiçoados ao longo da elaboração do jogo, possibilitando a prática reflexiva. Defendemos que para produzir um material que explore conceitos matemáticos, no nosso caso o jogo, envolvendo análise combinatória, é necessário que o professor tenha 109 compreensão dos conteúdos a serem abordados, para que possam fazer intervenções necessárias durante a utilização do objeto pedagógico. Acreditamos que as oficinas de aplicação foram fundamentais para avaliar o material e analisar as expectativas e observações do público, que no nosso caso, foi desde alunos dos anos iniciais do ensino fundamental, alunos do ensino médio e licenciandos de matemática, para redefinir modelos e objetivos. O jogo tornou-se mais atrativo na medida em que se aproximou das características do público da educação básica. Quanto ao nosso último objetivo específico, observamos que o planejamento em grupo permitiu adaptações e inovações na construção das atividades. As questões que aparentemente eram simples puderam apresentar um grau maior de complexidade ao serem resolvidas pelos licenciandos. Isso nos fez repensar ao propor uma atividade para os alunos, buscando conhecer seus interesses e preferências e saber que se algo não deu certo é momento de reelaborar a atividade. Também evidenciamos a importância do desenvolvimento desse processo junto com licenciandos, além de proporcionar aprendizagens tanto para os licenciandos como para os pesquisadores, ao fazerem parte do processo de avaliação as discussões enriqueceram a construção e adequação do material pedagógico. Organizar um grupo de pesquisa com licenciandos não é uma tarefa fácil. Seja pelo conteúdo a ser estudado, como pelas demandas que estes licenciandos possuem, tanto pela ocupação em atividades acadêmicas quanto por particulares. Essas limitações foram vivenciadas neste processo, porém notamos que trabalhar com um grupo reduzido proporcionou diferentes momentos reflexivos, cuja integração foi maior do que se tivéssemos um grupo grande de licenciandos. Quando o conteúdo a ser pesquisado não é de domínio dos licenciandos, é necessário que se criem confiança e respeito nas relações, e não se posicionar como superior no grupo, mas estabelecer uma relação de igualdade. Encontramos dificuldades também em espaços exclusivos para o encontro nas pesquisas, pois a todo instante tivemos interferências de outros grupos de alunos e/ ou professores. 110 Acreditamos que as licenciaturas atuais em matemática continuam reforçando um ensino de Combinatório com o uso abusivo de fórmulas, sem a preocupação com a compreensão dos conceitos. Além disso, o uso do livro didático tem sido o recurso metodológico dominante na licenciatura, não contribuindo para a produção Didático- Pedagógica dos licenciandos, em especial a produção de jogos matemáticos. O repertório de casos repetidos de Combinatória, explorados no livro didático tem estimulado esta prática dos professores e, isto tem dificultado a compreensão dos problemas até mesmo pelos professores e licenciandos, induzindo-os ao erro. O trabalho permitiu que os licenciandos contemplassem a Análise Combinatória em seus contextos sociais e, a refletirem sobre suas práticas docentes na busca de metodologias que possibilitem a construção de significados para os alunos. Mesmo sendo considerado por eles como um conteúdo difícil, o jogo permitiu a participação de outros licenciandos e o erro não foi visto como punição, mas como uma oportunidade de discussão, aprendizado e desenvolvimento de estratégias. Defendemos que é preciso repensar o ensino de Combinatória nos anos iniciais e finais do ensino fundamental, tanto no aspecto do currículo quanto na formação inicial e continuada dos professores. Destacamos que essa pesquisa identifica a necessidade de realização de investigações sobre conteúdos matemáticos, juntamente com a produção de materiais para o trabalho desses conteúdos. Em especial, conteúdos considerados difíceis para serem aprendidos e ensinados. As considerações aqui tecidas se referem a um caso em particular, porém, acreditamos que outras pesquisas possam ser realizadas de modo a complementarem diferentes ações envolvendo licenciandos, tais como: investigar evidências de maior aprendizado matemático a partir do jogo, quando comparado com o não-uso do jogo. 111 REFERÊNCIAS ALMEIDA, A. L. Ensinando e aprendendo análise combinatória com ênfase na comunicação matemática: um estudo de caso com o 2º ano do ensino médio. 2010. 