UNIVERSIDADE ANHANGUERA DE SÃO PAULO MARINÊS YOLE
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UNIVERSIDADE ANHANGUERA DE SÃO PAULO MARINÊS YOLE
MarinêsYolePoloni UNIVERSIDADE ANHANGUERA DE SÃO PAULO MARINÊS YOLE POLONI Formação continuada de Professores de Matemática - Recursos didáticos para o ensino de Trigonometria SÃO PAULO 2015 1 MarinêsYolePoloni MARINÊS YOLE POLONI DOUTORADO EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA Formação continuada de Professores de Matemática - Recursos didáticos para o ensino de Trigonometria Tese apresentada à Banca Examinadora da Universidade Bandeirante Anhanguera como exigência parcial para a obtenção do título de Doutora em Educação Matemática, sob a orientação da Profª. Dra. Nielce Meneguelo Lobo da Costa. SÃO PAULO 2015 2 MarinêsYolePoloni Poloni, Marinês Yole Formação continuada de professores de matemática – recursos didáticos para o ensino de trigonometria / Marinês Yole Poloni. -São Paulo, 2015. 283 f.: il.; 30 cm. Tese (DOUTORADO) – Universidade Anhanguera de São Paulo. Programa de Pós Graduação em Educação Matemática, 2015. Orientadora: Profa. Dra. Nielce Meneguelo Lobo da Costa 1. Tecnologias e Trigonometria 2. Formação de Professores. 3. Ampliação de conhecimento Profissional Docente. 4. Jogos e Trigonometria. 5. História da Matemática e Trigonometria.I. Costa, Nielce Meneguelo Lobo. II. Universidade Anhanguera de São Paulo III. Título 3 MarinêsYolePoloni Autorizo exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, a reprodução total ou parcial desta Tese por processos de fotocopiadoras ou eletrônicos. Local e data: ________________________________ Assinatura: _________________________________ 4 MarinêsYolePoloni Às minhas filhas Beatriz,, Elizabeth e Lia Paula, meus grandes amores, toda minha admiração. 5 MarinêsYolePoloni Sumário Sumário ................................................................................................................. 6 Agradecimentos ....................................................................................................... 7 Resumo ................................................................................................................. 9 Abstract .............................................................................................................. 10 Résumé ................................................................................................................ 11 Apresentação ........................................................................................................ 12 1. A origem da pesquisa ............................................................................................ 16 1.1 Objetivo ..................................................................................................... 20 1.2 Delimitação da pesquisa.......................................................................... 20 1.3 Justificativa e Revisão de Literatura ...................................................... 22 1.3.1 Revisão de literatura ............................................................................. 27 2. Fundamentação teórica......................................................................................... 44 2.1 Formação continuada .............................................................................. 44 2.2 Conhecimento profissional docente....................................................... 49 2.2.1 Contribuições de Shulman: o conhecimento pedagógico do conteúdo (PCK) .............................................................................................. 52 2.2.2 As contribuições de Ball, Thames e Phelps ....................................... 62 2.2.3 Contribuições de Mishra e Koehler: o conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo (TPACK) ............................................................... 70 2.3 Mediação ................................................................................................... 80 2.3.1 Mediação e recursos para o ensino ..................................................... 84 3. Metodologia ...................................................................................................... 97 3.1 Metodologia – considerações teóricas................................................... 98 3.2 Procedimentos metodológicos ............................................................. 104 4. Análise Fase I: Pesquisa documental ...................................................................... 109 4.1 Ensino de Trigonometria em documentos oficiais .............................. 111 4.1.1 O Guia PNLD 2012 ............................................................................... 117 4.2 Recursos didáticos para o ensino ........................................................ 122 4.2.1 O recurso aos jogos ............................................................................ 122 4.2.2 O recurso à história da matemática ................................................... 124 4.2.3 O recurso às tecnologias da informação .......................................... 126 5.Descrição e análise da Fase II: Pesquisa de campo..................................................................... 134 5.1 Os sujeitos de pesquisa ........................................................................ 135 5.2 O primeiro design do processo formativo ........................................... 138 5.3 Descrição da formação .......................................................................... 143 5.4 Levantamento de categorias ................................................................. 164 5.4.1 Categoria: História da Matemática ..................................................... 166 5.4.2 Categoria: jogos .................................................................................. 177 5.4.3 Categoria: tecnologias ........................................................................ 192 5.4.4 Categoria: Investigação em sala de aula ........................................... 222 Capítulo VIII ..................................................................................................... 238 Conclusões .......................................................................................................... 238 Referências ......................................................................................................... 252 Apêndices........................................................................................................... 260 6 MarinêsYolePoloni Agradecimentos Sinto-me com o coração leve e satisfeito por realizar este trabalho que me traz tanto orgulho e satisfação. Dessa forma, jamais poderia deixar de compartilhar essa alegria com sinceros agradecimentos. À minha querida orientadora, Profª. Dra. Nielce Meneguelo Lobo da Costa, por me aceitar e acreditar em mim desde o começo desta terceira jornada, pelo trabalho de orientação, e pela amizade, paciência e apoio durante toda a pesquisa e a escrita desta tese. Ao querido Prof. Dr. Ruy Pietropaolo, por quem tenho um carinho todo especial, pelo incentivo, apoio e acolhimento em momentos de fragilidade que fizeram parte dessa caminhada. Às Profª. Drª Maria Elisabette B. B. Prado, Profª. Drª Angélica da Fontoura Garcia Silva e Profª. Drª Marlene Alves Diaspessoas especialíssimas com as quais tive enorme prazer em conviver e que contribuíram de forma decisiva para minhas reflexões como pesquisadora e educadora. Às Profª. Drª Maria Helena Palma de Oliveira pela cuidadosa revisão do texto referente à mediação que faz parte deste trabalho. Aos Professores da banca de qualificação:Prof. Dr. Alessandro Jacques Ribeiro, Profª. Drª Rute Elizabete de Souza Rosa Borba,Prof. Dr. Ruy Cesar Pietropaolo, Profª. Drª Maria Elisa Esteves Lopes Galvão pelas valiosas contribuições que deram um novo rumo a este trabalho. Às amigas e companheiras de jornada: Profª. Ms. Laíde Ceragioli pela revisão do résumé, Profª. Esp. Semíramis Fernandes Prado de Toledo pela revisão do abstract e Profª. Esp. Patrícia Poloni Guimarães pela cuidadosa revisão gramatical e ortográfica. Às amigas e colegas de trabalho Élcia da Graça Bertoni e Silva e Maria Clarice Furlan pela paciência e apoio incondicional neste último semestre de minha caminhada. Aos professores do Programa de Doutorado em Educação Matemática, pelas valiosas reflexões e ensinamentos nas disciplinas cursadas. 7 MarinêsYolePoloni Aos funcionários do Programa de Pós-Graduação em Educação Matemática, pela dedicação e gentileza no desempenho de suas funções. Aos Prof. Mr. Rodrigo Pupo e Profª. Georgina Guerrini,amigos e educadores dedicados com quem tenhoenorme prazer em conviver . À coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (CAPES) pela bolsa concedida dentro do Programa Observatório da Educação. À Universidade Anhanguera, pela bolsa tutor sem a qual a presente pesquisa não teria se concretizado. A meus pais Pasquale e Paola, pela constante cumplicidade, por acreditarem em mim, pelo incentivo ao trabalho e por estarem presentes ao lado de minhas filhas amparando-as e amando-as durante minhas inúmeras ausências. A Deus, pela oportunidade que me foi concedida de viver e lutar dignamente pelos meus ideais. 8 MarinêsYolePoloni Resumo O objetivo desta pesquisa foi analisar um processo de formação continuada com foco na exploração e discussão de recursos para a docência em Trigonometria no Ensino Médio, de modo a auxiliar na ampliação do conhecimento profissional docente. A formação empreendida contou com o uso dos recursos para o ensino da Matemática descritos nos Parâmetros Curriculares Nacionais - quais sejam: história da matemática, uso de jogos e de tecnologias, tanto analógicas quanto digitais. A fundamentação teórica foi construída a partir dos conceitos de conhecimento profissional na acepção de Shulman, de conhecimentos matemáticos para o ensino descritos por Ball et al e do conhecimento tecnológico segundo o modelo de Mishra e Koehler. Trata-se de uma pesquisa de caráter qualitativo, com a metodologia de DesignBased Research que se propôs a responder à seguinte questão: Em que aspectos uma formação continuada centrada na problematização com o uso de recursos didáticos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e de tecnologias) pode auxiliar a ampliação do conhecimento profissional docente? A formação foi empreendida em São Paulo e composta por encontros quinzenais com sete sujeitos de pesquisa, durante um semestre letivo. A coleta de dados foi feita por observação direta, gravação dos encontros, aplicação de questionários e entrevistas semiestruturadas, além dos materiais e registros produzidos por eles. Utilizou-se a análise interpretativa por triangulação de dados e os resultados obtidospermitiram elencar os aspectos da formação que favoreceram a ampliação do conhecimento profissional docente, quais sejam: o desenho não tradicional da formação; a atitude profissional madura dos sujeitos de pesquisa; o conteúdo matemático que lhesinteressava; a mediação e a intenção de problematizar das formadoras além das mediações dos recursos para o ensino utilizados durante a formação. Os resultados indicaram que a formação continuada sobre o tema Trigonometria subsidiada pelo uso de recursos para o ensino de Matemática auxiliou a ampliação de conhecimento profissional docente dos sujeitos. As atividades que envolveram diferentes recursos para o ensino provocaram discussões que desencadearam reflexões a respeito das práticas de sala de aula, das mediações feitas pelos professores e do próprio conteúdo matemático. A pesquisa revelou que esse tipo de formação continuada pode ser uma alternativa para contemplar necessidades dos professores do Ensino Médio para o ensino de Trigonometria. Palavras-chave: Formação de Professores. Ampliação de conhecimento profissional docente. Jogos e Trigonometria. História da matemática e Trigonometria. Tecnologias e Trigonometria. 9 MarinêsYolePoloni Abstract The objective of this research is to analyze a process of continuing education which focused on exploration and resource discussion for teaching in trigonometry in High School, in order to assist in the expansion of teacher professional knowledge. The training undertaken included the use of resources for the teaching of mathematics described in the PCN (1998) which are: history of mathematics, use of games and both analog and digital technologies. The theoretical foundation was built from the professional knowledge of concepts within the meaning of Shulman, mathematical knowledge for teaching described by Ball et al and technological knowledge along the lines of Mishra and Koehler. It is a qualitative research, with the methodology of Design-Based Research that aimed to answer the question: In what ways continued training focused on questioning with the use of teaching resources for teaching (history of mathematics, use of games and technologies) can assist the expansion of teacher professional knowledge? The training was undertaken on the ‗Diretoria Norte 2‘ in São Paulo and had seven research subjects who met every two weeks during one semester. Data collection was done by direct observation, recording of meetings, questionnaires and semi-structured interviews, in addition to materials and records produced by them. We used the interpretive analysis by triangulation of data and we could list the aspects of training that favored the expansion of teacher professional knowledge: the nontraditional design training; mature professional attitude of research subjects; the mathematical content that interested the research subjects; mediation and intend to discuss the forming beyond the mediations and resources for teaching used during training. The results indicated that continuing education on the subject Trigonometry subsidized by the use of resources for teaching mathematics can assist the expansion of teacher professional knowledge. The activities involving different resources for teaching provoked discussions that caused thoughts about the classroom practices, mediations made by teachers and own mathematical content. The research revealed that this kind of continuing education can be an alternative to consider needs of High School teachers for teaching Trigonometry. Keywords: Teacher Education. Teaching professional knowledge expansion. Games and Trigonometry. History of mathematics and Trigonometry. Technologies and Trigonometry. 10 MarinêsYolePoloni Résumé L‘objectif de cette recherche est d‘analyser un processus de formation continue centré dans l‘exploration et discussion à propos des ressources pour l‘enseignement de la trigonométrie au sein de l‘enseignement secondaire, de façon à aider dans l‘élargissement des connaissances professionnelles du corps enseignant. La formation entreprise a compté sur l‘utilisation de certaines ressources pour l‘enseignement de la mathématique décrites dans les PCN (1988), à savoir : l‘histoire de la mathématique, l‘utilisation de jeux et de technologies analogiques et numériques. Le fondement théorique a été construit sur des concepts des connaissances professionnelles dans l‘acception de Schulman, des connaissances mathématiques pour l‘enseignement décrites par Ball et autres ainsi que des connaissances technologiques selon le modèle de Mishra et Koehler. Il s‘agit d‘une recherche de caractère qualitatif, avec la méthodologie de Design-Based Research qui s‘est proposée à répondre la question suivante : Sous quels aspects une formation continue centré sur la problématisation avec l‘emploi de ressources didactiques pour le travail du corps enseignant (histoire de la mathématique, utilisation de jeux et de technologies) peut-elle contribuer à l‘élargissement des connaissances professionnelles du corps enseignant ? La formation a été mise en place dans la Direction Nord 2 à São Paulo et a compté sur sept sujets de recherche qui se sont rencontrés tous les quinze jours pendant un semestre scolaire. La récolte de donnés a été faite par l‘observation directe, par l‘enregistrement des rencontres, par l‘application de questionnaires, par des entretiens semistructurés ainsi que par le matériel et registres produits par ces sujets. En utilisant nous avons pu répertorier les aspects de la formation qui ont favorisé l‘élargissement des connaissances professionnelles du corps enseignant : le plan non traditionnel de la formation ; l‘attitude professionnelle mûre des sujets de la recherche ; le contenu mathématique porteur d‘intérêt aux sujets de recherche ; la médiation et l‘intention de problématiser de la part des formatrices en plus des médiations et des ressources pour l‘enseignement pendant la formation. Les résultats ont indiqué que la formation continue sur le thème de la trigonométrie soutenue par l‘utilisation de ressources pour l‘enseignement de la mathématique peut aider à élargissement des connaissances professionnelles du corps enseignant. Les activités qui ont impliqué plusieurs ressources pour l‘enseignement ont entamé des discussions qui ont déclenché des réflexions à propos des pratiques en salle de classe, des médiations faites par les professeurs et du contenu mathématique même. La recherche a révélé que ce genre de formation continue peut être une alternative pour répondre aux besoins des professeurs de l‘enseignement secondaire pour l‘enseignement de la trigonométrie. Mots-clés : Formation de professeurs. Élargissement des connaissances professionnelles du corps enseignant. Jeux et trigonométrie. Histoire de la mathématique et de la trigonométrie. Technologies et trigonométrie. 11 MarinêsYolePoloni Apresentação Como professora de Matemática atuante há mais de vinte e cinco anos nos Ensinos Fundamental, Médio e Superior, no estado de São Paulo, venho percebendo a presença de dúvidas conceituais num grande número de alunos destes três níveis de ensino com os quais tenho contato. Concomitantemente ao meu mestrado em Matemática Pura 1, trabalheitanto com a formação de professoras para atuarem no Curso Primário2quanto com alunos do Segundo Grau3 e pude perceber a grande dificuldade dos estudantes de ambos os cursos em aprender alguns ramos da Matemática dos quais destaco a Trigonometria. No curso de Magistério4, como formadora de professoras para o Curso Primário, procurei desenvolver em minhas alunas habilidadese competências que as fizessem suprir as lacunas referentes tanto ao conhecimento do conteúdo matemático em si quanto à forma de ensinar tal disciplina para crianças numa determinada faixa etária. Elas desenvolviam pesquisas sobre os conteúdos matemáticos que futuramente ensinariam a seus alunos. Cada aluna expunha o conteúdo pesquisadosob forma de seminário, elaborando uma prova e aplicando-a, em seguida, às colegas. Essas provas não eram o meu instrumento de avaliação, mas procuravam levantar uma reflexão conjunta de modo que essas futuras professoras soubessem como e o que avaliar, uma vez que as questões eram posteriormente discutidas com a turma toda. As discussões sobre a avaliação, geralmente, traziam à tona novas dúvidas sobre o conhecimento do conteúdo as quais eram esclarecidas pela aluna que havia feito a pesquisa ou por mim, em última instância. Antes da apresentação dos seminários, algumas aulas eram utilizadas para a confecção de materiais didáticos forçando-as a quebrarem o paradigma de aulas tradicionais com giz e quadro negro. 1 Mestrado que ficou inconcluso por entender que minha intenção como pesquisadora ligava-se à formação matemática dos cidadãos, questões, portanto, distintas das que estava tratando na época. 2 Curso Primário era a denominação dada ao que hoje chamamos de anos iniciais do Ensino Fundamental. 3 Segundo Grau era a denominação dada ao que hoje é chamado de Ensino Médio. 4 Curso de segundo grau que habilitava as alunas a serem professoras para atuação nos Cursos Primário e Pré escolar. 12 MarinêsYolePoloni Hoje, no ensino superior, como professora de Didática da Matemática, entre outras disciplinas, procuro trazer para os futuros professores, atividades nas quais os conceitos matemáticos sejam trabalhados com materiais e recursos diversos. Por meio da interação com meus alunos, futuros colegas, posso observar o caminho que trilham em direção à formação do conhecimento profissional. Relato tais fatos no sentido de evidenciar meu interesse pelo conhecimento profissional do professor. Este interesse, que vem de longa data, desde a formação das professoras do curso de Magistério, motivou o estudo que aqui se encontra. Esta investigação se insere na linha de pesquisa ―Formação de Professores‖ do Programa de Pós-Graduação em Educação Matemática da Universidade Anhanguera de São Paulo erealizou-se no Projeto do Programa Observatório da Educação5que é financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior –CAPES6. A pesquisa teve como objetivo analisar um processo de formação continuada cujo foco foi a exploração e discussão de recursos para a prática do ensino de Trigonometria no Ensino Médio, de modo a auxiliar o desenvolvimento profissional docente. A fim de alcançar esse objetivo, as ações foram guiadas pela seguinte questão de pesquisa: Em que aspectos uma formação continuada centrada na problematização com o uso de recursos didáticos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e de tecnologias) pode auxiliar aampliação do conhecimento profissional docente? Para a realização dessa investigação, construímos uma experiência formativa com o uso dos recursos descritos acima,no Projeto que aqui é referido como―Observatório da Educação‖. Essa experiência formativa foi desenvolvida por duas7 formadoras da Universidade e aplicada a um grupo de professores da rede estadual de São Paulo. 5 Programa Observatório da Educação - é um Programa de fomento que visa ao desenvolvimento de estudos e pesquisas na área de educação. Tem como objetivo estimular o crescimento da produção acadêmica e a formação de recursos humanos pós-graduados, nos níveis de mestrado e doutorado por meio de financiamento específico. 6 Projeto 3314 do Programa Observatório da Educação (CNPq/ INEP/SECAD) 7 As duas formadoras são a pesquisadora e sua orientadora. 13 MarinêsYolePoloni As atividades propostas para os encontros envolveram tópicos de Trigonometria e recursos didáticos para o ensino de Matemática descritos nos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN8, quais sejam: história da matemática, uso de jogos e de tecnologias. Este texto está dividido em capítulos que serão brevemente descritos a seguir: no Capítulo 1, retomamos brevemente a trajetória da pesquisadora no momento em que os questionamentos a respeito do ensino de Trigonometria se faziam presentes passando pela sua pesquisa de mestrado que ofereceu um dos recursos, no caso o das tecnologias digitais, como um caminho que se revelou relevante para o ensino de Geometria. Esse resultado fez florescer a ideia de que a tecnologia e outros recursos poderiam ser usados no ensino de Trigonometria. Ainda nesse capítulo, proporcionamos uma visão inicial da pesquisa destacando as justificativas para a escolha do tema, a definição e a delimitação do problema, a questão norteadora, os objetivos e a revisão da literatura. No Capítulo 2, apresentamoso aporte teórico no qual esta pesquisa se apóia. Tal fundamentação conhecimento profissional foi construída de a partir dos conceitos de Shulman (1986; 1987), dos conhecimentosnecessários para a docência em Matemática de Ball, Thames e Phelps (2007, 2008) e no conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo deMishra e Koehler (2006) e Koehler e Mishra (2009). No Capítulo 3, descrevemos os pressupostos e os procedimentos metodológicos para o desenvolvimento da investigação. Inicialmente, apresentamos a fundamentação da metodologia adotada, no caso oDesignBasedResearch (Cobb, 2003) e, em seguida, retomamos a questão que delineou as ações do processo de investigação. Descrevemos também as etapas, as técnicas e os instrumentos para coleta de dados além dos procedimentos adotados para sua análise. No Capítulo 4, descrevemos e analisamos a primeira fase da pesquisa. Tal fase foi documental e a análise dos documentos pesquisados subsidiou a criação do primeiro design da formação. 8 Parâmetros curriculares nacionais matemática/ Secretaria da Educação Fundamental- Brasília: MEC, 1998. 14 MarinêsYolePoloni No Capítulo 5, apresentamose analisamos a segunda fase da pesquisa, ou seja, a formação propriamente dita, o cenário onde ocorreram os encontros de formação com os professores fazendo alusão à organização física, aos sujeitos de pesquisa e, em seguida, ao primeiro design da formação e a seus redesigns.Descrevemos também o planejamento das ações para a pesquisa de campo e detalhamos cada atividade planejada para o grupo de estudos, apresentando os conteúdos trigonométricos trabalhados e os recursos utilizados em cada encontro. Além disso, apresentamos a análise interpretativa do processo formativo vivido pelossujeitos, ao longo desteestudo, separados por categoria, tomando como referência a questão de pesquisa e a base teórica. No Capítulo 6, trazemos as reflexões finais, conclusões e sugestões para futuras investigações. Finalmente, nos apêndices e anexos, disponibilizamos os arquivos utilizados pela pesquisadora e os materiais produzidos pelos professores participantes. 15 MarinêsYolePoloni Capítulo I 1. A origem da pesquisa Em minha pesquisa de mestrado intitulada ―Formação do professor do Ensino Fundamental – Ciclo I: Uma investigação com o uso de geometria dinâmica para a (re)construção de conceitos geométricos”, investiguei fatores que contribuíssem para a (re)construção de conceitos geométricos e o uso de geometria dinâmica, como recurso, foi fundamental para que houvesse a (re)construção de conceitos geométricos por parte das professoras que eram sujeitos de pesquisa. Esse resultado me fez crer que outros recursos poderiam ser importantes para que houvesse aprendizagem com significado, por parte dos alunos, de outros objetos de estudo dentro da Matemática. Entendo que a adesão de novos recursos para o ensino passa pela formação continuada do professor, o que mostra minha tendência em pesquisar a eficácia do uso de recursos para o ensino de Matemática. Ao mesmo tempo, o tema Tópicos de Trigonometria vinha sendo uma demanda do grupo de professoresdo Projeto Observatório. Tais demandasvinham sendo observadas durante os cursos que antecederam o meu(―Tópicos de Trigonometria‖) e vieram ao encontro de meus anseios de pesquisa. Esses anseios tiveram origem em inquietações que me incomodaramdurante minha vida profissional quanto ao ensino e aprendizagem de Trigonometria. Minhas observações a respeito das práticas pedagógicas de meus colegas de trabalhoe a lembrança das práticas pedagógicas de meus antigos professores do curso Colegial9 e das minhas próprias práticas que insistiam em espelhar a de meus professores causaram o incômodo e as inquietações descritas acima. Nesses anos, durante meu trabalho como professora, pude perceber: (i) que não são poucos os professores de Matemática que resumem a Trigonometria a um conjunto de fórmulas que precisam ser memorizadas para posterior aplicação em exercícios do livro adotado; (ii) que, numa considerável quantidade de livros didáticos, para o tema Trigonometria, existem poucas atividades práticas, ou seja, há uma 9 Colegial era o nome dado ao atual Ensino Médio. 16 MarinêsYolePoloni prevalência na resolução de exercícios que envolvem memorização de fórmulas; (iii) que os alunos que cursam o 3º ano do Ensino Médio sentem dificuldades na compreensão da potenciação e radiciação de números complexos os quais envolvem conceitos trigonométricos básicos estudados em anos anteriores; e (iv) que existem poucos estudos acadêmicos apresentando, ao mesmo tempo, a Trigonometria como pano de fundo, o professor de Matemática como sujeito de pesquisa tendo o foco no conhecimento profissional desse professor. Para este estudo, partimos de dois pressupostos: (I)a formação continuada, centrada na problematização, pode apresentar possibilidades didáticas que ampliem o conhecimento profissional dos professores participantes e (II) os recursos indicados pelos PCN10 (1997) de Matemática para o Ensino Fundamental, apesar de estarem focados nesse segmento, podem auxiliar os professores do Ensino Médio a desenvolverem estratégias para levar seus alunos a darem significado ao estudo da Trigonometria rompendo com as metodologias tradicionalistas. Neste trabalho, entendemos que o ato de solucionar problemas baseiase, segundo Pozo e Echeverria (1988), na apresentação de situações abertas e sugestivas que exijam dos aprendizes uma atitude ativa ou um esforço na busca de suas próprias respostas e de seu próprio conhecimento. Segundo os autores, o ensino baseado na solução de problemas ―pressupõe promover nos alunos o domínio de procedimentos, assim como a utilização dos conhecimentos disponíveis, para dar resposta a situações variáveis e diferentes‖. (POZO e ECHEVERRIA, 1988, p. 09). Dessa forma, o ensino por meio de problematizações pode desenvolver nos alunos a capacidade de aprender a aprender dando-lhes condições de encontrarem, por si próprios, tanto respostas de questões escolares quanto respostas da vida cotidiana sem esperar que alguém (pais, professores ou livros) responda por eles. Ainda segundo os autores é necessário criar nos estudantes―o hábito e a atitude de enfrentar a aprendizagem como um problema para o qual deve ser encontrada uma resposta". (POZO e ECHEVERRÍA, 1988, p. 14). 10 Parâmetros Curriculares Nacionais: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 1997. 17 MarinêsYolePoloni Em Pozo (1998), Echeverriaanalisa positivamente a utilização de resolução de problemas. ―... em função dos seus valores formadores do desenvolvimento de estratégias de pensamento e raciocínio... a complexidade do mundo atual faz com que esse tipo de conhecimento seja uma ferramenta muito útil para analisar certas tarefas mais ou menos cotidianas como, por exemplo pedir um empréstimo, analisar os resultados eleitorais, jogar na Loteria Esportiva ou tomar decisões no âmbito do consumo diário.‖(POZO, 1998, p.45) Em relação aos recursos para o ensino entendemos que eles devem ser utilizados com a intencionalidade problematizadora. Tais recursos, vão muito além de um conjunto de métodos e materiais que podem ser manipulados pelo aluno a fim de ajudá-lo a dar significado ao objeto de estudo. Para Alder (2000), os recursos didáticos para ensino subdividem-se em materiais, humanos e socioculturais. Os recursos materiais referem-se aos elementos ou objetos que servem para auxiliar os processos de ensino e de aprendizagem podendo ser objetos do cotidiano do aluno ou objetos próprios para o ensino de matemática;os recursos humanos são aqueles diretamente ligados ao profissional que ensina matemática, ou seja, o professor e suas práticas educativas, por último, os recursos socioculturais são os criados culturalmente tais como a linguagem e o tempo. Segundo Alder (2000), professores de que trabalham em realidades diferentes quase sempre atribuem as dificuldades do ensino de Matemática à falta de recursos, mas os professores não reconhecem que sua pessoa e seu trabalho como mediador dos conhecimentos constituem-se em importantes recursos. Segundo a autora, esses últimos são recursos humanos e socioculturais importantes que são deixados num segundo plano pelos professores. A autora chama a atenção também para os cursos de formação continuada de professores que devem enfatizar a utilização de recursos didáticos discutindo suas especificidadestanto culturais quanto temporais e espaciais de cada realidade na qual são utilizados. Dessa forma, faz-se necessário ampliar o conceito do termo―recursos didáticos‖, ou seja, deve-se entender que estes vão além dos objetos materiais abrangendo também os recursos humanos e culturais. Além disso, os recursos materiais, ou seja, 18 MarinêsYolePoloni objetos criados para o ensino de Matemática também são recursos socioculturais. Nesta tese, consideramos os três tipos de recursos para o ensino de Matemática descritos por Alder (2000).Os recursos humanos são analisados mediante o conhecimento profissional do professor, que é individual e muito particular. Os recursos materiais, que também consideramos como recursos socioculturais, escolhidos para este estudo são prioritariamente aqueles abordados nos PCN (1998) de Matemática, quais sejam: o recurso aos jogos, o recurso à história da Matemática e o recurso ao uso de tecnologias digitais. Consideramos que os três recursos citados são imbuídos de problematizações, entretanto, durante a formação, foram feitas atividades nas quais os sujeitos fizeram uso de outros recursos materiais (Alder, 2000) que não estão explicitamente citados nos PCN. Neste estudo, o componente matemático escolhido para que fossem inseridos tais recursos foi a Trigonometria, que normalmente é abordada no currículo do Ensino Médio. Ao estudar esse tema,entendemosque os alunos devam adquirir a habilidade de explorar o ciclo trigonométrico, elaborar e experimentar conjecturas, reconhecer fenômenos periódicos e funções trigonométricas e resolver problemas. Entretanto, esse tipo de habilidade parece não acontecer de forma tão natural para os estudantes. Nesse sentido, a escolha pelo uso dos recursos para o Ensino de Matemática (PCN, 1998)pode fazer com que os alunos tenham uma visão mais ampliada dos conceitos e que a aprendizagem de fato aconteça. Quanto ao ensino da Matemática, os PCN (1997) indicam que além da dimensão de conceitos ou procedimentos ele se centre no desenvolvimento de atitudes, tais como levantar hipóteses, argumentar, analisar resultados, etc. O objetivo é levar o aluno a compreender o mundo que o cerca estimulando seu espírito de investigação e desenvolvendo sua capacidade para resolver problemas. Dessa forma, o ensino da Matemática pode ser entendido, pelo professor, como uma linguagem que possibilite ao aluno a oportunidade da construção de seu próprio conhecimento. Os PCN (1998)apresentam e discutem os três recursos didáticos para aprendizagem de Matemática que foram citados acima. Tais recursos, 19 MarinêsYolePoloni quevêmimbuídos de problematizações, podemauxiliar o professor no ensino dos conceitos objetivando a construção do conhecimento do aluno. 1.1Objetivo O objetivo geral desta pesquisa foi analisar um processo de formação continuada cujo foco foi a exploração e discussão de recursos para a prática de ensino de Trigonometria no Ensino Médio, de modo a auxiliar o ampliação do conhecimento profissional docente. Assim, são objetivos específicos deste trabalho: Analisar as estratégias utilizadas na formação que levaram o professor a problematizar/recontextualizar o ensino de Trigonometria no Ensino Médio. Analisar as estratégias utilizadas pelos professores do Ensino Médio nas diferentes atividades cujo pano de fundo era tópicos de Trigonometria. Analisar os conhecimentos mobilizados pelos professores evidenciados nos registros coletados dos participantes (orais, visuais e escritos) durante a vivência nas atividades da formação. Nesse sentido, foi considerada a seguinte questão de pesquisa: Em que aspectos uma formação continuada, centrada na problematização, com o uso de recursos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e uso de tecnologias) pode auxiliar a ampliação do conhecimento profissional docente? 1.2Delimitação da pesquisa Esta investigação foi empreendida em um processo de formação continuada de professores, desenvolvido com o uso de recursos didáticos para o ensino de Matemática, no qual foram explorados conteúdos de Trigonometria. A fim de atingir o objetivo, a pesquisa foi estruturada da seguinte forma: 20 MarinêsYolePoloni Desenvolvimento uma pesquisa documental com foco nos documentos oficiais relacionados ao ensino de Trigonometria; Construção deum processo formativoutilizando recursostais como: jogos, história da matemática e uso de tecnologia digital, com a intencionalidade de gerar problematizações; Desenvolvimentodo processo formativo com um grupo de professores; Análisedos dados coletados, identificando, no processo formativo, os aspectos que desenvolveram o conhecimento profissional docente. Enfatizamos que a intencionalidade de criar atividades problematizadorasrefere-se acriar situações nas quais os sujeitos pudessem estabelecer relações e conexões tanto entre conceitos quanto entre ideias ou ocorrências. Ao problematizar, como ensina Fiorentini, 2009, questionam-se sentidos, conceitos e finalidades. Esta investigaçãose insere emum projetointitulado ―Educação Continuada de Professores de Matemática do Ensino Fundamental e Médio 11: Constituição de um Núcleo de Estudos e Investigações de Processos Formativos”,financiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior12 (CAPES), no âmbito do Programa Observatório da Educação. Tal projeto maior tem por finalidade “promover e analisar o desenvolvimento profissional de professores de Matemática quando estes estão inseridos em processos de implementação de inovações curriculares e de reflexão sobre as práticas docentes”. (p.1 do projeto 3314) No desenvolvimento desse projeto, que a partir de agora será denominado Projeto Observatórioda Educação, foi constituído um grupo de formação e pesquisas com a proposta decontribuir para o desenvolvimento profissional de professores de Matemática,promovendo a reflexão a respeito da implementação de inovações curriculares em suas práticas pedagógicas. O grupo de professores participantes recebeu, neste texto, a denominação de 11 Ensino Fundamental II: período entre o 6º e o 9º anos da Educação Básica, que atende alunos da faixa etária entre 11 e 14 anos e Ensino Médio: etapa escolar correspondente aos três anos finais da Educação Básica, que atende alunos da faixa etária entre 15 e 17 anos. 12 A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior(CAPES) é uma agência de fomento que atua na expansão e consolidação da pós-graduação stricto sensu(mestrado e doutorado) em todos os estados do país. 21 MarinêsYolePoloni Grupo Observatório.O Projeto Observatório da Educaçãotem duas dimensões quais sejam: a formação e a pesquisa. Na dimensão da formação,são oferecidas oportunidades para ressignificação de conceitos matemáticos diversos. Na dimensão da pesquisa, sujeitos dispostos a colaborar com a Educação Matemática apresentam-se voluntariamente para participar dos cursos e opinar a respeito deles. O quadro abaixo apresenta um resumo dos cursos oferecidos pelo Projeto Observatório da Educação no período de quatro anos de sua vigência. Quadro 1– Cursos de formação oferecidos pelo Projeto Observatório da Educação 2009 Teorias da Aprendizagem Didática da Matemática 2011 2010 Tópicos de Geometria Tópicos de Álgebra Geometria Espacial Números Racionais e Irracionais Combinatória Probabilidade 2012 Simetria Tópicos de Trigonometria Assuntos Discutidos Abordagem Comportamentalista, Cognitivista e Construtivista Epistemologia Genética de Piaget Teoria Sociocultural de Vygotsky Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud Cognição Situada Construcionismo de Papert Níveis de Parzysz Teoria dos registros de representação Semiótica de Duval Atividades do Caderno do Professor Teorema de Pitágoras – Demonstrações e Aplicações Resolução e Discussão de Atividades de Geometria Plana Área de Figuras Planas - Demonstrações Resolução e Discussão de Atividades de Geometria Métrica Espacial Módulo sobre Ensino da Função Polinomial do Segundo Grau utilizando o software Winplot. Geometria Espacial de Posição no Currículo do Estado de São Paulo Números Racionais e Irracionais no Currículo do Estado de São Paulo Combinatória no Currículo do Estado de São Paulo Probabilidade no Currículo do Estado de São Paulo Atividades do Caderno do Professor Reflexão com o uso de espelhos Simetria Axial Programação Atividades para compreensão do conceito de radiano Jogos e atividades para construção do Pi no GeoGebra Ciclo trigonométrico e simetrias no GeoGebra Ciclo Trigonométrico e as funções seno e cosseno Texto para leitura e discussão: Investigar, ensinar e aprender Construção de gráficos e apresentação de atividades para os alunos Fonte: Acervo pessoal O último curso do Projeto Observatório da Educação foi oferecido por nós e deu origem a esta pesquisa de cunho qualitativo do tipoDesign Research, cuja metodologiaestá mais detalhada no CapítuloIII. 1.3Justificativa e Revisão de Literatura A Declaração Universal dos Direitos Humanos (1948), em seu artigo 26, aponta três eixos que norteiam os sistemas educacionais no âmbito internacional: 22 MarinêsYolePoloni (i) Todos têm direito à educação; (ii) A educação elementar deve ser compulsória; (iii) A educação deve ser dirigida para o desenvolvimento pleno da pessoa e para reforçar o respeito pelos direitos humanos e pelas liberdades fundamentais, deve promover compreensão, tolerância e amizade entre todas as nações, grupos raciais e religiosos, e deve fazer avançar os esforços para se alcançar a paz universal e duradoura. O Brasil tem buscado atender, por meio de reformas educacionais, os objetivos de uma educação de qualidade e o ensino de Matemática, nas escolas brasileiras, também tem passado por essas reformas. Segundo D‘ Ambrosio (2002), para que uma educação seja de qualidade ela deve ter como objetivo atingir esses três eixos: O grande desafio que se apresenta para os educadores matemáticos é reconhecer como o ensino da matemática está inserido e contribuindo para essas metas maiores da educação. Essas metas respondem a uma filosofia de educação muito diferente daquela que prevalecia em meados do século XIX, quando a grande parte dos conteúdos que ainda hoje são ensinados foi incorporada aos sistemas escolares. A educação não era para todos e os grandes objetivos dos sistemas educacionais visavam à consolidação de uma elite dominante. A grande maioria da população mundial vivia sob o regime colonialou em subordinação quase-colonial. Os programas de matemática respondiam a essa situação. O Brasil não era exceção. Uma rápida análise da história dos currículos de matemática no Brasil confirma, este tipo de exercício pode ser contraposto por uma proposta de ensino voltada para uma abordagem que contemple o uso de atividades de investigação. (D‘ AMBRÓSIO, 2002, p. 3) Para D‘ Ambrosio (2002), o desafio dos educadores matemáticos é perceber como o ensino de Matemática pode contribuir para as metas maiores da educação que, hoje, são diferentes das do início do século XIX quando a educação não era para todos e visava a consolidação de uma elite dominante. Para o autor, o uso de atividades de investigação pode ser uma tendência para o ensino da Matemática na escola básica. No que se refere à Matemática do Ensino Médio, percebe-se que, hoje, ela tem um caráter formativo, pois contribui para o desenvolvimento do pensamento e aquisição de atitudes por ser um conjunto de ferramentas a serem aplicadas em outras áreas do conhecimento. Vale ressaltar que a Matemática do Ensino Médio deve ser entendida como uma ciência que permite ao aluno compreender os encadeamentos lógicos, as demonstrações e 23 MarinêsYolePoloni as definições para a construção de novos conceitos e formação de novas estruturas. No tocante à Trigonometria, que é o tema da formação empreendida nesta pesquisa, entende-se que seu aprendizado, quando ligado a aplicações em outras áreas do conhecimento, pode contribuir para o desenvolvimento pleno da pessoa citado no eixo (iii) da Declaração Universal dos Direitos Humanos (1948), pois ela é aplicada em diversas áreas do conhecimento. No Ensino Médio, o aluno tem contato com o ciclo trigonométrico ecom as funções periódicas, não se limitando apenas a estudar triângulos. “Sua aplicação se estende a outros campos da Matemática, como Análise, e a outros campos da atividade humana como a Eletricidade, a Mecânica, a Acústica, a Música, a Topografia, a Engenharia Civil e etc.” (PAIVA, 2003 p. 113). Esta afirmação de Paiva (2003) vai ao encontro do que o Ministério da Educação e Cultura - MEC registra nos Parâmetros Curriculares Nacionais PCN 13 de Matemática para o Ensino Médio: Outro tema que exemplifica a relação da aprendizagem de Matemática com o desenvolvimento de habilidades e competências é a Trigonometria, desde que seu estudo esteja ligado às aplicações, evitando-se o investimento excessivo no cálculo algébrico das identidades e equações para enfatizar os aspectos importantes das funções trigonométricas e da análise de seus gráficos. Especialmente para o indivíduo que não prosseguirá seus estudosnas carreiras ditas exatas, o que deve ser assegurado são as aplicações da Trigonometria na resolução de problemas que envolvem medições, em especial o cálculo de distâncias inacessíveis, e na construção de modelos que correspondem a fenômenos periódicos. Nesse sentido, um projeto envolvendo também a Física pode ser uma grande oportunidade de aprendizagem significativa. (BRASIL, PCN ensino médio, p.44) Observa-se que os PCN Ensino Médio entendem que o ensino da Trigonometria deve ser voltado também às aplicações na resolução de problemas e no entendimento de fenômenos periódicos. Segundo os PCN+14 (2000), apesar de sua importância, tradicionalmente a Trigonometria tem sido apresentadadesconectada das aplicações, e, para ensiná-la, professores investem muito tempo no cálculo algébrico das 13 Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 2000. 14 PCN+ Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 2000 24 MarinêsYolePoloni identidades e equações em detrimento de outros aspectos relevantes das funções trigonométricas. Os PCN Ensino Médio indicam que além da dimensão de conceitos ou procedimentos,o ensino de Trigonometria deve centrar-se no desenvolvimento de atitudes, tais como levantar hipóteses, argumentar, analisar resultados e resolver problemas. O objetivo é levar o aluno a compreender o mundo que o cerca estimulando seu espírito de investigação e desenvolvendo sua capacidade para resolver problemas. Dessa forma, o ensino da Matemática deve ser entendido, pelo professor, como uma linguagem que possibilita ao aluno a oportunidade de construção de seu próprio conhecimento. Deve-se assegurar as aplicações da Trigonometria na resolução de problemas que envolvam medições, em especial o cálculo de distâncias inacessíveis e a construção de modelos que correspondem a fenômenos periódicos. Assim, o estudo deve dar ênfase às funções seno, cosseno etangente, aoestudo na primeira volta do círculo trigonométrico e àperspectiva histórica das aplicações das relações trigonométricas. Outro aspectoimportante, segundo os PCN+, desse tema, é o fato de tal conhecimento ter sido responsável peloavanço tecnológico em diferentes épocas, como é o caso do período das navegações ou da agrimensura. Discutir o desenvolvimento histórico permite aos alunos perceberem o conhecimentomatemático como forma de resolver problemas com os quais a humanidade se defrontou e continua se defrontando. Historicamente, nas escolas, tem sido utilizada uma abordagem ―tradicional‖ de ensino, calcada na perspectiva tecnicista, (cf. Pérez Gómez, 1998), segundo a qual se apresentam aos alunos exposições orais dos conteúdos seguidos por listas de exercícios selecionados. Professores que adotam esse tipo de abordagem parecem acreditar que o sucesso na aprendizagem dos alunos está diretamente ligado a uma boa explicação e à resolução de exercícios semelhantes. Além disso, muitos livros didáticos também reforçam essa prática de sala de aula como aponta o Guia do PNLD15, 15 O Ministério da Educação (MEC) instituiu o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD). Tal programa gera um Guia de orientação para os professores com a análise de obras aprovadas após criteriosa avaliação. Tal Guia recebe o nome de Guia do PNLD e, neste trabalho, utilizamos como referência o Guia PNLD 2012 que será analisado nos capítulos que seguem. 25 MarinêsYolePoloni 2012. Galbrith, 1982; Toffler, 1980 e Tavares, 1993 apontam que o livro didático, apesar de todos os avanços tecnológicos, ainda se constitui no principal instrumento de direcionamento de professores durante seu exercício profissional. Freitag (1989) aponta que muitos professoresao invés de utilizarem o livro didático como um instrumento capaz de desenvolver a autonomia e o senso crítico do aluno, usam-no fielmente como o único e exclusivo roteiro dos processos de ensino e de aprendizagem. Entretanto, nossa visão consiste em defender que, no ensino da Matemática, em vez de centrar na memorização e na aplicação de técnicas, com base nas exposições dos professores, é preciso dar ênfase à apropriação, pelos estudantes, de conceitos essenciais do objeto de estudo por meio de atividades em que os alunos possam sair da posição de espectadores e passarà posição de construtores do conhecimento, cabendo ao professora mediação da aprendizagem. Consequentemente é necessário fomentar o empreendimento de pesquisas sobre as características de processos formativos que possam auxiliar o professor na tarefa de construção de conhecimentos profissionais. Concordamos com as ideias de Pietropaolo et al (2012) que menciona: Parece ser consensual entre os educadores que a necessidade da formação continuada de professores não se justifica apenas no sentido de complementar ou superar prováveis deficiências oriundas da formação inicial, mas também para atender às demandas evidenciadas pelas recentes propostas curriculares para a educação básica, que incorporam resultados de pesquisas, sobretudo em relação às concepções de ensino e aprendizagem, e que requerem do professor uma profunda reflexão sobre o seu fazer pedagógico. (p.381) Para Pietropaolo et al(2012) a formação continuada deve também atender às demandas das propostas curriculares que vão mudando com o tempo requerendo do professor reflexões para o seu fazer pedagógico. As ideias desses autores vão ao encontro das ideias de formação de Ponte (1998), que também traz o conceito de desenvolvimento profissional: Na formação o movimento é essencialmente de fora para dentro, cabendo ao professor assimilar os conhecimentos e a informação que lhe são transmitidos, enquanto que no desenvolvimento profissional temos um movimento de dentro para fora, cabendo ao professor as decisões fundamentais relativamente às questões que quer 26 MarinêsYolePoloni considerar, aos projetos que quer empreender e ao modo como os quer executar (Ponte, 1998). Para Ponte (1998, p.2) o desenvolvimento profissional é um aspecto marcante da profissão docente e tem como finalidade ―tornar os professores mais aptos a conduzir um ensino da Matemática adaptado às necessidades e interesses de cada aluno e a contribuir para a melhoria das instituições educativas, realizando-se pessoal e profissionalmente”. 1.3.1 Levantamento bibliográfico Nosso levantamento bibliográfico, em relação à temática trigonometria buscou material referente ao tema no site eletrônico da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e por títulos em diversos Programas de Pós - Graduação. Foram utilizadas as palavras-chave trigonometria, inicialmente de forma individual, posteriormente acompanhada da palavra ensino, numa terceira etapa, acompanhada da palavra jogos, numa quarta etapa acompanhada das palavras história da matemática e, por fim, acompanhada da palavra tecnologias. O levantamento bibliográfico realizado que teve o objetivo de identificar trabalhos que possuem uma estreita relação com o presente estudo, revelou que a temática da formação continuada de professores que atuam no Ensino Médio visando a ampliação de conhecimentos profissionais docentes com uso de recursos para o ensino de tópicos de Trigonometria é pouco explorada nas pesquisas da área de Educação Matemática. Foram encontradas investigações referentes ao tema Trigonometria, cujos sujeitos foram alunos da Educação Básica, entretanto encontramos poucos estudos relativos à formação do professor e ao uso de recursos para o ensino de Trigonometria além de que, como frisa Órfão (2012), cujo estudo está descrito mais adiante, a divulgação dos resultados de pesquisas feitas com professores e cujo tema seja Trigonometria é bastante reduzida. Além de Órfão (2012), Weber (2005), cujo estudo também está descrito mais adiante, afirma que, apesar das dificuldades de aprendizagem em funções trigonométricas e mesmo sendo este um tema que compõe uma importante parte do currículo da Educação Básica, a literatura de pesquisa educacional nessa área é escassa. 27 MarinêsYolePoloni Segundo Weber (2005), estudos sobre o tema costumam comparar grupos de estudantes submetidos a metodologias diferentes. Por exemplo, Blackett e Tall (1991) examinaram dois grupos de alunos; o primeiro grupo participou de um curso experimental com uso de computador que permitiu aos alunos explorarem numérica e geometricamente as relações de forma interativa, enquanto o outro grupo participou de um curso com metodologia tradicional. Tais pesquisadores concluíram que a aprendizagem do grupo dealunos do curso experimental superou significativamente os alunos controle em um pósteste. Como não foi possível encontrar teses no tema Trigonometria e uso dos recursos: história da matemática, jogos e tecnologias, utilizamos somente dissertações. No total, 18 dissertações que estão representadas no gráfico abaixo: Pelo gráfico acima podemos observar que não aparecem pesquisas que envolvam o tema Trigonometria com o uso de jogos. Desta forma, buscamos a tese de Grando (2000) da Universidade Estadual de Campinas, intitulada: O conhecimento matemático e o uso de jogos na sala de aula que aborda o uso de jogos no ensino de Matemática na sala de aula. A autora discorre a respeito do uso do jogo no ensino de Matemática elaborando um quadro que esboça as vantagens e desvantagens do uso desse recurso nas situações de aprendizagem. Sua pesquisa envolveu dois jogos de regras, quais sejam: Contig 60® e Nime. Seus sujeitos de pesquisa foram 8 alunos do 6º ano do Ensino Fundamental (11/12 anos) de uma escola particular de Campinas – SP. 28 MarinêsYolePoloni Ela concluiu que, na análise dos procedimentos de resolução de problemas de jogo, os sujeitos foram construindo várias estratégias de cálculo mental, para facilitá-los. Em muitas dessas situações, ela pôde observar o pensamento algébrico presente na estrutura dos cálculos realizados por alguns sujeitos. A aplicação das propriedades aritméticas, como facilitadoras na realização dos cálculos mentais, também mereceu destaque no processo de intervenção pedagógica que ela realizou. O pensamento algébrico foi sendo construído, por alguns sujeitos, a partir da exploração e generalização das propriedades aritméticas. Por meio dos desafios de jogo e da consequente busca de soluções e melhores jogadas, da análise de possibilidades, levantamento de hipóteses e justificativas obtidas na intervenção, os sujeitos puderam realizar as antecipações e/ou previsões necessárias para solucionar as tarefas. Para Grando (2000), é fundamental que os objetivos do trabalho com o jogo escolhido estejam claros para o professor de forma que ele seja capaz de realizar as intervenções no momento mais adequado, contribuindo para a aprendizagem matemática do aluno. Na sua pesquisa, a autora observou a importância do papel das intervenções e como elas podiam representar momentos de contribuição ou limitação para a aprendizagem do sujeito. A dissertação de mestrado de Marques (2009), intitulada Utilização pedagógica do jogo - um estudo de caso, da Universidade de Lisboa – Portugal, se propunha a investigar que competências são desenvolvidas por meio da implementação do jogo em sala de aula com uma turma de alunos. Seus sujeitos de pesquisa foram seus próprios alunos do 9º ano de escolaridade e, com eles, ela aplicou vários jogos em duas fases distintas: na primeira fase a autora promoveu alguns jogos do Campeonato Nacional de Jogos Matemáticos – CNJM5 (campeonato de jogos matemáticos que acontece anualmente em Portugal) e, numa segunda fase, a autora promoveu jogos com caráter pedagógico, tendo por base os conteúdos programáticos do 9º ano de escolaridade. Dessa forma, ela trabalhou com vários jogos e pôde abranger diferentes conteúdos, durante todo o ano letivo, tais como: probabilidades, números e álgebra. A autora conclui que o jogo propicia desenvolvimento de raciocínio lógico, destreza manual, noções de sequência, organização de processos de contagem e de acontecimentos aleatórios, equiprováveis e não equiprováveis, procura de padrões de regularidades e generalizações além dos 29 MarinêsYolePoloni ganhos de socialização promovidos por esse tipo de atividade e observados pela autora, tais como: convivência, autonomia e responsabilidade. Tanto para Grando, quanto para Marques, as intervenções feitas pelo professor durante o processo que vai desde a escolha do jogo, sua implementação e a observação dos jogadores em atividade são fundamentais para que ocorra a aprendizagem. Para as autoras, o Professor como mediador de todo esse processo tem o papel de promotor do jogo e de incentivador no cumprimento das regras, tanto do trabalho em grupo, quanto das regras do próprio jogo. Destacamos o trabalho dessas duas autoras por tratarem do uso de jogos no ensino de Matemática. Apesar de ambas terem tido, como sujeitos de pesquisa, alunos do ensino básico, as vantagens e desvantagens do uso de jogos em sala de aula citadas por Grando (2000) nos auxiliaram a desenhar encontros, nos quais os jogos para o ensino de Trigonometria seriam o recurso, focando nas vantagens de sua utilização. A leitura de ambos os trabalhos chamou a nossa atenção para o cuidado que deveríamos ter nas intervenções feitas durante as sessões em que usaríamos o jogo como recurso pedagógico. Quanto ao uso da História da Matemática como recurso para o ensino, a dissertação de Ribeiro (2015): A história das equações nos processos de ensino e aprendizagem da matemática na educação básica, aborda como a História da Matemática pode contribuir para o ensino e aprendizagem dessa ciência na Educação Básica. A autora fundamentou-se especialmente nos estudos de Miguel (1997), quanto às potencialidades pedagógicas da História da Matemática; nos de D‗Ambrosio (1996), no que tange à importância e à motivação do uso da História da Matemática na sala de aula. Para sua pesquisa, ela elaborou e realizou um curso de formação continuada voltada a 16 professores da rede pública de ensino do estado de São Paulo. Seu objetivo era apresentar e discutir as fases de desenvolvimento da álgebra tomando como base as equações algébricas e refletindo junto aos professores sobre o uso da História da Matemática em sala de aula por meio de métodos e procedimentos de problemas históricos. A autora cita e explica detalhadamente os argumentos de Miguel (1997) que apontam as potencialidades pedagógicas do uso da História da Matemática para o ensino e aprendizagem de conceitos matemáticos. Ela conclui que a História da Matemática se mostrou como uma metodologia capaz de promover uma compreensão mais significativa e do 30 MarinêsYolePoloni conteúdo matemático abordado na formação, uma vez que seus dados permitiram-lhe inferir que a experiência formativa realizada contribuiu para o conhecimento do conteúdo oferecendo novas propostas de trabalho, além de incentivar os professores participantes a pesquisarem e a se inteirarem da História da Matemática. Nascimento (2005) em sua dissertação: Uma sequência de ensino para a construção de uma tabela trigonométrica também faz uso do recurso à História da Matemática. Ela elaborou uma sequência de ensino para a construção de uma tabela trigonométrica. A construção da tabela trigonométrica estava baseada em levantamentos históricos dos trabalhos de Ptolomeu e outros matemáticos da Grécia antiga. O objetivo da pesquisa dessa autora era investigar a apropriação do significado das razões trigonométricas no triângulo retângulo por estudantes do 1º ano do Ensino Médio. Seus resultados apontam para uma defasagem dos alunos em Geometria e Álgebra e mostram ainda que um ensino de trigonometria, no triângulo retângulo, que faça uso de atividades diversificadas e situações problematizadoras, que estimulem o pensamento e a investigação pelos alunos, contribuem para que estes construam o significado das razões trigonométricas além de favorecer a argumentação e a modificação de concepções errôneas. Ambas as autoras constatam as potencialidades do uso da História da Matemática como recurso para o ensino, entretanto Ribeiro caracteriza fortemente tais potencialidades. Selecionamos tais trabalhos por tratarem do ensino de Matemática com o uso do recurso História da Matemática. A leitura atenta quanto às potencialidades citadas e detalhadamente explicadas no trabalho de Ribeiro, nos fez pensar em elaborar atividades com o uso de História da Matemática donde pudessem, também, emergir tais potencialidades. Nossa revisão de literatura apontou trabalhos nos quais foram usadas as tecnologias digitais. Dentre eles destacamos a pesquisa de Horta (2012) intitulada: A formação de professores como percurso para o uso das TIC em atividades práticas pelos alunos na sala de aula, na qual a autora concluiu que o debate entre professores é fundamental para o uso das TIC na sala de aula com alunos e que o novo papel do professor, que deixa de ser o elemento central da transmissão de conhecimento, passando a ser elemento facilitador e regulador das aprendizagens realizadas pelos alunos não é um papel de menor importância; ao contrário, revelou-se um papel importante na orientação das 31 MarinêsYolePoloni atividades de aprendizagem uma vez que a tecnologia, por si só, não faz tal papel. A pesquisa de Horta (2012) revelou também que o ambiente colaborativo foi considerado pelos sujeitos de pesquisa como fundamental para o desenvolvimento de atividades inovadoras com as TIC. Além disso, a autora elenca características que uma formação continuada deve ter para que as TIC cheguem aos alunos na sala de aula: (1) a formação tem de promover um ambiente reflexivo e de debate em torno da importância das TIC nos processos de ensino e de aprendizagem; (2) o professor precisa de tempo e de espaço para refletir sobre o papel das TIC no ensino e na aprendizagem (nomeadamente, refletir sobre as suas práticas pedagógicas, relacionando-as com situações específicas de utilização das TIC pelos alunos, em sala de aula, na realização de atividades práticas); (3) o professor deve planejar (em pequenos grupos, com seus pares) as intervenções que serão realizadas na sala de aula; (4) a formação deve preparar o professor para as intervenções, garantindo que este seja competente no uso das TIC a fim de implementá-las em sala de aula; (5) as intervenções devem ser posteriormente relatadas / narradas, para que sirvam de base para reflexões individuais e com seus pares; (6) nas intervenções, devem ser explicitadas as dificuldades de todas as naturezas encontradas pelo professor relacionadas com o contexto ou com o próprio professor; (7) a formação deve contribuir para que cada professor ultrapasse suas dificuldades e transforme ―barreiras em degraus‖ (FREITAS 2004); (8) a formação deve dar lugar à ação e à posterior reflexão sobre os resultados da ação; (9) a formação deve contribuir para aumentar a confiança e a autonomia do professor além de criar oportunidades de promoção da criatividade, da autonomia e da inovação por meio do uso das TIC durante a formação. A pesquisa de Horta (2012) teve importância na elaboração do design inicial de nossa pesquisa que, como estava previsto, teria o uso de tecnologias como um dos recursos da formação. Dando atenção à analise das características de uma formação elencadas por Horta, buscamos, neste trabalho, contemplá-las. Além dessa tese, a dissertação de mestrado de Poloni (2010), da Universidade Bandeirante de São Paulo, intitulada Formação do professor do ensino fundamental –ciclo I: uma investigação com o uso de geometria dinâmica para a (re) construção de conceitos geométricos também trouxe contribuições para 32 MarinêsYolePoloni esta pesquisa. Poloni (2010) tinha como objetivo investigar, num projeto de formação continuada de professores do Ensino Fundamental I, a (re)construção de conceitos geométricos sobre o tema Figuras Planas, utilizando como recurso tecnológico o software Cabri-Géomètre, e as reflexões provenientes dessa (re)construção sobre a prática das professoras participantes. Sua metodologia foi o design-based research e os resultados indicaram que a formação continuada sobre o tema figuras planas subsidiada pelo uso de Geometria Dinâmica em todas as sessões possibilitou a (re)construção de alguns conceitos geométricos e especialmente a compreensão das figuras a partir de suas propriedades. Além disso, os estudos teóricos feitos pelos sujeitos e a articulação com a prática docente foram fundamentais para discussões que desencadearam reflexões a respeito das práticas. Ambas as pesquisas, Horta (2012) e Poloni (2010), tinham professores como sujeitos de pesquisa e utilizaram, durante a formação continuada empreendida, tecnologias digitas. As duas autoras concluem que os professores, durante a formação, devem fazer uso das tecnologias digitais em todas as sessões e ter espaço para trocar ideias e inquietações com seus pares. Esse fato contribuiu para que, no design inicial do presente estudo, o uso de tecnologias digitais estivesse presente em todas as sessões. Nesse design inicial também aparecem outros recursos para o ensino de Trigonometria, mas as tecnologias digitais tiveram um espaço privilegiado, pois por estarem entrando nas escolas, fazem com que cada vez mais professores busquem formações nas quais possam aprender como utilizá-las para a aprendizagem de seus alunos. Dessa forma, nossa preocupação, como formadoras, foi elaborar um curso - que desse ao professor segurança em utilizar tal recurso em suas práticas de sala de aula. Outra pesquisa que foi relevante, para o amadurecimento das ideias as quais deram norte a este estudo, foi a de Orfão (2012) da Universidade Bandeirante de São Paulo, intitulada: Professores de matemática em um grupo de estudos: uma investigação sobre o uso de tecnologia no ensino de funções trigonométricas. Orfão (2012), em seu estudo, teve por objetivo identificar quais são os fatores relevantes para impulsionar o desenvolvimento profissional docente que emergem em um grupo de estudos de professores de Matemática ao investigarem o uso de tecnologia, no caso o software GeoGebra, para o 33 MarinêsYolePoloni ensino de Trigonometria. A análise dos dados recolhidos apontou como fatores relevantes para o desenvolvimento profissional docente características específicas do grupo, tais como, participação voluntária, confiança mútua, objetivos comuns e interesse em buscar alternativas para o ensino de Trigonometria. A pesquisa de Orfão (2012) evidenciou que, no contexto investigado, o estabelecimento de grupos de estudos, envolvendo a parceria universidade-escola foi uma possibilidade viável para impulsionar o desenvolvimento profissional docente e auxiliar na integração dos recursos tecnológicos ao ensino de Trigonometria. Encontramos, em nossa busca, outros autores que, assim como Orfão (2012), fizeram uso do software GeoGebra: Fernandes (2010), da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, intitulado: Estratégias pedagógicas com uso de tecnologias para o ensino de Trigonometria na circunferência; Lopes (2010) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, intitulado: Construção e aplicação de uma sequência didática para o ensino de Trigonometria usando o software GeoGebra; Moreira (2012), da Universidade Federal do Ceará, intitulado: A geometria dinâmica como ferramenta para o ensino de funções trigonométricas em um ambiente virtual de aprendizagem; Neto (2010), da Universidade Federal de Santa Catarina, intitulado: Registros de Representação Semiótica e o Geogebra: um ensaio para o ensino de funções trigonométricas; Oliveira (2010), da Universidade Federal de São Carlos, intitulado: Trigonometria: A mudança da prática docente mediante novos conhecimentos; Pedroso (2012), da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, intitulado: Uma proposta de ensino da Trigonometria com uso do software Geogebra. Após elencar as pesquisas acima, fazemos uma breve descrição de cada uma focando nos objetivos, metodologias e principais conclusões. Iniciamos com Fernandes (2010) cuja pesquisa tinha como objetivo a construção da aprendizagem significativa16 dos conceitos básicos da Trigonometria, especificamente os conceitos seno e cosseno, e sua representação no plano cartesiano. O autor abordou o erro e usou-o como recurso para tal aprendizagem, entre alunos de uma classe de 2º ano do 16 Fernades (2010) utiliza aprendizagem significativa no sentido de Ausubel (1968): A teoria da aprendizagem de Ausubel propõe que os conhecimentos prévios dos alunos sejam valorizados, para que possam construir estruturas mentais utilizando, como meio, mapas conceituais que permitem descobrir e redescobrir outros conhecimentos, caracterizando, assim, uma aprendizagem prazerosa e eficaz. 34 MarinêsYolePoloni Ensino Médio, utilizando, para a construção do significado, mídias como o lápis, régua, transferidor e, posteriormente, a informática com o software GeoGebra. (FERNANDES, 2010,p.23). O autor fez uso de elementos da engenharia didática de Artigue (1996): análises a priori de todas as sessões realizadas destacando as estratégias previamente pensadas e, após a experimentação, o autor fez a análise a posteriori. Das conclusões de seu trabalho, interessa-nos as referentes ao uso do GeoGebra e, quanto a esse quesito, o autor concluiu que a utilização do software GeoGebra foi imprescindível para a aprendizagem significativa, facilitando a construção da circunferência e complementando a estratégia iniciada nos instrumentos estáticos. Continuamos nossa revisão de literatura relatando o estudo de Lopes (2010) cujo objetivo foi analisar as potencialidades e limitações do software GeoGebra no ensino e aprendizagem de Trigonometria. Para tal, a autora elaborou e aplicou um módulo de atividades investigativas em alunos da segunda série do Ensino Médio de uma escola pública na cidade de Natal, RN. A sequência, por ela elaborada, tinha o intuito de introduzir os conceitos básicos da Trigonometria utilizando os recursos do software GeoGebra. Os conteúdos abarcados tratavam da Trigonometria no triângulo retângulo, passando pelo ciclo trigonométrico, e indo até as funções trigonométricas. A autora adotou uma perspectiva investigativa, estabelecendo um diálogo constante entre as investigações no ensino de Matemática e os recursos da TI em sala de aula. Com a finalidade de definir com mais precisão em seus instrumentos de coleta de dados, a autora realizou um ―estudo de referência‖, isto é, uma aplicação preliminar da sequência didática com um grupo de alunosda Licenciatura em Matemática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Dentre as potencialidades apresentadas pelo software no ensino e aprendizagem de Trigonometria, Lopes (2010) destaca: construção, dinamismo, investigação, visualização e argumentação. Segundo a autora, o uso do GeoGebra permite encorajar o processo de descoberta e de autoavaliação dos alunos. Quanto ao papel do professor, a autora frizou que cabe a ele analisar como os alunos entenderam os procedimentos necessários para realizar uma construção. Quanto às dificuldades para a utilização do software GeoGebra na sala de aula, a autora destacou apenas dificuldades estruturais. O próximo trabalho 35 MarinêsYolePoloni que chamou nossa atenção foi o de Moreira (2012) cujo objetivo foi elaborar, aplicar e analisar uma sequência didática para o ensino de funções trigonométricas, utilizando o software GeoGebra para favorecer estratégias didático-pedagógicas de ensino. Moreira procurou fazer uso das tecnologias de forma planejada com objetivos antecipadamente constituídos de forma que o aluno pudesse observar e fazer conjecturas, para assim levantar hipóteses, generalizar e abstrair tais processos, que são importantes para o desenvolvimento do pensamento matemático (MOREIRA, 2012, p. 14). O autor utilizou princípios da engenharia didática de Michele Artigue (1996), na qual foi elaborada uma sequência didática. Sua pesquisa desenvolveu-se em quatro fases distintas: Fase 1 (Pré-teste), Fase 2 (Formação dos alunos), Fase 3 (Experimentação) e Fase 4 (Pós-teste). As observações efetuadas na atividade mostraram a insegurança dos estudantes em face às tarefas que lhes pareciam quase sem sentido, mas estas tarefas foram se tornando, durante o experimento, mais acessíveis. O uso do computador como ferramenta nas escolas permanece como um recurso importante e, também, como um grande desafio para professores e pesquisadores, à medida que passa a ser utilizado como fonte de estudo e de criação de estratégias pedagógicas, para as quais diversas tecnologias podem ser empregadas (MOREIRA, 2012, p. 85). Seguimos nossas leituras com o trabalho de Neto (2010) cujo objetivo, foi apresentar possibilidades de uso do software GeoGebra como ferramenta didática para o estudo das funções seno e cosseno tendo por base a teoria de aprendizagem matemática dos Registros de Representação Semiótica de Duval (NETO, 2010, p. 16). A pesquisa foi dividida em três etapas: (1) um estudo bibliográfico a fim de conhecer as discussões já feitas em torno do tema de pesquisa; (2) elaboração e na experimentação da sequência didática na qual as atividades propostas foram elaboradas a partir dos estudos feitos na primeira etapa e (3) após a experimentação veio a última etapa, que, por meio dos dados levantados, deu-se início ao processo de validação das hipóteses inicias com base no confronto da análise antes e após da aplicação da sequência didática (NETO, 2010, p. 17). Em suas conclusões, Neto (2010), acredita que é possível contornar a dificuldade que existe quanto a manipulação e utilização de abstrações para compreender o comportamento das funções trigonométricas (NETO, 2010, p. 100). O autor frisa que não quer 36 MarinêsYolePoloni levantar uma bandeira de substituição dos meios que já provaram ser capazes de promover o ensino pelo uso de software educativo, mas acredita em que se deve aproveitar o melhor possível as características destes meios que podem se tornar, num dado momento, mais adequado que outros meios mais ―convencionais, ou um oferecer suporte ao outro. Para ele, a infraestrutura é fundamental para a realização das aulas. É preciso ter um laboratório com um número de computadores coerente com o número de alunos (NETO, 2010, p. 101). Outro trabalho que também chamou nossa atenção foi o de Oliveira (2010) cujo objetivo foi avaliar a mudança da prática docente e do ensino de Trigonometria a partir da busca de novos conhecimentos (OLIVEIRA, 2010, p. 130). A autora estruturou algumas atividades para abordar alguns tópicos de Trigonometria, usando metodologias variadas. A primeira atividade abordava o estudo das razões trigonométricas no triângulo retângulo através de manipulação de triângulos semelhantes, coleta de dados, registro em tabelas e confronto dos resultados obtidos com as tábuas trigonométricas. A segunda atividade era um experimento prático com a manipulação de um objeto rústico chamado inclinômetro para a exploração de alturas inacessíveis A terceira atividade confronta a necessidade de usar o radiano como unidade de medida de ângulos e arcos. A transição é explorada através da quantidade de raios que cabem no comprimento da circunferência. A quarta atividade promove a transição das funções trigonométricas do ciclo trigonométrico para o plano por meio da manipulação de materiais concretos como barbante e canudos para a construção do gráfico da função seno. Ainda há o momento da produção de aplicativos, que relaciona a Trigonometria do triângulo retângulo, o ciclo trigonométrico e as funções trigonométricas usando GeoGebra e a tecnologia disponível na sala de aula (OLIVEIRA, 2010, p. 19). Em suas conclusões, Oliveira (2010) descreveu o uso de tecnologia nas aulas como uma contribuição inovadora, que além de mudar o dinamismo, dá um caráter diferenciado por meio do movimento. Para a autora, a tecnologia na educação, quando usada de maneira planejada, é capaz de atingir objetivos esperados na busca de formar um cidadão capaz de raciocinar e habilitado a enfrentar o mercado de trabalho e as oportunidades da vida (OLIVEIRA, 2010, p. 130). Segundo Oliveira (2010), as contribuições para a aplicação da atividade e a 37 MarinêsYolePoloni obtenção de bons resultados dependem de conhecer profundamente o conteúdo trabalhado e buscar diversas informações para fundamentar as ideias e argumentações. As atividades devem ser sempre experimentadas antes de serem propostas (OLIVEIRA, 2010, p. 132). Nossas leituras continuaram com o trabalho de Pedroso (2012) que apresenta uma proposta de ensino da Trigonometria para estudantes do Ensino Médio, baseada na utilização do software GeoGebra. Seu objetivo era avaliar a aprendizagem da Trigonometria propiciada por meio de uma sequência de ensino desenvolvida em um ambiente informatizado e dinâmico. A análise das atividades feitas no GeoGebra e a análise das falas dos alunos baseada na Teoria dos Campos Conceituais, permitiram não só identificar as dificuldades e os erros cometidos, mas também compreender melhor os raciocínios dos alunos frente aos desafios. Desta forma o uso do GeoGebra propiciou ao professor momentos de intervenções adequadas à construção dos conceitos. O uso dos recursos do software foi importante para destacar os elementos que estavam desconsiderando ou relações entre os objetos que não estavam percebendo (PEDROSO, 2012, p. 225). O GeoGebra mostrou-se um programa eficaz como auxílio na elaboração de situações de aprendizagem escolar ricas em possibilidades de construção de conhecimentos. As manipulações das figuras apresentadas para os alunos, bem como as construções realizadas por eles, promoveram dinamismo nas atividades, possibilidades de realização de tentativas, confirmação de hipóteses, observação de relações entre objetos variáveis e fixos (PEDROSO, 2012, p. 228). Estes seis estudos destacados foram importantes para a presente pesquisa, pois tratavam do tema Trigonometria com o uso do software GeoGebra. A partir do estudo dessas pesquisas foi possível elencar as vantagens e desvantagens do uso do GeoGebra em sala de aula. O quadro abaixo resume as vantagens e desvantagens do uso do GeoGebra no ensino. 38 MarinêsYolePoloni Quadro 2: Vantagens e desvantagens do uso do GeoGebra em sala de aula VANTAGENS FERNANDES (2010) LOPES (2010) MOREIRA (2012) NETO Mobiliza conhecimentos matemáticos Permite visualizar com maior facilidade Facilita a construção da circunferência Permite a exploração visual das figuras construídas, o que não é possível com as figuras estáticas feitas com régua e compasso Facilidade do aluno em construir as figuras com o recurso do software Permite que os dados sejam alterados graficamente, mantendo as características da construção Aumenta o poder de argumentação do aluno através do processo de arrastar as figuras pela tela do computador, fazendo os sucessivos testes. O software é encontrado livre para download, e de fácil acesso a qualquer usuário. Os alunos, mesmo não tendo conhecimento do GeoGebra, familiarizaram-se com rapidez e não apresentaram dificuldades em manuseá-lo Aquisição de saberes por parte dos estudantes. A visualização e a experimentação desempenham papel importante nas investigações. Manipulação de objetos abstratos (2010) OLIVEIRA (2010) PEDROSO (2012) Permite realizar várias manipulações ao mesmo tempo. Possibilita a manipulação dinâmica dos diferentes registros de representação semiótica. Promove aperfeiçoamento profissional do docente. Promove mudança de postura dos alunos. Dinamismo e interatividade. DESVANTAGENS Falta de formação de professores Necessidade de laboratórios de informática bem estruturados, tanto quanto à quantidade de equipamentos disponíveis, bem como à existência de verbas para a sua manutenção; Necessidade de cursos de atualização para que os professores se familiarizem com os diferentes tipos de softwares de Matemática disponíveis gratuitamente Falta de conhecimento do sistema operacional instalado nas escolas, o Linux Educacional no caso das escolas públicas do RN. O aluno precisa se envolver com as atividades, caso contrário, ele não observa todos os detalhes disponíveis. È necessário um bom suporte técnico. Em algumas situações, o GeoGebra pode reforçar ideias errôneas. Mudança na relação entre o professor e o aluno Fonte: Cassol V.J.(2012) Por esse levantamento, pudemos perceber que existem vantagens na utilização do software GeoGebra em sala de aula, entretanto são apresentadas algumas desvantagens quais sejam: de infraestrutura, de envolvimento do aluno, de formação dos professores e de fixação de conceitos errôneos. Por outro lado, devemos considerar que tais vantagens e desvantagens foram elencadas por esses pesquisadores levando em conta a sua leitura feita por meio do quadro teórico escolhido por cada um no o desenvolvimento de sua pesquisa. Tais estudos fizeram com que as atividades empreendidas durante a 39 MarinêsYolePoloni formação dos professores, sujeitos desta pesquisa, fossem experimentadas anteriormente por dois professores e três alunos do Ensino Médio que já haviam estudado o tema Trigonometria. Fizeram também com que optássemos pelo uso do GeoGebra em nossa pesquisa tomando os devidos cuidados quanto à mediação para que acontecesse a fixação de ideias corretas pelos sujeitos de pesquisa. A dissertação de Oliveira (2010) nos fez partir do pressuposto de que se pode melhorar o ensino de modo a impulsionar a aprendizagem dos alunos, no conteúdo de Trigonometria, por meio de novos conhecimentos do professor. A ideia de tópicos de Trigonometria com recursos diferenciados surgiu da leitura da dissertação de mestrado de Lobo da Costa (1997), da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, intitulada: Funções seno e cosseno; uma sequência de ensino a partir dos contextos do “mundo experimental” e do computador. A autora elaborou uma sequência de ensino a partir dos contextos do mundo experimental e do computador. No contexto do mundo experimental ela partiu da proposição de um problema e criou três experimentos para dar suporte à resolução, quais sejam: Simulador de alarme óptico, roda com a caneta de laser e pêndulo de areia. O Simulador de alarme óptico foi desenvolvido a partir do mecanismo de rotação de um relógio, o equipamento possibilitava efetuar medições, que relacionavam um ―ponto, com suas projeções nos eixos. A autora utilizou duas fontes de luz que iluminavam um ―ponteiro e, com isso, provocavam sombras em um papel milimetrado, simulando um ―ponto do ciclo trigonométrico em movimento e suas projeções, seno e cosseno. O segundo experimento, roda com caneta a laser, foi concebido com o objetivo de estabelecer uma ligação entre o ciclo trigonométrico e as funções seno e cosseno. O equipamento foi construído em madeira e possuía duas rodas acopladas. Em uma delas foi fixado um disco metálico com um suporte para uma caneta com a ponta de luz a laser. Girando a roda, a caneta a laser projetava luz sobre um anteparo no qual era possível observar o aparecimanto da função cosseno compondo dois movimentos: o circular da roda e um retilíneo do conjunto todo. O terceiro experimento, pêndulo de areia, era um pêndulo preso a uma haste metálica suspensa sobre uma mesa e um rolo de papel do tipo formulário contínuo para computador. Quando o pêndulo se move, forma-se um rastro com a areia sobre o rolo de papel. Os experimentos 40 MarinêsYolePoloni foram concebidos de modo a auxiliar os alunos a explorarem caracteríscticas da situação posta, investigando o tipo de movimento, a periodicidade, etc. Quanto ao mundo do computador, a autora usou os softwares CabriGéomètre II e o Graphmatica for windows. No software Cabri-Géomètre, a autora criou arquivos contendo o círculo trigonométrico e, nele, um ponto móvel P. O aluno, ao movimentar o ponto ao longo do círculo, podia observar as projeções de P sobre os eixos, associando cada arco ao seno e ao cosseno correspondente. No software Graphmática, ela procurou viabilizar a exploração do gráfico das funções a partir de suas representações algébricas. Lobo da Costa (1997) partiu do pressuposto de que se pode ensinar as funções trigonométricas de maneira significativa e trabalhou este tema com dois grupos de alunos sendo que para um deles, o assunto foi iniciado por atividades no computador e a continuidade foi com manipulações no que a autora denominou de ―mundo experimental‖ e, para o outro grupo, a metodologia foi invertida. O objetivo era identificar qual a ordem de introdução, por contextos, que se apresentaria mais eficaz para a aprendizagem. Para isso, foram aplicados três testes escritos: o primeiro antes de iniciar a atividade, o segundo ao término das atividades de um dos contextos e o último ao final do estudo. As análises foram feitas sob os seguintes pontos de vista: desempenho dos grupos e dos sujeitos nos testes, taxa de variação de acertos por grupo, análise dos testes por objetivo, desempenho dos grupos nos itens, sua taxa de variação e análise dos erros e procedimentos. Nas conclusões desse trabalho, Lobo da Costa observou que, para os dois grupos, foi possível fazer o jogo de quadros – do geométrico para o funcional – possibilitando ainda a utilização de múltiplas representações das funções e a ligação entre os diversos registros – algébrico, numérico e gráfico. As análises da autora apontaram um crescimento constante na aprendizagem de ambos os grupos. A pesquisa de Lobo da Costa contribuiu para que neste estudo fossem programadas atividades envolvendo tanto atividades inspiradas no ―mundo experimental‖ quanto no mundo do computador. O objetivo do trabalho de Weber (2005), que gerou o artigo Students‟ Understanding of Trigonometric Functions era a buscar entender a compreensão dos alunos a respeito dos objetos matemáticos por meio de cálculos. Por exemplo, a compreensão do seno pode se dar pelo cálculo do 41 MarinêsYolePoloni valor do seno de alguns ângulos quando observadas suas projeções no círculo trigonométrico. O autor também usou dois grupos de estudantes. O primeiro grupo, de 31 alunos, frequentou um curso trigonometria em uma universidade regional no sul dos Estados Unidos. O professor desta turma tinha 30 anos de experiência na universidade e não estava envolvido no estudo. Por meio de entrevista, o professor alegou que ele ministrou o curso usando "métodos tradicionais" e seguindo o livro didático linearmente. O segundo grupo de 40 estudantes estava matriculado em uma seção separada de trigonometria na mesma faculdade e no mesmo período de tempo. Quem ministrou as aulas foi o próprio autor usando a seguinte metodologia: O estudante primeiro aprendia a fazer uma operação como um procedimento ou como um algoritmo de passoa-passo. Nesta fase, o procedimento é altamente mecânico e pode ser relativamente insignificante para o aluno. Se posteriormente é dada, ao aluno, a oportunidade de refletir a respeito do procedimento ele pode vê-lo como um método significativo concebido para realizar um objetivo matemático particular. Um estudante que compreende uma operação como um processo pode começar a antecipar seus resultados sem aplicação de cada dos seus passos. Ele também pode raciocinar sobre as propriedades que o processo deve ter. A instrução experimental de Weber foi com base nessa trajetória de aprendizado e foram seguidos os seguintes procedimentos: • seno e cosseno usando o modelo de círculo unitário no computador; • tangentes usando um gráfico cartesiano no computador; • senos, cossenos e tangentes usando triângulos retângulos no computador ; • senos, cossenos e tangentes utilizando ângulos de referência (baseados no círculo trigonométrico ) ; e • representar graficamente as funções de seno, cosseno, tangente. Weber (2005) observou uma melhor compreensão em estudantes quando foram submetidos a uma instrução sob o prisma de processo–objeto. A conclusão sobre essa compreensão foi com base na observação dos dois grupos, descritos acima. Nossas leituras chegaram ao estudo qualitativo exploratório da tese de doutoramento de Quintaneiro (2013), da Universidade Anhanguera de São Paulo, intitulado: Corporeidade e gráficos cartesianos: a variável tempo em fenômenos periódicos. O autor buscou investigar e analisar a evolução do discurso matemático de alunos do Ensino Médio interagindo num ambiente, 42 MarinêsYolePoloni quando discutiam a respeito de gráficos de fenômenos periódicos. O ambiente, que recebeu o nome de Contexto Interativo de Aprendizagem era composto pelas tarefas, tecnologias digitais e as interações entre os participantes do mesmo. Sua investigação privilegiou os diálogos nesse ambiente. As tarefas e o desenvolvimento e uso das tecnologias foram pensadas a partir das hipóteses do autor acerca da importância dos discursos e de experiências sensório motoras de acordo com a Teoria da Cognição Corporificada e o Modelo da Estratégia Argumentativa; dentro de uma perspectiva de que mente e corpo são indissociáveis. A metodologia adotada foi Design Research que permitiu testar hipóteses e fazer modificações durante o andamento de sua pesquisa. Seus resultados indicaram que os estudantes levantaram várias propriedades sobre a natureza dos gráficos envolvendo fenômenos periódicos. Os alunos participaram ativamente do ambiente no qual o debate foi inicialmente provocado pelo pesquisador partindo de possibilidades de explorações corpóreas com applets e calculadoras com sensores de movimento. Os resultados sugerem que o professor apresente aos seus alunos tarefas provocativas que levem o grupo a discutir sobre a variável tempo e sobre a decomposição de movimentos circulares . 