166 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Educação Matemática) – Programa de Mestrado Profissional em Educação Matemática, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, MG. 2010. ALVES, A. C. Uma introdução ao pensamento combinatório no 9º ano do ensino fundamental. 2010. 158 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2010. ALVES, E. M. S. 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(Serious games) 116 APÊNCICE A - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido Eu,_____________________________________________________________ nascido em _______________, com ____ de idade, estado civil ______________, aluno da Licenciatura em Matemática do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – Ifes, Campus Vitória, matricula nº ___________________,endereço ____________________________________ ___________________________________________________,RG__________________, CPF__________________ , estou sendo convidado a participar como voluntária, de um estudo de pesquisa denominado Produção e aplicação de jogos em análise combinatória na formação inicial de professores de matemática, cujo objetivo é identificar como a atuação/experiência do Pibid (Programa Institucional de bolsas de iniciação a docência) tem propiciado aos alunos bolsistas a construção/produção de saberes sobre a docência no curso de licenciatura em Matemática. Esperado com este trabalho, contribuir com subsídios para a melhoria da qualidade dos cursos de licenciatura, proporcionadas pelo Pibid que é um programa recente e poucas pesquisas se têm sobre esta temática. A minha participação no referido estudo será no sentido de autorizar o uso dos diferentes instrumentos/materiais escritos/produzidos por mim, durante a permanência no Pibid - diário de campo, relatórios, produção de material didático e outros, de algumas falas observadas em reuniões com os coordenadores e entrevista que se fizerem necessárias para o desenvolvimento da pesquisa. Estou ciente de que minha privacidade será respeitada, ou seja, meu nome ou qualquer outro dado ou elemento que possa, de qualquer forma, me identificar, será mantido em sigilo. Também fui informado de que posso me recusar a participar do estudo, ou retirar meu consentimento a qualquer momento, sem precisar justificar, e de, por desejar sair da pesquisa, não sofrerei qualquer prejuízo à assistência que venho recebendo. Os pesquisadores envolvidos com o referido projeto são Jose Carlos Thompson da Silva e Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga Silva, do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática –Educimat, e com eles poderei manter contato pelos e-mail: [email protected] e [email protected]. Fui assegurado sobre a assistência durante toda pesquisa, bem como me é garantido o livre acesso a todas as informações e esclarecimentos adicionais sobre o estudo e suas consequências, enfim, tudo o que eu queira saber antes, durante e depois da minha participação. Enfim, tendo sido orientado quanto ao teor de tudo aqui mencionado, e compreendido a natureza e o objetivo do já referido estudo, manifesto meu livre consentimento em participar, estando totalmente ciente de que não há nenhum valor econômico, a receber ou a pagar, por minha participação. Em caso de reclamação ou qualquer tipo de denúncia sobre este estudo devo ligar para o EDUCIMAT (27) 3331.2203/3331.2119 ou enviar email para [email protected]. 117 Vitória, ____________________ de 2013. ____________________________________________________________ Assinatura do Voluntário Participante ______________________________ Pesquisador: Jose Carlos Thompson da Silva ______________________________ Prof.ª Dr.ª Sandra A. Fraga da Silva 118 APÊNCICE B - Autorização Eu, Ricardo Paiva, ocupante do cargo de Diretor Geral no Campus Vitória, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo -Ifes, autorizo a realização da pesquisa PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE JOGOS EM ANÁLISE COMBINATÓRIA NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE MATEMÁTICA, nesta instituição, sob a responsabilidade do pesquisador Jose Carlos Thompson da Silva, servidor da Secretaria Estadual de Educação e da Secretaria Municipal de Educação da Serra e aluno do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática – EDUCIMAT/IFES, orientado pela Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga da Silva - respeitando a legislação em vigor sobre ética em pesquisa educacional. Fica autorizado o acesso às informações documentais do Ifes - Campus Vitória, referentes à pesquisa a ser desenvolvida. Afirmo que fui devidamente orientado sobre a finalidade e objetivo da pesquisa, bem como sobre a utilização