43 MarinêsYolePoloni Capítulo II 2. Fundamentação teórica Nesse capítulo, apresentamos os construtos teóricos que embasam as análises desta pesquisa. Para osaspectos relacionados aos conhecimentos necessários para a docência de forma a compreender como são desenvolvidos e apresentados, buscamos suporte teórico em Shulman (1986; 1987), Mishra e Koehler (2006),Ball, Thames and Phelps (2008), e Koehler e Mishra (2009). Além dos conhecimentos mobilizados pelos professores, suscitamos reflexões acerca do processo de ampliação de conhecimentos profissionais feita pelos participantes, sujeitos deste estudo. Na sequência, para subsidiar a metodologia do estudo, optamos pelo Design-Based Research, na perspectiva de Cobb (2001). 2.1 Formação continuada Segundo Fiorentini et al(2001), existe uma crescente tendência das pesquisas a respeito do conhecimento profissional docente na formação de professores. Segundo o autor, na década de 60, as pesquisas valorizavam quase que exclusivamente o conhecimento específico do professor sobre a disciplina que ensina. Já na década de 70, houve uma maior valorização dos aspectos didático-metodológicos passando, para um segundo plano, o domínio dos conteúdos. Os anos 80 foram dominados pela dimensão sociopolítica e ideológica da prática pedagógica e os anos 90 foram marcados pela busca de novos enfoques para a compreensão da prática docente e dos conhecimentos dos professores. Segundo o autor, tais enfoques ainda são pouco valorizados nas pesquisas e programas de formação de professores. Nas décadas de 70 e 80, segundo Fiorentini e Nacarato (2005), os cursos de formação continuada de professores recebiam o nome de ―reciclagem‖ e eram tratados como treinamento, aperfeiçoamento de professor com técnicas e metodologias de ensino de matemática.Nessa época, acreditava-se que os professores, com o tempo, ficavam defasados tanto em 44 MarinêsYolePoloni conteúdos quanto em metodologias e não eram capazes de produzir novos conhecimentos, por si mesmos, nem de se atualizar a partir de suas próprias práticas. Dessa forma, eles necessitavam dos conhecimentos produzidos por especialistas para melhorarem seu conhecimento profissional. Nos anos 90, estudos acerca do pensamento do professor, produziram como resultados: (i) os professores também produzem, a partir de sua prática, conhecimentos profissionais relevantes e (ii) os cursos sob o modelo da racionalidade técnica17 pouco acrescentavam ao docente em sua prática de sala de aula. Pelo documento intitulado ―Referências para a formação de Professores‖, podemos constatar que o Ministério da Educação (MEC) tem se preocupado com a questão da melhoria da qualidade da educação brasileira. Esse documento afirma que tal melhoria depende, em grande parte da melhoria do trabalho do professor. (BRASIL, 2002, p. 6). Em relação às questões da sociedade brasileira, esse documento afirma que: A realidade brasileira, complexa e heterogênea, não permite que a formação de professores seja compreendida como um processo linear, simples e único. Por um lado, dada a grande diversidade cultural característica de nosso país, as peculiaridades regionais e as especificidades das populações e grupos atendidos pela escola é necessário que se construam diferentes caminhos para elevar a qualidade da educação. Por outro lado, demandas de formação apresentam diferenças regionais substanciais: há lugares em que um número considerável de profissionais continua sendo habilitado sem que haja vagas correspondentes no mercado de trabalho; em outros lugares, ao contrário, pela ausência de profissionais habilitados, muitas pessoas precisam assumir a função sem ter formação específica (BRASIL, 2002, p. 16-17). Ou seja, as questões estruturais, econômicas e sociais do nosso país são diversas e, dessa forma, não permitem que a formação de professores seja um processo simples, linear e homogêneo. Como consequência da insuficiente formação continuada de professores e da distância do que seria desejável, existe um grande número desses profissionais oriundos de cursos de licenciatura em Matemática que têm 17 Segundo Fiorentini (1995), a formação tecnicista parte do pressuposto que a matemática consiste basicamente no desenvolvimento de habilidades , na fixação de conceitos estimulados por atividades que facilitem a memorização dos fatos e exercícios operantes para desenvolver habilidades e atitudes computacionais e manipulativas, capacitando o aluno a resolução de exercícios ou de problemas padrões. 45 MarinêsYolePoloni práticas pedagógicas que não se adéquam às demandas da sociedade moderna. Os PCN, em relação a esse fato, preconizam que: Parte dos problemas referentes ao ensino de Matemática estão relacionadas ao processo de formação do magistério, tanto em relação à formação inicial como à formação continuada. Decorrente dos problemas da formação de professores, as práticas na sala de aula tomam por base os livros didáticos, que, infelizmente, são muitas vezes de qualidade insatisfatória (BRASIL, 1997, p.24). Para Pietropaolo (2002, p. 34), ―Discutir a formação de professores de Matemática pressupõe, certamente, discutir também os currículos de Matemática prescritos para a escola básica‖.Concordamos com o autor quando diz que: A comunidade de educadores de matemática parece concordar sobre a necessidade da articulação nas discussões sobre a ―formação de professores‖ e a ―Matemática na estrutura curricular‖. [...] pudemos verificar um consenso: os PCN traduziriam as aspirações de grande maioria de educadores matemáticos brasileiros, sobre as questões de ensino-aprendizagem de Matemática e, sobretudo, constituíram um importante referencial para a formação de docentes (PIETROPAOLO, 2002, p. 34). Dessa forma entendemos ser necessário que o professor se aproprie dos conhecimentos que envolvam o conteúdo de Matemática além de refletir a respeito de sua prática pedagógica. Discussões a respeito dessas questões têm recebido prioridade nos últimos anos como podemos constatar em, Brasil (2002): Profissionais da educação e de muitos outros setores da sociedade vêm colocando em discussão a concepção de educação, a função da escola,a relação entre conhecimento escolar e a vida social e cultural – e, portanto, o trabalho profissional de professor. Ao mesmo tempo em que se propõe uma nova educação escolar, um novo papel de professor está sendo gestado a partir de novas práticas pedagógicas, da atuação da categoria e da demanda social (BRASIL, 2002, p. 16). Dessa forma, os cursos de formação continuada de professores devem considerar a atuação do professor na formação do raciocínio dedutivo do aluno para que este possa aplicar seus conhecimentos tanto na resolução de problemas de seu cotidiano quanto na construção de novos conhecimentos em outras ciências. O MEC se manifesta a favor da reconstrução de práticas pedagógicas pelos professores: 46 MarinêsYolePoloni Entretanto, apesar do empenho de muitos e do avanço das experiências já realizadas, há uma enorme distância – e não apenas no Brasil – entre o conhecimento e a atuação da maioria dos professores em exercício e as novas concepções de trabalho do professor que esses movimentos vêm produzindo. Trata-se, portanto, não apenas de realizar melhor a formação, mas de realizá-la de uma maneira diferente. Tais mudanças exigem, dentre outras questões, que os professores reconstruam suas práticas e, para isso, é preciso ―construir pontes‖ entre a realidade de seu trabalho e o que se tem como meta (BRASIL, 2002, p. 16). Dessa forma, entendemos que o professor, por meio de cursos de formação continuada, deve reconstruir suas práticas a fim de melhorar a qualidade do ensino oferecido. Em outras palavras, o que se espera do professor é que ele esteja aberto a novas práticas e que seja capaz de harmonizar o conteúdo que ensina com metodologias inovadoras, refletindo, permanentemente, a respeito dos resultados obtidos. Pensando dessa forma, para que existam profissionais com as características do ―professor total‖18 (Fullan e Hargreaves, 2000) e que tenham também os conhecimentos elencados por Shulman (1986) em sua Knowledge Based Theory, entende-se a necessidade de existirem programas de formação continuada constantes em que os professores estejam realmente envolvidos, ou seja, programas colaborativos nos quais os participantes sejam, ao mesmo tempo, professores, alunos e pesquisadores da suas práticas para que, por meio da reflexão, adquiram mais confiança para exercerem sua profissão. Percebe-se também que a ideia deformação ainda está muito presa ao ―frequentar cursos‖, porém, segundo Ponte (1998), o desenvolvimento profissional ocorre por meio de múltiplas formas, incluindo cursos, mas também atividades como projetos, trocas de experiências, leituras, reflexões, entre outras: Na formação o movimento é essencialmente de fora para dentro, cabendo ao professor assimilar os conhecimentos e a informação que lhe são transmitidos, enquanto que no desenvolvimento profissional temos um movimento de dentro para fora, cabendo ao professor as decisões fundamentais relativamente às questões que quer 18 Os professores totais não são professores perfeitos Os professores estão tambéminteressados em manter a saúde e em controlar seu estresse. Estão interessados em não se desgastar e em proporcionar a si mesmos espaços para respirar, de modo a recuperar-se, dando aos alunos atividades que realizem sentados e que sejam rotineiras, por exemplo. A maioria dos professores reconhece a importância de envolverem ativamente os alunos em sua aprendizagem, mas também enxergam a necessidade de acalmar esses alunos com trabalhos mais tranquilos, caso se entusiasmem demais com alguma lição ou atividade (FULLAN & HARGREAVES, 2000, p. 50) 47 MarinêsYolePoloni considerar, aos projetos que quer empreender e ao modo como os quer executar (Ponte, 1998, p.2). Assim espera-se que o professor, ao longo de sua carreira, seja protagonista de sua formação e de seu desenvolvimento profissional. Como uma formação continuada também inclui cursos de formação, vale ressaltar que nela, deve-se promover a articulação com a prática de sala de aula além do espaço para reflexão em grupo com embasamento teórico (Poloni, 2010). Tais discussões e trocas de experiências podem levar ao aperfeiçoamento das práticas educativas e a uma aproximação maior do profissional com o ―professor total‖ (Fullan & Hargreaves, 2000). Segundo Imbernón (2009, p. 49), a formação continuada, deve ―fomentar o desenvolvimento pessoal, profissional e institucional do professorado, potencializando um trabalho colaborativo para mudar a prática‖. Para esse autor, as condições para que a formação continuada possa colaborar verdadeiramente para o desenvolvimento profissional do professor são: existência de reflexão sobre a prática em um contexto determinado e uma maior autonomia na formação com a intervenção direta dos professores. Dessa forma, uma formação continuada deve organizar-se de modo a perpassar por uma compreensão do currículo, das grandes mudanças do contexto social, da rápida implantação de novas tecnologias da informação, da integração escolar de crianças diferentes, da forma de organização das instituições escolares, do respeito ao próximo e do fenômeno intercultural. (IMBERNÓN, 2010, p.48) Todas essas características vão ao encontro das ideias que Shulman (1986) apresentou em sua teoria e também do conceito de ―professor total‖ de Fullan e Hargreaves (2000). Para Imbernón (2010, p.49) uma formação continuada deve centrar-se em cinco grandes linhas quais sejam: 1. A reflexão prático-teórica sobre a própria prática, mediante uma análise da realidade educacional e social de seu país, sua compreensão, interpretação e intervenção sobre a mesma realidade. A capacidade dos professores de gerar conhecimento pedagógicopor meio da análise da prática educativa. 2. A troca de experiências, escolares, de vida, etc. e a reflexão entre indivíduos iguais para possibilitar a atualização em todos os campos de intervenção educacional e aumentara comunicação entre os professores. 3. A união da formação a um projeto de trabalho, e não ao contrário (primeiro realizar a formação e depois um projeto). 48 MarinêsYolePoloni 4. A formação como arma crítica contra práticas laborais como a hierarquia, o sexismo, a proletarização, o individualismo e etc., e contra práticas sociais, como a exclusão e a intolerância. 5. O desenvolvimento profissional da instituição educacional mediante o trabalho colaborativo, reconhecendo que a escola está constituída por todos e coincidimos na intenção de transformar essa prática. Possibilitara passagem da experiência de inovação isolada e celular para a inovação institucional. Dessa forma, na profissão docente, o professor necessita mobilizar uma gama de conhecimentos a fim de planejar, desenvolver e avaliar suas ações pedagógicas. Trata-se de um contexto de atuação, reflexão e investigação das próprias práticas. Os estudos a respeito do professor, no tocante ao conhecimento profissional, sua formação e seu desenvolvimento mostram que o papel profissional é de grande complexidade, uma vez que, novas práticas de ensino constantemente estão sendo utilizadas em todo o mundo a fim de melhorar os processos de ensino e de aprendizagem. Para a formação que empreendemos nessa pesquisa, procuramos atender aos quatro primeiros princípios de Imbernón (2010) citados acima. O quinto princípio diz respeito ao desenvolvimento profissional da instituição educacional como um todo, num trabalho colaborativo. Não nos ativemos nele, pois o foco de nossa pesquisa é o professor e não a instituição de ensino. 2.2Conhecimento profissional docente Nos dias atuais, existe a preocupação de que o ensino esteja voltado para a construção da cidadania. Espera-se do ensino um enfoque relacionado ao aprender a conhecer, aprender a fazer, aprender a conviver e aprender a ser que são asnecessidades apresentadas pelo mundo atual. Da formação inicial de professores de Matemática espera-se o papel de, além de formar um professor para ensinar Matemática, formar também um indivíduo que assuma a postura de um profissional crítico, criativo e dinâmico.Nesse sentido, os professores necessitam de uma base de conhecimentos para servir como alicerces nas tomadas de decisões e na realização do seu trabalho de ensinar. Essa base de conhecimentos é constituída por um conjunto de compreensões, 49 MarinêsYolePoloni conhecimentos, habilidades e disposições necessárias para atuação efetiva em situações específicas de ensino e de aprendizagem. Para a construção dessa base de conhecimentos, vários pesquisadores como Shulman (1986), Mishra e Koehler (2006) e Ball, Thames & Phelps (2008) propuseram modelos para explicar suas posições sobre os conhecimentos pedagógicos e tecnológicos necessários ao conteúdo específico. Entretanto,nenhuma formação inicial, por melhor que seja, pode dar conta de formar o ―professor total‖,no sentido de Fullan e Hargreaves (2000), no curto espaço de tempo de que se dispõe. Além disso, muitos saberes do professor, advêm da prática pedagógica (Tardif, 2002) e não podem ser aprendidos nos bancos escolares com aulas basicamente teóricas e uma experiência restrita da docência no Estágio Supervisionado. Dessa forma, para que o ensino esteja focado no aprender a conhecer, aprender a fazer, aprender a conviver e aprender a ser, a formação continuada tem-se mostrado como uma necessidade para a melhoria da educação no país. Assim, compreende-se a formação continuada do professor de Matemática como uma necessidade da sociedade, uma vez que se deseja um ―professor total‖ numa ―escola total‖ 19 (Fullan & Hargreaves, 2000).Desejar um ―professor total‖ numa ―escola total‖ significa desejar um professor com suascrenças, objetivos e valores; o professor como pessoa, com as suas particularidades; o contexto no qual o professor trabalha; e as relações de trabalho que o professor tem com os seus colegasdentro e fora da escola. A escola, que é o lócus de trabalho do professor, deve ser um ambiente no qual as pessoas se desenvolvam a partir da interação cooperativa com todas as pessoas que a frequentam. Ressaltamos, além das características do ―professor total‖ elencadas por Fullan& Hargreaves (2000),ser necessário considerar que esse profissional utiliza, em seu trabalhodocente, os conhecimentosdetalhados nas páginas dedicadas às contribuições dos autores do nosso aporte teórico.Vale dizer quetais conhecimentos são essenciaispara a atuação em sala de aula, apesar da complexidade dos diversos fatores que envolvem o exercício daprofissão docente. 19 Segundo Fullan & Hargreaves (2000), escola total é o conceito de escola na qual as pessoas não se desenvolvem em isolamento. O desenvolvimento ocorre na interação com outros indivíduos os quais podem exercer influência positiva ou negativa. 50 MarinêsYolePoloni Um dos pioneiros na pesquisa sobre o conhecimento profissional foi Shulman dado que,emseus estudos da década de 80, constatou, na área da formação docente, não haver muitas pesquisas sobre o conhecimento do professor. O que havia, nessa época, era uma quantidade significativa de pesquisas versando predominantemente a respeito da prática docente, estudando o ato de ensinar ou como os alunos aprendiam. Com os olhos voltados para professor, Shulman (1986) desenvolveu uma teoria, denominada Knowledge Base Theory – teoria da base de conhecimentos - focada nos diversos conhecimentos desse profissional que para exercer sua profissão, deve não só saber o conteúdo a ser ensinado, mas também qual a melhor forma de ensinar tal conteúdo. Tais conhecimentos se transformam com o passar do tempo e com a introdução das novas tecnologias na escola, novas demandas da sociedade e etc. Dessa forma, assim como Ponte (1998), entendemos que o professor, para o exercício da sua atividade, tem seu conhecimento profissional num movimento constante de construção e reconstrução que ocorre durante toda a sua carreira docente. Esse movimento de construção e reconstrução acompanha a evolução dos costumes, crenças, concepções e tecnologias posto que se fazem presentes na sociedade na qual este professor atua. O conhecimento profissional dos professores para o ensino tem sido tema de muitas pesquisas. Existe um consenso de que os estudos a respeito da formação de professores têm assumido um grau de relevância cada vez maior nos últimos anos. Há pesquisas, como as de Ponte (1998), Garcia (1999) dentre outros, focadas nos conhecimentos que os professores têm do conteúdo, do currículo, das teorias de aprendizagem, do instrucional, do que esses professoresconhecem a respeito de seu aluno e do que eles entendem a respeito da relação estabelecida entre teoria e prática para o desenvolvimento de práticas de ensino. Dentre esses estudiosos, não poderíamos nos esquecer de Dewey (1933), visto que contribuiu muito positivamente a favor do ensino como uma atividade prática, uma vez que seu princípio pedagógico era aprender mediante ação e sua proposta era de formar um professor reflexivo com habilidade de busca e investigação. Quanto aos conhecimentos necessários ao professor para ensinar, escolhemos como eixo principal as pesquisas desenvolvidas por Shulman 51 MarinêsYolePoloni (1986, 1987) e estudos os quais se desenvolveram a partir dele:Mishra e Koehler (2006) e Ball, D.L.; Thames, M.H.&Phelps, G.(2008)que, voltamos a repetir, escolhemos como parâmetros para a análise dos resultados obtidos ao longo de nosso estudo. 2.2.1 Contribuições de Shulman: o conhecimento pedagógico do conteúdo (PCK) Na década de 60, as pesquisas a respeito da formação de professores eram voltadas, basicamente,para os conhecimentos que os professores deveriam ter a respeito de sua disciplina. Posteriormente, o foco deixou de ser ―o que ensinar‖ para ser o ―como ensinar‖. Shulman (1986) foi um dos primeiros pesquisadores dos conhecimentos docentes.A partir do que chamou de missing paradigm (paradigma perdido)20, Shulman analisou as questões relacionadas com a maneira como os professores transformam em ensino os conteúdos específicos que dominam. Em suas investigações a respeito de como estudantes21 aprendem a ensinar, Shulman (1986) concentrou sua atenção sobre os tipos de habilidades e conhecimentos necessários para o ensino, identificando categorias de uma base de conhecimentos necessária para fundamentar a compreensão do conteúdo pelos professores, a fim de promover uma adequada compreensão também por parte dos alunos. Suas pesquisas levaram-no a desenvolver, em 1987,uma teoria denominada por ele de knowledge base theory. Tal teoriaversa a respeito da base de conhecimentos que um professor deve articular para promover o ensino e a aprendizagem de seus alunos. Shulman (1986) divide o conhecimento docente em categorias: 20 21 (i) conhecimentoespecífico do conteúdo a ser ensinado; (ii) conhecimento pedagógico geral; (iii) conhecimento do currículo a ser trabalhado; (iv) conhecimento pedagógico do conteúdo disciplinar; (v) conhecimento dos alunos e de suas características cognitivas; Tradução da autora. Os estudos de Shulman (1986) aqui referidos envolveram professores iniciantes de disciplinas distintas: Inglês, Biologia, Matemática e Estudos Sociais. 52 MarinêsYolePoloni (vi) conhecimento dos contextos educacionais; (vii) conhecimento dos fins, propósitos e valores educacionais. Essas categorias foram reagrupadas,pelo autor, da seguinte forma: conhecimento específico do conteúdo – conteúdo – subjectmattercontentknowledge conhecimento pedagógico do pedagogicalcontentknowledge conhecimento curricular - curricular knowledge Para Shulman (1986), a base de conhecimento que um professor necessita para ensinar, refere-se a um corpo de conhecimento profissional que possa guiar o profissional em suas decisões quanto ao conteúdo a ser ensinado e à forma de ensinar, abrangendo o conhecimento pedagógico da disciplina. Nesse modelo, Shulman (1986) entende que estas vertentes referem-se à organização do conhecimento na mente do professor, porém exigem, por parte desse profissional, a compreensão das estruturas em que se organizam os princípios da disciplina. O autor enfatiza ser necessário que o professor conheça, não apenas os procedimentos do conteúdo, mas saber justificá-los e, além disso, ter um olhar global sobre o currículo a ponto de ser capaz de extrair os conteúdos centrais da disciplina. Esses fatores são, para ele, primordiais no exercício da função de professor. Shulman (1986) entende o (i) conhecimento específico do conteúdo – subjectmattercontentknowledge - como o conhecimento do conteúdo da disciplina e sua organização. O autor considera importante, para o professor, compreender a disciplina que vai ensinar a partir de diferentes perspectivas, além de estabelecer relações entre vários tópicos do conteúdo disciplinar e entre sua disciplina e outras áreas do conhecimento. Para o autor, o conhecimento específico do conteúdo engloba também o conhecimento para ensinar, ou seja, o aquele relativo aos significados dos conteúdos e os diversos modos de organizá-los na mente do professor. Oconhecimento específicodo conteúdo requer não apenas um saber do conteúdo por parte do professor; mas, além disso, uma compreensão das estruturas da disciplina que 53 MarinêsYolePoloni develecionar. Segundo Shulman (1986), ...os professores devem não apenas ser capazes de definir para os estudantes as verdades aceitas em um domínio. Eles devem também ser capazes de explicar por que uma proposição particular é considerada justificada, porque vale à pena conhecer, e como se relaciona com outras proposições, tanto no âmbito da disciplina ou fora dela, tanto na teoria quanto na prática.22 (tradução da autora) Esse excerto evidencia a importância do conhecimento específico do conteúdo para subsidiar o ensino. Assim sendo, no caso do conteúdo Trigonometria, ao se ensinar as razões trigonométricas no triângulo retângulo, é interessante que o professor conheça e dê foco ao cálculo de distâncias inacessíveis,a fim de que ele possa justificar para seus alunos o porquê desse conhecimento. ParaShulman (1986), os professores necessitam ter um conhecimento do conteúdo que não seja apenas intuitivo. Para o autor, conhecer bem o conteúdo significa conhecê-lo em profundidade, tê-lo mentalmente organizado, com informações atualizadas, conhecimento de diversos pontos de vista inclusive das consequências sociais que esse conhecimento pode produzir. Para auxiliar a aprendizagem de seus alunos, os professores devem compreender formas diferenciadas de representar o conteúdo e de transformálo considerando também suas aplicabilidades, tanto no domínio interno quanto em outros contextos, e os propósitos de ensino.No caso do ensino de Trigonometria, o professor precisa ter conhecimento de que o estudo das funções trigonométricas e sua representação gráfica podem ser relacionados aos movimentos periódicos de um pêndulo, por exemplo. O conhecimento do conteúdo específico é necessário para que o professor possa exercer sua função, entretanto só esse conhecimento não é suficiente para que o conteúdo seja ensinado e aprendido, pelos alunos, com sucesso. Assim, Shulman (1986), define o conhecimento pedagógico geral – pedagogical contet knowledge - como aquele conhecimento ―[...] que leva em conta especialmente os princípios e estratégias de manejo e organização da 22 …Teachers must not only be capable of defining for students the accepted truths in a domain. They must also be able to explain why a particular proposition is deemed warranted, why it is worth knowing, and how it relates to other propositions, both within the discipline and without, both in theory and in practice.(p.9) 54 MarinêsYolePoloni aula que vão além do conteúdo abordado23” (tradução livre da autora). Para o autor,esse conhecimento incorpora a visão que o professor tem do conhecimento da disciplina como conhecimento a ser ensinado, suas concepções e crenças incluindo ainda as diversas formas de apresentar e abordar o conteúdo a fim de torná-lo compreensível para os alunos. Em relação ao ensino de Trigonometria, por exemplo, muitos professoresfazem uso de tabelas de fórmulas e fichas para auxiliar a memorização a ser feita pelo aluno, acreditando ser uma metodologia eficiente para que o estudante resolva os problemas que lhe serão apresentados em avaliações. Entretanto, é fundamental auxiliar o estudante a dar significado aos conceitos e saber justificar procedimentos e afirmações, nesse sentido, é importante também auxiliar o aluno a demonstrar as fórmulas que comumente são utilizadas nas resoluções de problemas de Trigonometria eelaborar, para os estudantes, roteiros a fim de fazê-los utilizaremsoftwares de geometria dinâmica. Além disso, ensinar o aprendiz a fazer construções geométricas com papel, lápis, compasso e outros tantos materiais didáticos pode auxiliar na compreensão dos conceitos que estão sendo abordados. Para Shulman (1986), o conhecimento pedagógico geral é um conjunto de conhecimentos que caracterizam o professor, pois incluem aspectos de racionalidade técnica24 associados à capacidade de improvisação, julgamento e intuição. Desta forma, entende-se ser esse conhecimento que caracteriza o professor, pois exibe a sua visão do conteúdo, suas formas de representá-lo a fim de torná-lo compreensível para os outros. Inclui também sua intuição ao perceber que determinada representação do conteúdo foi mais eficiente ou menos eficiente para o objetivo esperado, ou seja, a compreensão do outro. Em outras palavras, esse conhecimento, a depender da característica do professor, pode facilitar a aprendizagem de conteúdos pelos alunos. Segundo Garcia (1992), deve-se pensar em formas mais apropriadas de representações do conteúdo para cada grupo dealunos e em cada contexto. Não se pode ensinar, por exemplo, funções trigonométricas, nos dias atuais, da mesma forma que se ensinava há trinta anos. Hoje, existem softwares de geometria 23 Conocimiento didáctico general, teniendo en cuenta especialmente aquellos principios y estratégias generales de manejo y organización de la clase que trascienden el ámbito de la asignatura. (p.11) 24 A racionalidade técnica é compreendida como um conjunto de princípios gerais e conhecimentos científicos para um ensino onde a prática é entendida como a aplicação da teoria e técnicas científicas. 55 MarinêsYolePoloni dinâmica que podem fazer o aluno estabelecer relações entre os gráficos de diversas funções em poucos minutos, enquanto que, há trinta anos, o aluno construía cada gráfico, geralmente plotando pontos. Essa metodologia demandava um tempo bem maior, o que inviabilizava o estudo, pelo aluno, de várias funções de modo poder estabelecer comparações e perceber, por exemplo, o que as constantes a, b, c e wfaziam variar o gráfico dafunção y = a+ b.sen(wx + c). Segundo Shulman (1986), o professor deve conhecer bem seus alunos, suas diferenças culturais e sociais e, dessa forma, procurar modelos de ensino diferentes a fim de atingir a todos. O autor já apontava quecabe ao professor conhecer,não só o conteúdo que ensina, mas também as várias representações do mesmo de forma a proporcionar aprendizagem a seus alunos. “(...) Eles devem ter dois tipos de conhecimento da matéria: conhecimento da área tanto em seus aspectos genéricos quanto em suas especificidades e conhecimento de como ajudar seus estudantes a entender a matéria”. (Wilson; Shulman; Richert, 1987, p. 109). Para o Shulman (1986), o conhecimento do conteúdo da disciplina que ensina não é suficiente para o professor obter sucesso na sua tarefa de ensinar. O autor entende que o professor deve ser detentor de um conhecimento mesclado tanto pelo que ele denominou de ―conhecimento específico do conteúdo‖ quanto pelo que foi caracterizado por ele como ―conhecimento pedagógico geral‖. A esse amálgma, o autor deu o nome de ―conhecimento pedagógico do conteúdo‖. Para Shulman (1986), o (ii) conhecimento pedagógico do conteúdo – pedagogicalcontentknowledge– envolve não apenas o conhecimento do objeto, mas o conhecimento de como fazê-lo compreensível ao entendimento de seus alunos. Engloba as diversas formas de representar esse objeto seja por forma de esquemas ilustrações, demonstrações, exemplos, decidindo qual deles utilizar e o momento mais adequado para fazê-lo. [...] as formas mais usuais de representar as ideias, as mais poderosas analogias, ilustrações, exemplos, explicações, e demonstrações – em uma palavra, os caminhos de representar e 56 MarinêsYolePoloni formular um assunto para fazê-lo compreensível para os outros. 25 (tradução da autora) O autor defende que esse tipo de conhecimento é exclusivo dos professores e os distinguede outros profissionais que também fazem uso das ferramentas da Matemática. Para o autor, é um conjunto de conhecimentos e capacidades asquais caracterizam o professor como tal. Elas incluem aspectos de racionalidade técnica associados à capacidade de improvisação, julgamento e intuição, além de um processo de raciocínio e ação pedagógica,que permite aos professores recorrer a seus conhecimentos do conteúdo,a fim de ensinar um tópico e elaborar planos de ação diante de situações pedagógicas não previstas. As decisões de um professor vêm de um processo contínuo de investigação, além de estarem também pautadas na experiência docente. Cabe a ele fazer uso de estratégias de ensino variadas a fim de propiciar a organização desses conceitos para a aprendizagem de seus alunos. No caso da Trigonometria, por exemplo, o conceito de radiano pode ser ensinado com diferentes estratégias que vão desde a utilização de compasso e barbante até a definição formal encontrada nos livros didáticos. O conhecimento pedagógico do conteúdo é aprendido pelo professor no decorrer do exercício de sua profissão e vai sendo ampliado e aprimorado constantemente. Para Shulman (1986),esse é o conhecimento que distingue o saber do conteúdo de um especialista em uma determinada área do saber de um professor da mesma área, ou seja, para o autor, o conhecimento pedagógico do conteúdo inclui um entendimento do que torna a aprendizagem de um determinado tópico mais fácil ou mais difícil, inclui também o conhecimento do aluno, e os conhecimentos prévios que cada um traz para dentro da sala de aula. A chave para identificar a base de conhecimentos do ensino reside na interseção entre conteúdo e pedagogia, na capacidade do professor transformar o conhecimento que possui em formas que são pedagogicamente poderosas, mas adequadas à variedade ehabilidades e contextos apresentados pelos seus alunos (SHULMAN, 2005b, p. 21) 25 [...] most useful forms of representation of those ideas, the most powerful analogies, illustrations, examples, explanations, and demonstrations – in a word, the ways of representing the formulating the subject that make it comprehensible to others.(p. 9) 57 MarinêsYolePoloni Para Shulman (1986),o conhecimento pedagógico do conteúdo é particularmente interessante,pois representa a mistura entre o conteúdo, a didática e a forma como elas se relacionam à forma de aprender dos alunos. Assim sendo, trata-se de um conhecimento típico de um professor. Tal conhecimento engloba o ―como ensinar‖ um tópico específico a um determinado grupo de estudantes num certo contexto. Esse conhecimento contempla as mais variadas representações, explicações e demonstrações, analogias, comparações e ilustrações de um determinado tópico a ser ensinado. Diante disso, o conhecimento pedagógico do conteúdo diz respeito à forma como o professor conduz o processo de ensino, a forma flexível com que trata o conteúdo e os ajustes realizados em concordância à capacidade de compreensão de seus alunos, bem como di respeito também à seleção de materiais e metodologias mais adequadas à aprendizagem dos aprendizes. Para Shulman (1987), o raciocínio pedagógico de um professor, quanto ao conteúdo que ensina, acontece em um processo subordinado tanto aos métodos e estratégias para o ensino quanto aos seus efeitos.Segundo o autor, esse processo contém seis fases: compreensão, transformação, instrução, avaliação, reflexão e nova compreensão. Na fase da compreensão, de acordo com Shulman (1987), espera-se que o professor compreenda criticamente, de várias formas, quando possível, o que vai ensinar. Para ele, o professor deve entender como determinados tópicos se relacionam entre si, sejam eles da mesma área ou de áreas diferentes, além de compreender os propósitos do ensino da disciplina. Entretanto, segundo o autor, ter essa compreensão do conteúdo e de seus propósitos, não distingue um professor de um outro profissional que utilize ferramentas matemáticas em sua profissão. A fase da transformação é, segundo Shulman (1987), o ponto forte do amálgama do conteúdo e da pedagogia. Nela, o professor adapta as ideias aprendidas e compreendidas por ele para serem ensinadas a seus alunos. Segundo Shulman (1997), é neste processo de adaptação de ideias que reside aessência do raciocínio pedagógico. Aqui, para o autor, há uma série de atividades a serem desenvolvidas pelo professor, quais sejam: preparação de materiais didáticos e interpretação do texto a ser utilizado; representação das ideias principais na forma de analogias, metáforas, simulações e outros; 58 MarinêsYolePoloni seleção demétodos de ensino; adaptações das ideias para contemplar a diversidade de alunos que residem não somente nas habilidades, mas também nas concepções, expectativas, culturas, motivações, e outros. (Shulman, 1987). A terceira fase, instrução, decorre das duas fases anteriores. Ela, segundo Shulman (1987), deve resultar num plano de estratégias para ensinar um conteúdo. Nesta fase estão presentes os aspectos da pedagogia envolvendo também a organização e gestão da sala de aula. O autor conjectura que esta fase, a instrução, só acontece, para o professor, quando este compreende o conteúdo e o transforma para ensinar, pois somente com as duas fases anteriores estabelecidas é que as técnicas desta terceira fase tornam-se acessíveis a ele. A fase da avaliação, para Shulman (1987), deve fornecer ao professor feedback das fases anteriores. Para entender a compreensão de um aluno a respeito de um determinado conteúdo, o professor deverá ter uma profunda compreensão tanto do conteúdo ensinado quanto do processo de aprendizagem. Para o autor, a avaliação, como feedback, deve atingir também o próprio ensino. Desta feita, o professor terá acesso à fase da reflexão. Para Shulman (1987), a reflexão é: [...] o que um professor faz quando ele ou ela revê o ensino e a aprendizagem que ocorreu e reconstrói, reencena, e/ou recaptura os eventos, as emoções, e as realizações. É um conjunto de processos pelo qual um profissional aprende com a experiência. (SHULMAN, 1987, p 19)26.(tradução da autora) O professor pode refletir em grupo ou individualmente revendo o ensino e a aprendizagem que ocorreu. Segundo o autor, essas reflexões, reencenações e reconstruções do ensino e da aprendizagem são processos que o professor aprende com a experiência profissional. Após esta reflexão, chega-se à fase da nova compreensão dos propósitos do ensino, dos conteúdos a serem ensinados e também dos processos pedagógicos relacionados aos conteúdos. Tal compreensão, segundo Shulman (1987), não é automática, pois demanda estratégias de documentação, análise e discussão. Todas essas fases que compõe o raciocínio pedagógico do professor, não ocorrem obrigatoriamente nessa 26 ... is what a teacher does when he or she looks back at the teaching and learning that has occurred, and reconstructs, reenacts, and/or recaptures the events, the emotions, and the accomplishments. It is that set of processes trough which a professional learns from experience. 59 MarinêsYolePoloni ordem e nem é necessário que perpasse por todas essas fases, mas segundo o autor, a formação de um professor deve contribuir para que esse profissional possa gerenciar todo esse processo. A figura abaixo ilustra as seis fases do raciocínio pedagógico descritas por Shulman (1987). Figura 1: Fases do raciocínio pedagógico Compreensão Transformação Instrução Avaliação Reflexão Nova compreensão Fonte: Acervo pessoal As seis fases do quadro acima integram o raciocínio pedagógico do professor e fazem parte do conhecimento pedagógico do conteúdo de Shulman (1987) que, por sua vez, tem sido defendido, por muitos pesquisadores, como um conhecimento necessário para que esse profissional exerça sua função com êxito,pois é o conhecimento que diz respeito exclusivamente à docência intersectando o conhecimento do conteúdo com o conhecimento pedagógico. Quanto ao (iii) conhecimento do currículo – curricular knowledge- para Shulman (1986), envolve não apenas o conhecimento do conteúdo programático, mas a capacidade que o professor deve ter de fazer articulações tanto laterais (conhecimento do que o aluno está aprendendo em outras 60 MarinêsYolePoloni disciplinas) quanto verticais (conteúdos que precedem outros) do conteúdo a ser ensinado, além de conhecer materiais que sejam úteis à aprendizagem do aluno em cada tópico. Esse conhecimento lateral do currículo (apropriado em particular para o trabalho de professores dos Ensinos Fundamental e Médio) subjaz as habilidades dos professores de relacionar o conteúdo de um determinado curso ou aula de temas ou questões que estão sendo discutidas simultaneamente em outras disciplinas. O conhecimento vertical do currículo é a familiaridade com os temas e questões que foram e serão ministradas na mesma área sujeita durante os anos anteriores e posteriores na escola, e os materiais que eles 27 28 encarnam. (SHULMAN, 1986, p 10) (tradução da autora) No caso da Trigonometria, um exemplo de conhecimento vertical poderia ser o tópico razões trigonométricas que os alunos aprendem ainda no Ensino Fundamental e a escrita de um número complexo na sua forma trigonométrica que é aprendido no último ano do Ensino Médio, após terem aprendido a Trigonometria no ciclo, as funções, identidades, equações e inequações trigonométricas entre outros tópicos deste tema. Segundo o autor, esse saber é fundamental para o trabalho do professor em sala de aula. Para ele, há a necessidade dos professores construírem pontes entre o significado do conteúdo curricular e a construção desse significado feita pelos alunos. Em resumo, o conhecimento do currículo para esse autor, engloba o conhecimento do conteúdo mesclado com o conhecimento dos métodos de ensino sendo, desta forma, um conhecimento de suma importância à formação de um professor, todavia não deve ser visto apenas como um rol de conteúdos a serem abordados, uma vez que existe a exploração de materiais didáticos, recursos e estratégias para o ensino. Assim sendo, para o autor, um professor deve conhecer o conteúdo sabendo abordá-lo de formas diferenciadas, estabelecendo conexões entre o tópico que está sendo estudado e outros tópicos da mesma área, bem como estabelecendo também conexões com assuntos que estejam sendo ensinados em outras disciplinas. 27 This lateral curriculum knowledge (appropriate in particular to the work of junior and senior high school teachers) underlies the teacher‘s ability to relate the content of a given course or lesson to topics or issues being discussed simultaneously in other classes. The vertical equivalent of that curriculum knowledge is familiarity with the topics and issues that have been and will be taught in the same subject area during the preceding and later years in school, and the materials that embody them. p.10 28 ... is what a teacher does when he or she looks back at the teaching and learning that has occurred, and reconstructs, reenacts, and/or recaptures the events, the emotions, and the accomplishments. It is that set of processes trough which a professional learns from experience. 61 MarinêsYolePoloni 2.2.2 As contribuições de Ball, Thames e Phelps Percebendo que o termo conhecimento pedagógico do conteúdo vinha sendo utilizado, nos mais de vinte anos após os estudos de Shulman (1986,1987) de forma muito ampla nas mais diferentes áreas – como se todas elas tivessem as mesmas necessidades -e, criticando a falta de continuidade dos estudos desse autor para melhor definir alguns dos conceitos por ele propostos, Ball, Thames e Phelps (2007, 2008),desenvolveram uma teoria, baseada na knowledge base theory de Shulman (1986,1987) focada na formação inicial do professor de Matemática. Os autores apresentaram, em 2007, alguns resultados das pesquisas que vinham realizando no sentido de identificar os domínios do conhecimento matemático do professor e, no ano seguinte, publicaram o artigo Conhecimentos para o ensino de Matemática no JournalofTeacherEducation. Ball et al (2008) verificaram a inexistência de estudos comprobatórios de que ateoria de Shulman (1986, 1987) poderia ser aplicada em disciplinas específicas como a Matemática. Assim, a justificativa para seus estudos apoiou-se na falta de dados importantes para a reformulação dos cursos de formação de professores que, até então, ficava pautada nas ideias de pessoas responsáveis por fixarem os conteúdos a serem ministrados nos cursos de formação inicial de professores sem possuírem uma base teórica específica. Dessa forma, Ball et al (2008) estruturaram os conhecimentos para o ensino da Matemática em termos do trabalho que os professores fazem e não sobre a disciplina Matemática sendo que, para os autores, era incontestável que o professor de qualquer disciplina deveria saber o que ensina. Ball et al (2008) adotaram como domínios do conhecimento duas das categorias que foram propostas por Shulman (1986). A figura a seguir apresenta o diagrama proposto pelos autorescontendo os domínios por eles identificados relacionados com as categorias do conhecimento do conteúdo econhecimento pedagógico do conteúdo de Shulman (1986). 62 MarinêsYolePoloni Figura 2: Conhecimento específico do Conteúdo X Conhecimento Pedagógico do Conteúdo. Conhecimento específico do conteúdo Conhecimento comum do conteúdo Conhecimento do horizonte do conteúdo Conhecimento pedagógico do conteúdo Conhecimento do conteúdo e alunos Conhecimento especializado do conteúdo Conhecimento curricular Conhecimento do conteúdo e ensino Fonte: adaptado da figura apresentada em Ball, Thames e Phelps (2008,p. 403)29 Para compor a categoria do conhecimento específico do conteúdo de Shulman (1986, 1987), Ballet al (2007) propuseram, como domínios, o conhecimento comum do conteúdo e o conhecimento especializado do conteúdo. Em 2008, os autores acrescentaram o domínio do conhecimento horizontal do conteúdo. Para compor a categoria que Shulman (1986, 1987) denominou de conhecimento pedagógico do conteúdo, Ballet al (2007, 2008) propuseram o domínio do conhecimento de conteúdo e de alunos, o domínio do conhecimento de conteúdo e de ensino e o domínio do conhecimento 29 Fonte: Ball et al., 2008, p.403 63 MarinêsYolePoloni curricular que Shulman (1986, 1987) havia denominado como conhecimento do currículo. Assim, quanto ao conhecimento do conteúdo matemático, os três domínios são: (i) o conhecimento comum do conteúdo - common contentknowledge (CCK)diz respeito ao conhecimento que nos permite um ―saber fazer‖ para nós próprios, como por exemplo, na Trigonometria, os engenheiros utilizam as unidades de medida grau e radiano em seus cálculos e sabem dizer se uma medição está correta ou não. Nas palavras da autora, “[...] o conhecimento matemático e as habilidades utilizadas em outros contextos além do de ensino”30(tradução da autora), ou seja, não é um conhecimento restrito aos professores de Matemática, mas necessário também para eles. (ii) o conhecimento especializado do conteúdo – specializedcontentknowledge (SCK)- diz respeito ao ―saber ensinar a fazer‖, é um saber que vai além de dizer se algo está certo ou errado, estando apto também a saber o porquê dessa (in)correção, ou também a conhecer formas distintas de representações para um mesmo conteúdo. Envolve também a análise de erros e daquilo que – do ponto de vista da matemática – facilita ou dificulta uma tarefa proposta, análise das explicaçõesdadas pelos estudantes para uma determinada resolução, análise dos percursos adotados pelos alunos na solução de problemas matemáticos, avaliação de algoritmos alternativos usados pelos alunos, uso, pelos alunos, de abordagens diferentes das esperadas pelo professor que podem funcionar em determinadas circunstâncias, explicação da razão de ser de procedimentos. É um tipo de conhecimento sobre matemática que é único para a tarefa de ensinar. Envolve uma forma incomum de pensar sobre a Matemática não requerida em outras tarefas, além do ensino. Este conhecimento sobre matemática vai além daquele conhecimento comum do conteúdo que se espera ser assimilado pelos alunos. Requer habilidades para falar sobre e explicitar como a linguagem Matemática é usada, como escolher e usar representações matemáticas de forma efetiva, e como explicar e justificar conceitos e ideias matemáticas. Ou seja, o professor deve, como enfatiza Ball 30 […]it as the mathematical knowledge and skill used in settings other than teaching. Ball et al, 2008, p 399. 64 MarinêsYolePoloni et al (2008), ser capaz de descompactar (em inglês, unpacking) o conhecimento matemático de forma a torná-lo compreensível ao estudante e fazendo com que se torne produto do raciocínio do aprendiz.Este conhecimento ―descompactado‖ não é equivalente ao entendimento conceitual, mas vai além de uma sólida compreensão do conteúdo. Dando como exemplo a mudança de unidades de grau para radiano, esse conhecimento ―descompactado‖ vai além da transformação de unidades. Envolve também o conhecimento histórico do surgimento do radiano, a justificativa de o radiano ser adimensional (número puro), o porquê de sua utilização, sua definição e as formas de apresentar essa definição, a fim de que seja compreensível para seus alunos. Nas palavras dos autores, ―o conhecimento do conteúdo especializado (SCK), é uma habilidade única para a tarefa de ensinar. Um exame atento revela que SCK é o conhecimento matemático não tipicamente necessário para outros fins,além do que ensinar”31. (tradução da autora). O terceiro domínio do conhecimento específico do conteúdo é oconhecimento do horizonte do conteúdo – horizoncontentknowledge (HCK) – que diz respeito ao conhecimento de como os diversos conteúdos evoluem ao longo da escolaridade. É o conhecimento que o professor deve ter de como alguns tópicos de um conteúdo se relacionam com outros tópicos que serão abordados em outro ano escolar, com diferentes graus de profundidade, bem como conhecer a evolução do tópico que está sendo ensinado ao longo da escolaridade. No caso da Trigonometria, os arcos que podem ser representados no ciclo trigonométrico, normalmente estudados no segundo ano do Ensino Médio, relacionam-se com os afixos dos números complexos estudados no terceiro ano desse mesmo nível de ensino.Ou seja, este conhecimento diz respeito à articulação entre conteúdos já estudados e conteúdos que ainda serão estudados.A figura abaixo, mostra um arco OB representado no ciclo trigonométrico, cujo centro é o ponto (0 , 0) e o raio é 1 unidade. Seu afixo é o ponto B, de coordenadas (cos θ, sen θ). Para conseguirmos os valores das coordenadas de B, é necessário conhecer, além das razões trigonométricas no 31 Specialized content knowledge(SCK), is the mathematical knowledge and skill uniqueto teaching. Close examination reveals thatSCK is mathematical knowledge not typically needed forpurposes other than teaching. Ball et al, (2008), p.400 65 MarinêsYolePoloni triângulo retângulo, o ciclo trigonométrico. Esse é um exemplo de conhecimento horizontal (horizonte) do conteúdo de Ball et al (2008): Figura 3: Relação entre um arco no ciclo trigonométrico e seu afixo do número complexo O Fonte: Acervo pessoal Nas palavras dos autores este domínio do conhecimento específico refere-se à: [...] consciência de como estão relacionados temas matemáticos sobre a extensão da matemática incluída no currículo. Professores de primeiro grau, por exemplo, podem precisar saber como a matemática que ensinam está relacionada com o que os alunos irão aprender no ensino médio, para serem capazes de definir a base matemática para o que virá depois. (BALL et al, 2008, p. 32 403)(tradução da autora) Pode-se observar que estes três domínios definidos tratam de conhecimentos matemáticos e dependem, segundo os autores, de um saber de como o conhecimento é gerado, como se estrutura e como evolui durante a escolaridade, ou seja, são domínios de conhecimento muito importantes para o professor, embora não o sejam para outros profissionais que usam Matemática, à exceção do conhecimento comum do conteúdo. Os próximos conhecimentos três domínios, pedagógicos do que conteúdo constituem de a Shulman categoria (1986, de 1987), relacionam-se, segundo Ball et al (2008), às duas dimensões centrais daquela categoria: conceitos e pré-conceitos que alunos de diferentes idades e origens trazem sobre o aprendizado e suas formas de representação.(vide figura 2) Os três domínios apontados por Ball et al (2008) são: 32 Horizon knowledge is an awareness of how mathematical topics are related over the span of mathematics included in the curriculum. First grade teachers, for example, may need to know how the mathematics they teach is related to the mathematics students will learn in third grade to be able to set the mathematical foundation for what will come later. Ball et al, (2008), p.400 66 MarinêsYolePoloni (i) Conhecimento do Conteúdo e Estudantes – knowledgeofcontent (KCS)–refere-se ao conhecimento do conteúdo no sentido de saber apontar as dificuldades dos alunos para auxiliá-losem sua aprendizagem. Tal conhecimento, para os autores, “[...] combina o saber sobre os alunos e o saber sobre a Matemática”33, ou seja, consiste em antecipar o pensamento dos estudantes, e o que deve causar mais dificuldades na apreensão de determinado conteúdo, antecipar os exemplos e atividades mais motivadoras e interessantes e interpretar, na fala dos estudantes, seus pensamentos sobre determinado conceito, ainda que incompletos e em linguagem confusa ou até errôneos. Quanto aos erros, reconhecê-los é parte do conhecimento comum do conteúdo, mas avaliar a natureza desse erro faz parte do conhecimento especializadodo conteúdo.Por exemplo, se o aluno diz que , classificar essa afirmação como errada faz parte do conhecimento comum do conteúdo; por outro lado, perceber que o aluno pensou na função seno como uma função linear, faz parte do conhecimento especializado do conteúdo. Escolher tarefas e atividades para que o aluno compreenda a periodicidade da função seno, faz parte do conhecimento do conteúdo e dos estudantes. Dessa forma, esse conhecimento requer familiaridade com os estudantes e seus modos de raciocinar sobre determinados conteúdos. (ii) Conhecimento do knowledgeofcontentandteaching(KCT) Conteúdo – refere-se e ao Ensino – conhecimento, relacionado ao conteúdo, que é utilizado durante as aulas tais como decisões de quais sequências de tarefas serão utilizadas para ensinar um conteúdo ou ainda quais exemplos serão escolhidos para iniciar a apresentação do mesmo. Nas palavras dos autores, “[...] combina o saber sobre o ensino e o saber sobre a Matemática”34.O conhecimento do conteúdo e do ensino envolve uma avaliação das vantagens e desvantagens de certas abordagens e representações além de diferentes métodos e procedimentos que melhor se 33 … is knowledge that combines knowing about students and knowing about mathematics.Ball et al 2008, p. 401 34 ... combines knowing about teaching and knowing about mathematics. Ball et al 2008, p. 401 67 MarinêsYolePoloni adequam a cada situação. Durante uma aula, este tipo de conhecimento é demandado em situações onde se deve decidir quando parar (ou mesmo retroceder) para tornar um conceito mais claro, quando utilizar observações dos alunos para tornar um assunto mais compreensível, quando lançar uma nova questão ou propor uma nova atividade, quando suprimir atividades de um planejamento pré-estabelecido, etc. Por exemplo, decidir ensinar a função trigonométrica f(x) = senx com domínio [0, 2π], num determinado momento e, noutro, estender o domínio para todo o conjunto R. No primeiro momento, esse domínio limitado permite estudar sinais, crescimento e período, entretanto perde-se a possibilidade de estudar a periodicidade e o significado do arco a= a0 + 2Kπ , K Є Z; discussões que só podem ser feitas quando se estende o domínio para R.Essas decisões cabem ao professor e fazem parte desse conhecimento especificado por Ball et al (2008). (iii) Conhecimento do Conteúdo e do Currículo – knowledgeofcontentandthe curriculum (KCC) – este é bastante similar ao conhecimento do currículo de Shulman (1986), ou seja, para Ball et al (2008), este conhecimento diz respeito à visão completa dos programas concebidos para o ensino de um determinado tópico num certo nível de escolaridade e os materiais didáticos disponíveis para tal fim. Não se pode pensar que cada parte do esquema proposto por Ball et al (2008)acontece isoladamente dentro da sala de aula. Pelo contrário, uma mesma situação em sala de aula pode lançar mão de dois tipos de conhecimentos propostos (ex: conhecimento especializado do conteúdo, e conhecimento dos alunos e do conteúdo ao analisar um erro apresentado por um aluno). A categorização refere-se mais ao ―conhecimento‖ do que a outros aspectos importantes da docência como habilidades, hábitos, sensibilidade e capacidade de julgamento. Não é sempre fácil discernir entre os limites destas categorias. No quadro a seguir, apresentamos um exemplo de uma possível associação entre conteúdos que podem ser vinculados aos diversos tópicos os quais fazem parte do assunto Trigonometria e domínios de conhecimento para o ensino da Matemática de Ballet al (2007, 2008). Porém, devemos lembrar o leitor de que essa associação não é a única possível e os próprios autores afirmam serem tênues as linhas divisórias dos domínios, por eles definidos. 68 MarinêsYolePoloni Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (Shulman) Conhecimento Específico do Conteúdo (Shulman) Quadro 3– Conhecimentos para ensino de tópicos de Trigonometria e domínios dos conhecimentos para o ensino – uma possível associação Domínios dos conhecimentos para Conhecimento para o ensino de Trigonometria o ensino Conhecimento comum Diz respeito ao conhecimento que uma pessoa escolarizada deveria ter. do conteúdo Por exemplo: em um triângulo retângulo, o seno de um ângulo agudo é a razão entre o cateto oposto ao ângulo agudo e a hipotenusa desse triângulo. Outro conhecimento comum do conteúdo de Trigonometria 2 2 refere-se à relação fundamental da Trigonometria, sen x+ cos x= 1, que advém do teorema de Pitágoras, etc. Conhecimento É um conhecimento exclusivo do professor e que tem íntima relação especializado do com o processo descompactar o conteúdo para ensinar, ou seja, é esse conteúdo tipo de conhecimento que o professor deve ter para pensar em abordagens, exemplos, demonstrações, justificativas e etc. do conteúdo que deseja ensinar. Perceber qual é o pensamento do aluno, pelos seus registros, por exemplo: quando o aluno diz que , entender que o aluno está pensando na função seno como uma função linear. Conhecimento O conhecimento horizontal do conteúdo, quando associado à noção de horizontal do conteúdo como são distribuídos os conhecimentos relacionados aos conhecimentos prévios para o ensino de alguns tópicos de Trigonometria, pode contribuir para futuras abordagens a respeito desses conhecimentos prévios. Por exemplo, um professor, ao ensinar os afixos dos números complexos pode fazê-lo retomando os arcos do ciclo trigonométrico já conhecidos pelos alunos fazendo com que estes estabeleçam a relação entre esses dois assuntos e compreendam que existe uma representação trigonométrica dos números complexos. Conhecimento do Trata-se de um conhecimento do grupo de alunos com os quais o conteúdo e dos alunos professor trabalha. É um conhecimento que varia de um professor para outro porque eles lidam com grupos de alunos diferentes. O professor deve conhecer os erros dos seus alunos fazendo uma análise de suas falas referentes às explicações dadas a esses erros como, por exemplo, ―se então, tirando a raiz quadrada de todos os termos, temos sen(x) + cos(x) = 1 também‖. O aluno pensou em extrair a raiz quadrada de ambos os membros sem se dar conta de que no primeiro membro existe uma adição. O conhecimento sobre o porquê dos erros dos alunos pode contribuir, por exemplo, na busca de melhores estratégias para o ensino, pelos professores. Conhecimento do Esse conhecimento diz respeito à escolha de estratégias, exemplos, conteúdo e de ensino sequências e recursos associados ao ensino de um conteúdo. Por exemplo: No ensino defunções trigonométricas, a escolha da utilização ou não de softwarespara a construção de gráficos, quais as vantagens e desvantagens desse recurso para o ensino desse tópico. Com o uso de softwares, o professor estimula a investigação do que acontece com o gráfico de funções como f(x) = sen(x), f(x) = sen(x) + 1, f(x) = sen(x) +2, f(x) = 2sen(x), f(x) = 3sen(x) e etc., por outro lado, só o uso desse recurso pode fazer com que o aluno não desenvolva habilidades para fazer um gráfico com papel e lápis. Esses conhecimentos podem auxiliar o professor na seleção, organização e elaboração de atividades com o objetivo de promover o domínio, pelos alunos, dos assuntos relacionados ao estudo de tópicos de Trigonometria. Conhecimento de É o conhecimento que diz respeito à visão dos programas concebidos conteúdo e de para um determinado tópico num certo nível de escolaridade. No caso currículo da Trigonometria seriam as indicações curriculares sobre o ensino de tópicos de trigonometria ao longo das séries além da análise dos contextos, estratégias e materiais didáticos disponíveis para tal ensino. Por exemplo, professores que lecionam em São Paulo devem saber que, pelo currículo do estado de São Paulo, o trabalho com Trigonometria tem início com o estudo de fenômenos periódicos e pensar em estratégias e materiais que representem a periodicidade. Fonte: Acervo pessoal 69 MarinêsYolePoloni Tanto para Ball et AL (2007,2008) quanto para Shulman(1986), saber Matemática é fundamental para ser professor de Matemática, mas não é o suficiente. Para esses autores, saber mais ―Matemática Avançada‖ pode não ser muito proveitoso para tornar-se um bom professor - o mais importante é conhecer e saber como usar conhecimentos matemáticos tal como serão requeridos na profissão docente. Em se tratando dessa profissão, podemos dizer que,nestes últimos anos, com a entrada das tecnologias digitais nas escolas, ela vem mudando consideravelmente. Essa acessibilidadedas tecnologias digitais, que começaram a ser consideradas úteis para o ensinonas escolas,vem acontecendo concomitantemente à evolução da compreensão do conhecimento pedagógico dos autores já mencionados. A entrada dessas tecnologias nas escolas é irreversível e espera-se que, em alguns anos, tais tecnologias sejam uma realidade na rotina dos professores e alunos. Desta forma, foi gradativamente desenvolvendo-se um novo tipo de conhecimento que hoje é bastante requisitado: O conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo. 2.2.3 Contribuições de Mishra e Koehler: o conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo (TPACK) A partir das ideias de conhecimento pedagógico de Shulman, (1987), Mishra e Koehler publicaram, TechnologicalPedagogicalContentKnowledge: em 2006, A o Framework artigo for TeacherKnowledge. Nesse trabalho, os autores partem da premissa que a atividade de ensinar é uma atividade cognitiva altamente complexa, que ocorre num ambiente dinâmico e deficientemente estruturado e, assim, necessita de referenciais teóricos organizados. Podemos representar o PedagogicalContentKnowledgepela figura abaixo: 70 MarinêsYolePoloni Figura 4: Conhecimento Pedagógico do Conteúdo Conhecimento específico do conteúdo Conhecimento pedagógico do conteúdo Conhecimento pedagógico geral Fonte: adaptado da figura apresentada em Mishra & Koehler, 2006 p.1022. Mishra e Koehler (2006) focaram seus trabalhos na construção de uma teoria que fosse capaz de descrever os conhecimentos necessários a um professor para a prática pedagógica em ambientes de aprendizagem equipados com tecnologia. A esse conhecimento, os autores deram o nome de Conhecimento Tecnológico Pedagógico do Conteúdo TPCK (sigla em inglês para TechnologicalPedagogicalContentKnowledge)35. Segundo Mishra e Koehler (2006),existem três componentes que aparecem concomitantemente num ambiente de aprendizagem tecnológico quais sejam: tecnologia, pedagogia e conteúdo. Segundo os autores, É interessante que as discussões atuais sobre o papel do conhecimento da tecnologia parecem compartilhar muito dos mesmos problemas identificados por Shulman na década de 1980. Por exemplo, antes do trabalho de Shulman sobre o PCK, o conhecimento dos conteúdos e o conhecimento da pedagogia eramtratados separadamente e independentes um do outro. Da mesma forma, hoje em dia, o conhecimento da tecnologia é muitas vezes considerado como separado do conhecimento da pedagogia e 36 do conteúdo . (MISHRA & KOELER, 2006, p.1024) (tradução autora). 35 O TPCK foi renomeado TPACK (que se pronuncia ―tee-pack‖) com o propósito de significar ―pacote total‖ (total package), ou seja, um todo integrado para os três tipos de conhecimento abordados: tecnologia, pedagogia e conteúdo.(Thompson & Mishra, 2008) 36 What is interesting is that current discussions of the role of technology knowledge seem to share many of the same problems that Shulman identified back in the 1980s. For instance, prior to Shulman‘s seminal work on PCK, knowledge of content and knowledge of pedagogy were considered separate and independent from each other. Similarly, today, knowledge of technology is often considered to be separate from knowledge of pedagogy and content. 71 MarinêsYolePoloni Pelo trecho acima, observamos que Mishra e Koehler (2006) afirmam, em geral, ser o conhecimento da tecnologia tratado separadamente dosconhecimentos pedagógico e doconteúdo. A figura abaixo pode ilustrar essa separação entre tais conhecimentos. Figura 5: Conhecimento Tecnológico separado do Conhecimento Pedagógico do Conteúdo Conhecimento específico do conteúdo Conhecimento pedagógico do conteúdo Conhecimento pedagógico geral Conhecimento Tecnológico Fonte: adaptado da figura apresentada em Mishra & Koehler, 2006 p.1024 Baseando-se na proposta de Shulman (1986),Mishra e Koehler (2006) acrescentaram a essa tríade o componente ―conhecimento tecnológico‖ (TK), dando origem aos conhecimentos: conhecimento pedagógico tecnológico (TPK)e o conhecimento tecnológico do conteúdo (TCK), na intersecção dois a dois, além do conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo na intersecção dos três conhecimentos – pedagogia, conteúdo e tecnologia. Figura 6: Conhecimento Pedagógico Tecnológico do Conteúdo. Conhecimento de Pedagogia Conhecimento Pedagógico do Conteúdo Conhecimento de Conteúdo Conhecimento Pedagógico Tecnológico Conhecimento do Conteúdo Conhecimento Pedagógico Tecnológico Tecnológico do conteúdo Conhecimento de Tecnologia Fonte: Mishra & Koehler, 2006, p.1025. Adaptação livre 72 MarinêsYolePoloni Os autores olham não só para os três componentes isoladamente, mas também em pares: o conhecimento pedagógico do conteúdo (PCK), o conhecimento tecnológico do conteúdo (TCK), o conhecimento pedagógico tecnológico (TPK) e, todos os três em conjunto, conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo (TPACK).Esse olhar deMishra e Koehler (2006) assemelha-se ao pensamento de Shulman (1986) no qual ele analisou a relação entre o conteúdo e a pedagogia denominando esse novo conhecimento de conhecimento pedagógico do conteúdo. No caso de Mishrae Koehler (2006), existem, nesse esquema, três pares de conhecimento e uma tríade na interseção. Com relação à tríade, segundo os autores, o TPACK é mais que um conhecimento do professor. É também uma habilidade que esse profissional deve ter em fazer com que esses três componentes interajam harmoniosamente. Para os autores, a integração efetiva da tecnologia no processo de ensino aprendizagem requer entendimento e negociação entre Tecnologia, Pedagogia e Conteúdo.O professor que tem essa habilidade possui uma expertise diferente e especial. Segundo ArchambaulteCrippen (2009), o TPACK evidencia as relações existentes entre o conhecimento das áreas do conteúdo, pedagogia e tecnologia e pode ser uma estrutura organizacional útil para definir o que os professores precisam saber para integrar a tecnologia às suas práticas de maneira efetiva. A intersecção dos três conhecimentos, pedagogia, conteúdo e tecnologia, faz aparecer subconjuntos quais sejam: (i) Conhecimento do Conteúdo (CK), (ii) Conhecimento Pedagógico (PK), (iii) Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK), (iv)Conhecimento Tecnológico (TK), (v) Conhecimento Tecnológico de Conteúdo (TCK), (vi) Conhecimento Tecnológico Pedagógico (TPK) e (vii) Conhecimento Tecnológico Pedagógico de Conteúdo (TPACK). (i) Conhecimento do conteúdo (CK) O conhecimento de conteúdo, segundo os autores, “é o conhecimento sobre o real assunto a ser aprendido ou ensinado” 37, isto é, envolve o 37 …is knowledge about the actual subject matter that is to be learned or taught.Mishra& Koehler, 2006, p.1026 73 MarinêsYolePoloni conhecimento de conceitos, teorias, bem como conhecimento do fatos centrais e procedimentos dentro de uma determina da área.Dessa forma, fica claro que os professores devem conhecer e compreender os assuntos por eles ensinados, assim como devem compreender a natureza do conhecimento e da investigação em seu campo de atuação. (ii) Conhecimento pedagógico (PK) Para Mishrae Koehler (2006),o conhecimento pedagógicoé“o conhecimento profundo sobre os processos e práticas ou métodos de ensino e aprendizagem e como ele engloba, entre outras coisas, em termos gerais, os fins educacionais, valores e objetivos”38, isto é, trata-se do conhecimento sobre os processos e práticas ou métodos de ensino e aprendizagem incluindo o conhecimento sobre como alunos aprendem, as diversas abordagens de ensino, os métodos de conhecimento e a valorização de diferentes teorias sobre ensino (Harriset al., 2009; Shulman, 1986). É um conhecimento que envolve todas as questões referentes à aprendizagem dos alunos, à gestão da sala de aula, ao desenvolvimento e implementação dos planos de aula e à avaliação do aluno.Esse conhecimento inclui também as técnicas a serem utilizadas na prática docente e as estratégias para avaliar a aprendizagem do aluno.Um professor detentor do conhecimento pedagógico entende como os alunos aprendem e constroem seu conhecimento o que demanda uma compreensão das capacidades cognitivas, além de como as teorias de aprendizagem se aplicam aos aprendizes. (iii) Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK) Para Mishrae Koehler (2006), “Este conhecimento inclui saber ajustar e aproximar o conteúdo ao ensino e, também, saber como os elementos do conteúdo podem ser organizados para melhorar o ensino.” 39A ideia dos autores a respeito desse conhecimento assemelha-se à queShulman (1986)tem sobre o conhecimento pedagógico do conteúdo. Um professor detentor 38 … is deep knowledge about the processes and practices or methods of teaching and learning and how it encompasses, among other things, overall educational purposes, values, and aims.Mishra& Koehler, 2006, p.1026 39 This knowledge includes knowing what teaching approaches fit the content, and likewise, knowing how elements of the content can be arranged for better teaching.Mishra& Koehler, 2006, p.1027. 74 MarinêsYolePoloni desseconhecimento sabe ajustar e aproximar o conteúdo ao ensino além de saber como os elementos do conteúdo podem ser organizados para melhorar o ensino. Pode-se dizer que este conhecimento é diferente do conhecimento de um especialista de uma disciplina e também do conhecimento geral pedagógico dos professores de diferentes áreas. O PCK, para os autores, “envolve o conhecimento de estratégias de ensino que fazem uso de representações conceituais apropriadas a fim de abordar os conceitos a serem construídos pelos alunos tornando-os compreensíveis.”40(tradução da autora) O PCK envolve técnicas pedagógicas as quais tornam certos conceitos mais fáceis ou mais difíceis de serem aprendidos pelos alunos, ou seja, inclui um olhar especial aos conhecimentos prévios dos estudantesque podem tanto facilitar quanto dificultar o processo de aprendizagem caso seja um conhecimento prévio equivocado. (iv)Conhecimento Tecnológico (TK) No contexto do uso de tecnologia na sala de aula, o conhecimento tecnológico, em constante mudança devido ao avanço contínuo das tecnologias, diz respeito àhabilidade de aprender e de adaptar-se a uma nova tecnologia além de operar tecnologias específicas. No caso das tecnologias digitais, inclui o conhecimento de como instalar e remover dispositivos periféricos, instalar e remover programas, criar e arquivar documentos além da capacidade de usar conjuntos padrões de ferramentas de softwares, tais como processadores de texto, planilhas, navegadores e e-mail. Para Mishrae Koehler (2006),o conhecimento tecnológico “é o conhecimento sobre as tecnologias padrões, como livros, giz e quadro negro, e as tecnologias mais avançadas, tais como a Internet e o vídeo digital,”41(tradução da autora)ou seja,é mais do que alfabetização digital, diz respeito a usar essas tecnologias para que ocorra a aprendizagem significativa de conteúdos diversos. 40 It also involves knowledge of teaching strategies that incorporate appropriate conceptual representations in order to address learner difficulties and misconceptions and foster meaningful understanding.Mishra& Koehler, 2006, p.1027 41 … is knowledge about standard technologies,such as books, chalk and blackboard, and more advanced technologies, such as the Internet and digital video.Mishra& Koehler, 2006, p.102. 75 MarinêsYolePoloni Como a tecnologia avança numa velocidade muito grande, o TK também muda rapidamente com o tempo donde entendemos a extrema importância da capacidade de adaptar-se às novas tecnologias. (v) Conhecimento Tecnológico de Conteúdo (TCK) Para os autores oconhecimento tecnológico de conteúdo“é o conhecimento sobre a maneira pela qual a tecnologia e o conteúdo serelacionam reciprocamente‖42(tradução da autora).Esse conhecimento diz respeito ao fato de se usar a tecnologia para favorecer a aprendizagem dos alunos por meio de uma forma diferente de apresentação do conteúdo. Tratase do conhecimento que permite ao professor usar as tecnologias de modo a alterar a forma de agir face à necessidade de trabalhar determinado conteúdo, modificando-o e tornando-o mais estimulante para o estudante, como afirmam MishraeKoehler (2006), “muda a natureza da aprendizagem”43(tradução da autora).As novas tecnologias apresentam, segundo os autores, “representações variadas e maior flexibilidade de navegação entre essas representações”44(tradução da autora).Tal conhecimento compreende o impacto de tecnologias nas práticas e conhecimentos das diversas disciplinas específicas, que são tradicionalmente ensinadas nas escolas, e também inclui os conhecimentos sobre como o conteúdo a ensinar pode ser modificado pelo uso de uma tecnologia ou vice-versa. Os professores, além de saber o conteúdo que ensinam, devem também saber de que maneira esse conteúdo pode ser alterado por meio da aplicação da tecnologia. Os softwares educacionais, hoje, no mercado, permitem que os alunos ―brinquem‖ enquanto aprendem, ou seja, aparece, neste momento, uma mudança na natureza da aprendizagem. No caso dessa pesquisa, o software escolhido foi o GeoGebra no qual as provas, por meio de construções, são uma forma de representação em Matemática que não estava disponível antes desta tecnologia, por exemplo. 42 …knowledge about the manner in which technology and content are reciprocally related.Mishra& Koehler, 2006, p.1028 43 …changes the nature of learning. Mishra& Koehler, 2006, p.1028 44 …newer technologiesoften afford newer and more varied representations and greater flexibility in navigating across these representations.Mishra& Koehler, 2006, p.1028 76 MarinêsYolePoloni (vi) Conhecimento Tecnológico Pedagógico (TPK) Para Mishrae Koehler, 2006, o conhecimento tecnológico pedagógico ―é o conhecimento da existência, dos componentes, e das capacidades de diferentes tecnologias, como elas são utilizadas na configuração do ensino e da aprendizagem, e, inversamente, saber o resultado da mudança de ensinar com o uso de tecnologias específicas.‖ 45(tradução da autora) Em outras palavras, é o conhecimento da existência de diferentes tecnologias e suas possibilidades em prol da obtenção de resultados positivos na aprendizagem dos alunos. Inclui o conhecimento de que existem várias ferramentas para o ensino de um determinado conteúdo e diferentes estratégias para o uso dessas ferramentas, além da capacidade de escolher uma dessas ferramentas para o ensino de um conteúdo específico. Inclui também o conhecimento de ferramentas para a manutenção de registros de classe, notas e participação. Em resumo, o TPK inclui o conhecimento de como o uso de uma determinada tecnologia pode mudar o ensino e a aprendizagem e vice-versa, além de como as características de uma tecnologia se relacionam com estratégicas pedagógicas. Para os autores, o conhecimento tecnológico pedagógico possibilita perceber o ensino e a aprendizagem quando é utilizada uma certa tecnologia e se tal tecnologia é adequada ao desenvolvimento de estratégias para o ensino. Permite também saber como as tecnologias podem ser exploradas pedagogicamente de acordo com o contexto e com os objetivos. Assim, segundo os autores, o TPK demanda “[...] uma compreensão mais profunda dos limites e das abordagens das tecnologias e dos contextos disciplinares em que sua função é necessária”46.(tradução da autora) (vii) Conhecimento Tecnológico Pedagógico do Conteúdo (TPACK). O conhecimento tecnológico pedagógico, segundo MishraeKoehler, é uma forma emergente de conhecimento que vai além de todos os três componentes (conteúdo, pedagogia, e tecnologia). Este conhecimento é diferente do conhecimento de um especialista 45 is knowledge of the existence, components, and capabilities of various technologies as they are used in teaching and learning settings, and conversely, knowing how teaching might change as the result of using particular technologies.Mishra& Koehler, 2006, p.1028 46 […] a deeper understanding of the constraints and affordances of technologies and the disciplinary contexts within which they function is needed .Koehler & Mishra, 2009, p.65. 77 MarinêsYolePoloni disciplinar ou de tecnologia e também do conhecimento pedagógico geral compartilhado por professores de diversas 47 disciplinas. (MISHRA & KOEHLER, 2006, p.1028 - 1029) (tradução da autora). O TPACK refere-se ao conhecimento e entendimento das interrelações entre CK, PK e TK ao usar a tecnologia para ensinar e aprender (Schmidt, Thompson, Koehler, Shin, &Mishra, 2009). Esse conhecimento emerge da interação dos três componentes que o compõem, ou seja, vai além deles quando considerados de forma isolada. Inclui o entendimento da complexidade das relações entre alunos, professores, conteúdo, práticas e tecnologias (Archambault&Crippen, 2009). É a base para um bom ensino e uma aprendizagem efetiva com o uso de tecnologia o que inclui a compreensão de representações de conceitos usando tecnologia. É também a base para um ensino voltado às técnicas pedagógicas as quais empregam tecnologia para ensinar conteúdos. Segundo Marks (1990), O TPCK representa uma classe de conhecimento que é importante para o trabalho dos professores. Este conhecimento não seria normalmente realizado por não professores peritos tecnologicamente e proficientes na matéria, ou por professores que saibam pouco sobre o assunto tecnologia.48 (MARKS, 1990, p. 9).(tradução da autora) Entende-se que um bom ensino com uso de tecnologia requer uma compreensão desenvolvendo das um relações entre entrelaçamento tecnologia, destas conteúdo três e principais pedagogia, fontes de conhecimento num equilíbrio dinâmico, ou seja, deve-se assumir o fato de que o ensino, usando as tecnologias digitais, necessita de um forte suporte de conhecimento dos conteúdos, de técnicas pedagógicas eficientes e das tecnologias adequadas para ensinar determinado assunto. Segundo MishraeKoehler A visão tradicional da relação entre os três aspectos sustenta que o conteúdo se sobressai na maioria das decisões, os objetivos pedagógicos e tecnológicos a serem utilizados seguem a partir de uma escolha do que ensinar. No entanto, essas coisas raramente são tão claras, particularmente quando são consideradas as mais novas 47 …is an emergentform of knowledge that goes beyond all three components (content, pedagogy, and technology). This knowledge is different from knowledge of a disciplinary or technology expert and also from the general pedagogical knowledge shared by teachers across disciplines. 48 …represents a class of knowledgethat is central to teachers‘ work and that would not typically be held by non-teaching subject matter experts or by teachers who know little of that subject‘ 78 MarinêsYolePoloni tecnologias49. (MISHRA & KOEHLER, 2006, p.1028 - 1029) (tradução da autora) Neste estudo, tendo como guia as estruturas conceituais de dos modelos apresentados por Shulman (1986/1987), Mishra e Koehler (2006) e Ball, Thames e Phelps (2008) para explicar oconhecimento profissional docenteobservamos os conhecimentos mobilizados e construídos pelos Professores ao longo dos encontros do grupo e buscamos, nos dados coletados, indícios de ampliação do conhecimento profissional tendo como referência os modelos acima citados. O esquema da figura abaixo representa o conhecimento profissional docente sob as lentes do nosso aporte teórico. Figura 7: O conhecimento profissional docente sob as lentes do nosso aporte teórico. Shulman 1986/1987 Conhecimento profissional docente Ball et al 2008 Mishra & Koeler 2006 Fonte: Acervo pessoal 49 The traditional view of the relationship betweenthe three aspects argues that content drives most decisions; the pedagogical goals and technologies to be used follow from a choice of what to teach. However, things are rarely that clear cut, particularly when newer technologies are considered. 79 MarinêsYolePoloni 2.3 Mediação O professor articula, simultaneamente, vários conhecimentos os quais fazem parte de sua profissão e, para que ele desenvolva essa habilidade de articulação, é necessário que compreenda e aplique teorias de aprendizagem em sua prática pedagógica. Diversos estudiosos - dentre eles destacamos Vygotsky50 (1988) - elaboraram teorias no sentido de explicar as vertentes que fazem parte dos processos de ensino e de aprendizagem. Um ponto muito importante do pensamento de Vygotsky (1988) é a mediação simbólica, uma vez que esse conceito é o ponto central de sua teoria a respeito do funcionamento psicológico no qual se baseia na interação do homem com o mundo. Segundo ele, a mediação é entendida como um processo de intervenção de um agente intermediário, de forma que a relação entre o sujeito e o objeto deixa de ser direta e passa a sermediada, por elementos mediadores: os instrumentos, signos e a interação com outras pessoas. Para Vygotsky os instrumentos correspondem a objetos sociais e mediadores da relação entre o indivíduo e o mundo. Por exemplo, um machado permite um corte mais afiado e preciso, uma vasilha facilita o armazenamento de água etc. Alguns animais, sobretudo primatas, podem até utilizá-los eventualmente, mas é o homem que concebe um uso mais sofisticado: cria oinstrumento, guarda-o para o futuro e transmite sua função e metodologia de construção a outros elementos do grupo social. Os instrumentos físicos regulam as ações do indivíduo sobre os objetos, Para Vygotsky (1988), o signo é qualquer objeto, forma ou fenômeno que representa algo diferente de si mesmo, por exemplo, a linguagem. Ela é toda composta de signos: a palavra mesa remete ao objeto concreto, mesa. Ou seja, signos são meios que auxiliam uma função psicológica superior 51. Para o autor, os signos são capazes de transformar o funcionamento mental, em outras palavras, os signos regulam as ações sobre o psiquismo. 50 Optamos pela grafia Vygotsky como na obra de 1988 ao longo de todo o texto. Vygotsky (1989 b)denominou de processos mentais superiores ou funções psíquicas superiores os processos tipicamente humanos como: memória, atenção e lembrança voluntária, memorização ativa, imaginação, capacidade de planejar, estabelecer relações, ação intencional, desenvolvimento da vontade, elaboração conceitual, uso da linguagem, representação simbólica das ações propositadas, raciocínio dedutivo, pensamento abstrato. 51 80 MarinêsYolePoloni Pensando no conceito de signo desse autor, entendemos que, nos dias de hoje, softwares para computadores, tablets ou celulares, jogos (de cartas ou de pedras) estão repletos de signos uma vez que existem imagens, sons etc., no caso dos softwares e números, formas etc., no caso dos jogos. Os estudos deste autor permitem que se compreendam as concepções da mediação num ambiente de ensino e de aprendizagem de forma que toda atividadedo sujeito sobre o objeto é mediadasocialmente e simbolicamente, por meio de signos internos e externos, além de ser mediada pelo uso da linguagem,ou ainda pela ação de outro sujeito. Nessa perspectiva, não se entende a linguagem simplesmente pela língua falada, mas também pelas diferentes maneiras que o homem tem criado para interagir com o mundo, tais como os gestos, a escrita, os desenhos e os mais variados sinais e mímicas. Para Vygotsky (1988), entre um determinado estímulo e a resposta ocorrem três tipos de mediação: consciência (na verdade, auto-consciência), socialidade e instrumentos (os mentais, como os signos e os físicos que ampliam a capacidade humana como uma pá, um carro etc.). Nesse sentido, há uma relação dialética entre os elementos da mediação que pode ser representada pelo esquema abaixo: Estímulo Resposta Mediação pela consciência, socialidade e instrumentos Segundo Vygotsky (1988), o referencial histórico cultural do indivíduo é fundamental na construção do conhecimento, pois é na interação mediada pelas várias relações entre os sujeitos que se promove o processo de aprendizagem. Para ele, é na relação com outros sujeitos e consigo próprio que o indivíduo internaliza os conhecimentos os quais permitem a constituição da consciência. Trata-se de um processo que caminha do plano social para o pessoal. 