de dados exclusivamente para fins científicos e sua divulgação posterior, sendo que meu nome será mantido em sigilo. Autorizo também a utilizar o nome da instituição e do curso de licenciatura em Matemática – Campus Vitória para os fins da pesquisa. Vitória/ES, ___________________ de 2013. _________________________________ Ricardo Paiva Diretor Geral Campus Vitória 119 APÊNCICE C – Autorização da Escola Estadual Eu, Erica Negrelli Ferrari, ocupante do cargo de Diretora na EEEFM Belmiro Teixeira Pimenta, autorizo a realização da pesquisa PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE JOGOS EM ANÁLISE COMBINATÓRIA NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE MATEMÁTICA, nesta instituição, sob a responsabilidade do pesquisador Jose Carlos Thompson da Silva, servidor da Secretaria Estadual de Educação e da Secretaria Municipal de Educação da Serra e aluno do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática – EDUCIMAT/IFES, orientado pela Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga da Silva - respeitando a legislação em vigor sobre ética em pesquisa educacional. Fica autorizado o acesso às informações documentais da escola, referentes à pesquisa a ser desenvolvida. Afirmo que fui devidamente orientado sobre a finalidade e objetivo da pesquisa, bem como sobre a utilização de dados exclusivamente para fins científicos e sua divulgação posterior, sendo que meu nome será mantido em sigilo. Autorizo também a utilizar o nome da instituição para os fins da pesquisa. Vitória/ES, _________________ de 2013. _________________________________ Erica Negrelli Ferrari Diretora 120 APÊNCICE D– Autorização da Escola Municipal Eu, Lucimar do Santos Fontes Guimarães, ocupante do cargo de Diretora na EMEF Ministro Petrônio Portella, autorizo a realização da pesquisa PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE JOGOS EM ANÁLISE COMBINATÓRIA NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE MATEMÁTICA, nesta instituição, sob a responsabilidade do pesquisador Jose Carlos Thompson da Silva, servidor da Secretaria Estadual de Educação e da Secretaria Municipal de Educação da Serra e aluno do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática – EDUCIMAT/IFES, orientado pela Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga da Silva - respeitando a legislação em vigor sobre ética em pesquisa educacional. Fica autorizada o acesso às informações documentais da escola, referentes à pesquisa a ser desenvolvida. Afirmo que fui devidamente orientado sobre a finalidade e objetivo da pesquisa, bem como sobre a utilização de dados exclusivamente para fins científicos e sua divulgação posterior, sendo que meu nome será mantido em sigilo. Autorizo também a utilizar o nome da instituição para os fins da pesquisa. Vitória/ES, 14 de junho de 2013. _________________________________ Lucimar do Santos Fontes Guimarães Diretora 121 APÊNCICE E – Autorização do Coordenador da Licenciatura Eu, Rodolfo Chaves, ocupante do cargo de Coordenador da Licenciatura de Matemática, no Campus Vitória, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo Ifes, autorizo a realização da pesquisa PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE JOGOS EM ANÁLISE COMBINATÓRIA NA FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES DE MATEMÁTICA, nesta instituição, sob a responsabilidade do pesquisador Jose Carlos Thompson da Silva, servidor da Secretaria Estadual de Educação e da Secretaria Municipal de Educação da Serra e aluno do Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática – EDUCIMAT/IFES, orientado pela Prof.ª Dr.ª Sandra Aparecida Fraga da Silva - respeitando a legislação em vigor sobre ética em pesquisa educacional. Fica autorizado o acesso às informações documentais do Curso, referentes à pesquisa a ser desenvolvida. Afirmo que fui devidamente orientado sobre a finalidade e objetivo da pesquisa, bem como sobre a utilização de dados exclusivamente para fins científicos e sua divulgação posterior, sendo que meu nome será mantido em sigilo. Autorizo também a utilizar o nome do curso de licenciatura em Matemática – Campus Vitória para os fins da pesquisa. Vitória/ES, ___________________ de 2013. _______________________________________________ Rodolfo Chaves Coordenador da Licenciatura de Matemática – Ifes/Campus Vitória 122 APÊNCICE F - Carta de Apresentação de Projeto de Pesquisa Ao Senhor: Ricardo Paiva Diretor Geral do Campus Vitória - Ifes Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo - Ifes Av. Vitória, 1729 – Jucutuquara – Vitória/ES Assunto: Apresentação de Projeto de Pesquisa e solicitação de autorização para pesquisa Prezado Senhor, 1. Apresentamos o projeto de pesquisa Produção e aplicação de jogos em análise combinatória na formação inicial de professores de matemática. 