81 MarinêsYolePoloni (...) a aprendizagem organizada torna-se desenvolvimento mental e põe em marcha uma série de processos evolutivos que nunca poderiam se dar à margem da aprendizagem. Assim, pois, a aprendizagem é um aspecto universal e necessário do processo de desenvolvimento culturalmente organizado e especificamente humano das funções psicológicas. (VYGOTSKY, 1988, p. 139) Segundo Vygotsky (1988), o sujeito do processo de aprendizagem é interativo, pois se constitui a partir de relações interpessoais. Ele estabelece dois níveis de desenvolvimento: o real e o potencial. O nível de desenvolvimento real refere-se a algo que o sujeito consegue fazer sem a ajuda ou intervenção de outro. De certo modo, o nível de desenvolvimento real é constituído de funções que já se internalizaram no sujeito. Já o nível de desenvolvimento potencial refere-se àquilo que o sujeito tem potencial para fazer, mas ainda não o consegue sozinho. Faz-se necessária a ajuda de um mediador que pode ser uma pessoa ou um instrumento. O espaço existente entre esses dois níveis de desenvolvimento foi denominado por Vygotsky (1988), de zona de desenvolvimento proximal (ZDP).Dessa forma, a ZDP é o espaço que existe entre aquilo que somos capazes de fazer sozinhos e o que temos condições de fazer com a intervenção de alguém. É por meio da relação com o outro, ambos inseridos num mesmo contexto social, que acontece a aprendizagem. Quando o conhecimento se internaliza no sujeito, este amplia a sua zona de desenvolvimento real e outros conhecimentos passam a estar em sua zona de desenvolvimento potencial. O sistema fica em constante movimento. Nas palavras de Vygotsky (1988), a zona de desenvolvimento proximal é a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar por meio da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial determinado por meio da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes. (p. 112) Entretanto, Beatón (2005) reforça que a definição de ZDP pode ser mal interpretada se não houver o conhecimento daideia completa de Vygotsky (1988). Segundo Beatón (2005),tal ideiainclui aquele momento em que o indivíduo é capaz de fazer sozinho o que antes fazia com a ajuda do OUTRO. Este OUTRO foi definido por Vygotsky (1988) como sendo os adultos e os pares de mesma idade com maior desenvolvimento ou mais experientes. Nos 82 MarinêsYolePoloni adultos, Vygotsky (1988) incluiu os professores, os pais, ou seja, todas as pessoas portadoras da cultura que permitem que o indivíduo em desenvolvimento se aproprie da mesma. Beatón (2005) amplia esta definição a fim de adaptá-laao desenvolvimento cultural atual, ou seja, OUTRO é também o grupo, o coletivo, que é um propulsor do desenvolvimento do indivíduo além das tecnologias atuais tais como a TV, o vídeo, o computador e, por fim o próprio sujeito num momento posterior da sua formação em que se converte num promotor de seu próprio desenvolvimento. Esta última ideia, do sujeito como promotor de seu próprio desenvolvimento, já fazia parte das concepções de ZDP de Vygosky (1988, 1989). Para ele, no curso do desenvolvimento das funções psíquicas superiores,existe um momento em que o sujeito passa a ser o OUTRO de si mesmo, pois esse desenvolvimento, em última instância, leva o indivíduo ao domínio de sua própria conduta, ao conhecimento de suas possibilidades e de sua capacidade de produzir seu próprio desenvolvimento. Dessa forma, para Vygotsky (1988) a ajuda do OUTRO tem que estar em correspondência com a possibilidade de que o indivíduo possa atuar autonomamente o mais rápido possível. Assim o autor definiu quatro níveis de ajuda como bem explica Beatón (2005): (1) o primeiro nível de ajuda caracteriza-se pela recordação, ou seja, quando o OUTRO apenas ajuda o indivíduo a recordar que tipo de tarefa deve fazer e qual seu objetivo deixando que o aprendiz faça a tarefa o mais independentemente possível; (2) o segundo nível caracteriza-se pela comparação, ou seja, quando o OUTRO necessita recordar tarefas semelhantes ao aprendiz para que este possa estabelecer algum tipo de relação entre a tarefa antiga e a atual a fim de que consiga resolvê-la autonomamente; (3) o terceiro nível de ajuda caracteriza-se pela construção conjunta no início da tarefa, ou seja, o OUTRO inicia a tarefa juntamente com o aprendiz e, quando julgar apropriado, deixa-o para que termine a tarefa sozinho;(4) finalmente o quarto nível de ajuda caracteriza-se pela demonstração, ou seja, o OUTRO mostra para o sujeito como fazer a tarefa. Para Vygotsky (1998), a demonstração deve ser o último nível de ajuda, a última instância. Para o autor, pedagogicamente, o processo de ajuda não deve começar pelo quarto nível. Segundo Beatón (2005), Vygotsky (1998) escolhe este caminho para que o sujeito aprenda de acordo com seus interesses e possibilidades de maneira ativa e independente cabendo ao 83 MarinêsYolePoloni OUTRO a decisão a respeito dos níveis de ajuda que serão dados ao aprendiz em cada momento. Ao longo de seu desenvolvimento, o indivíduo vai exigindo menos ajuda na medida em que aumenta sua capacidade de autoregulação, dessa forma, o processo que ocorre na ZDP é gradual. Segundo Vygotsky (1988), as práticas pedagógicas deveriam dar mais destaque a essa zona de modo a propiciar a apropriação de práticas sociais por parte dos indivíduos; práticas estas que o conduzissem a um desenvolvimento cognitivo. Para esse autor, o aprendizado que ocorre durante todas as interações entre os sujeitos não é apenas um processo cognitivo, é também afetivo e o fator social é um mediador da aprendizagem. 2.3.1 Mediação e recursos para o ensino Como já foi dito na seção anterior, o homem transforma-se culturalmente quando interage com os grupos sociais a que pertence. Essa interação do homem com o meio é mediada pelos instrumentos físicos52 e pelos signos disponíveis na cultura. Por conta da necessidade de comunicação nas diversas culturas, foramcriadas diferentes linguagens as quais são consideradas por Vygotsky (1988) como um sistema simbólico básico da humanidade. Para este autor, as linguagens funcionam como mediadores que permitem a comunicação entre o indivíduo e seus pares dentro do grupo social ao qual estejam inseridos. É com essa comunicação, mediada pela linguagem, que se estabelecem significados compartilhados por todo o grupo. As linguagens fazem com que o indivíduo possa organizar e reorganizar suas ideias e pensamentos possibilitando-lhe também a expressão das mesmas para si próprio e para os outros elementos desse grupo social. 52 Os instrumentos físicos são aqueles utilizados nas atividades cotidianas como, por exemplo, um tablet, um celular ou um computador; e os sistemas simbólicos são as diversas linguagens que transcorrem nessa cultura, tais como, a língua pátria, oral e escrita, as linguagens de programação, o sistema de numeração, os símbolos matemáticos, a linguagem imagética, a sonora, etc. 84 MarinêsYolePoloni (i) O computador como instrumento cultural de mediação O computador é um instrumento (ferramenta cultural) privilegiado. Ele é um extensor da capacidade humana e dos sentidos humanos que já faz parte do contexto social em que o homem está inserido. Pode-se considerar o computador um instrumento sociocultural uma vez que media diversas atividades praticadas pelo homem no trabalho, nas comunicações etc. No tocante aos processos de ensino e de aprendizagem que ocorrem em ambientes computacionais, estabelecem-se simultaneamente várias mediações: as estabelecidas entre professor e aluno que são pessoas com diferentes níveis de experiência e funcionam como o OUTRO, as estabelecidas entre o computador e o aluno nas quais o computador faz o papel do OUTRO (Beatón, 2005, p. 230), as estabelecidas entre o aluno e seus pares onde o papel do OUTRO se reveza e as estabelecidas entre o computador e o professor, nas quais, novamente, o computador faz o papel do OUTRO. Podemos ilustrar as interações descritas acima com a seguinte figura: Figura 8: Interações num ambiente computacional aluno professor Computador aluno Fonte: Acervo pessoal A eficiência dessas interações depende das possibilidades criadas na Zona de Desenvolvimento Proximal do aprendiz e da possibilidade do mediador atuar nessa zona. Segundo Papert (1985), o computador na sala de aula, tem a função deuma ferramenta de mediação educacional podendo provocar a construção concreta de conhecimentos. Papert (1986) sugeriu o termo construcionismo para designar essa modalidade de construção de conhecimento em que o aluno utiliza o computador como ferramenta para tal. Ou seja, no ambiente 85 MarinêsYolePoloni escolar, o computador pode romper o paradigma da transmissão em prol da construção do conhecimento firmando o ponto de vista defendido por Vygotsky (1998),que enfatiza tanto o papel ativo do aluno na construção do próprio conhecimento quanto o papel mediador do professor nesse processo. Num ambiente computacional, seguindo a ideia de instrumento de Vygotsky (1988), o computador é um instrumento técnico, representado pelo hardware e simbólico, representado pelo software, ou seja, o software escolhido para o ensino de um conteúdo também funciona como mediador da aprendizagem do indivíduo. Desta forma, entende-se que os processos de ensino e de aprendizagem nesses ambientes têm possibilidades de se tornarem eficazes. A mediação feita pelo computador pode construir novas metáforas para os indivíduos que interagem nesses ambientes e tais metáforas facilitam tanto os processos de interação e de troca de informação entre os aprendizes, quanto a formação de conceitos e significados individuais. Para que todo esse processo traga efeitos positivos, é necessário que a aula aconteça num processo interativo em que o professor possa orientar e acompanhar o aprendizado do aluno, fazendo os ajustes necessários paraauxiliá-lo na construção do conhecimento. Assim, o professor passa a estabelecer uma relação de parceria com o aluno. o professor mediador se apresenta com a disposição de ser uma ponte entre o aprendiz e sua aprendizagem – não uma ponte estática, mas uma ponte rolante, que ativamente colabora para que o aprendiz chegue aos seus objetivos. (MASETTO, 2000, p. 144-145) Nesse ambiente em que o computador é um aliado do professor na mediação da aprendizagem, o papel do professor não se limita só a fornecer informações aos alunos, mas, no papel de mediador, ele deve estar atento à aprendizagem e empreendendo ações em parceria com os estudantes, ou seja, o professor deve estar atento a qual nível de ajuda (Beatón, 2005) dar para seu aluno em cada etapa do processo. Evidentemente é fundamental que o professor domine o conteúdo que ensina, entretanto seu novo papel é contribuir para a aprendizagem de seus alunos e não fornecer todas as respostas prontas. Cabe ao professor assumir a mediação das interações professor-aluno86 MarinêsYolePoloni computador de modo que o aluno possa construir seu conhecimento neste ambiente onde o professor utiliza o computador na tarefa de promover a autonomia, a criatividade e a autoestima de seus alunos. Porém, é necessário que o professor desenvolva novas atitudes e que, além disso, haja uma mudança também no papel do aluno que precisa ser um aprendiz ativo e participante. Se o hábito do aluno é o de apresentar uma postura passiva, fazse necessário promover uma mudança de mentalidade de tal modo que ele trabalhe individualmente para aprender e, em grupo, para colaborar na aprendizagem.Estabelece-se, então uma parceria entre professor e aluno e um senso de co-responsabilidade no processo de aprendizagem. Segundo Almeida (2000), esta é uma nova visão de Educação, ou seja: um sistema complexo, aberto e flexível, que interrelaciona conceitos e ideias, sem uma hierarquia prévia, de forma a criar e recriar ligações como em uma rede na qual o conhecimento encontra-se em movimento contínuo de construção e reconstrução. Desta forma, o erro torna-se um objeto de análise a ser reformulado em um processo de reflexão e depuração que promove a aprendizagem e o desenvolvimento pessoal do aluno. Valente (1993) tem a mesma linha de pensamento, pois observa que o computador é a ferramenta com a qual o aluno desenvolve saberes. Não é a máquina que ensina o aluno, mas as atividades elaboradas pelo professor que têm a intencionalidade de aprendizagem que ocorre porque o aprendiz está executando as atividades propostas sendo mediado pelo professor, por seus colegas e pelo computador.Dessa forma, o professor passa a ser o profissional responsável por traçar e sugerir caminhos na construção do saber de seus alunos. Vale ressaltarporém, que, para Valente (1993), não é só por meio do treinamento que o professor vai adquirir o conhecimento necessário para assumir esse papel de mediador frente a um ambiente computacional, mas por meio de formações que sejam permanentes, dinâmicas e integradas tendo, principalmente, espaço para a prática da reflexão. (ii) O jogo como instrumento cultural de mediação Segundo Vygotsky (1989), os jogos podem criar possibilidades de atuação na ZDP uma vez que o indivíduo, quando joga, faz uso de 87 MarinêsYolePoloni conhecimentos já sabidos e constrói outros além de articular os seus conhecimentos cotidianos com os científicos. O autor afirma ainda que os jogos dão ao professor a possibilidade de conhecer e avaliar melhor seu aluno proporcionando avanços em sua aprendizagem. Para Vygotsky (1989), as características que definem o jogo são a imaginação,a imitação e as regras. Essas características estão presentes em todos os jogos, embora sempre haja maior preponderância de uma ou de outra. Na fase pré-escolar, a imaginação é dominante sobre as regras, pois nessa fase, campos da percepção visual e do significado se afastam e as ações das crianças são provenientes das ideias ficando os objetos num segundo plano. Por exemplo, quando a criança cria uma situação imaginária, ela imita o comportamento de alguém e, implicitamente, esse comportamento obedece a algumas regras. Durante essa fase, portanto, a imaginação está explícita e as regras estão implícitas. Conforme o indivíduo se desenvolve, e entra na fase escolar, ocorre o contrário: as regrastornam-se explícitas e a imaginação implícita. Estabelecese, então, uma nova relação entre os campos da percepção visual e do significado, pois o indivíduotem a possibilidade do jogo baseado em regras. Além das características imaginação e regras, Vygotsky (1989) destaca que, em todo, jogo também existe a imitação. Para o autor, a imitação tem papel fundamental no desenvolvimento o indivíduo, pois permite que ele faça aquilo que viu o outro fazer e crie a partir daquilo que aprendeu observando o outro. Dessa forma, para Vygotsky (1989), a imitação tem papel fundamental no desenvolvimento o indivíduoe não pode ser entendida como simples atividade mecânica, mas como a reconstrução individual daquilo que o indivíduoaprendeu a partir dos outros. Segundo o autor, o jogo permite que o indivíduoaprenda, reconstrua algo que observou nos outros e aja segundo as regras que a situação lhe impõe.O jogo faz com que o indivíduo (re)signifique os objetos/ações dos outros tendo suas próprias ações norteadas pela internalização que ele fez desses objetos e ações. Vygotsky (1989) considera o jogo como um instrumentomediador no desenvolvimento das funções psicológicas superioresdo indivíduo. Quando o indivíduo passa à idade escolar, seu interesse pelo OUTRO (Beatón, 2005) e 88 MarinêsYolePoloni por compartilhar ações aumenta. O jogo com regras propicia a interação entre os pares e estabelece limites segundo os quais o aprendiz deve agir. Para isso, é necessário que do indivíduocompreenda as regras do jogo e preste atenção às suas jogadas e às de seus adversários para que possa analisá-las e interpretá-las. Ao analisar e interpretar as diversas jogadas, várias funções psicológicas superiores do indivíduosão exercitadas e desenvolvidas tais como:o levantamento de hipóteses, a percepção e a abstração do pensamento e a avaliação das jogadas realizadas para a resolução da situação-problema que o jogo propõe. Dessa forma, segundo o autor, o jogo com regras impulsiona o desenvolvimento cognitivo. Quando em aprendizagem com jogos, o aprendiz deixa de ter um papel passivo e passa a ser um agente responsável por sua aprendizagem, pois o jogo, para do indivíduo, é um desafio na busca de soluções para um problema. No tocante ao professor, o jogo propicia a identificação do pensamento do aluno pela análise das suas jogadas, bem como,aquilo que o aluno é capaz de fazer sozinho e o que ele necessita da ajuda do OUTRO (Beatón, 2005), além de poder identificar qual o nível de ajuda, (Beatón, 2005), pode ser dada a esse aluno para que ele atinja o objetivo da aprendizagem. Em outras palavras, o jogo de regras cria possibilidades de ação intencional do OUTRO na ZDP do aprendiz a fim de transformar o nível de desenvolvimento potencial em desenvolvimento real. A conceituação e descrição que Vygotsky (1998) faz dos processos envolvidos na aprendizagem no espaço da ZDP referem-se à criança e não ao adulto, pois na época na qual escreveu ―A formação social da mente‖, o autor estava preocupado em estabelecer as bases teóricas sobre o desenvolvimento da criança. Entretanto é de aceitação inequívoca na área da psicologia da aprendizagem que o conceito de ZDP não se restringe apenas aos processos de aprendizagem da criança, mas abrange também o adulto. No adulto, a ZDP apresenta características específicas pois este tem domínio da linguagem e já desenvolveu processos de autorregulação próprios para a idade. O brinquedo a que Vygotsky (1998) faz referência é, aqui, concretizado pela ação de jogar. Essa ação permite ao adulto, assim como à criança, mesmo que momentaneamente, 89 MarinêsYolePoloni a função simbólica, a assunção de papéis sociais diferenciados, situação imaginária que desenvolve a abstração, a concentração, a autorregulação da atenção, da memória, de regras de comportamento e de vivências marcadas por aspectos emocionais próprios da competição e da colaboração, além de propiciar motivação e criar possibilidades de prazer e de distração (BARRETO, 2015, p. 27). Dessa forma, quando a situação envolve o jogo, temos uma nova relação professor-aluno e aluno-aluno que se baseia em confiança na capacidade que o OUTRO tem de resolver a situação-problema imposta. A figura abaixo ilustra as relações que ocorrem numa situação de jogo de regras: Figura 9: Interações numa situação de jogo aluno professor Jogo aluno Fonte: Acervo pessoal A figura, que tem o jogo como elemento central, mostra as interações entre professor e aluno e entre aluno e aluno propiciadas por esse recurso. O jogo caracteriza-se como uma estratégia cognitiva na aprendizagem dos alunos, adultos ou crianças, pois propicia uma situação interativa, conforme mostra a figura acima, bem como a discussão de ideias diferentes, o que leva à aprendizagem. Ao escolher o jogo como recurso didático, o professor deve estar ciente de que, segundo Grando (2000): A inserção de jogos no contexto de ensino-aprendizagem implica em vantagens e desvantagens apontadas por inúmeros estudiosos, tais como: Kishimoto, (1996); Machado,(1990); Corbalán, (1996); Giménez,(1993), descritas em Grando (1995) e abordadas na literatura especializada e que devem ser refletidas e assumidas pelos educadores, ao se proporem a desenvolver um trabalho pedagógico, com os jogos. (GRANDO, 2000, p. 34) 90 MarinêsYolePoloni Essas vantagens e desvantagens devem ser conhecidas pelo professor ao mediar uma aula utilizando o jogo como recurso para o ensino de Matemática. O quadro abaixo resume as vantagens e desvantagens do uso de jogos nas aulas de Matemática: Quadro 4: Vantagens e desvantagens do uso de jogos na sala de aula Vantagens fixação de conceitos já aprendidos de uma formamotivadora para o aluno introdução e desenvolvimento de conceitos de difícil compreensão desenvolvimento de estratégias de resolução de problemas (desafio dos jogos) aprender a tomar decisões e saber avaliá-las significação para conceitos aparentementeincompreensíveis propicia o relacionamento das diferentes disciplinas(interdisciplinaridade) o jogo requer a participação ativa do aluno na construção do seu próprio conhecimento o jogo favorece a socialização entre os alunos e a conscientização do trabalho em equipe a utilização dos jogos é um fator de motivação para os alunos dentre outras coisas, o jogo favorece o desenvolvimento da criatividade, de senso crítico, da participação, da competição "sadia", daobservação, das várias formas de uso da linguageme do resgate do prazer em aprender as atividades com jogos podem ser utilizadas parareforçar ou recuperar habilidades de que os alunosnecessitem. Útil no trabalho com alunos dediferentes níveis as atividades com jogos permitem ao professor identificar, diagnosticar alguns erros de aprendizagem, as atitudes e as dificuldades dos alunos Desvantagens quando os jogos são mal utilizados, existe o perigo de dar ao jogo um caráterpuramente aleatório, tornando-se um "apêndice" em sala de aula. Os alunos jogam e se sentem motivados apenas pelo jogo, sem saber porque jogam o tempo gasto com as atividades de jogoem sala de aula é maior e, se o professornão estiver preparado, pode existir umsacrifício de outros conteúdos pela faltade tempo as falsas concepções de que se devemensinar todos os conceitos através dejogos. Então as aulas, em geral,transformam-se em verdadeiros cassinos também sem sentido algum para o aluno a perda da "ludicidade" do jogo pelainterferência constante do professor,destruindo a essência do jogo a coerção do professor, exigindo que aluno jogue, mesmo que ele não queira,destruindo a voluntariedade pertencenteà natureza do jogo dificuldade de acesso e disponibilidadede material sobre o uso de jogos noensino, que possam vir a subsidiar otrabalho docente Fonte: Adaptado de Grando, 2000, p.35 Pode-se perceber que há mais vantagens do que desvantagens no uso de jogos para o ensino de Matemática, entretanto, é necessário que o professor esteja atento estas últimas durante a mediação da aula a fim de que a aprendizagem aconteça sem prejuízo das vantagens. (iii) Mediação e História da Matemática Segundo D‘Ambrosio (2009, p.29), ―ahistória da matemática é um elemento fundamental para se perceber como teorias e práticas matemáticas foram criadas, desenvolvidas num contexto especifico de sua época.‖ Em 91 MarinêsYolePoloni outras palavras, a história da matemáticapossibilita ao aluno a visão de que o conhecimento matemático não é estanque, ao contrário, está sempre em desenvolvimento de acordo com as necessidades da humanidade. Essa visão proporciona ao aluno uma relação do passado com o presente. Os Segundo os PCN (1998), a abordagem dada à história da matemática no processo de ensino é a de um recurso didático para o ensino e a aprendizagem: Essa abordagem não deve ser entendida simplesmente que o professor deva situar no tempo e no espaço cada item do programa de Matemática ou contar sempre em suas aulas trechos da história da Matemática, mas que a encare como um recurso didático com muitas possibilidades para desenvolver diversos conceitos, sem reduzi-la a fatos, datas e nomes a serem memorizados. (BRASIL, 1998, p.43). Pelas orientações dos PCN (1998), que estão citadas no trecho acima, a história da matemática não deve ser apresentada ao aluno como mais um conteúdo a ser estudado e memorizado, pois isso, a nosso ver, contribuiria muito pouco com a construção do conhecimento além de poder constituir-se em mais umadificuldade. O professor, ao mediar uma aula utilizando como recurso a história da matemática deve estar ciente de que, segundo Miguel (1997), existem 12 potencialidades pedagógicas no uso desse recurso em sala de aula, para o ensino e a aprendizagem de conceitos matemáticos. Tais potencialidades podem ser resumidas no quadro abaixo: Quadro 5: Potencialidades pedagógicas do recurso história da matemática 1) A História como uma fonte de motivação para o ensino e aprendizagem da Matemática. 2) A História como uma fonte de objetivos para o ensino da Matemática O conhecimento da história da matemática desperta a curiosidade do aluno em aprender o conteúdo que está sendo ensinado. Alguns matemáticos entendem que o conhecimento da história da matemática pode modificar a conduta do aluno quanto à Matemática. Miguel (1997) atenta para o fato de que se esse fosse o caso, o ensino da própria História seria motivador. Utilização adequada da História de modo a levar o aluno a perceber alguns objetivos: a Matemática como criação humana; os motivos tal quais as pessoas concebem a Matemática; as necessidades práticas, sociais, etc, que estimulam o aprimoramento das ideias matemáticas; os contatos existentes entre a Matemática e a filosofia, religião, lógica, etc; o interesse intelectual que pode levar ao desenvolvimento e ampliação de conceitos e teorias; os conhecimentos que os matemáticos possuem do próprio objeto matemático, os quais se alteram e se aprimoram ao longo do tempo; a característica de uma estrutura, de uma axiomatização e de uma prova. 92 MarinêsYolePoloni 3) A História como uma fonte de métodos para o ensino e aprendizagem da Matemática 4) A História como uma fonte para seleção de problemas práticos, curiosos, informativos e recreativos a serem incorporados nas aulas de Matemática 5) A História como um instrumento que possibilita a desmistificação da Matemática e a desalienação de seu ensino 6) A História como um instrumento de formalização de conceitos matemáticos. 7) A História como um instrumento de promoção do pensamento independente e crítico. 8) A História como um instrumento unificador dos vários campos da Matemática. 9) A História como um instrumento promotor de atitudes e valores. Esse ponto de vista já era defendido desde o século XVIII. Encontram-se contribuições na história da matemática para as escolhas de procedimentos pedagógicos apropriados que permeiam temas tais como: resolução de equações e sistemas de equações, determinação de área de um círculo, construção de polígonos regulares, etc. Por esse ponto de vista a história da matemática pode contribuir como um método motivador para as aulas de Matemática. Tais métodos são entendidos de maneira externa ao conteúdo do ensino, e de maneira vinculada na prática intelectual da solução de um problema. Miguel(1997) faz aqui as mesmas criticas aplicadas à História como motivação, pois o fato do problema ser motivador não consiste em ele ser histórico ou não, mas sim no grau de desafio que esse problema desperta no aprendiz. O modo como normalmente o conteúdo matemático é ensinado não revela o modo como esse conceito foi historicamente produzido. Dessa forma, cabe à história da matemática desmistificar a visão de que a Matemática foi feita sem obstáculos, de forma coerente, que está pronta e acabada, etc. A formalização é o processo de traçar caminhos para chegar a um determinado fim. Dessa forma a história da matemática torna-se um recurso indispensável para a formalização de conceitos, pois é no desenvolvimento histórico da matemática que percebemos as diferentes formalizações de um mesmo conceito. O objetivo pedagógico da História é uma reconstrução racional da História da Matemática, ou seja, um jogo dialético das ideias apartado da realidade social. A História pode fornecer uma visão globalizada da Matemática por meio do relacionamento de seus variados campos. Miguel (1997) defende o fato de que deve-se mostrar ao estudante o modo como a Matemática foi realmente produzida. Dessa forma, o professor deve mostrar ao aluno as lacunas e as incertezas que os matemáticos enfrentaram na produção do conhecimento. Essa exposição de dificuldades enfrentadas pelos matemáticos pode promover o desenvolvimento de atitudes positivas nos alunos, tais como a formação do pensamento científico, a coragem para enfrentar problemas e a persistência na busca de soluções. 10) A História como um Miguel (1997) defende quea História é uma ajuda que o instrumento de professor deve considerar a fim de ensinar a Matemática, conscientização recorrendo a procedimentos e demonstrações com rigor epistemológica. científico. 11) A História como um Diz respeito ao fato de usar a ordem histórica da construção instrumento que pode matemática para facilitar a assimilação durante a reconstrução promover a aprendizagem teórica. A função da História se dá a partir de um ensino da significativa e compreensiva Matemática fundamentado na compreensão e na significação da Matemática dos motivos pelos quais se deve aceitar certos fatos, raciocínios e procedimentos. 12) A História como um As potencialidades pedagógicas da História podem ajudar o instrumento que possibilita o professor a resgatar a identidade de uma determinada cultura resgate da identidade cultural. apresentando, a seus alunos, um processo de reconstrução a ser representado pela Matemática num dado sistema educacional. Fonte: Elaborado pela autora adaptado de Miguel (1997) 93 MarinêsYolePoloni Algumas das doze potencialidades pedagógicas da História da Matemática descritas por Miguel (1997) foram constatadas durante as atividades desenvolvidas pelos sujeitos de pesquisa utilizando o recurso à história da matemática. Nós, enquanto formadoras, buscamos mediar atividades que contemplassem principalmente as potencialidades 1,2,3 e 11. O professor, ao mediar uma aula utilizando a História da Matemática como um recurso didático, deve ter como objetivo o desenvolvimento, no aluno, da ideia de que o conhecimento matemático é uma produção humana que está sendo construída e reconstruída nos mais diversos contextos socioculturais. É importante que o professor, nessa mediação, faça com que o aluno perceba que a construção histórica da Matemática se deu por meio de situaçõesproblema impostas pela relação do homem com a natureza e com sua própria cultura naquele momento histórico resgatado. Como salienta Radford (2011, p. 82) ―De fato, para compreender os desenvolvimentos conceituais precisamos colocar o sujeito conhecedor e toda a atividade matemática em estudo dentro de sua concepção cultural da Matemática e da ciência em geral‖ Ao utilizar a História da Matemática como elemento mediador na aprendizagem, é preciso superar a visão recapitulacionista que considera as dificuldades encontradas na resolução de um determinado conteúdo, em um momento histórico específico, como decorrente de uma dificuldade de conhecimento intrínseca àquele conteúdo, que se enquadra em ―uma abordagem mentalista do conhecimento‖ (Radford, 2011, p. 83) a ser superada. Para reforçar a necessidade de superação da visão mentalista, Radford (2011, p.81) afirma que ―a atividade mental da criança moderna não recapitula a criança primitiva nem a atividade mental adulta‖. Os PCN (1998) consideram que conceitos matemáticos devem ser abordados mediante a exploração de problemas históricos, pois são situações nas quais os alunos necessitam articular estratégias diversas: A própria História da Matemática mostra que ela foi construída como resposta a perguntas provenientes de diferentes origens e contextos, motivadas por problemas de ordem prática (divisão de terras, cálculo de créditos), por problemas vinculados a outras ciências (Física, Astronomia), bem como por problemas relacionados a investigações internas à própria Matemática. (PCN, 1998, p. 40). 94 MarinêsYolePoloni Essa ideia vai ao encontro do que pensa D‘Ambrosio (1999), para quem, discutir práticas educativas que se fundam na cultura, em Matemática, sem recorrer à história da Matemática, é impossível uma vez que esta ciência faz parte das atividades humanas e dos problemas de ordem prática da humanidade, como salientam os PCN (1998), no trecho acima. Segundo D‘Ambrosio (1999), Desvincular a Matemática das outras atividades humanas é um dos maiores erros que se pratica particularmente na educação da Matemática. Em toda a evolução da humanidade, as ideias matemáticas vêm definindo estratégia de ação para lidar com o ambiente, criando e desenhando instrumento para esse fim e buscando explicações sobre os fatos e fenômenos da natureza e para própria existência (D‘AMBRÓSIO, 1999, p. 97). Para o autor, discutir educação matemática sem recorrer aos registros históricos é um equívico, uma vez que a Matemática não deve ser separada das atividades humanas, pois essa ciência vem buscando explicações sobre os fatos e fenômenos da natureza durante toda a evolução da humanidade. A figura abaixo ilustra as relações que podem acontecer quando o professor utiliza a história da matemática como recurso didático: Figura 10: Relações que podem acontecer quando a história da matemática é utilizada como recurso aluno professor História da Matemática Matemática Fonte: Acervo pessoal A figura acima representa as interações que acontecem numa aula em que o professor faz uso do recurso à História da Matemática. O professor objetiva desenvolver no aluno a ideia de que o conhecimento matemático é uma produção humana num situada num contexto sociocultural. Dessa forma, o professor, ao fazer uso da história da matemática, deve ter em mente as 12 95 MarinêsYolePoloni potencialidades pedagógicas do uso desse recurso a fim de levar o aluno a compreender que a Matemática não está pronta e acabada, a perceber as diferentes formalizações de um mesmo conceito, a ter uma visão global da Matemática por meio da relação entre seus diferentes campos, a elaborar o rigor científico e etc. Uma discussão mediada com o uso do recurso História da Matemática pode mudar a relação entre professor e aluno e entre esses dois sujeitos e a própria Matemática, além de ser desencadeadora de aprendizagem. Ao vivenciar com seu aluno o ciclo execução-reflexão-depuração, segundo Almeida (2000), o professor reflete, em parceria com seu aluno, a respeito dos erros ou acertos da prática pedagógica em questão, e analisa a adequação de suas intervenções de modo a fazer os ajustes necessários no seu papel de mediador. 96 MarinêsYolePoloni Capítulo III 3. Metodologia A metodologia desta pesquisa é qualitativado tipo Design- BasedResearch, por privilegiar um planejamento flexível e ter o objetivo de investigar fenômenos em seu contexto natural. Justificamos a escolha da pesquisa qualitativa, pois as pesquisadoras, durante a formação empreendida, não ficaram fora da realidade que estava sendo estudada, ao contrário, as investigadoras conceberam essa realidade e tentaram compreendê-la em sua totalidade (TRIVIÑOS, 1992) Escolher uma metodologia qualitativa para a pesquisa também se justifica por possibilitar a inserção do pesquisador no contexto da mesma assumindo dois papéis: o de pesquisador ao analisar os materiais produzidos pelos sujeitos e o de membro do grupo, ao participar dos encontros e da elaboração e desenvolvimento das atividades. Segundo Lüdke e André (2003, p.3) as pesquisas em Educação tendem a ser qualitativas, pois os dados devem ser interpretados, uma vez que não há como mensurá-los, pois ―[...] em educação as coisas acontecem de maneira tão inextricável que fica difícil isolar as variáveis envolvidas e mais ainda apontar claramente quais são as responsáveis por determinado efeito‖. Para Lüdke e André (2003), o quedetermina a escolha da metodologia é a natureza do problema. A escola é uma realidade complexa e para estudá-la, com rigor científico, são necessários subsídios encontrados na vertente qualitativa de pesquisa, pois, dessa forma, há uma atenção com o planejamento e também com o controle da pesquisa. Diversosautores se posicionam quanto à dificuldade de se definir pesquisa qualitativa por conta de que se deve levar em conta o campo histórico e o momento em que é aplicada (Denzine Lincoln, 2006; Gibbs, 2009). Neste estudo, entendemos pesquisa qualitativa segundo Amado, 2013.Para o autor, a investigação qualitativa consiste 97 MarinêsYolePoloni numa pesquisa sistemática, sustentada em princípios teóricos (multiparadigmáticos) e em atitudes éticas, realizada por indivíduos informados (teorética, metodológica e tecnicamente) e treinados para o efeito. (AMADO, 2013 p. 15) 3.1 Metodologia – considerações teóricas Na década de 90, Ann Brown (1992) e Alan Collins (1992) introduziram um novo paradigma de pesquisa em educação: Design-BasedResearch. Os autores referiam-se a uma metodologia de pesquisa em Educação que se predispunha a resolver problemas complexos em contextos reais, a fim de testar e aperfeiçoar ambientes de aprendizagem inovadores com a ajuda e colaboração de professores. Denominado inicialmente por Brown (1992) eCollins (1992), como Design Experiments, oDesign-BasedResearch postula relações sinérgicasentre pesquisa, projeto e engenharia. Essa metodologia, no início dos anos 90, já era comumente utilizada no desenho de pesquisas científicas em outras áreas, porém era novidade para a maioria dos pesquisadores que se dedicavam à Educação. Segundo Wang e Hannafin53(2005)o Design-Based Research é definido como: ―uma metodologia sistemática, porém flexível que tem como objetivo melhorar as práticas educativas por meio de análise, design, desenvolvimento e implementação com base na colaboração entrepesquisadores e profissionais em mundo real definido.‖(tradução da autora) Segundo os autores, oDesign-Based Research apresenta algumas variações quais sejam: design experiments (Brown, 1992; Collins, 1992), design research (Cobb, 2001; Collins, Joseph , e Bielaczyc , 2004; Edelson, 2002), development research (Van Den Akker, 1999); developmental research (Richey, Klein, e Nelson, 2003; Richey & Nelson , 1996) and formative research (Reigeluth & Frick , 1999; Walker , 1992). Cada uma destas formas de design é um pouco diferente, mas seus objetivos e abordagens são semelhantes.Com relação à metodologia utilizada nesta pesquisa, devemos ressaltar que ela 53 “we define design-based research as a systematic but flexible methodology aimed to improve educational practices through iterative analysis, design, development, and implementation, based on collaboration among researchers and practitioners in real-world set‖ (p. 6) 98 MarinêsYolePoloni apresenta algumas características de Design Experiments, masé fundamentalmente um Design Based Research. O quadro abaixo resume as características dessas duas metodologias de pesquisa. Quadro 6: Design - Based ResearchX Design Experiments Variações Método Design - Based Research • • • • • • • • • • • • Design Experiments Muitas vezes conduzida dentro de um único ambiente por um longo tempo. Ciclos iterativos de design, promulgação, análise e redesign. Intervenções contextualmente dependentes. Documentação e conexão de resultados com processo de desenvolvimento e ambiente autêntico. Colaboração entre profissionais e pesquisadores. Desenvolvimento de conhecimento que pode ser usado na prática e pode informar os profissionais e outros designers. Comparação de múltiplas inovações. Caracterização do problema. Experiência múltipla em design. Interação social durante o projeto. Revisão flexível do design e avaliação objetiva Desenvolvimento de um perfil como resultado. Fonte: Adaptado de Wang & Hannafin (2005) Nossa pesquisa foi conduzida no ambiente da Diretoria Norte 2, durante um semestre letivo, houve ciclos de design e redesign durante as intervenções que eram dependentes de contextos anteriores. Houve colaboração entre os profissionais e as pesquisadoras o que resultou numa grande quantidade de documentos que mostram os resultados das intervenções no ambiente escolhido. Houve também desenvolvimento de conhecimento que os professores poderão utilizar em sua prática pedagógica. Além disso, existiu interação social durante a pesquisa e as pesquisadoras fizeram revisões e avaliações constantes durante todo o processo.Dessa forma, podemos entender que a metodologia utilizada nesta pesquisa é de Design Based Research. Valeressaltar que essa metodologia foi trazida para a Educação Matemática, pois as formas de se desenvolver investigações e os modelos de outras áreas nem sempre se mostraram adequados por não terem sido criados com tal finalidade e, além disso, as pesquisas em educação eram criticadas pela pouca relação com a prática pedagógica. Dessa forma, tornaram-se necessários modelos que considerassem o progresso dos sujeitos envolvidos e se propusessem à análise do desenvolvimento do pensamento matemático. 99 MarinêsYolePoloni Karrer (2006) enfatiza que, antes dos experimentos de ensino, o desenho experimental utilizado comumente em Educação Matemática resumia-se a selecionar dois grupos de sujeitos, submetê-los a diferentes intervenções e comparar os resultados das mesmas. Nesse tipo de experimento, o foco de análise eram as intervenções feitas com os sujeitos, ou seja,o pesquisador não tinha como foco os sujeitos, mas as intervenções.Com o Design- Based Research, o pesquisador foca nos sujeitos envolvidos e não nas atividades a eles propostas. Volto a repetir que na elaboração das atividades para a formação continuada, analisada nesta pesquisa, utilizamos alguns elementos da metodologia Design Experimentde Brown e Collins (1992), pois estávamos na complexidade de um contexto educacional e desejávamos manter o foco nos professores, sujeitos de pesquisa, mas a metodologia de pesquisa utilizada, neste estudo, é fundamentalmente Design-Based Research. Um projeto de pesquisa baseado em Design-BasedResearch é introduzido com a expectativa de analisar processos de aprendizagem de domínios específicos e não se trata apenas de uma coleção de atividades direcionadas à aprendizagem de um determinado domínio, aliás para esse tipo de metodologia, criou-se o termo “ecologia de aprendizagem”, ou seja, não é só uma sequência de atividades, mas um sistema complexo e interativo envolvendo múltiplas variáveis de diferentes tipos e níveis. Essa complexidade diz respeito aos elementos da “ecologia de aprendizagem” quais sejam: as questões a serem propostas aos sujeitos de pesquisa além do discurso a ser desenvolvido por eles; as ações do professor e do aluno em sala de aula; os materiais didáticos que serão utilizados; as resoluções das tarefas; as ferramentas e os significados das relações entre todos esses elementos. (Cobbet al, 2003). O objetivo geral dessa metodologia é uma maior compreensão dos contextos de aprendizagem e para isso, o Design-Based Research apóia-se em teorias de educação e aprendizagem,além de mostrar um compromisso com a compreensão das relações existentes entre a teoria, a prática e os materiais empreendidos na formação. Para a formação que subsidia esta pesquisa, foram planejadas e elaboradas algumas atividades as quais seriam utilizadas com osprofessores, porém elas foram redesenhadas ao longo dos encontrospara se adaptarem às expectativas que eles tinham do curso 100 MarinêsYolePoloni demonstradas no decorrer das sessõespor meio de suas falas e de suas ―Folhas Diário de Bordo‖54. Segundo Cobb (2003), são cinco as características do DesignBasedResearch. Elas foram identificadas nas atividades previamente planejadas para o curso que subsidiou esta pesquisa. As cinco características do Design-BasedResearch, segundo Cobb (2003), estãoorganizadas no quadro abaixo: Quadro 7: Características do Design-Based Researchsegundo Cobb (2003) Características Pragmático • • • Fundamentado • • Interativo, iterativo e flexível • • • Integrativo • • • Contextualizado • • • O Design-Based Research refina teoria e prática. O valor da teoria é avaliada pela medida em que os princípios informam e melhoram a prática . O Design-Based Researché alicerçado em pesquisas relevantes que envolvem e relacionam teoria e prática. O design é realizado em contextos do mundo real e o processo de design é incorporado e estudado por meio do Design-Based Research. Os pesquisadores estão envolvidos nos processos de concepção e trabalho em conjunto com os participantes. Os processos são um ciclo iterativo de análise, projeto, implementação e redesign. O plano inicial normalmente não é suficientemente detalhado, então os pesquisadores podem fazer alterações quando julgarem necessário. Métodos de pesquisa mistos são utilizados para maximizar a credibilidade da investigação em curso. Os métodos variam durante as diferentes fases da pesquisa em curso, pois surgem novas necessidades e problemas que fazem evoluir a pesquisa. O rigor é propositalmente mantido e a disciplina é apropriadamenteaplicada às fases de desenvolvimento. O processo de pesquisa, os resultados da investigação e as mudanças em relação ao plano inicial são documentados. Os resultados da pesquisa estão relacionados com o processo de design. O conteúdo e profundidade de princípios de design gerados variam. É necessário orientação para aplicar princípios gerados. Fonte: Acervo pessoal Segundo o quadro acima, o Design-Based Research desenvolve teorias tanto sobre o processo de aprendizagem quanto sobre os materiais que são utilizados para dar suporte à aprendizagem. Existe, também, nessa metodologia,uma natureza intervencionista que objetiva investigar 54 Designei por ―Folha Diário de Bordo‖ uma folha ser preenchida, pelos professores, a cada sessão, que constituiu um portfólio individual de anotações. 101 MarinêsYolePoloni possibilidades de novas formas de aprendizagem visando mudanças educacionais. O Design-Based Research envolve a revisão contínua do design do projeto o qual se mostra flexível, uma vez que há um conjunto de tentativas iniciais revistas em função do seu sucesso na prática, ou seja, essa metodologia tem dois aspectos: o prospectivo(prospective)e o reflexivo(reflective). Diz-se que o Design é em prospectivo quando é implementado como um processo de aprendizagem hipotético e é reflexivo quando, à medida que uma hipótese sobre umadeterminada forma de aprendizagem é testada e refutada, novas hipóteses são desenvolvidas e testadas. O resultado desse segundo aspecto é um processo de design iterativo comciclos de criação e revisão (Cobb et al., 2003).No caso desta pesquisa, o Design-BasedResearchimplementado durante a formação é reflexivo e as pesquisadoras interagiram no sistema continuamente dotando-o de um movimento cíclico. Ainda, de acordo com o quadro acima, há uma ruptura com a visão tradicional em que pesquisador, professores e alunos desempenham papéis fixos no processo. Os projetos de Educação Matemática que emergem do DesignBasedResearch têm algumas características especiais. Segundo Lesh55 (2008), essametodologia provou ser produtiva na investigação da interação das ―ecologias de aprendizagem‖ que promovem o desenvolvimento do conhecimento matemático em estudantes e também em professores, como é o caso desta pesquisa. Para esse autor, o Design-BasedResearch também é importante na divulgação e implementação de programas inovadores de formação de professores em Educação Matemática.Para Lesh (2008), o conjunto composto por estudantes, professores, cursos, currículos, materiais didáticos e mentes são sistemas complexos que, não devem ser observados isoladamente, pois quando isso acontece, a observação corre o risco de deixar o conjunto – ―ecologia de aprendizagem – defasado. O conjunto que Lesh (2008) citou é dinâmico, interativo, autorregulável e permanece em adaptação 55 Palestra proferida por Richard Lesh no ICME - 2008, México. Richard Lesh é um dos autores do livro AHandbookofResearch Design in Mathematicsand Science Education. 102 MarinêsYolePoloni contínua durante todo o processo, pois cada feedback produz efeitos que direcionam as próximas intervenções. Os projetos de pesquisa que têm o Design-BasedResearch como metodologia envolvem os participantes em diferentes papéis durante todo o processo de investigação e, desta forma, podem aumentar a relevância da pesquisa para a prática. ODesign-BasedResearchéconsiderado um método científico de investigação quando o foco do pesquisador está no pensamento matemático dos sujeitos e nas modificações desses pensamentos durante o processo. Dessa forma, a atitude do pesquisador precisa estar em consonância com essa metodologia, ou seja, ele deve criar situações para que haja possibilidade de mudança nos esquemas matemáticos usuais dos sujeitos. Nessa metodologia, os registros podem ser escritos, gravados, fotografados, filmados e, no caso de uma pesquisa em ambiente computacional, também são aceitos os arquivos salvos dos episódios de ensino. Neste trabalho, são utilizados todos esses métodos inclusive os registros em vídeo que, como destacam Steffee Thompson (2000), têm grande importância na visualização das expressões dos sujeitos durante as atividades do processo de formação, principalmente nos trabalhos em que o pesquisador assume também o papel de formador– que é o caso da presente pesquisa –, ou seja, os vídeos ajudam o pesquisador a não perder as expressões dos sujeitos durante o desenvolvimento de toda a atividade. Observações cuidadosas dos vídeos oferecem aos pesquisadores a oportunidade de ativar os arquivos das experiências passadas com os estudantes e trazê-los à consciência. Quando os pesquisadores reconhecem a interação como tendo sido vivenciada antes, interpretações passadas das atividades dos estudantes que foram feitas de forma superficial podem ocorrer novamente ao professor pesquisador (Steffee Thompson, 2000, p. 54). No Design-BasedResearch, os registros de cada momento de ensino são utilizados para a elaboração dos próximos, assim como também, são utilizados na análise dos momentos de ensino já vivenciados. Realizando-se essa análise, é possível fazer um redesigndos próximos momentos de ensino. A intenção dos investigadores é permanecerem atentos às contribuições dos estudantes para a trajetória de interações de ensino e para os estudantes testarem as hipóteses de pesquisa seriamente... Os investigadores voltam retroativamente às hipóteses de pesquisa 103 MarinêsYolePoloni depois de completar os episódios de ensino (Steffee Thompson, 2000, p. 273). Um ciclo se forma quando existem momentos de preparação do experimento seguidos de momentos de atuação. Na sequência faz-se a análise dessa atuação por um ou mais pesquisadores envolvidos com a pesquisa. Essa análise pode gerar modificações no experimento para uma nova atuação que será novamente aplicada e analisada. Esse processo, feito quinzenalmente durante toda a formação que subsidiou essa pesquisa, é reflexivo e cíclico.A vantagem dessa metodologia é que a cada experimento são feitas análises, reflexões e modificações para as próximas intervenções, ou seja, tem-se a chance de um redesigndos próximos experimentos, pois o Design-BasedResearch utiliza os resultados dos experimentos anteriores para preparar o design do próximo experimento, mas é em sua aplicação que se verifica se este último se adequa ao contexto em que se está pesquisando. 3.2 Procedimentos metodológicos Com o objetivo de responder à questão norteadora: “Em que aspectos uma formação continuada, centrada na problematização com o uso de recursos didáticos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e de tecnologias), pode auxiliar a ampliação do conhecimento profissional docente?” a pesquisa foi estruturada em duas fases, uma documental e uma em campo, e foram adotados os seguintes procedimentos metodológicos: Fase I: Pesquisa documental Análise de documentos oficiais sobre currículo da Educação Básica, em particular relacionados ao ensino de Trigonometria, a saber:PCN(1997)56, PCN(1998)57, PCNEM(2000)58,PCN+ Ensino 56 Parâmetros curriculares nacionais PCN: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 1997. 57 Parâmetros curriculares nacionais PCN: Matemática, Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC/SEF, 1998. 58 Parâmetros curriculares nacionais para o ensino médio PCN: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 2000. 104 MarinêsYolePoloni Médio59 (2002) OCEM(2006)60 e Propostas curriculares de 1986, 1992 e 2008 do Estado de São Paulo. Análise do Guia do PNLD (2012). Esta fase da pesquisa informou e subsidiou, com base nas análises feitas, o design inicial da pesquisa de campo. Fase II: Pesquisa de campo Criação de uma experiência formativa com o foco na problematização e com uso de recursos tais como: jogos, história da matemática e tecnologias; para a exploração e discussão de tópicos de Trigonometria para o Ensino Médio. Desenvolvimento da experiência formativa com um grupo de professores. Vale destacar que a experiência formativa foi desenhada considerandose as especificidades dos participantes envolvidos, o mesmo ocorrendo no desenvolvimento dessa formação que teve diversos momentos de redesign para se adequar às demandas do grupo. A etapa de criação englobou o planejamento das ações para a formação e seu primeiro design. Odesign inicial foi guiado pela pesquisa documental feita na Fase Ideste trabalho e pelas expectativas do grupo de Professores participantes que foram percebidas durante o processo formativo anterior, cujo tema era Simetria61, do qual eu e minha orientadora participamos a fim de acompanhar o grupo de professores e estabelecer laços de confiança com os sujeitos de pesquisa. A formação teve dez encontros presenciais, de três horas e meia de duração cada um, que podem ser resumidos por meio do seguinte calendário: Quadro 8 : Calendário realizado Junho Agosto Setembro 14/6 Apresentação,questionário inicial e termo de consentimento 02/08 Jogos e atividades de construção do Pi no GeoGebra. 13/09 Função seno e função cosseno. Outubro Novembro 25/10 08/11 Construção de gráficos Jogo de bingo. das funções seno e Elaboração de atividades cosseno. para os alunos 59 PCN+ Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio: Matemática, Ministério da Educação e do Desporto, Brasília: MEC/SEF, 2000. 60 Orientações Curriculares para o Ensino Médio. Ciências da natureza, matemática e suas tecnologias / Secretaria de Educação Básica.– Brasília : Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, 2006. 61 O formador foi o Professor Rodrigo Pupo. Para mais detalhes, ver PUPO (2013) 105 MarinêsYolePoloni 21/6 Atividade radiano e história do radiano. 16/08 Ciclo trigonométrico e simetrias no GeoGebra. 27/09 Texto para leitura e discussão. Construção de gráficos 29/11 Apresentação das atividades e avaliação do curso. 30/8 Ciclo trigonométrico funções seno e cosseno Fonte: Acervo pessoal A coleta de dados, durante a fase de campo, utilizou procedimentos diversificados tais como: entrevistas, questionários, diários de bordo, filmagens e fotografias e foi feita com as seguintes técnicas: observação direta, observação indireta, análise de materiais produzidos pelos participantes, análise dos vídeos dos encontros e dos questionários respondidos pelos sujeitos. O processo de observação e coleta foi realizado pelas duas pesquisadorascom o auxílio de uma professora, funcionária da Diretoria Norte 2 e um pesquisador da universidade. Vale ressaltar que estes dois últimos personagens não tiveram qualquer interferência na condução de tais sessões nem nos demais procedimentos docentes, limitando-se a filmar, fotografar, auxiliar a salvar arquivos e coletar protocolos. Em relação à observação direta, entendida como sendo aquela feita pelo pesquisador, por meio de observação e aplicação de entrevista, salienta-se que a observação do processo vivido, ao longo do semestre, teve caráter sistemático, participante e estruturado. Foi observado todo o processo formativo, isto é, todas as atividades em laboratório de Informática, todas as atividades realizadas em grupos e todos os momentos destinados à reflexão dos participantes. A técnica de entrevista foi utilizada para complementar informações e envolveu dois dos sete sujeitos de pesquisa. As entrevistas ocorreram após um ano do término do curso e foram aplicadas a apenas dois dos sujeitos de pesquisa, como está mais explicitados no Capítulo 5. Estas entrevistas são classificadas como semiestruturadas(Bell, 1992), uma vez que, apesar de possuir um roteiro de questões, este foi sendo adaptado no decorrer de cada uma delas, conforme as respostas eram obtidas. Em relação à observação indireta, que é entendida como aquela realizada por meio de aplicação de questionários, ou seja, uma série de 106 MarinêsYolePoloni perguntas que devem ser respondidas por escrito e sem o auxílio ou intervenção do pesquisador, enfatizamos que esses instrumentos foram aplicados em número de dois. O Questionário 1 foi aplicado no início do curso e estava dividido em duas parte: (i) a primeira parte tinha como objetivo conhecer o perfil dos Professores e seus saberes a respeito do tema Trigonometria além de sua inserção na informática; (ii) a segunda parte tinha como objetivo traçar o perfil pedagógico e didático dos Professores, além de focalizar a relação desses Professores com a Trigonometria e o uso de metodologias diferenciadas em suas práticas de sala de aula. OQuestionário 2foi aplicado no quarto encontro do grupo e seu objetivo era fornecer às formadoras novos elementos que subsidiassem a elaboração de atividades envolvendo tópicos de Trigonometria para as próximas sessões da formação. Ao longo do projeto, os Professores produzirammateriais diversos, tais como: relatórios, atividades didáticas, protocolos de observações,fotos e filmes em vídeo que foram utilizados como dados de pesquisa. Tais materiais tinham por objetivo registrar, por escrito,as suas impressões sobre os encontros, suas percepções, observações, inquietações e reflexões a respeito das atividades, dos recursos utilizados e do conteúdo. Durante as análises dos dados coletados,procuramos buscar os aspectos da formação empreendida que ampliaram o conhecimento profissional docente dos Professores participantes. O projeto de formação continuada na Diretoria Norte 2, intitulado ―Tópicos de Trigonometria‖,ligado ao projeto Observatório da Educação,foi proposto por nós e teve a participação voluntária de quatorzeProfessores de Matemática. Um resumo das fontes de dados coletados e respectivos instrumentos encontra-se no quadro que segue. Quadro 9: Fontes de dados coletados por fase da pesquisa Instrumento Caracterização Questionários Dois questionários que objetivavam identificar o conhecimento profissional dos Professores e sua possível ampliação. Entrevistas Uma entrevista dois professores sujeitos de pesquisa. 107 MarinêsYolePoloni Materiais produzidos pelos sujeitos de pesquisa Notas de campo – a cada sessão Folhas diário de bordo. Atividades didáticas. Arquivos digitais. Filmagens e fotos Filmagens e fotos feitas durante todo o curso. Fonte: Acervo pessoal Em relação às análises, estas foram feitas utilizando triangulação de dados Mathison (1988). Para esse autor a triangulação de dados é concebida como sendo : ...uma estratégia que possibilita a comparação entre diferentes caminhos – métodos de coleta de dados (triangulação de metodologias), dados (triangulação de dados), teorias (triangulação de teorias) ou pesquisadores triangulação de pesquisadores – com o objetivo de identificar e analisar incoerências, contradições ou pontos comuns, alcançando uma visão mais ampla do objeto de estudo. Dessa forma, ela ano permite evidenciar incoerências, contradições e pontos fracos de informações obtidas, quanto dar solidez às informações confirmadas. Como afirma Mathison: ―Utilizamos não somente resultados convergentes, mas também resultados inconsistentes e contraditórios em nossos esforços para compreender o fenômeno social”. Para essa autora, o valor da triangulação não está em se uma solução tecnológica para uma coleção de dados e problemas de análises, e sim, em ser uma técnica que proporciona mais e melhores evidências com as quais os pesquisadores podem construir proposições significativas sobe o mundo social. (MATHISON, 1988, p.15). A figura abaixo representa o esquema elaborado para as análises dos dados coletados desta pesquisa. Figura 11: Estrutura das análises Análises Fase II – Pesquisa de campo Fase I – Pesquisa documental PCN 1997 e 1998 Guia PNLD 2012 Experiência Formativa PCNEM 2000 OCEM 2006 Problematização Materiais de apoio à Proposta Curricular do Estado de São Paulo de 2008 PCN+ 2002 Jogos Propostas Curriculares do Estado de São Paulo Investigação 108 Uso de Tecnologia s História da Matemática MarinêsYolePoloni Fonte: Acervo pessoal Capítulo IV 4. Análise Fase I: Pesquisa documental Neste capítulo, analisamos de que forma a Trigonometria é enfocada nos documentos oficiais que norteiam o ensino nas escolas brasileiras. Os primeiros indícios de pensamentos trigonométricos, na história, aparecem tanto no Egito quanto na Babilônia a partir do cálculo de razões entre números e entre lados de triângulos semelhantes. No Egito, esses indícios podem ser observados no papiro Rhind62 (1650 a.C.). Os egípcios utilizavam rudimentos de Trigonometria na construção das pirâmides que deviam ter uma inclinação constante das faces laterais. Percebe-se, pelo papiro de Rhind, que eles calculavam a razão entre o afastamento horizontal da face lateral e a elevação vertical. Além dessa utilização, os egípcios, por volta de 1500 a.C., já associavam as sombras projetadas por uma vara vertical a sequências numéricas relacionando seus comprimentos com as horas do dia, ou seja, relógios de Sol. Os babilônios, por sua vez, tinham grande interesse pela Astronomia por dois motivos: (i) razões religiosas; e (ii) conexões com o calendário e as épocas do plantio.Eles construíram, no século 28 a.C., um calendário astrológico e elaboraram, a partir do ano 747 a.C., uma tábua de eclipses lunares usando triângulos, um sistema de unidades de medidas e uma escala (Smith, 1958). 62 O Papiro de Rhind ou papiro Ahmes é o mais extenso documento egípcio em matemática que chegou aos nossos dias. Ele é uma cópia de um antigo papiro do sec XIX a.C. que esteve em poder do escriba Ahmes. Foi adquirido no Egito por H. Rhind e por isso é usualmente conhecido como Papiro Rhind (Chace, 1986). 109 MarinêsYolePoloni Na Grécia, Thales (625 – 546 a.C.) estudou a semelhança de triângulos que embasa a Trigonometria. Seu discípulo, Pitágoras (570 – 495 a.C) provou o teorema que leva seu nome. Outros nomes surgiram na história da Trigonometria: Hiparco (190 – 120 a.C) que dividiu a circunferência em 360 partes denominando cada uma de grau e construiu a primeira tabela trigonométrica ganhando o título de ―Pai da Trigonometria‖;Eratóstenes de Cirene (276 -196 a.C.) que mediu a circunferênciada Terra usando semelhança de triângulos e razões trigonométricas; Ptolomeu (90 – 168 d.C.) que escreveu a obra Almagesto e organizou a primeira tabela de arcos metade a qualfoi ampliada, posteriormente, pelos hindus e árabes, dando origem às atuais tabelas trigonométricas63. Relato esses fatos históricos a fim de justificar a importância da Trigonometria na história da humanidade e sua importância na resolução de problemas reais das diversas civilizações, entretanto nosso foco, nesse momento, não é a história, mas sim os documentos que norteiam o ensino da Trigonometria nas escolas hoje em dia. A Trigonometria esteve presente nos currículos de Matemática na escola secundária ao longo de todo o século XX e, hoje em dia, é um conteúdo obrigatório do Ensino Médio, entretanto sabe-se que grande parte dos alunos chega ao Ensino Superior sem o conhecimento necessário sobre esse assunto. As escolas e os livros didáticos dedicam um espaço razoavelmente grande ao tema Trigonometria, mas a aprendizagem parece não acontecer de maneira significativa por parte dos alunos. Diversas fontes influenciaram a história do ensino da Matemática no Brasil. Na década de 30, o ensino foi marcado pelos ideais escolanovistas – cujos principais princípios estavam centrados na atividade do aluno e na introdução de situações da vida real na escola. Na década de 60, por exemplo, o ensino de Trigonometria era focado na noção de função e de conjuntos, passando a ―ter uma abordagem mais voltada à realização de exercícios em detrimento da elaboração conceitual‖ (Nacarato, Bredariol e Passos, 2001). Sob a influência do Movimento da Matemática Moderna, ainda na década de 60, a Trigonometria passa a enfatizar as funções circulares. Posteriormente, na década de 70, constata-se que o ensino de Trigonometria deveria seguir o 63 Para mais detalhes sobre a História da Trigonometria consultar Miashiro (2013) e Lobo da Costa (1998). 110 MarinêsYolePoloni percurso da resolução de problemas. O livro Matemática Aplicada, de ImeneseTrottaeJakubovic, ainda dessa mesma década, trazia essa tendência que estaria presente, mais tarde, nas Propostas Curriculares do Estado de São Paulo, mas, na época, essa tendência ficou restrita, apenas, a essa única obra. 4.1 Ensino de Trigonometria em documentos oficiais A Proposta Curricular de 1986 do Estado de São Paulo também trouxe o ensino de Trigonometria focado na resolução de problemas. Estes problemas deveriam fazer parte do cotidiano do aluno e ter como ponto de partida o estudo do triângulo retângulo, diferentemente da proposta anterior de 1978 em que o ensino de Trigonometria ganhou uma abordagem mais voltada à realização de exercícios, em detrimento da elaboração conceitual. Na proposta paulista de 1978, houve uma excessiva preocupação com a linguagem matemática e com técnica de resolução (Nacarato, Bredariol e Passos, 2001). Entretanto,nem os livros didáticos nem os vestibulares da década de 80 encamparam a ideia do ensino de Trigonometria focado na resolução de problemas. Já na Proposta Curricular seguinte, a de 1992 do Estado de São Paulo, percebe-se uma mudança de ênfase metodológica para o ensino desse tema, isto é, a Trigonometria ganhou uma metodologia de ensino mais voltada à compreensão e elaboração conceitual do que a técnicas, procedimentos e rigor na linguagem, que foram fatores predominantes na proposta de 1978. Na proposta Curricular de 1992,do estado de São Paulo, a Trigonometria é abordada com situações problema, mas essa tendência não aparece nos livros didáticos utilizados em grande parte das escolas desse Estado. Nessa época, o Ministério da Educação e Cultura, MEC, propôs uma reestruturação curricular do Ensino Médio, por meio dos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM).Os PCNEM desenvolveramse sobre a interpretação do que foi estabelecido pela Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (Lei 9394/96), a qual qualifica o Ensino Médio como etapa final da Educação Básica, complementando o aprendizado iniciado no Ensino Fundamental. O currículo do Ensino Médio, de acordo com a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB/96), passou a ser composto por um Núcleo 111 MarinêsYolePoloni Comum e obrigatório em âmbito nacional além de uma Parte Diversificada que respeitava as peculiaridades locais e atendia aos seus aspectos sociais e históricos. Esse documento também se refere ao crescimento e aprimoramento do aluno como ser humano, sua formação ética, sua autonomia, seu pensamento crítico, sua preparação para o trabalho e o desenvolvimento de competências para que ele dê continuidade aos estudos. Os PCNEM (2000) têm a seguinte proposta para o Ensino Médio: ...que, sem ser profissionalizante, efetivamente propicie um aprendizado útil à vida e ao trabalho, no qual as informações, o conhecimento, as competências, as habilidades e os valores desenvolvidos sejam instrumentos reais de percepção, satisfação, interpretação, julgamento, atuação, desenvolvimento pessoal ou de aprendizado permanente, evitando tópicos cujos sentidos só possam ser compreendidos em outra etapa de escolaridade.(p.4) Observa-se a ênfase dada ao aprendizado útil à vida e ao trabalho deixando tópicos cujos sentidos só possam ser compreendidos em outra etapa de escolaridade. Os PCNEM (2000) não enumeram especificamente quais conteúdos de Matemática devem ser ensinados no Ensino Médio, mas indicam como objetivos dessa disciplina possibilitar ao aluno: compreender os conceitos, procedimentos e estratégias matemáticas que permitam ao aluno desenvolver estudos posteriores e adquirir uma formação científica geral; aplicar seus conhecimentos matemáticos a situações diversas, utilizando-os na interpretação da ciência, na atividade tecnológica e nas atividades cotidianas; analisar e valorizar informações provenientes de diferentes fontes, utilizando ferramentas matemáticas para formar uma opinião própria que lhe permita expressar-se criticamente sobre problemas da matemática, das outras áreas do conhecimento e da atualidade; desenvolver a capacidade de raciocínio e resolução de problemas, de comunicação, bem como o espírito crítico e criativo; utilizar com confiança procedimentos de resolução de problemas para desenvolver a compreensão dos conceitos matemáticos; expressar-se oral, escrita e graficamente em situações matemáticas e valorizar a precisão da linguagem e as demonstrações em matemática; estabelecer conexões entre diferentes temas matemáticos e entre esses temas e o conhecimento de outras áreas do currículo; reconhecer representações equivalentes de um mesmo conceito, relacionando procedimentos associados às diferentes representações; promover a realização pessoal mediante o sentimento de segurança em relação às suas capacidades matemáticas, o desenvolvimento de atitudes de autonomia e cooperação.(BRASIL, 2000, p. 45). Os PCNEM (2000) destacam a relevância do conhecimento, pelos estudantes, do uso de tecnologias da informação tais como calculadoras e 112 MarinêsYolePoloni computadores reconhecendo suas limitações e suas potencialidades. Tal documento propõe, no nível do Ensino Médio, a formação geral em oposição à formação específica, desta forma entende-se que a formação do aluno deve ter como meta principal o desenvolvimento das capacidades de pesquisar, analisar as informações pesquisadas e selecioná-las além das capacidades de criar e formular deixando para trás os exercícios memorizados. Segundo os PCN+(2002), apesar de sua importância, tradicionalmente a Trigonometria é apresentada desconectada das aplicações, investindo-se muito tempo no cálculo algébrico das identidades e equações em detrimento dos aspectos importantes das funções trigonométricas e da análise de seus gráficos. O que deve ser assegurado são as aplicações da Trigonometria na resolução de problemas que envolvem medições, em especial o cálculo de distâncias inacessíveis e para construir modelos que correspondem a fenômenos periódicos. Vale ressaltar que esse pode ser um caminho para iniciar discussões com professores em formação continuada e com alunos do Ensino Médio. Os PCN+ (2002, p. 7) propõe que ―a área de Ciências da Natureza e Matemática‖ não seja desvinculada das linguagens e Códigos e das Ciências Humanas‖. Esse documento incita à reflexão a respeito de quais são objetivos de alguns dos temas Matemáticos que são normalmente ensinados no Ensino Médio, pois propõe uma integração curricular dos conteúdos. Os documentos estruturadores do ensino não mais restringem a área de Matemática ao que tradicionalmente se atribuía a uma única disciplina, pois incorporam metas comuns às várias disciplinas da área e às das demais áreas. Por esse motivo, as modificações de conteúdo implicam também em modificações de procedimentos e métodos que sinalizam novas atitudes relativas à escola e ao professor. As orientações curriculares para o Ensino Médio - OCEM (2006),contempla três aspectos: (i) a escolha dos conteúdos; (ii) a forma de abordagem dos conteúdos; (iii) o projeto pedagógico e a organização curricular. Esse documento salienta que o professor, ao selecionar os conteúdos a serem ensinados, deve ter em mente que, ao final do Ensino Médio, o aluno 113 MarinêsYolePoloni deve ter adquirido algumas competências64 em relação ao conhecimento matemático: Ao final do ensino médio espera-se que os alunos saibam usar a Matemática para resolver problemas práticos do quotidiano; para modelar fenômenos em outras áreas do conhecimento; compreendam que a Matemática é uma ciência com características próprias, que se organiza via teoremas e demonstrações; percebam a Matemática como um conhecimento social e historicamente construído; saibam apreciar a importância da Matemática no desenvolvimento científico e tecnológico. (BRASIL, 2006, p.70) No que diz respeito ao estudo da Trigonometria, as OCEM (2006) recomendam que as relações métricas no triângulo retângulo e as leis do seno e cosseno antecedam o estudo das funções seno, cosseno e tangente, visto que estes tópicos têm importância para o estudo das funções trigonométricas. Ainda nas OCEM (2006) há a orientação para que, ao abordar as razões trigonométricas seno e cosseno para ângulos variando de 0º a 90º, o professor dê ênfase às propriedades de semelhança de triângulos que dão sentido a esse estudo. As OCEM (2006) ressaltam a importância do estudo da Trigonometria para a resolução de problemas e também como instrumento para outras áreas do conhecimento. Tanto as OCEM (2006) quanto os PCNEM (2000) dão diretrizes para o uso de recursos para o ensino de Matemática em sala de aula, porém apenas os PCN (1998) explicitam três recursos para o ensino dessa disciplina no Ensino Fundamental Iquais sejam: a história da Matemática, os jogos e as tecnologias voltadas ao ensino, entretanto o ensino de Trigonometria, nos livros didáticos e para grande parte dos professores, está reduzido a uma gama de fórmulas a serem memorizadas com a finalidade de resolução de exercícios. A Proposta Curricular,de 2008, do Estado de São Paulosurgiu a partir dos resultados do SAEB, do ENEM, e de outras avaliações que levaram o governo paulista a contratar equipes de especialistas a fim de redigir um documento curricular para ser implementado em São Paulo, visando uma base 64 Competência, segundo Perrenoud (1999), é a faculdade de mobilizar um conjunto de recursos cognitivos (saberes, capacidades, informações etc) para solucionar com pertinência e eficácia uma série de situações. As competências se constituem num conjunto de conhecimentos, atitudes, capacidades e aptidões que habilitam alguém para solucionar situações problema. Elas pressupõem operações mentais, capacidades para usar as habilidades, emprego de atitudes, adequadas à realização de tarefas e conhecimentos. 114 MarinêsYolePoloni curricular unificada para todo o Estado,que trouxesse transformações positivas para o sistema educacional estadual. Para essa Proposta Curricular, foram elaborados materiais didáticos – o Caderno do Aluno e o Caderno do Professor. A Proposta foi organizada em áreas, a saber: Ciências da Natureza e suas Tecnologias (Biologia, Química e Física); Matemática e Ciências Humanas e suas Tecnologias (História, Geografia, Filosofia, Sociologia e Psicologia) e Linguagens, Códigos e suas Tecnologias (Língua Portuguesa, Língua Estrangeira Moderna, Arte e Educação Física). Observa-se, nessa Proposta, que a Matemática constituiu uma área específica. Pelos Cadernos, tanto do Professor quanto do Aluno, pode-se perceber que o tratamento dado à Trigonometria busca uma abordagem partindo de aplicações práticas como, por exemplo, o cálculo de grandes distâncias. Há uma variedade de problemas que envolvem a semelhança de figuras, relação entre ângulo inscrito, central e arco, teorema de Pitágoras, relações métricas e razões trigonométricas dos ângulos agudos. Em resumo, o material, no tocante à Trigonometria, envolve problematizações, contextualizações e busca histórica no desenvolvimento de conceitos de fenômenos periódicos, funções trigonométricas, equações e inequações e adição de arcos. Entretanto, ainda na maioria dos livros didáticos adotados em escolas brasileiras e aprovados pelo Programa Nacional do Livro Didático - PNLD65, o tratamento dado à Trigonometria tem priorizado a memorização de fórmulas em detrimento dos conceitos. Por outro lado, alguns educadores matemáticosjá procuram, atualmente, utilizar ou sugerir aos alunos alguns livros paradidáticosvoltados ao uso da história como referência para os processos de ensino e de aprendizagem de determinados tópicos matemáticos no ensino fundamental e médio. Temos, como exemplo, o livro Dando corda na Trigonometria da coleção Contando a História da Matemática vol.6 de Oscar Guelli. Entendemos que seja necessário, porém, um trabalho de formação pedagógica do professor de Matemática de modo a orientá-lo no sentido de utilizar as 65 O Guia do PNLD está mais detalhado nas próximas páginas. 115 MarinêsYolePoloni informações históricas como fontes de ampliação das possibilidades cognitivas dos estudantes durante o desenvolvimento de suas atividades de sala de aula. Os PCN (1997) caracterizam a área da Matemática como uma área em que a aprendizagem está ligada à compreensão e à apreensão do significado, ou seja, apreender o significado de um objeto matemático é entendido, nesse documento, como ser capaz de estabelecer relações entre o objeto de estudo e outros objetos. Dessa forma, entende-se que os PCN (1997) são contra a divisão dos conteúdos em compartimentos estanques que são ensinados em sucessão linear rígida. Os conteúdos passam a ter significado, para o aluno, quando este é capaz de estabelecer conexões entre o objeto de estudo e as demais disciplinas e seu cotidiano. Dessa forma, as práticas de sala de aula, segundo esse documento, deveriam favorecer o estabelecimento dessas relações para que a aprendizagem realmente ocorra. Para tal, a seleção dos conteúdos a serem ensinados deve levar em conta a relevância social e a contribuição para o desenvolvimento intelectual. Portanto, compreende-se que se trata de um processo em permanente construção, até porque os conhecimentos matemáticos, como enfatizam os PCN (1997), são historicamente construídos e estão sempre em evolução e é por esse motivo que tais conteúdos devem ser apresentados aos alunos para que estes possam ver a Matemática como uma ciência prática, filosófica, científica e social. Dessa forma, os PCN (1997) apontam que recursos didáticos para o ensino de Matemática tais como jogos, livros, vídeos, calculadoras, computadores e outrosmateriais têm um papel importante nos processos de ensino ede aprendizagem quando integrados a situações que levem o aluno à reflexão e à análise. A recomendação de uso de recursos didáticos vem sendo feita em praticamente todas as Propostas Curriculares analisadas nesta pesquisa, mas, na prática, há a necessidade de pesquisas identificando o benefício que tais recursos e materiais podem trazer para a aprendizagem. Também é preciso pesquisar a adequação do uso de tais recursos em sala de aula e como os livros didáticos adotados nas escolas brasileiras se posicionam frente a eles. Assim, seguimos nosso estudo documental analisando o que tem ocorrido, no Brasil, em termos de análises dos livros didáticos adotados nas escolas de todo o país. 116 MarinêsYolePoloni 4.1.1 O Guia PNLD 2012 O Ministério da Educação (MEC) instituiu o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) em 1990, entretanto, em 2012, foi a terceira vez que o Ministério da Educação realizou uma edição relativa ao Ensino Médio. O PNLD, como explicita o MEC na apresentação do Programa, (...) tem como principal objetivo subsidiar o trabalho pedagógico dos professores por meio da distribuição de coleções de livros didáticos aos alunos da educação básica. Após a avaliação das obras, o Ministério da Educação (MEC) publica o Guia de Livros Didáticos com resenhas das coleções consideradas aprovadas. O guia é encaminhado às escolas, que escolhem, entre os títulos disponíveis, aqueles que melhor atendem ao seu projeto político pedagógico. <http://portal.mec.gov.br/index.php?option=comcontent&view=article& id=12391&Itemid=668>Acesso:10 jan. 2014 Uma coleção aprovada pelo PNLD 2012 reúne, na acepção do MEC, qualidades suficientes como instrumento auxiliar na formação dos alunos do Ensino Médio. A análise de uma obra pelo PNLD 2012é feita a partir de critérios decorrentes de princípios gerais, os quais procuram identificar se tal obra é um instrumento capaz de subsidiar o professor no ensino de Matemática. Para o Ensino Médio, são observadas as finalidades estabelecidas pela Lei de Diretrizes e Bases daEducação Nacional, em seu artigo 35, explicitado a seguir: O Ensino Médio, etapa final da educação básica, com duraçãomínima de três anos, terá como finalidades: I - a consolidação e o aprofundamento dos conhecimentosadquiridos no ensino fundamental, possibilitando o prosseguimentode estudos; II - a preparação básica para o trabalho e a cidadania do educando,para continuar aprendendo, de modo a ser capaz de se adaptar comflexibilidade a novas condições de ocupação ou aperfeiçoamentoposteriores; III - o aprimoramento do educando como pessoa humana, incluindoa formação ética e o desenvolvimento da autonomia intelectual e dopensamento crítico; IV - a compreensão dos fundamentos científico-tecnológicos dosprocessos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensinode cada disciplina. (PNLD, 2012, p. 12) Os critérios de avaliação do PNLD 2012, comuns a todos os componentes curriculares, foram estabelecidos em edital, de modo a contemplar os princípios acima citados e são os seguintes: 117 MarinêsYolePoloni 13 I. respeito à legislação, às diretrizes e às normas oficiais relativas ao Ensino Médio; II. observância de princípios éticos necessários à construção da cidadania e aoconvívio social republicano; III. coerência e adequação da abordagem teórico-metodológica assumida pelaobra, no que diz respeito à proposta didáticopedagógica explicitada e aosobjetivos visados; IV. correção e atualização de conceitos, informações e procedimentos; V. observância das características e finalidades específicas do manual do professore adequação da obra à linha pedagógica nela apresentada; VI. adequação da estrutura editorial e do projeto gráfico aos objetivos didáticopedagógicosda obra. (PNLD, 2012, p.14) Vale dizer que é necessário o cumprimento de todos esses critérios para a aprovação de uma coleção pelo PNLD 2012. Após a avaliação das obras, o MEC publica um Guia de livros didáticos que é encaminhado às escolas para apreciação dos professores e escolha do livro a ser adotado. No Guia do Programa Nacional do Livro Didático de 2012 (Guia do PNLD 2012), são apresentadas resenhas de sete coleções que foram analisadas e aprovadas para serem adotadas em escolas de todo o país. Tais resenhas buscam contribuir para que o professor escolha o livro didático que o auxiliará na condução da aprendizagem de seus alunos de Ensino Médio. No Guia do PNLD 2012, são pontos importantes de análise de um livro didático os seguintes aspectos: a estratégia de apresentação e sistematização dos conteúdos; o tipo de participação dos alunos que a obra busca promover; as competências que se procuram desenvolver; os recursos didáticos utilizados; os tipos de atividades propostas; entre outros.(PNLD, 2012, p.39) Tais pontos de análise de um livro são importantes, pois sugerem ao professor, não apenas as formas de apresentação dos conteúdos, mas também os recursos didáticos que podem ser utilizados nos diferentes tópicos abordados mostrando, dessa forma, ao docente, possibilidades diversas de exploração dos objetos de estudo. Na análise geral das obras, no tocante à Trigonometria, o Guia do PNLD 2012 ressalta a importância das transformações da função y=cos(x) para obter a família de funções y=a+b.cos(wx+c),em que a, b e c são números reais quaisquer e w é um número real positivo, para a modelagem matemática. 118 MarinêsYolePoloni Assim sendo, o Guia aponta que tais transformações deveriam ter mais destaque no ensino das funções trigonométricas, especialmente porque para construir variações dessas transformações, são necessárias poucas relações trigonométricas o que poderia contribuir para evitar o excesso de conteúdos nos livros didáticos. Observamos que as coleções dedicam em torno de 100 páginas ao estudo de trigonometria e de funções trigonométricas, de modo fragmentado e repetitivo. (Brasil, 2011,p.24) Destacamos, por meio da leitura do trecho acima, ficando evidenciado pela análise geral das obras, que o estudo de Trigonometria e das funções trigonométricas aparece de forma bastante extensa, fragmentada e repetitiva. Considerando-se que o professor usa o livro didático como um de seus principais recursos para a docência, tal abordagem da Trigonometria pode levá-lo a trabalhar com seus alunos de forma repetitiva estabelecendo poucas relações entre as funções trigonométricas,além de induzi-los à memorização de fórmulas e relações trigonométricas com a finalidade de resolução de exercícios. Dessa forma, no primeiro design da formação, optamos por trabalhar as funções trigonométricas utilizando os recursos tecnológicos do software GeoGebrae o recurso aos jogos. O Guia também traz um quadro resumo indicando a ênfase de cada obra analisada com relação ao particular recurso didático. Quadro11: Análise das obras segundo os recursos didáticos OBRA 1 OBRA 2 OBRA 3 OBRA 4 OBRA 5 OBRA 6 OBRA 7 Materiais concretos Instrumentos de desenho Calculadora Computador Legenda Consistente Suficiente Ilustrativo Superficial Não observado Fonte: PNLD, 2012 p. 42 adaptado Observamos que a obra de número 6 incentiva de maneira suficiente e consistente o uso de recursos como materiais concretos, instrumentos de desenho, calculadoras e computadores. As obras 2, 5 e 7 incentivam o uso de calculadoras de forma suficiente, entretanto, a maioria das outras obras, quanto ao incentivo ao uso dos recursos citados no quadro, ou o fazem de maneira ilustrativa ou superficial ou, então, sequer o fazem. 