2. A pesquisa tem como objetivo avaliar as contribuições da produção e aplicação de jogos matemáticos na formação inicial de professores de matemática elaborados por bolsistas do Pibid; identificar que conceitos matemáticos de Combinatória que os licenciandos possuem; aperfeiçoar e ampliar os conceitos de Combinatória dos Pibidianos; promover a capacitação da reflexão da prática pedagógica dos licenciandos; sistematizar e organizar a seleção, produção e aplicação de jogos para o desenvolvimento de conceitos matemáticos em Análise Combinatória; propor a mudança nos cursos de formação inicial de professores de matemática, dando uma ênfase maior à produção e aplicação de jogos matemáticos que desenvolvam conceitos e não apenas o reforço de procedimentos matemáticos. 3. Espera-se ainda contribuir com subsídios para a melhoria da qualidade do curso de licenciatura em matemática, proporcionadas pelo Pibid, que é um programa recente e poucas pesquisas se têm sobre esta temática. 4. As informações a serem oferecidas para o pesquisador serão guardadas pelo tempo que determinar a legislação e não serão utilizadas em prejuízo desta instituição e/ou das pessoas envolvidas, inclusive na forma de danos à estima, prestígio e/ou prejuízo econômico e/ou financeiro. Além disso, durante ou depois da pesquisa é garantido o anonimato de tais informações. 5. A pesquisa será coordenada pelo pesquisador responsável Jose Carlos Thompson da Silva. 6. Para tanto, respeitosamente solicito a V. S.ª, conforme modelo sugerido em anexo (Autorização Condicionada), emissão de autorização para realização da pesquisa, respeitando a legislação em vigor sobre ética em pesquisa em seres humanos no Brasil (Resolução do Conselho Nacional de Saúde nº 196/96 e regulamentações correlatas). Vitória, 1 de agosto de 2013. _________________________________ Jose Carlos Thompson da Silva Instituto Federal do Espírito Santo – Educimat 123 APÊNDICE G - Questionário de Entrevista com os Participantes da Pesquisa Nome: __________________________________________________ Idade: ________________ Sexo: ________ Período: ____________ Cursou ensino fundamental em: ( ) escola pública estadual ( ) escola pública federal ( ) escola particular ( ) Eja Formação: __________________ 1) Por que escolheu fazer o curso de Licenciatura em Matemática? 2) Por que decidiu participar do Pibid? 3) Você estudou Análise Combinatória na educação básica? E na graduação? O que se lembra de Análise Combinatória? 4) Você se identifica com este tema? Justifique. 5) Como foi a abordagem dos professores com os quais você estudou este conteúdo? Essa abordagem contribuiu para sua aprendizagem? 6) No Pibid você já acompanhou um professor que abordou análise combinatória com seus alunos? Se sim, comente essa experiência. 7) Você conhece algum jogo que aborde o conteúdo de Análise Combinatória? Acredita que é uma boa metodologia para abordar esse conteúdo? 8) O que espera alcançar ao participar dos encontros? 124 APÊNDICE H - Tabuleiro do Jogo 125 APÊNDICE I - Atividades Aplicadas em Oficina Realizada na III Semana da Matemática do Ifes/Vitória ATIVIDADE I - DEFINIÇÃO DOS JOGADORES O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de experimentos aleatórios, espaço amostral e produto cartesiano a partir da regra do jogo que define a função dos jogadores por intermédio da soma de pontos obtidos no lançamento simultâneo de dois dados. Funções dos jogadores: Função Soma Policial 1–4 Motorista 5–8 Diretor 9 – 12 7) Fazendo o lançamento simultâneo de dois dados, quais e quantas são as formas de sortear: d) o motorista ? e) o policial? f) O diretor do DETRAN? 8) Que jogador tem maior chance de sair? Justifique. 9) Que jogador tem menor chance de sair? Justifique? 10) A distribuição de pontos para assumir as atividades é honesta (tem as mesmas possibilidades)? Dê sugestões. 11) Quantos comissões são possíveis de formar com 5 jogadores tendo 1 policial, 1 diretor e 3 motoristas? 