119 MarinêsYolePoloni Nas obras 1, 2, 3, 4, 5 e 7o Guia do PNLD 2012 apontou que são poucas as sugestões de trabalho com materiais ou instrumentos concretos. O referido Guia também mostra, nessas obras, que o emprego da calculadora e o uso dos computadores são pouco explorados e, quando existem sugestões de atividades, estas apenas mencionam o uso de planilhas eletrônicas. Quanto ao conteúdo de Trigonometria, em duas dessas obras, as funções trigonométricas recebem uma atenção excessiva, entretanto, segundo o Guia PNLD 2012, em uma delas há imprecisões em resoluções de exercícios sobre mudança de variável em funções trigonométricas e na outra há uma grande quantidade de exercícios que enfatizam fórmulas e procedimentos. Além disso, em outras duas obras, há uma grande carga de exercícios tornando tanto o trabalho do professor quanto do aluno, extremamente exaustivos e demorados. Assim, o professor é obrigado a fazer escolhas, no momento de propor tais exercícios aos seus alunos, de modo a contemplar todos os tópicos do planejamento da escola em tempo hábil. O Guia PNLD 2012 analisa a abordagem dos tópicos de Trigonometria utilizada nas sete obras que foram aprovadas. A partir da leitura do Guia PNLD 2012, identificamos, nas análises de cada obra, 14 características relativas à abordagem dos tópicos de Trigonometria que resumimos no quadro abaixo. Por exemplo, a característica ―apresenta questões contextualizadas no início de cada capítulo‖ está presente em seis das sete obras, entretanto a característica ―propõe o uso de materiais concretos e instrumentos de desenho‖ está presente em apenas duas das sete. Para ilustrar o que percebemos, durante nossa pesquisa, elaboramos o quadro abaixo: Quadro 12: Diferentes metodologias utilizadas nas obras OBRA 1 OBRA 2 OBRA 3 OBRA 4 OBRA 5 OBRA 6 OBRA 7 Apresenta questões contextualizadas no início do capítulo Desenvolve conceitos de maneira articulada apoiados por um número suficiente de exemplos Apresenta conteúdosde modo técnico por meio de exemplos, exercícios resolvidos e sistematizações Desenvolve conceitos e procedimentos, feito por meio de situações-problema que introduzem os temas tratados Apresenta exercícios resolvidos que servem de modelo para exercícios propostos. Apresenta exercícios de aplicação Propõe atividades para proporcionar reflexão e aprofundamento Propõe exercícios que enfatizam fórmulas e procedimentos 120 MarinêsYolePoloni Apresenta uma quantidade excessiva de exercícios de aplicação Apresenta uma quantidade excessiva de conteúdos Propõe o uso de materiais concretos e instrumentos de desenho Propõe o uso da calculadora ou outras tecnologias digitais Propõe contextualizações na História da Matemática Propõe discussões que contribuam para a formação da cidadania Fonte: Acervo próprio Legenda Esse Consistente Superficial Não comentado no Guia quadro mostra que muitas das obras analisadas pelo PNLD 2012 procura contextualizar os conteúdos - de modo a tornar o assunto atrativo aos alunos, entretanto, ao desenvolver os conceitos, a maioria o faz de maneira tradicional apresentando fórmulas, demonstradas ou não, exercícios resolvidos e exercícios propostos, os quais se assemelham aos exercícios resolvidos. As obras 3 e 7 contextualizam, dentro da própria Matemática, ou não os conteúdos de maneira consistente e articulada.Assim sendo, a maioria das atividades propostas, no grupo de obras analisadas, é de aplicação do que foi exposto nos exercícios resolvidos de maneira técnica, limitando a autonomia do aluno na construção do seu conhecimento deixando, talvez, a aprendizagem menos significativa para o estudante. Além disso, as obras 1 e 4 enfatizam fórmulas e procedimentos para a resolução de exercícios, uma delas, em quantidade exagerada. Pela tabela, observamos que as obras 1 e 5 apresentam uma quantidade excessiva de exercícios de aplicação fazendo que o professor necessite realizar um recorte e escolher quais deles discutir com os alunos. As coleções 1, 3 e 7 apresentam sistematizações e exercícios que exigem apenas os raciocínios apresentados nos itens resolvidos do livro texto, o que não dá ao aluno a oportunidade de tirar suas próprias conclusões. Com relação aos recursos para o ensino de Matemática recomendados pelos PCN (1998), foco do nosso estudo,a coleção 6 é a única que apresenta uso de materiais concretos e instrumentos de desenho de maneira consistente (vide quadros 10 e 11). As obras 2, 5, 6 e 7 apresentam o uso da calculadora ou outras tecnologias digitais de forma consistente, entretanto a coleção 5 só apresenta esse último recurso citado. As obras 4 e 6 apresentam a história da matemática como recurso para o ensino e a coleção 1 apresenta um único 121 MarinêsYolePoloni recurso para o ensino de Matemática – uso de calculadora ou outras tecnologias digitais - abordado de forma superficial. A coleção 3, por sua vez, propõe uso de materiais concretos e instrumentos de desenho além do uso da calculadora ou outras tecnologias digitas, porém, ambos os recursos são abordados de maneira superficial. O recurso aos jogos não se faz presente em nenhuma das 7 coleções analisadas. Observando que foram analisadas 7 coleções no Guia PNLD 2012 e os PCN (1998) apontam três recursos para o ensino de Matemática, teríamos, como situação ideal, que estes três recursos fossem apontados nas sete obras, entretanto ocorre uma baixa frequência de atividades envolvendo recursos, de forma consistente, para o ensino de Matemática nas diversas coleções: por volta de 33,33%. Ográfico abaixo, ilustra a frequência dos três recursos apontados pelos PCN (1998) em cada obra analisada: Figura 12: Gráfico dos recursos que aparecem de forma consistente nas obras do Guia PNLD 2012 3 2 1 0 obra 1 obra 2 obra 3 obra 4 obra 5 obra 6 obra 7 Fonte: Acervo pessoal Desse modo, percebemos que os autores de livros didáticos, apesar de serem, ou já terem sido professores,não exploram, nas obras que escrevem, o uso de recursos para o ensino de Matemática do Ensino Médio. Cabe aqui, nesta análise documental, explicitar cada um dos recursos usados durante a formação que subsidia esta pesquisa. 4.2Recursos didáticos para o ensino 4.2.1 O recurso aos jogos 122 MarinêsYolePoloni O jogo é uma atividade natural no desenvolvimento dos processos psicológicos básicos do homem. É também uma atividade que envolve relações sociais entre os semelhantes. O jogo, quando tem como objetivo maior o ensino de Matemática, permanece com suas características natas, e supõe um ―aprender sem imposição externa‖ embora, ainda assim, demande concentração, habilidades matemáticas, normas de conduta e controle. Segundo Piaget (1978), os jogos de exercício, para crianças pequenas, são as ações que elas repetem sistematicamente além de serem fonte de significados e, portanto,possibilitam compreensão, geram satisfação e formam hábitos. Segundo os PCN (1997), essa repetição sistemática também deve estar presente na atividade escolar, pois ajuda o aluno a perceber regularidades. Para Piaget (1978), os jogos fazem com que as crianças lidem com os símbolos – jogos simbólicos - e passem a pensar por analogias, ou seja, os significados dos objetos passam a ser imaginados por elas tornando-as produtoras de linguagens e criadoras de convenções, dando início ao processo de submeterem-se a regras e dar explicações – jogos de regras – que são empregados nos processos de ensino e de aprendizagem. Adultos compreendem que as regras podem ser combinadas previamente, antes do início do jogo, pelos jogadores, e devem ser respeitadas no decorrer do mesmo. Tais indivíduos estão num processo de jogo mais avançado cujas estratégias utilizadas são mais elaboradas. Nos jogos de regras, o fazer e o compreender caminham continuamente juntos e essa característica é importante nos processos de ensino e de aprendizagem, pois oindivíduo percebe que pode jogar em função da jogada do outro, ou pode jogar para anular a jogada do seu oponente. Segundo os PCN (1997), a participação em jogos de grupo também representa uma conquista cognitiva, emocional, moral e social além de ser um estímulo para o desenvolvimento do seu raciocínio lógico. Segundo os PCN, [...]um aspecto relevante nos jogos é o desafio genuíno que eles provocam no aluno,que gera interesse e prazer. Por isso, é importante que os jogos façam parte da cultura escolar, cabendo ao professor analisar e avaliar potencialidade educativa dos diferentes jogos e o aspecto curricular que se deseja desenvolver.(PCN, 1997,p.36) 123 MarinêsYolePoloni Observa-se que os PCN (1997) incentivam a utilização de jogos nos processos de ensino e de aprendizagem por serem um recurso capaz de provocar um desafio nos alunos, cabendo ao professor a análise da potencialidade educativa de um determinado jogo no plano curricular o qual pretende desenvolver. 4.2.2O recurso à história da matemática A História da Matemática revela esta ciência como uma criação humana que surgiu a partir de necessidades e preocupações das diferentes culturas em diferentes momentos históricos. Os grupos que estudam essa metodologia de ensino são recentes; entretanto estudos apontam que a história como recurso ao ensino da Matemática não é tão recente assim. Segundo Miguel e Miorim (2004), já na década de 20 a revista americana The MathematicsTeacher apresentava textos históricos de Matemática com o intuito de motivar os alunos. Esses textos tinham o objetivo de aliviar o estresse das aulas e exercícios desgastantes. Nessa época, a História da Matemática tinha um caráter motivador, no entanto, segundo Miguel e Miorin (2004) se esse caráter motivador existisse, as aulas de história seriam automotivadoras o que não condiz com a opinião dos próprios professores de História: ―se fosse esse o caso, o ensino da própria história seria automotivadora. Isso, no entanto, não é confirmado pela maioria dos professores de História [...]‖ A História da Matemática, como recurso de sala de aula, pode ter uma abordagem que visa o resgate cultural, a valorização da Matemática produzida por um povo ou comunidade específica, ou seja, a etnomatemáticacujo precursor é Ubiratan D‘Ambrósio. Essa abordagem visa valorizar a Matemática produzida numa determinada cultura e, muitas vezes, desvalorizada por outras culturas. 124 MarinêsYolePoloni O PNLD, Brasil (2011, p. 42) afirma que ―conceitos abordados em conexão com sua história constituem veículos de informação cultural, sociológica e antropológica de grande valor formativo‖. A História da Matemática deve significar um processo de transposição didática que juntamente com outros recursos metodológicos pode oferecer importantes contribuições nos processos de ensino e de aprendizagem dessa disciplina. Essa metodologia pode tornar o ensino de Matemática menos complexo, uma vez que, entendendo as necessidades que levaram os povos a fazerem Matemática, o aluno pode enxergar a importância e a necessidade do conhecimento dessa ciência. A História da Matemática é importante para mostrar como teorias e práticas matemáticas foram criadas num determinado tempo. Ela auxilia a desenvolver uma maior motivação por parte dos alunos em relação ao estudo dessa disciplina. De acordo com Groenwald O enfoque histórico é uma proposta metodológica que permite ao aluno descobrir a gênese dos conceitos e métodos que aprenderá em aula. Em outras palavras este enfoque permitirá ao aluno fazer relação das ideias matemáticas desenvolvidas em sala de aula com suas origens. O conhecimento da história da matemática proporciona uma visão dinâmica da evolução dessa disciplina, buscando as ideias originais em toda sua essência. (2004, p.47) A matemática está intimamente ligada à história e o desenvolvimento dos povos, e, por isso, a História da Matemática é apontada por vários pesquisadores como uma metodologia de sala de aula capaz de contribuir nos processos de ensino e de aprendizagem da Matemática Conforme os PCN A história da matemática pode oferecer uma importante contribuição ao processo de ensino e aprendizagem dessa área do conhecimento. Ao revelar a matemática como uma condição humana, ao mostrar as necessidades e preocupações de diferentes culturas, em diferentes momentos históricos, ao estabelecer comparações entre conceitos e processos matemáticos do passado e do presente, o professor cria condições para que o aluno desenvolva atitudes e valores mais favoráveis diante desse conhecimento. Além disso, conceitos abordados em conexão com sua história constituem veículos de informação cultural, sociológica e antropológica de grande valor formativo. A história da matemática é, nesse sentido, um instrumento de resgate da própria identidade cultural. (1998, p.42) Dessa forma, entende-se que, para os PCN (1998), a História da Matemática, deve adentrar à sala de aula e atingir o aluno fazendo com que ele 125 MarinêsYolePoloni desenvolva atitudes e valores mais favoráveis diante dessa ciência, pois, quando os conceitos são abordados em conexão com sua história, passam a ter um grande valor formativo. O foco dado à História da Matemática pelos PCN (1998) é o de um recurso metodológico para auxiliar nos processos de ensino e de aprendizagem e não como um instrumento a mais de memorização de datas e nomes, o que seria extremamente desagradável e desgastante para os alunos. 4.2.3O recurso às tecnologias da informação Os PCN (1997) afirmam que o uso de tecnologias como, calculadoras e computadores na sala de aula, é uma prática que contribui para a melhoria do ensino de Matemática. Tal uso, segundo os PCN (1997), pode e deve ser um elemento de apoio para o ensino. Num mundo onde a tecnologia avança em velocidade exponencial, instala-se mais um desafiopara a escola: incorporar ao seu trabalho essas novas formas de comunicação e conhecimento. Tais instrumentos, como calculadoras, tablets, celulares, computadores e softwares estão se tornado realidade para parte da população de estudantes do mundo. Segundo os PCN (1997), tais tecnologias podem ser usadas como instrumentos motivadores na realização de tarefas exploratórias e de investigação.Além disso, elas abrem novas possibilidades educativas, como a de levar o aluno a perceber aimportância do uso dos meios tecnológicos disponíveis na sociedade contemporânea. Essas tecnologias podem ser usadas como recursos para a verificação de resultados e correção de erros sendo também instrumentos de autoavaliação. Um exemplo de situação exploratória e de investigação que se tornariaexaustiva sem o uso de computadores, é construir e comparar os gráficos das funções do 1º grau: f(x) = x+1, f(x) = x+2, f(x) = x+3, f(x) = 2x, f(x) = 3x e etc... Usando o computador para esboçar os gráficos, o aluno terá mais condições comparar e perceber as diferenças entre as retas que aparecem no monitor podendo estabelecer relações com as funções que lhes deram origem, ou seja, construindo significado para essas funções. O fato de nos 126 MarinêsYolePoloni encontrarmos num tempo em que emerge um conhecimento por simulação, típico dacultura da informática, faz com que o computador seja visto como um recurso didático cadadia mais importante. Essas tecnologias trazem muitas possibilidades aos processos de ensino e de aprendizagem de Matemática, pois são grandes aliadas do desenvolvimento cognitivo dos alunos, principalmente porque permitem um trabalho que obedece ao ritmo de aprendizagem de cada um. Sabe-se que, em termos de Brasil, os computadores ainda não estão amplamente disponíveis para a maioria das escolas, mas, mesmo assim, eles já começam a integrar muitas experiências educacionais. Imagina-se que, amédio prazo, tal tecnologia esteja presente na maioria das salas de aula brasileiras e, dessa forma, existe a necessidade de incorporação de estudos nessa área, tanto na formação inicial dos professores quanto na sua formação continuada. Os PCN (1997) apontam os softwares educacionais como importantes ferramentas que o professor deve conhecer, não só na concepção das potencialidades quanto na sua aplicabilidade em sala de aula. Para os PCN: O computador pode ser usado como elemento de apoio para o ensino (banco de dados, elementos visuais), mas também como fonte de aprendizagem e como ferramenta para o desenvolvimento de habilidades. O trabalho com o computador pode ensinar o aluno a aprender com seus erros e a aprender junto com seus colegas, trocando suas produções e comparando-as. (PCN, 1997 p.35) Para que isso aconteça, o trabalho com o computador como ferramenta de ensino necessita de uma infra-estrutura adequada, laboratórios equipados com computadores e softwares que atendam às necessidades do currículo. Desta forma, a escola não deve permanecer estagnada, mas deve estar sempre pronta a inovar e formar seus professores para atuarem nessa nova realidade. O uso de ambientes informatizados pode gerar uma mudança de hábitos de forma que o aprendiz passe a ter uma postura investigativa ao aprender, sendo incentivado a produzir seu próprio conhecimento, em situações que lhe permitam experimentar, interpretar, visualizar, induzir, conjeturar, abstrair, generalizar e enfim, demonstrar. “É o aluno agindo, diferentemente de seu papel passivo frente a uma apresentação formal do conhecimento, baseada 127 MarinêsYolePoloni essencialmente na transmissão ordenada de „fatos‟, geralmente na forma de definições e propriedades” (Gravina e Santarosa, 1998, p.1)66. No ensino de Geometria, como ensina Miskulin (1999): (...)a revolução tecnológica, que ocorreu na última década com a popularização dos computadores e outras ferramentas de multimídia ofereceu aos professores novos elementos que podem remoldar os caminhos do ensino da geometria... (p. 197) Ao analisar novos caminhos para o ensino, existe um consenso entre pesquisadores, de que o uso do computador pode contribuir para uma melhor visualização, como aponta, por exemplo, Laborde (1998). Para ele a visualização do aprendiz pode facilitar a articulação de propriedades geométricas feitas em situações diversificadas. O aspecto intuitivo da Geometria faz com que a percepção do aluno propicie a construção de significado para um determinado conceito geométrico. O aspecto intuitivo é, então, bastante importante para o ensino de Geometria, principalmente quando se utilizam o computador e softwares de Geometria Dinâmica67. Esses softwares, por sua animação, podem fazer com que o aprendiz construa, movimente, observe e modifique algumas características das figuras que lhe são apresentadas na tela do computador. Uma vez que um dos objetivos da Geometria é fazer os estudantes identificarem as figuras por meio de suas propriedades, o ambiente de Geometria Dinâmica, por suas potencialidades, constitui-se em uma ferramenta que possibilita uma aprendizagem que objetiva a construção significativa dos conceitos. A Geometria Dinâmica oferece uma nova proposta que visa explorar os mesmos conceitos da geometria clássica, porém, através de um software interativo. Assim, é possível disponibilizar representações gráficas de objetos geométricos que aproximam o objeto material da tela do computador (desenho) ao objeto teórico (figura), favorecendo o desenvolvimento de uma leitura geométrica dos desenhos por parte do aprendiz, contornando, assim, uma das dificuldades do ensino da Geometria.(RODRIGUES, 2002). 66 http://www.mat.ufrgs.br/~edumatec/artigos/artigos.htm acessado em junho de 2012. O termo geometria dinâmica foi inicialmente usado por Nick Jakiw e Steve Rasmussen da Key Curriculum Press, Inc. com o objetivo de diferenciar este tipo de software dos demais softwares geométricos. Comumente ele é utilizado para designar programas interativos que permitem a criação e manipulação de figuras geométricas a partir de suas propriedades, não devendo ser visto como referência a uma nova geometria. 67 128 MarinêsYolePoloni Softwares de Geometria Dinâmica abrem a possibilidade para que figuras sejam arrastadas mantendo-se os vínculos estabelecidos nas construções, ou seja, preservando-se as relações entre os elementos da figura (invariantes) que aparecem muito claramente durante as possíveis movimentações. Essa observação pode levar o aprendiz a refletir e interagir de maneira produtiva durante a aula permitindo um melhor entendimento da Geometria. Segundo Marrades e Gutiérrez (2000), as maiores contribuições dos softwares de Geometria Dinâmica são: (i) propiciar um ambiente em que os alunos possam experimentar livremente checando suas intuições; (ii) propiciar maneiras não tradicionais de ensino e aprendizagem de conceitos e métodos matemáticos. Esses autores, em concordância com Laborde (1998), entendem que outra vantagem dos softwares de Geometria Dinâmica é a possibilidade de construir figuras complexas e visualizá-las em diferentes posições sem ter que construí-las novamente, acompanhando, em tempo real, as modificações que nela ocorrem pelo fato de arrastá-las. Dessa forma, a possibilidade de mover figuras torna esse ambiente potencialmente diferente do tradicional uso do lápis e papel. Segundo Gravina (1996)os softwares de Geometria Dinâmica podem ser trabalhados de duas formas, quais sejam: (i) os próprios alunos constroem as figuras(atividades de expressão); (ii) o professor entrega as figuras prontas aos alunos para que estes possam reproduzi-las(atividades de exploração). A primeira forma de utilização tem como objetivo o domínio, pelos alunos, dos procedimentos para se obter a construção, já a segunda forma de utilização objetiva, segundo Gravina (1996), que os aprendizes descubram as invariantes das propriedades das figuras reproduzidas. Dessa forma, o aluno pode perceber a diferença entre desenhar e construir uma figura (Laborde, 1998) verificando que, para construí-la, é necessário compreender as relações entre os elementos da figura de forma que, ao ser arrastada, mantenha os vínculos iniciais. O professor, nesse ambiente, tem o papel de incentivar seus alunos a conjecturar, a explorar e levantar hipóteses e a refinar as suas convicções. Ao ser instigado a explicar os porquês de suas conjecturas, o aluno pode vir a 129 MarinêsYolePoloni compreender as verdades de proposições matemáticas, ou seja, as demonstrações podem deixar de ser relegadas a um segundo plano. Quanto ao uso da Geometria Dinâmica para o ensino de Trigonometria, Segundo Giraldoet al (2012),“uma imagem vale mais do que mil palavras”e, em se tratando de ambientes de geometria dinâmica, podemos contar com centenas de imagens que aparecem na tela do computador, em questão de segundos,podendo ser manipuladas interativamente, o que provoca a construção de ideias apoiadas nas imagens observadas.São muitas as vantagens em se trabalhar com Geometria Dinâmica na Trigonometria. Ela tem o papel de dar suporte aos objetos trigonométricos a serem estudados durante o Ensino Médio e também favorece, nos alunos, a construção do conhecimento de tais objetos. Os softwares de Geometria Dinâmica favorecem a construção de significado, pelos alunos, dos objetos estudados, pois facilita as suas ações sobre tais objetos contribuindo para que o aprendiz reflita a respeito de tais conceitos. O GeoGebra é um software de geometria dinâmica que combina conceitos de (GraphicalUser geometria Interface e álgebra – em GUI68). O uma única software interface foi gráfica criado por MarkusHohenwarter e Judith Preiner para ser utilizado principalmente em sala de aula na educação básica e universitária. Este software permite realizar construções geométricas com a utilização de elementos da geometria plana tais como pontos, retas, segmentos de reta, polígono e etc. e alterá-los dinamicamente. O processo de construção das figuras é feito mediante o uso de menus em linguagem natural da geometria – ponto, reta passando por dois pontos,retas paralelas, retas perpendiculares, círculos, transformações geométricas, por exemplo. A régua virtual e dada no recurso Reta por Dois Pontos e o compasso virtual e dado no recurso Círculo com Centro e Ponto. (GRAVINAetal, 2012,p.38-39). 68 A abreviação GUI (do inglês GraphicalUser Interface) é um tipo de interface que permite a interação do utilizador com dispositivos digitais por meio de elementos gráficos como ícones e outros indicadores visuais. 130 MarinêsYolePoloni Segundo o manual oficial69 da versão 3.2 do GeoGebra, também é possível inserir funções derivá-las, integrá-las e encontrar suas raízes e pontos extremos. Além disso, o GeoGebra é capaz de lidar com variáveis para números, pontos, vetores, donde entende-se que tal software reúne as ferramentas tradicionais de geometria com outras mais adequadas à álgebra e ao cálculo. Desta forma, pode-se representar as características algébricas e geométricas de um mesmo objeto de estudo num único ambiente visual. Dentre todos os softwares de geometria dinâmica conhecidos,tais como: Cabri-Géomètre, Régua e compasso,Winplot, Geoplan, Geospace, Grapher, oGeoGebra foi o ambiente computacional escolhido para cenário do processo de formação desta pesquisa pois é um software de matemática com propriedades dinâmicas, distribuição gratuita e de código fonte aberto 70, utilizando recursos como a régua, o compasso, as retas e círculos de forma digital permitindo a construção de figuras geométricas. Além disso, o software pode ser adquirido no endereço eletrônico http://www.geogebra.org e ser instalado no computador, tanto para o Sistema Operacional Microsoft Windows como para o Sistema Linux. Existe também a possibilidade de utilizar o software sem fazer a instalação, ou seja, ele pode ser executado pelo navegador de internet. Todas essas facilidades fizeram com que o GeoGebra, na sua versão 4.0, fosse a opção escolhida para a formação empreendida. Nesse ambiente, o sujeito tem controle da figura e de suas propriedades uma vez que pode visualizá-la em todas direções possíveis e em tempo real contando também com as ferramentas próprias de animação automática disponíveis no referido ambiente. Essas possibilidadespodem conduzir os sujeitos à aquisição de novos conhecimentos sendo, portanto, uma ferramenta adequada para o ensino e aprendizagem de Trigonometria. No ambiente GeoGebra o alunotem a oportunidade de arrastar os objetos construídos por ele mesmo podendo, desta forma, ele pode testar, levantar hipóteses e 69 HOHENWARTER M., HOHENWARTER J. Ajuda Geogebra Manual Oficial da Versão 3.2, Tradução e adaptação para português de Portugal António Ribeiro, 2009 http://www.geogebra.org/help/search.html acesso em fev. 2011. 70 O fato de o GeoGebra possuir o código fonte aberto, possibilita fazer alterações das suas funções padrão, desde o layout até a criação de novas ferramentas. Por ter essa característica, é comum muitos programadores contribuem gratuitamente para a melhoria do software, gerando novas versões do mesmo. 131 MarinêsYolePoloni perceber regularidades. São movimentos que possibilitam realizar atividades que não são possíveis com lápis e papel. Um exemplo de atividade com o GeoGebra é a construção do ciclo trigonométrico esboçando a função y=sen(x) para cada arco da primera volta. Figura 13: Ciclo trigonométrico e função y=sen(x) Fonte: Acervo pessoal Nessa figura, podemos observar as duas janelas que o GeoGebra apresenta:ajanela algébrica (à esquerda) e a janela geométrica (à direita). A janela algébrica pode ser fechada bastando-se clicar no X que aparece em seu canto direito superior. Caso se deseje visualizar a janela algébrica novamente, basta clicar em Exibir (no alto da tela) e selecionar Janela de álgebra. A janela de álgebra articulada com a janela geométrica possibilita aos aprendizes a possibilidade da mudança de quadro do objeto de estudo. Há pesquisas, como as de Castro Filho (2001), que reforçam a ideiade que os programas educacionais em Matemática nem sempre têm chegado à sala de aula e, quando chegam, são utilizados superficialmente. Tais pesquisas também apontam para o fato das atividades dos laboratórios de informática serem desvinculadas dos conteúdos trabalhados em sala de aula por falta de 132 MarinêsYolePoloni experiência dos professores na utilização dos programas de que necessitam. Existe um discurso a favor da informática na educação defendido pela maioria dos profissionais da educação, entretanto os estudos de Castro Filho (2001) mostram que as habilidades dos professores,na utilização de recursos tecnológicos, estão na contra-mão deste discurso. Entende-se que um novo olhar sobre as construções geométricas - feito com o auxílio do GeoGebra pode levar os professores à (re)construção de seu conhecimento profissional por conduzi-los a um repensar constante a respeito das práticas pedagógicas usadas até então. Vivenciando atividades com o GeoGebraoprofessor vai percebendo sua própria aprendizagem o que o faz refletir a respeito de suas práticas e daaprendizagem de seus alunos. Considera-se, então, o computador como uma ferramenta aliada tanto no processo de (re)construção de conceitos por parte dos professores quanto na facilitação dos processos de ensino e de aprendizagem na interação professor-aluno-computador. Os alunos, em aulas informatizadas, podem interagir com seus colegas, com a máquina e com o professor num movimento de ―vai-vem‖, onde hipóteses são levantadas, testadas e conclusões são tiradas rapidez e precisão. Tais considerações foram relevantes para a criação das atividades, com o uso do softwareGeoGebra, aplicadas durante a formação que deu origem a este trabalho. 133 MarinêsYolePoloni Capítulo V 5.Descrição e análise da Fase II: Pesquisa de campo A pesquisa de campo consistiu na criação de uma experiência formativa com o foco na problematização e com uso de recursos tais como: História da Matemática, jogos, e tecnologias; no desenvolvimento da experiência formativa com um grupo de professores e posterior análise de dados. Nosso objetivo era analisar esse processo de formação continuada cujo foco foi a exploração e discussão de recursos para a prática de ensino de Trigonometria no Ensino Médio, de modo a auxiliar o desenvolvimento profissional docente. Dessa forma, a experiência formativa que propusemos se desenvolveu em 10 encontros, com periodicidade quinzenal e duração de 3 horas e meia cada um em quatro ambientes diferentes da Diretoria Norte 2 quais sejam: (i) o laboratório de informática, onde se deu a maioria dos encontros; (ii) uma sala com cadeiras, mesas e uma lousa onde os professores podiam sentar-se em grupo para discutir as atividades; (iii) um auditório utilizado, na primeira sessão, para que os sujeitos de pesquisa respondessem ao questionário de entrada e no final do último encontro para que fosse feita a confraternização do grupo e (iv) um caprichoso espaço para o cafezinho que acontecia mais ou menos na metade de cada sessão. 134 MarinêsYolePoloni Os participantes foram 14 professores de Matemática da rede pública sendo que 5 deles atuavam no Ensino Fundamental II, 6 no Ensino Médio e 3 deles em ambos os segmentos de ensino. O grupo incluía uma professora da Diretoria Norte e um mestrando da Universidade que colaboraram para a coleta de dados e gravação das sessões eduas pesquisadoras da Universidade. Esse grupo inicial não se manteve assim ao longo dos 10 encontros de tal forma que apenas sete dos Professores foram considerados como sujeitos de pesquisa. A escolha desses Professores deu-se segundo os critérios: (i) ter experiência de atuação no Ensino Médio, mais especificamente, na série em que se aborda a Trigonometria e (ii) ter comparecido a todos os encontros do curso Tópicos de Trigonometria, ou seja, 100% de presença. O processo de formação continuada proposto procurava estimular discussões a respeito de tópicos de Trigonometria buscando ampliar o conhecimento profissional docente dos participantes. Sendo assim, todos os dados levantados, as desestabilizações ocorridas durante o processo, todas as discussões e entrevistas foram direcionadas com a intencionalidade dasformadoras. Como apresentamos e detalhamos mais adiante, os dados foram coletados de múltiplas maneiras, a fim de minimizar possíveis interpretações e opiniões conduzidas pelo olhar das pesquisadoras. O tema Trigonometria veio da demanda do grupo de professores e, dessa forma, o curso recebeu o nome ―Tópicos de Trigonometria‖. Ele foi proposto para ser desenvolvido ao longo de um semestre letivopriorizando o uso de recursos diversos para o ensino de Matemática, com o intuito de explorar conteúdos de Trigonometria. É importante pontuar que a proposta original foi modificada, ao longo da implementação, de acordo com o feedback obtido a cada intervenção e também de acordo com a análise que as formadoras faziam das reações dos Professores frente às atividades propostas. Esse tipo de movimento é característico da metodologia de pesquisa adotada, qual seja, o Design-Based Research. 5.1 Os sujeitos de pesquisa 135 MarinêsYolePoloni Consideraram-se como sujeitos de pesquisa os sete participantes do grupo de Professores que foram escolhidos por terem experiência em Ensino Médio e terem comparecido a todos os encontros do processo formativo denominado Tópicos de Trigonometria. A fim de preservar a identidade dos sujeitos,eles receberam as seguintes denominações: Professoras CP, CL,RO, CI e os Professores: MC,RA eRG. Com base nas informações coletadas naprimeira parte do questionário 1, que se encontra no apêndice 1 deste documento, cujo objetivo era traçar o perfil dos sujeitos de pesquisa, pudemos fazer uma síntese das características dos integrantes da equipe que apresentada no quadro abaixo: Quadro 13: Perfil dos sujeitos do curso RG – É graduado em Engenharia mecânica, fez o PEFEP (Programa Especial de Formação Pedagógica) e pós-graduação em Docência do Ensino Superior. Trabalha como Professor do Ensino Médio há dois anos. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria, porém conhecia vários softwares tais como GeoGebra, Winplot, Cabri-Géomètree autocadentretanto não teve, ainda, oportunidade de utilizá-los com alunos, uma vez que a escola onde trabalha não tem um laboratório de informática. Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há um ano. RA – É licenciado em Matemática com ênfase em informática. Trabalha como professor de Matemática dos Ensinos Fundamental e Médio há 7 anos e costuma participar de cursos de formação continuada. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria, porém conhecia alguns softwares educacionais tais como GeoGebra e Winplot com os quais teve contato por meio dos cursos oferecidos na Diretoria Norte 2 no projeto Observatório da Educação, entretanto havia tido, ainda, oportunidade de utilizá-los com alunos, uma vez que a escola onde trabalha também não tem um laboratório de informática. Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há um ano e meio. MC – É graduado em Engenharia elétrica, fez o PEFEP (Programa Especial de Formação Pedagógica) e pós-graduação em Telecomunicações. Trabalha como Professor dos Ensinos Fundamental e Médio há dois anos. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria e também não conhecia softwares educacionais.Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há um ano. RO – É licenciada em Matemática, trabalha como professora de Matemática dos Ensinos Fundamental e Médio há 34 anos e costuma participar de cursos de formação continuada. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria, porém conhecia alguns softwares educacionais tais como GeoGebra e Winplot com os quais teve contato por meio dos cursos oferecidos na Diretoria Norte 2 do projeto Observatório da Educação, entretanto não havia tido, ainda, oportunidade de utilizá-los com alunos, uma vez que a escola onde trabalha também não possui um laboratório de informática.Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há dois anos. CP – É licenciada em Matemática, Pedagogia e Ciências, trabalha como professora de Matemática dos Ensinos Fundamental e Médio há 36 anos e costuma participar de cursos de formação continuada. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria e também não conhecia softwares educacionais. Seu primeiro contato com tais softwares educacionais foi por meio dos cursos oferecidos na Diretoria Norte 2, do projeto Observatório da Educação. Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há dois anos. 136 MarinêsYolePoloni CL – É licenciada em Ciências com habilitação em Matemática, trabalha como professora de Matemática dos Ensinos Fundamental e Médio há 17 anos e costuma participar de cursos de formação continuada. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria e também não conhecia softwares educacionais. Seu primeiro contato com tais softwares educacionais foi por meio dos cursos oferecidos na Diretoria Norte 2, do projeto Observatório da Educação.Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há quatro anos, ou seja, desde o início do projeto. CI – É licenciada em Matemática trabalha como professora de Matemática do Ensino Médio há 6 anos e costuma participar de cursos de formação continuada. Nunca havia utilizado um software para o ensino de Trigonometria. Comentou que a escola estadual onde trabalha não possui um laboratório de informática e que ela também não conhecia softwares educacionais. Passou a conhecê-los por meio dos cursos oferecidos na Diretoria Norte 2, do projeto Observatório da Educação.Estava participando dos cursos do projeto Observatório da Educação há dois anos. Fonte: Acervo pessoal Analisando o quadro acima, podemos observar que o grupo de professores, sujeitos de pesquisa, é formado por sete professores, dos quais quatro são mulheres e três são homens todos atuando como professores da rede estadual de São Paulo. Deste grupo, todos trabalham no Ensino Médio e ensinam Trigonometria para seus alunos, entretanto nenhum deles utilizava softwares de Geometria Dinâmica para o ensino de tal conteúdo. Dois dos professores do grupo eram graduados em Engenharia, fizeram PEFEP (Programa Especial de Formação Pedagógica) e trabalham exclusivamente como professores, uma das participantes era licenciada em Ciências com habilitação em Matemática e os outros quatro professores eram licenciados em Matemática. Quanto ao tempo de exercício da docência, o grupo se constituía da seguinte forma: dois deles tinham dois anos de experiência docente, dois professores tinham entre cinco e dez anos de experiência, uma das professoras tinha dezessete anos de experiência e duas tinham mais de trinta anos de docência. Isso significa dizer que o grupo foi constituído por alguns professores em início de docência, outros com média experiência e outros com larga experiência de sala de aula. Quanto às expectativas desses professores, questão essa que pode ser encontrada na segunda parte do questionário 1,podemos dizer que eram muito parecidas. Eles esperavam aprender conteúdos matemáticos além de melhorar as práticas docentes por meio da troca de experiências com os 137 MarinêsYolePoloni colegas durante as sessões. Isso significa dizer que a expectativa era prioritariamente na ampliação do conhecimento profissional docente. Quanto à formação continuada, todos os professores, sujeitos de pesquisa, relataram ter o hábito de participar de cursos de formação. Pelos dados do projeto Observatório da Educação, constatamos que esses professores, escolhidos como sujeitos de pesquisa,são oriundos de outros processos formativos desse mesmo projeto sendo que os Professores RG e MC, além do curso que deu origem a esta pesquisa, participaram também do curso de Simetria, processo formativo imediatamente anterior ao nosso. Os outros cinco sujeitos participaram de pelo menos cinco dos dez cursos do Projeto e vale ressaltar que a Professora CL participou de todos os dez processos formativos oferecidos pelo Observatório da Educação durante os quatro anos de sua existência. Enfatizamos que tais professores foram escolhidos como sujeitos de pesquisa, pois estiveram presentes em todos os encontros da formação continuada Tópicos de Trigonometria. Eles foram, lentamente, formando um grupo separado dos demais professores participantes. Procuravam, em todos os ambientes que utilizamos na Diretoria Norte 2, sentarem-se mais próximos e refletirem conjuntamente. Desta forma, entendemos que houve consolidação das relações entre esses participantes,os quais constituíram um grupo ativo e participante durante o decorrer do processo. 5.2 O primeiro design do processo formativo Para o curso, foram elaboradas atividades que procuraram contemplar os três recursos para o ensino de Matemática descritos nos PCN (1998), quais sejam: a história da Matemática; os jogos e as tecnologias da informação,todos imbuídos das problematizações que desejávamos, a fim de provocar discussões as quais pudessem levar à ampliação do conhecimento profissional dos professores sujeitos de pesquisa. O design inicial completo da formação para o curso de ―Tópicos de Trigonometria‖ foi dividido em três etapas dispostas conforme segue: • Oficinas, num total de 5 encontros. • Elaboração de atividade, num total de 2 encontros. 138 MarinêsYolePoloni • Aplicação e discussão a respeito das atividades, num total de 3 encontros. O primeiro design do curso ―Tópicos de Trigonometria‖ teve, como ponto de partida, o triângulo retângulo e o cálculo de distâncias inacessíveis perpassando por discussões a respeito das razões trigonométricas no triânguloretângulo, do ciclo trigonométrico, do conceito de radiano, além de revisitar as funções seno e cosseno e as simetrias no ciclo trigonométrico. Porém, esse design foi sendo alterado, encontro a encontro, de acordo com as análises dos dados que iam sendo coletados a cada sessão. Um resumo do primeiro design do curso encontra-se no quadro a seguir. Quadro 14: Resumo do planejamento inicial do Curso ―Tópicos de Trigonometria‖ Temas de Trigonometria P L A N E J A D O Triângulo retângulo inacessíveis – cálculo de distâncias Recursos Utilizados Tecnologias analógicas e história da Matemática. Ciclo Trigonométrico Tecnologia GeoGebra e tecnologias analógicas. Conceito de radiano História da Matemática e Tecnologia GeoGebra. Simetrias no ciclo trigonométrico. Tecnologia GeoGebra e tecnologias analógicas. Função seno e função cosseno – transformações. Tecnologia GeoGebra e Jogos. Fonte: Acervo pessoal As justificativas para a escolha de tais temas vêm da nossa experiência profissional somada aos resultados, tanto da nossa revisão de literatura, quanto da análise daFase I deste trabalho: a Pesquisa Documental. O primeiro design previa iniciar o curso com o tema ―triângulo retângulo e o cálculo de distâncias inacessíveis‖, uma vez que os PCN + (2002) sugerem que as aplicações da Trigonometria na resolução de problemas que envolvem medições, especialmente o cálculo de distâncias inacessíveis, deva ser assegurado, pois esse documento alerta para o fato da Trigonometria ser apresentada desconectada de suas aplicações e ainda, investir-se muito tempo no cálculo algébrico das identidades e equações em detrimento dos aspectos importantes das funções trigonométricas e da análise de seus gráficos.Dessa forma, nossa primeira ideia era propor uma atividade prática que fizesse os professores construírem um teodolito com um transferidor e barbante a fim de medirem a altura de algum prédio próximo à Diretoria Norte 2. 