12) Quantos comissões são possíveis de formar com 5 jogadores tendo 1 policial, 1 diretor e 3 motoristas, sabendo que cada participante só pode ocupar a função de policial e diretor uma única vez? 126 ATIVIDADE II - EXPLORANDO O DESLOCAMENTO ENTRE AS CIDADES O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de Produto Cartesiano e a representação pelo Diagrama de Árvore a partir do deslocamento entre as cidades. Casa de interrogação 1) Você está na cidade Cariacica e deseja chegar até a cidade de Guarapari sem passar por Cariacica e Guarapari novamente. Quantos são os possíveis trajetos? Acertou: ande até a cidade B Errou: perde 1 jogada 2) Você está na cidade Serra e deseja chegar até a cidade Vitória. Descreva o menor trajeto? Acertou: ande até a cidade B Errou: perde 1 jogada 3) Você está na cidade de Viana e deseja chegar na cidade de Cariacica sem passar pela cidade de Vila Velha. Quantos são os possíveis caminhos? Acertou: avance até a cidade C Errou: perde 1 jogada 4) Você está na cidade de Vitória e deseja abastecer no posto mais próximo. Quantos são os possíveis caminhos? Acertou: ande até a cidade B Errou: perde 1 jogada 5) Com n cidades, quantas são as formas de combinação entre elas, considerando os trajetos estabelecidos no jogo? 6) Responda a pergunta anterior desprezando as regras de trânsito do jogo. 7) O motorista sai do ponto de partida e deseja passar por todas as cidades uma única vez. Quantos são os trajetos possíveis, considerando as regras do jogo? 127 ATIVIDADE III - EXPLORANDO A SORVETERIA O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de Produto Cartesiano e a representação pelo Diagrama de Árvore a partir da escolha de sabores e recipientes para sorvete. Temos os seguintes sabores: Morango, prestígio, negresco e brigadeiro. Cobertura: Chocolate, baunilha e caramelo Recipiente: copinho, casquinha e cascão. 1) A cobertura é de chocolate. Com duas bolas de sorvete, quantas são as possibilidades? 2) O sorvete deve ser de prestígio e negresco. Quantas são as possibilidades? 3) O recipiente é de copinho. Quantas são as possibilidades? 4) Quantas são as combinações possíveis para quaisquer sabores, cobertura e recipientes. ATIVIDADE IV - EXPLORANDO A CASA DA MOEDA O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de Produto Cartesiano e a representação pelo Diagrama de Árvore a partir do lançamento de moedas. 1) Caíram duas moedas no chão. Quais são as possibilidade de que uma face voltada para cima seja cara? 2) Caíram duas moedas no chão. Quais são as possibilidade de que uma face voltada para cima seja coroa? 3) Caíram duas moedas no chão. Uma moeda é de prata e a outra é de bronze. Qual a possibilidade da face da moeda voltada para cima seja cara e esta moeda seja a de prata? ATIVIDADE IV - EXPLORANDO A LOJA DE ROUPAS O objetivo desta atividade é explorar os conceitos de Produto Cartesiano e a representação pelo Diagrama de Árvore a partir do agrupamento de peças de vestuário. 128 Temos as seguintes peças: Camisa manga curta ou longa Calça jeans e short Chinelo, sapato, tênis, rasteirinha Meia social e de algodão 1) Você comprou uma camisa, uma calça, um calçado e uma meia. Quantas são as possibilidades de compras? 129 APÊNCICE J - Questionário para Entrevista Final 1) Que recursos metodológicos você utilizaria para trabalhar com o ensino de Análise Combinatória? 2) Que contribuições a construção do jogo trouxe para a sua formação pedagógica e do conteúdo de Análise Combinatória? 3) Que contribuições o Pibid trouxe para sua formação? 4) Você teria sugestões para a organização do Pibid em relação a esta situação? 5) A que você atribui o fato dos professores não trabalharem o conteúdo de Análise Combinatória desde o ensino fundamental? 6) Você sentiu dificuldade na elaboração do jogo? Quais? 7) Durante a aplicação das oficinas você notou dificuldade dos licenciandos em resolver as questões? 8) Você acha que o jogo elaborado contribui de alguma forma para a formação inicial dos professores de matemática? Por quê? 9) Os casos mais comuns de Análise Combinatória tratados na Educação Básica e no ensino Superior são Arranjos, Combinação e Permutações e Fatorial. A que você atribui esta prática? 10) Resolva as questões abaixo e classifique-as quanto aos casos de Combinatória. a) Num restaurante há 3 homens e 4 mulheres. De quantas modos é possível selecionar um casal homem-mulher ? b) Quantos são os anagramas da palavra PARE? c) De quantos modos podemos separar 8 alunos em dois grupos de 4 pessoas cada? d) Quantos são os anagramas da palavra SEMÁFORO? e) De quantos modos podemos escolher 6 pessoas incluindo pelo menos duas mulheres, em um grupo de 7 homens e 4 mulheres? 130 f) De quantos modos podemos comprar 3 refrigerantes em um restaurante onde há 5 tipos de refrigerantes? g) De acordo com a regra do jogo há três funções dos participantes. Sabendo que todas as funções devem estar presentes no jogo, qual a condição para que se tenha duas pessoas com a mesma função?