139 MarinêsYolePoloni Na sequência, foi previsto discutir a transição do triângulo retângulo para o ciclo trigonométrico e o conceito de radiano. Essa escolha foi respaldada pela nossa revisão de literatura a qual aponta, nas dissertações de Thais de Oliveira (2010) e Alessandra Zeman do Nascimento (2005), dificuldades dos alunos em compreender tais conceitos. Além dos alunos, alguns professores também apresentam essa dificuldade como apontado pela dissertação de Ronaldo Barros Orfão (2012) que pesquisou conteúdos de Trigonometria na formação continuada de professores. Em suas conclusões, Orfão apontou não serem poucos os profissionais para os quais o conceito de radiano está restrito ao conhecimento comum do conteúdo na acepção de Ball et al (2008). Esse fato, somado à nossa experiência profissional com colegas que estão restritos à definição do conceito de radiano dada por livros didáticos e são resistentes ao uso de outros recursos para o ensino, nos fez escolher esses dois tópicos a serem abordados,com o uso de mais de um recurso, durante o curso. O tópico simetrias no ciclo trigonométrico foi o próximo selecionado no primeiro design. Identificamos, na nossa experiência profissional, que as fórmulas para redução de um arco ao primeiro quadrante continuam sendo decoradas por alunos de diversas escolas com as quais tenho contato. Segundo os PCN+ (2002), investe-se muito no cálculo algébrico para o ensino de Trigonometria em detrimento da formação de conceitos. Optamos por esse tópico para que, por meio das simetrias no ciclo trigonométrico, a redução de um arco ao primeiro quadrante recebesse umaressignificação por parte dos professores. Com relação à escolha do tema funções trigonométricas para o primeiro design, ela se deu tanto a partir da análise doCurrículo Oficial do Estado de São Paulo (2008) e dos materiais de apoio à implementação deste currículo os Cadernos do Professor e do Aluno - quanto a partir da análise do Guia PNLD (2012). Os Cadernos do Professor e do Aluno envolvem problematizações, contextualizações e busca histórica no desenvolvimento de fenômenos periódicos e o Guia PNLD (2012) ressalta a importância das transformações da função y=sen(x) para obter a família de funções y=a+b.sen(wx +c), em que a, b e c são números reais quaisquer e w é um número real positivo. Segundo o Guia PNLD (2012), é inegável a importância desse tipo de estudo do ponto de vista da modelagem matemática e, por isso, 140 MarinêsYolePoloni tal estudo deveria ocupar lugar de maior destaque no ensino das funções trigonométricas. Dessa forma, no primeiro design, pensamos em ressaltar, nas atividades que envolveriam esse tema, tanto a periodicidade das funções sen(x) e cos(x) quanto as transformações que levariam às famílias de funções citadas acima. Planejamos ainda, nesse primeiro design, dois encontros a fim de que os professores elaborassem atividades para seus alunos que seriam aplicadas em sala de aula.Reservamos três encontros para discussões sobre a aplicação de modo que fossem trazidos para o grupo os resultadosde tais aplicações com o propósito de gerarem outras reflexões. Entretanto, este plano não se manteve assim no decorrer do curso, como é próprio da metodologia de design research. No nosso primeiro encontro com os professores, explicamos a proposta do curso e nossos objetivos enquanto formadoras. Eles, por sua vez, pontuaram que não poderiam aplicar as atividades em sala de aula naquele semestre, pois o conteúdo Trigonometria havia sido ministrado, por eles, no semestre anterior daquele ano letivo; entretanto mostraram-se dispostos a aplicar atividades em suas respectivas salas de aula no ano seguinte. Dessa forma, percebemos que o planejamento das nossas últimas sessões deveria ser redesenhado. Nesse primeiro encontro, os professores responderam aoquestionário 1 – parte 1 e parte 2 –que se encontra no apêndice 1 deste documento. A aplicação do questionário 1 e a análise das respostas da parte 2 do mesmo, nos fez reavaliar nosso primeiro design. Decidimos que a partir do feedback dos encontros e dos instrumentos neles aplicados – Folha Diário de Bordo, atividades e materiais recolhidos – os redesigns da pesquisa seriam elaborados encontro a encontro. A figura abaixo resume o processo dedesign e redesigns da pesquisa: Figura 15:Processo de design e redesigns da pesquisa Teoria 1º design + Revisão de Literatura + Pesquisa documental Questionário 1 (parte 2) 141 MarinêsYolePoloni 1º redesign Redesign encontro a encontro E10 E1 E9 E2 E8 E3 E7 E4 E6 E5 Fonte: Acervo pessoal Trazemos, nesse momento, a análise das respostas dadas pelos Professores às perguntas do questionário 1, parte 2, quenos fizeram percebera necessidade de reavaliar nosso design a cada encontro do curso Tópicos de Trigonometria. Ao analisarmos tais respostas, constatamos que o estudo da trigonometria do triângulo retângulo era um tema cujos Professores, sujeitos desta pesquisa, já trabalhavam em suas salas de aulas sob a ótica do cálculo de distâncias inacessíveis conforme mostra o trecho abaixoextraído doquestionário 1da Professora CP: Figura 16: Resposta da Professora CP Fonte: Acervo pessoal Analisando esta resposta, concluímos que aProfessora CP inicia seu trabalho em Trigonometria com o cálculo de distâncias inacessíveis. Os outros sujeitos de pesquisa deram respostas similares a esta, o que nos fez mudar o desenho inicial da nossa formação. Dessa forma, tivemos que redesenhar a 142 MarinêsYolePoloni formação a partir das primeiras atividades. Além disso, alguns professores, neste mesmo questionário, responderam que não utilizam softwares de Geometria Dinâmica durante suas aulas por não terem, em seus respectivos colégios, fácil acesso ao laboratório de informática. Tais respostas e as reflexões que delas advieram nos levaram a tomar decisões sobremudançasa serem feitas.Neste caso, por conta de alguns sujeitos de pesquisa não terem recursos tecnológicos digitais disponíveis em suas respectivas escolas, decidimos que, desse momento em diante, tecnologias não digitais tais como lápis grafite, lápis de cor, compasso, régua, transferidor, cola, barbante e tesoura, fariam parte das atividades de nosso curso. O design final do curso Tópicos de Trigonometriapode ser resumido no quadro abaixo: Resumo dos encontros do curso Tópicos de Trigonometria 1º encontro – 14 de junho Apresentação do tema e questionário inicial. 2º encontro – 21 de junho Leitura de texto histórico, construção da tabela de senos e cossenos e construção do radiano com papel e lápis e no GeoGebra. Jogo de dominó de arcos e ângulo e jogo do pega-monte 3º encontro – 02 de agosto 4º encontro – 16 de agosto 5º encontro – 30 de agosto 6º encontro – 13 de setembro 7º encontro – 27 de setembro 8º encontro – 25 de outubro 9º encontro – 08 de novembro 10º encontro – 29 de novembro Questionário II, construção do ciclo trigonométrico com compasso e no GeoGebra Construção do ciclo trigonométrico no GeoGebra exibindo o seno e o cosseno nos eixos cartesianos e construção do ciclo trigonométrico, no GeoGebra, exibindo as simetrias dos arcos côngruos. Abordagem dos conceitos de semelhança de triângulos e congruência de triângulos e programação no GeoGebra para a construção de funções trigonométricas. Leitura do texto de João Pedro da Ponte- Investigar, ensinar e aprender e atividade investigativa no GeoGebra. Retomada da atividade investigativa. Planejamento de atividades para os alunos, jogo do bingo de funções trigonométricas. Apresentação de atividades elaboradas e questionário de avaliação do curso Fonte: Acervo pessoal 5.3Descrição da formação Nessa seção descrevemos os 10 encontros da formação empreendida. 1º encontro 143 MarinêsYolePoloni O primeiro encontro foi para apresentação do tema Trigonometria, da formadora e dos Professores e aconteceu no auditório da Diretoria Norte 2 com a presença dos 14 Professores. Essa sessão foi pensada para ser um encontro de apresentação que estreitasse o diálogo entre as formadorase os Professores. O diálogo em questão já existia, uma vez que ambas asformadoras, frequentaram todos os encontrosdo curso Simetria71 que antecedeu o curso Tópicos de Trigonometria. A escolha do local foi definida de comum acordo pela formadora e por uma professora da Diretoria Norte 2. Os Professores preencheram o questionário inicial que se encontra no Apêndice 1deste documento e o Termo de Consentimento Livre e Esclarecidoanalisado pelo comitê de ética da Universidade.Como já foi dito, o questionário inicial tinha como objetivos: (I) para as formadoras: conhecer o perfil dos Professores e os seus saberes de conteúdos de Trigonometria além de sua inserção na Informática. (II) para as pesquisadoras: traçar o perfil pedagógico e didático dos Professores, além de focalizar a relação desses Professores com a Trigonometria e o uso de metodologias diferenciadas em suas práticas de sala de aula. Vale esclarecer que, nesse encontro, foram explicados os objetivos do curso e da pesquisa. 2º encontro O assunto escolhido para o encontro foi uma parte da história da Trigonometria e um recorte da história do radiano. Para isso, três abordagens distintas foram feitascom o intuito de se explorarem dois dos recursos didáticos explicitados nos PCN (1998) quais sejam: história da Matemática e uso de tecnologias. A primeira atividade foi a leitura deum texto ―Um pouco da história da Trigonometria‖, que se encontra no Apêndice 2 deste documento, e a construção de uma tabela de cordas com a mesma metodologia utilizada por Hiparco – papel e lápis - descrita no texto histórico lido. 71 No curso Simetria, os Professores aprenderam a trabalhar com o software GeoGebra. Para mais detalhes ver PUPO, 2013 144 MarinêsYolePoloni Essa atividade foi pensada para que os Professores participantes vivenciassem a experiência de construir uma tabela de cordas calculando o seno de alguns ângulos reproduzindo, em parte, o ocorrido naquela época. A segunda atividade envolveu a leitura do texto ―Um pouco da história do radiano‖, que também se encontra no Apêndice 2 deste documento,e uma discussão a respeito do conceito de radiano. Na sequência, os Professores construíram um radiano tanto com materiais manipuláveis – lápis, papel, compasso, barbante, tesoura e cola – quanto com o softwareGeoGebra. O objetivo desta atividade foi propor o uso de tecnologias, digitais ou analógicas, para o ensino do tópico radiano. Em relação à história da matemática, a atividade foi pensada para levar o Professor a refletir sobre potencialidades do recurso história toda matemática tais como: história como fonte de motivação para o ensino e aprendizagem de matemática; história como fonte de objetivos para o ensino da matemática; a história como uma fonte de métodos para o ensino e aprendizagem de matemática; a história como uma fonte para seleção de problemas práticos, curiosos, informativos e recreativos a serem incorporados nas aulas de Matemática; a história como um instrumento promotor de atitudes e valores. e a história como instrumento que pode promover a aprendizagem significativa e compreensiva da matemática, que correspondem respectivamente às potencialidades 1,2,3,4,9 e 11 de Miguel (1997). Neste encontro, os professores também discutiram a definição de radiano, presente em três livros adotados nas escolas brasileiras nos dias de hoje, com a finalidade de suscitar reflexões e discussões a respeito das práticas de sala de aula. Nosso objetivo, como pesquisadoras, com essa discussão, era investigar o conhecimento especializado do conteúdo na acepção de Ball et al (2008) bem como o conhecimento tecnológico do conteúdode Mishra e Koehler (2006). O quadro abaixo mostra as atividades desenvolvidas no segundo encontro: Quadro 16: Atividades do segundo encontro Objetos de estudo Tabela de senos Conceito de radiano. Recursos História da Matemática Tecnologias analógicas: lápis, papel, compasso, barbante, cola, tesoura e livros 145 MarinêsYolePoloni didáticos. Tecnologia digital: softwareGeoGebra Fonte: Acervo pessoal Ao explorarem tanto as construções com papel e lápis quanto as com o GeoGebra, os Professores trocaram informações e conceitos trigonométricos livremente. A figura abaixo mostra a construção de ciclos trigonométricos, com diferentes raios, feita pelos Professores. Em cada um deles, os Professores puderam experimentar que o quociente entre o contorno e o raio é uma constante. Figura 16: Figura construída pelos Professores durante o encontro Fonte: Acervo pessoal Ao final do encontro, os Professores responderam à ―Folha Diário de Bordo‖ que se encontra no Apêndice 4 deste documento. FOLHA DIÁRIO DE BORDO – ENCONTRO 2 1) 2) 3) Qual a sua opinião a respeito da aprendizagem do conceito de radiano pelo aluno analisando a abordagem feita pelos livros didáticos? Qual a importância de se discutir, durante as aulas, a unidade de medida radiano para a aprendizagem dos alunos? Observe este diálogo muito comum nas salas de aula. Professor:O comprimento de uma circunferência é dado por 2 r. Sabemos também que uma volta completa equivale a 360o Se o raio da circunferência vale 1, temos: 2 .1rad 360o o 2 rad 360 o rad 180 Aluno:Mas como assim? O não é mais 3,14? É o mesmo ? Que é esse, professor? Como você agiria nesta situação a fim de esclarecer o aluno? 146 MarinêsYolePoloni O objetivo desta ―Folha Diário de Bordo‖, por meio das perguntas, era identificar algumas das práticas de sala de aula desses Professores e de suas reflexões a respeito dosrecursos utilizados na sessão. A terceira questão, buscava identificar o conhecimento especializado do conteúdo de Ball et al (2008), entretanto as questões 1 e 2 buscavam identificar tanto o conhecimento comum do conteúdo Ball et al (2008), quanto as práticas de sala de aula desses Professores. Entendemos ser importante repetir que o GeoGebra, no período no qual ocorreu a formação aqui descrita, era um softwareque Professores, sujeitos de pesquisa, já conheciam, pois o haviam utilizado na formação imediatamente anterior à deste documento. 3º encontro Este encontro deu-se após as férias de julho. Para a retomada das atividades do grupo, escolhemos o tópico transformações de unidades de medidas de arcos e ângulos por ser uma das dificuldades encontradas pelos Professores no ensino de Trigonometria conforme mostra a resposta dada pelo Professor RG a uma das perguntas do questionário 1: Figura 17: Resposta dada pelo Professor RG a uma pergunta do questionário 1 Fonte: Acervo Pessoal Analisando essa e outras duas respostas similares, decidimos que esse seria o assunto a ser abordado durante nossa primeira sessão após as férias. 147 MarinêsYolePoloni O recurso abordado nos PCN (1998) e escolhido para essa sessão foi o recurso aos jogos. Dessa forma, elaborei72 dois jogos:o dominó de arcos e ângulos e o pega-monte para unidades de medidas. Nosso objetivo, nessas atividades, era proporcionar aos Professores a vivência de uma forma de trabalhar as transformações de unidades que fosse diferente da tradicional e que utilizasse um dos três recursos para o ensino abordados nesta pesquisa. O dominó de arcos e ângulos tem as mesmas regras que o jogo de dominó comum73, entretanto não se colocam lado a lado peças iguais, mas sim peças que possuam valores equivalentes para os arcos, medidos em graus ou em radianos. A figura abaixo mostra como devem ser dispostas as peças deste jogo: Figura 18: Jogo de dominó de arcos e ângulos Fonte: Acervo pessoal No jogo de dominó comum, a peça que dá início à partida é a pedra de valores iguais, que contém o maior valor possível, que estiver nas mãos dos jogadores. Neste jogo, convencionou-se que a pedra a dar início à partida é . 72 Estabelecemos o uso da 1ª pessoa do singular para referirmo-nos à autora deste trabalho e o uso da 1ª pessoa do plural para referirmo-nos às duas formadoras quais sejam: a autora deste trabalho e sua orientadora. 73 Regras do dominó comum para 4 jogadores: São distribuídas 7 peças para cada jogador; dá início ao jogo o jogador que tiver a peça dupla de maior valor; as peças de valores iguais devem ser colocadas lado a lado; se o jogador não tiver uma peça para colocar na mesa deverá passar a vez; vence o jogador que colocar todas as suas peças na mesa primeiro. 148 MarinêsYolePoloni O jogo de pega-monte objetiva que o jogador faça a transformação de unidades, estabelecendo a correspondência entre a medida do arco em radianos e seu valor em graus. As regras são as mesmas que as do pegamonte de cartas74, entretanto não se pegam cartas iguais e sim cartas que possuam valores equivalentes para os arcos. Assim, por exemplo, a carta faz par com a carta ou vice-versa.Os participantes podem, com uma carta de sua mão, pegar uma carta equivalenteque esteja na mesa para constituírem seus montes ou ainda podem pegar o monte todo de seus colegas de jogo desde que tenham uma carta equivalente A figura abaixo mostra professores jogando pega-monte: Figura 19: Pega-monte de arcos e ângulos Fonte: Acervo pessoal Os professores, nesse encontro, puderam vivenciar a experiência de criar estratégias matemáticas para jogar. Nessa sessão, os Professores também fizeram uma atividade, no GeoGebra, cujo objetivo era a construção do número Pi por meio de sua definição. Tal atividade, encontrada no Apêndice 5, deste documento, foi trabalhada com os Professorescom o propósito de levantar discussões a respeito de conceitos que, normalmente, são ensinados aos alunos somente por meio de suas definições matemáticas e novamente, nosso objetivo, enquanto formadoras, era perceber o conhecimento especializado do conteúdo na acepção de Ball et al (2008) e do conhecimento tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006). 74 Regras do pega-monte de cartas para 4 jogadores: São colocadas abertas, na mesa, 6 cartas; cada jogador também recebe 6 cartas; o restante das cartas forma um monte que é o monte fechado da mesa; o primeiro jogador deverá constituir um parzinho de uma de suas cartas com uma carta aberta da mesa e constituir seu monte; o próximo jogador poderá pegar uma carta aberta da mesa, se tiver o par, ou poderá pegar o monte do outro jogador, também se tiver o par; se o jogador não tiver nenhuma carta para fazer par com uma carta aberta da mesa ou com monte de um dos adversários, deverá comprar uma carta do monte fechado da mesa; vence o jogador que ficar com seu monte maior. 149 MarinêsYolePoloni O quadro abaixo mostra as atividades realizadas no terceiro escontro: Quadro 17:Atividades do terceiro encontro Objetos de Estudo Recursos Mudança de unidades: grau x radiano. Jogos. O número Pi. Tecnologia digital: software GeoGebra Fonte: Acervo pessoal Ao final do encontro, os Professores responderam à ―Folha Diário de Bordo‖ do encontro 3 que se encontra no Apêndice 6 deste documento. FOLHA DIÁRIO DE BORDO – ENCONTRO 3 1) Segundo os PCN, os jogos são um importante recurso para o ensino da Matemática, entretanto poucos são os professores que fazem uso dessa estratégia no ensino da Trigonometria. Você, neste encontro, vivenciou dois jogos que podem ser facilmente trabalhados com os alunos em sala de aula. Como você acha que seus alunos reagiriam, pedagogicamente, frente a eles? 2) Com relação à atividade que constata que o número é o quociente entre o comprimento da circunferência e a medida de seu diâmetro, como você imagina que será a aprendizagem de seu aluno? 3) As diferentes atividades trabalhadas no encontro de hoje podem fazer com que o aluno contextualize o ensino da Trigonometria? O objetivo desta folha ―Diário de Bordo‖ foi identificar se o encontro havia provocado reflexões a respeito das práticas de sala de aula, e se os recursos utilizados e conceitos abordados estiveram em desacordo com as crenças e concepções dos Professores. Como pesquisadoras, nosso objetivo com essa ―Folha Diário de Bordo‖ foi avaliar o conhecimento do conteúdo e dos alunos na concepção de Ball et al (2008), pois procuramos, com essas questões, perceber qual o conhecimento que cada Professor tinha de seus alunos. 4º encontro O encontro teve início com o grupo de Professores respondendo a um questionário cujo objetivo era fornecer às formadoras novoselementos que subsidiassem a elaboração de atividades envolvendo tópicos de Trigonometria para as próximas sessões. Além disso, em algumas questões, procuramos perceber tanto o conhecimento comum (Ball et al, 2008) do conteúdo de 150 MarinêsYolePoloni Trigonometria desses Professores bem como suas concepções a respeito de suas práticas de sala de aula. Esse questionário, denominado questionário 2,também pode ser encontrado no Apêndice 7 deste documento. QUESTIONÁRIO ENTREGUE AOS PROFESSORES NO ENCONTRO 4 1) Como você explicaria, em suas aulas, os arcos notáveis (30º, 45º e 60º) e os seus respectivos valores de seno e cosseno? 2) Como podemos relacionar os valores de seno e do cosseno desses arcos com os valores de 120º, 135º, 330º, 300º e 240º, por exemplo? 3) A situação descrita a seguir é real. Imagine-se nela e tente dar uma resposta melhor que a do professor em questão, uma vez que este não conseguiu convencer seu aluno: Aluno:Tá, professor... tem que decorar essa tabela aí, né? (tabela de senos e cossenos de 30°,45°e 60°) Professor:Tem sim, mas a musiquinha ajuda a decorar, não é? Aluno:É e também tem o seno de 60° que é igual ao cosseno de 30°. Por que ? Professor: Porque foi calculado na antiguidade e deu isso. Aluno:Ah.... Tá, né? 4) O caderno do Professor (2009) destinado ao 2º ano do Ensino Médio trabalha com os ângulos em graus e apresenta um gráfico de seno de x da seguinte forma: Como você avalia essa apresentação na qual os valores representados no eixo x estão em graus? 5) Qual sua expectativa em relação às nossas próximas sessões? Como pesquisadoras, nosso objetivo com esse questionário era, por meio das perguntas 2 e 4 analisar o conhecimento comum do conteúdo (Ball et al, 2008) desses Professores e, por meio da pergunta de número 3,avaliar o conhecimento especializado do conteúdo na concepção de Ball et al (2008). A questão 1, por sua vez, buscava identificar algumas práticas de sala de aula dos sujeitos de pesquisa. Nesse quarto encontro, os Professores fizeram a construção do ciclo trigonométrico no papel utilizando compasso. Eles também construíram o ciclo trigonométrico no GeoGebra. O objetivo desta segunda atividade era localizar os arcos notáveis e seus arcos simétricos, num círculo, reutilizando os 151 MarinêsYolePoloni conceitos da atividade feita anteriormente, no papel, com o compasso. Tal atividade buscava identificar o conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006). O quadro abaixo apresenta as atividades desenvolvidas no quarto encontro: Quadro 18 : Atividades do quarto encontro Objetos de estudo Ciclo Trigonométrico Recursos Tecnologia analógica: construções com lápis, papel, compasso, barbante, cola e tesoura Tecnologia digital: software GeoGebra Fonte: Acervo pessoal 5º encontro Nesse quinto encontro, os Professores fizeram a construção do ciclo trigonométrico, no GeoGebra, exibindo o seno e o cosseno nos eixos cartesianos. Eles também construíram, num outro arquivo, um ciclo trigonométrico exibindo as simetrias dos arcos. Essa atividade foi escolhida depois de analisarmos as respostas dadas pelos Professores ao questionário 2 e verificarmos que a totalidade dos Professores trabalhavam com seus alunos as fórmulas (180º -α), (α - 180º) e (360º - α) para fazerem a redução de arcos ao primeiro quadrante. A foto abaixo ilustra essa análise. Vale lembrar que as respostas dos outros sujeitos de pesquisa a esta questão do questionário 2 são muito similares a esta. Figura 20: Resposta dada pela Professora CP. 152 MarinêsYolePoloni Fonte: Acervo pessoal Nosso objetivo, como formadoras, ao aplicar tais atividades foi trabalhar as definições de seno e cosseno de arcos bem como fazer com que os Professores tivessem a oportunidade de visualizar que arcos simétricos apresentam os mesmos valores, em módulo, para o seno, o mesmo acontecendo para o cosseno,sem que fossem decoradas fórmulas isso.Em outras palavras, nosso objetivo era que os Professores enxergassem a simetria de tais arcos no ciclo Trigonométrico e construíssem triângulos congruentes, no mesmo ciclo, por simetria. Entretanto, como pesquisadoras, nosso objetivo era ampliar o conhecimento comum do conteúdo (Ball et al, 2008) desses Professores, bem como, ampliar o conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006) uma vez que o recurso utilizado para as atividades foi o uso de tecnologias digitais: software GeoGebra. Quadro 19: Atividades do quinto encontro Objetos de estudo Seno e Cosseno no ciclo Trigonométrico Recursos Tecnologia digital: softwareGeoGebra Simetrias no ciclo Trigonométrico. Fonte: Acervo pessoal A atividade de construção do ciclo Trigonométrico e as simetrias dos arcos notáveis (30º, 45º e 60º) nos três quadrantes pode ser encontrada no Apêndice 8 deste documento. 153 MarinêsYolePoloni Ao final do encontro, os Professores responderam à ―Folha Diário de FOLHA DIÁRIO DE BORDO – ENCONTRO 5 Observe o ciclo trigonométrico e as simetrias que foram formadas. Como você poderia provar a congruência dos triângulos para seus alunos? 2) Na sua opinião, qual o impacto dessas demonstração na aprendizagem dos alunos? 3)A visualização, por meio do GeoGebra, do seno e do cosseno de arcos simétricos no ciclo trigonométrico pode fazer com que o aluno compreenda de forma não decorada que sen 30° = sen 150°, por exemplo? Bordo‖ que segue e pode ser encontrada no Apêndice 9 deste documento: Essa ―Folha Diário de Bordo‖ tinha como objetivo perceber se os recursos utilizados, neste quinto encontro, poderiam, na opinião dos Professores, quebrar o paradigma da memorização de fórmulas de redução de arcos ao primeiro quadrante, por parte do aluno. Enquanto pesquisadoras, nosso objetivo com a questão de número 1 era avaliar o conhecimento especializado do conteúdo (Ball et al, 2008) e com as questões de números 2 e 3, avaliar o conhecimento do conteúdo e dos alunos (Ball et al, 2008). 6ºencontro Analisando respostas dadas pelos Professores na ―Folha Diário de Bordo‖ do 5º encontro decidimos discutir, nessasessão, os conceitos de congruência e semelhança de triângulos. Segue abaixo uma das respostas da ―Folha Diário de Bordo‖, acima mencionada, que nos levaram tomar tal decisão: 154 MarinêsYolePoloni Figura 21: Resposta dada pela Professora CP. Fonte: Acervo pessoal Observamos que vários dos sujeitos de pesquisa e outros tantos Professores participantes usaram o termo semelhança de triângulos no lugar de congruência de triângulos. Entendemos que a congruência de triângulos é um caso especial de semelhança de triângulos, quando o coeficiente de proporcionalidade é 1 unidade, entretanto, pela análise feita das respostas não nos pareceu que essa distinção estivesse clara para os Professores em relação aos triângulos construídos, por eles, no ciclo Trigonométrico. Decidimos, então, nesse 6º encontro, abrir espaço para essa discussão. Assim, iniciamoso encontro com uma retomada dos conceitos Trigonométricos abordados no encontro anterior, a fim de forçar uma discussão mais aprofundada a respeito dos conceitos de semelhança e congruência de triângulos. Essa retomada também não fazia parte do design inicial da formação.De fato, constatamos que os Professores necessitavam desse tempo para reelaborarem tais conceitos que fazem parte do conhecimento comum do conteúdo Ball et al, (2008). Com o objetivo de dar continuidade às atividades programadas para esse 6º encontro, propusemos uma situação problema: os professores deveriam dar uma generalização dos pontos pertencentes ao gráfico da função y = 2x. Nosso objetivo, como formadoras, com tal proposta erafazer com que os Professores generalizassem os pontos do gráfico y= sen(x), para isso, 155 MarinêsYolePoloni decidimos iniciar esse processo de generalização com uma função linear, a nosso ver, mais simples. Os sujeitos de pesquisa, diante dessa proposta,seguiram um caminho correto, porém, em nossa análise,longo, algébrico e mecânico. Discutimos o caminho por eles seguido e abrimos espaço para as reflexões a respeito dos pontos da função y = 2x. Tentávamos, nesse momento, abrir espaço para a ampliação do conhecimento comum do conteúdo (Ball et al, 2008). Pedimos, na sequência,a generalização dos pontos pertencentes à função y= sen (x) para que, posteriormente, os Professores construíssem o gráfico dessa função no GeoGebra. Tal problema gerou discussões a respeito do conteúdo que ocuparam um bom tempo da sessão. Entretanto, após generalizarem tais pontos os Professores partiram para a investigação e generalizaram os pontos das funções y=cosx, y=tgx, y=secx etc. indo além da nossa proposta. A figura abaixo, mostra os gráficos construídos espontaneamente pelas Professoras RO e CI: Figura 22: Construção espontânea de gráficos de funções trigonométricas. Fonte: Acervo pessoal Na sequência das generalizações, osProfessores construíram o ciclo trigonométrico e programaram o software para exibir o gráfico da função senoem um período – para isso, eles precisaram da generalização anteriormente feita em conjunto. 156 MarinêsYolePoloni Figura 23: Construção do ciclo trigonométrico com o gráfico da função seno em um período Fonte: Acervo pessoal Após terem feito a atividade exibida na figura acima, os Professores passaram a utilizar as generalizações feitas anteriormente com o intuito de construírem os gráficos de outras funções trigonométricas indo, novamente, além da nossa expectativa. A figura abaixo mostra a tela do computador do Professor RG com as funções y= sen(x) e y= cos(x) aparecendo juntas no mesmo período de 2 . Figura 24: Gráficos construídos pelo Professor RG 157 MarinêsYolePoloni Fonte: Acervo pessoal As atividades que fizeram uso do GeoGebra neste encontro encontramse nosApêndices 10e 11 deste documento e tiveram como objetivo a ampliação do conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006). Um resumo das atividades realizadas nesse 6º encontro encontra-se no quadro abaixo: Quadro 20: Atividades do sexto encontro Objetos de estudo Recursos Semelhança e congruência de triângulos nas simetrias do ciclo trigonométrico Situação problema Tecnologia digital: softwareGeoGebra Generalização dos pontos das funções: y=senx; y=cosx e y=tgx. . Fonte: Acervo pessoal Os Professores, ao final deste encontro, responderam à seguinte ―Folha Diário de Bordo‖ também encontrada noApêndice 12 deste documento. 158 MarinêsYolePoloni FOLHA DIÁRIO DE BORDO – ENCONTRO 6 1) No encontro de hoje, você construiu a atividade abaixo: Analise esta construção tendo por base as possibilidades de aprendizagem dos alunos. 2) Na sua opinião como professor, qual a relação que os alunos fazem entre o sen seu suplemento ? E entre o cos e o cosseno de seu suplemento ? 3) Na sua opinião como professor, qual a relação que os alunos fazem entre o entre o cos eo e o seno de sen eo sen cos Nosso objetivo com a questão 1 dessa ―Folha Diário de Bordo‖ identificar E era o conhecimento do conteúdo e do ensino (Ball et al, 2008) dos Professores sujeitos de pesquisa. As questões 2 e 3 foram por nós propostas, com o objetivo de identificar seu conhecimento do conteúdo e dos alunos (Ball et al, 2008). 159 MarinêsYolePoloni 7º encontro No encontro anterior, como já foi dito, depois de terem resolvido a situação problema proposta, os Professores começaram a realizar, por conta própria, investigações a respeito dos gráficos de outras funções. Esse fato, que não estava previsto no design inicial, nos fez refletir e trazer para o grupo o texto Investigar, ensinar e aprenderde João Pedro da Ponte que se encontra no Apêndice 13 deste documento. O objetivo de tal atividade, desenhada no período de tempo que transcorreu entre essas duas sessões, centrava-se em examinar a metodologia da investigação na sala de aula e discutir as metodologias utilizadas pelos Professores nas diferentes situações de aprendizagem. A discussão, cujo tema era a investigação nas aulas de Matemática, mostrou serem poucos os professores que utilizam esse recurso didático, por conta de vários problemas citados tais como: salas lotadas de alunos, fato querestringe o tempo de atenção dada pelo professor ao aluno, suas investigações e conclusões; falta de conhecimentos básicos como leitura e interpretação de texto, por parte do aluno, o que o impede de entender, inclusive, a proposta do trabalho que está sendo requisitado. Essa discussão foi se tornado cada vez mais abrangente, chagando às políticas públicas paulistas relativas à Educação e estendeu-se mais que o previsto continuando durante o intervalo para o café. Na segunda parte do encontro, utilizamos o GeoGebra numa atividade investigativa especialmente preparada para o estudo das funções trigonométricas associadas a seus gráficos. Nosso objetivo, como formadoras, foi apresentar uma atividade investigativa no modelo descrito por Ponte e discutir seu potencial em levar os alunos a tirarem conclusões a respeito do objeto de estudo. O tempo para a atividade não foi suficiente e, a pedido dos Professores, essa atividade foi retomada no encontro seguinte. Desta forma, decidimos deixar que os Professores respondessem ao diário de bordo deste encontro também no encontro seguinte. O quadro abaixo apresenta as atividades realizadas neste 7º encontro: 160 MarinêsYolePoloni Quadro 21: Atividades do sétimo encontro Objetos de estudo A investigação como recurso nas aulas de Matemática Funções trigonométricas Recursos Leitura do texto de João Pedro da Ponte Atividade investigativa: construção de gráficos das funções trigonométricas no GeoGebra seguindo um roteiro elaborado pela autora deste trabalho. Fonte: Acervo próprio 8º encontro Neste encontro, a pedido dos próprios Professores, houve um tempo para que os sujeitos de pesquisa retomassem a atividade investigativa programada para o encontro anterior. Tal atividade contava com um roteiro para construção de gráficos que se encontra no Apêndice14 deste documento. Os Professores também responderam à―Folha Diário de Bordo‖ referente à atividade investigativa referente aos gráficos das funções trigonométricas. Como já foi mencionado, essa atividade investigativa e esse tempo extra, pedido pelos professores para discussão das funções trigonométricas e seus respectivos gráficos, não estavam previstos em nosso design inicial, mas foram inseridos na formação durante o processo. O objetivo desta ―Folha Diário de Bordo‖ era provocar uma reflexão individual a respeito do incentivo às atividades investigativas nas escolas hoje em dia. Esta ―Folha Diário de Bordo‖ também se encontra no Apêndice 15deste documento. FOLHA DIÁRIO DE BORDO – ENCONTROS7 e 8 1) Analise a atividade de construção de gráficos feita neste encontro sob a luz do texto de João Pedro da Ponte. 2)Os alunos, hoje em dia são incentivados a investigar o objeto de estudo? 3) Qual a vantagem da investigação para a aprendizagem dos alunos? Nosso objetivo com a questão 1 dessa ―Folha Diário de Bordo‖ era identificar o conhecimento do conteúdo e do currículo(Ball et al, 2008) no que se refere a estratégias e materiais didáticos disponíveis para o ensino de funções trigonométricas. No caso da questão número 3, nosso objetivo era avaliar o conhecimento do conteúdo e dos alunos (Ball et al, 2008), no tocante 161 MarinêsYolePoloni à aprendizagem com o recurso da investigação que não era prática usual dos Professores sujeitos de pesquisa. Após terem respondido à ―Folha Diário de Bordo‖, os Professores iniciaram a criação de atividades para seus alunos. 9º encontro Nesse encontro, os professores deveriam apresentar as atividades por eles elaboradas para seus alunos, entretanto, devido às dificuldades presentes a cada final de ano letivo, tais atividades apenas foram apresentadas por duas duplas. Nós, pesquisadoras, elaboramos uma ficha para ajudá-los no planejamento de tal atividade. Essa ficha continha os pontos principais de um plano de aula e poderia ser preenchida pelos Professores ao elaborarem a atividade para seus alunos: FICHA PARA PLANEJAMENTO DA ATIVIDADE TEMA: OBJETIVOS: DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE: AVALIAÇÃO: O objetivo deste plano de aula era que os Professores elaborassem atividades para seus alunos e as trouxessem para reflexões conjuntas. Para o segundo momento deste encontro, elaborei o jogo de Bingo de funções trigonométricas. Tal jogo tinha por objetivo, dado o gráfico, estabelecer relações entre a imagem do gráfico e a função que lhe deu origem. As regras são as mesmas do Bingo comum75, entretanto o mediador não ―canta‖ a função, mas ajuda o grupo a fazer a análise do gráfico e ―descobrir‖ qual a função que o gerou. Vence apenas quem completar a cartela toda. 75 Regras do Bingo: As cartelas são individuais e o mediador ―canta‖ o número sorteado e a letra a ele correspondente. Cada jogador marca o número sorteado em sua cartela, caso ali haja tal número. Vence o jogador que completar uma horizontal ou uma vertical e um prêmio maior é dado a quem completar toda a cartela primeiro. 162 MarinêsYolePoloni Figura 25:Mediação durante o jogo de Bingo Figura 26: Cartelas do jogo de Bingo Fonte: Acervo pessoalFonte: Acervo pessoal Nosso objetivo, com tal atividade, visava observar, nos Professores, o conhecimento comum do conteúdo (Ball et al, 2008) quanto ao estudo dos gráficos das funções y=sen(x) e as famílias que dela derivam, quando variamos as constantes a, b, c e w na função y=a+bsen(wx+c), em que a, b e c são números reais quaisquer e w é um número real positivo. Durante a mediação, os conceitos de amplitude, período, imagem foram retomados. Um resumo das atividades desse encontro pode ser observado no quadro abaixo: Quadro 22: Atividades do nono encontro Objetos de estudo Funções Trigonométricas e gráficos. Recursos Jogo de Bingo Tecnologia digital: softwareGraphmatica Fonte: Acervo próprio 10º encontro Nesse encontro, os Professores apresentaram as atividades por eles elaboradas para seus alunose, em seguida, responderam ao questionário que se encontra no Apêndice 16 deste documento e que tinha como objetivo a avaliação do curso. Como pesquisadoras, nosso objetivo era avaliar a ampliação do conhecimento profissional dos Professores sujeitos de pesquisa, por isso, questionamos sua opinião a respeito dos recursos utilizados durante a formação e sua aplicabilidade, em sala de aula, com alunos adolescentes. As poucas atividades elaboradas pelos sujeitos de pesquisa foram fonte de 163 MarinêsYolePoloni reflexões a respeito das práticas e das diferentes realidades das escolas paulistas. 5.4 Levantamento de categorias Nossas análises foram feitas tendo em vista os objetivos expostos no Capítulo I deste documento e aqui recolocados: Objetivo geral: Analisar um processo de formação continuada cujo foco foi a exploração e discussão de recursos para a prática de ensino de Trigonometria no Ensino Médio, de modo a ampliar o conhecimento profissional docente. Objetivos específicos: Analisar as estratégias utilizadas na formação que levaram o professor a problematizar/recontextualizar o ensino de Trigonometria no Ensino Médio. Analisar as estratégias utilizadas pelos professores do Ensino Médio nas diferentes atividades cujo pano de fundo era tópicos de Trigonometria. Analisar osconhecimentos mobilizados pelos professores evidenciados nos registros coletados dos participantes (orais, visuais e escritos) durante a vivência nas atividades da formação. Dessa forma, nos encaminhamos para responder à questão de pesquisa, qual seja: Em que aspectos uma formação continuada, centrada na problematização com o uso de recursos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e uso de tecnologias), pode auxiliar aampliação do conhecimento profissional docente? No sentido de identificar quais tipos de atividades foram relevantes na formação para a construção do conhecimento profissional docente, analisamos características da formação que possibilitaram ampliar as estratégias, o discurso e as possíveis transformações da prática dos professores envolvidos. Entendemos que as atividades, os recursos utilizados, a mediação das formadoras e as reflexões ocorridas durante a experiência formativa 164 MarinêsYolePoloni aconteceram em diferentes momentos e a respeito de tópicos diversos da Trigonometria. Assim sendo, estruturamos a análise em categorias de modo a favorecer o olhar para as diferentes dimensões buscando indícios da ampliação do conhecimento profissional dos sujeitos. Nesta pesquisa, foram estabelecidas, a priori, três categorias de análise, por unidades de contexto, quais sejam: história da matemática, jogos e tecnologias; entretanto, no decorrer da formação, surgiu uma quarta categoria relativa às investigações nas aulas de Matemática. Tais categorias foram analisadas a partir das atividades desenvolvidas nos encontros e dos dados coletados, tais como: materiais produzidos pelos Professores, ―Folhas Diário de Bordo‖, falas que aparecem nas imagens das sessões gravadas e entrevistas. O quadro abaixo resume as categorias de análise e os materiais que deram suporte às atividades desenvolvidas em cada sessão. Quadro 23: Categorias de análise Categorias de análise Materiais de suporte História da Matemática Texto:Um pouco da história da trigonometria Texto: Um pouco da história do radiano Jogos Jogo:Dominó de unidades de medida Jogo:Pega-monte de unidades de medida Jogo:Bingo da função seno Tecnologias Tecnologias analógicas Tecnologias digitais Roteiros para a investigação Investigações Nossas análises procuraram, dentro de cada categoria, estabelecer relações entre as estratégias utilizadas pelos Professores, seus comentários a respeito do que fariam para a aplicação em sala de aula e suas propostas para novas atividades dentro da mesma categoria. As categorias organizam a análise e não são estanques, pois um recurso pode permear outros. Procuramos, em nosso texto, deixar claro qual o foco de análise em cada categoria, mesmo que outro recurso esteja presente nas atividades da categoria em análise. 165 MarinêsYolePoloni 5.4.1 Categoria: História da Matemática Nessa categoria, identificamos, descrevemos e analisamos as estratégias utilizadas pelos Professores ao reviverem um momento da história da matemática seguindo a linha de raciocínio dos matemáticos da época. Para isso, nossa estratégia de formação foi fornecer, aos Professores, dois textos voltados à história da matemática para a leitura, discussão além de elaborarmos atividades que estivessem pautadas na exploração dos mesmos. O texto ―Um pouco da história da Trigonometria‖, que se encontra no Apêndice 2 deste documento, trazia de que forma Hiparco (180 – 125 a.C.) construiu o que, provavelmente, foi a primeira tabela trigonométrica com valores das cordas de uma série de ângulos de 0º a 180º. A atividade proposta para os professores foi construir uma pequena tabela de senos de alguns ângulos usando o método de Hiparco (relação entre a meia corda e a metade do arco). A estratégia utilizada, pelos Professores, foi construir um círculo de 10 cm de raio com o compasso e, em seguida, utilizando transferidor e régua, construir ângulos de 30º, 45º e outros. Na figura abaixo, podemos notar a estratégia do professor RG ao construir o ciclo e alguns dos valores de arcos, cordas e respectivos senos. Figura 27: Construção, com régua e compasso, de uma tabela de cordas Fonte: Acervo pessoal 166 MarinêsYolePoloni O Professor RG, ao construir a tabela, mencionou não ser meramente uma tabela de senos, mas também de cossenos uma vez que o seno e o cosseno de arcos complementares têm o mesmo valor. Professor RG: ―Essa tabela não é só se senos.(...). Olha! O 60º é o complemento de 30º. Se eu sei o seno de 30º sei também o cosseno de 60º. Nosso círculo foi feito com raio 10 cm... então se o seno de 30º deu 5 cm dividido por 10 dá 0,5 76 77 assim como o cosseno de 60º. Muito legal !‖ (S2) Por essa fala, percebemos uma reflexão do Professor RG sobre as possibilidadesde exploração da tabela de arcos. Além disso, constatamos que o professor RG procurou estabelecer relações entre o conhecimento histórico, em construção, e o conhecimento do conteúdo específico, Shulman (1986) que ele tinha do tema em questão. A análise pela teoria de Ball et al (2008) nos leva a concluir que o Professor RG mobilizou o conhecimento comum do conteúdo abordado.Além disso, mostrou ter habilidade em manejar as tecnologias analógicas disponíveis, no que podemos inferir que este Professor mobilizou também o conhecimento tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), pois ele mostrou que sabe utilizar tecnologias face à necessidade de trabalhar determinado conteúdo, modificando-o e tornando-o mais estimulante para o estudante. O recurso utilizado, neste encontro, a história da matemática, entretanto tecnologias analógicas, que não são o foco de nossa análise, neste momento,foram necessárias para a realização da atividade. O Professor RG ainda sugeriu marcar alguns triângulos no ciclo e observar a relação entre senos e cossenos. A figura expõe um momento da discussão: 76 Optamos por manter as falas originais dos sujeitos de pesquisa e das formadoras sem correção para a norma culta. 77 Utilizou-se a sigla S para abreviar e numerar cada sessão do Curso Tópicos de Trigonometria. 167 MarinêsYolePoloni Figura 28: Triângulos na tabela de cordas Fonte: Acervo pessoal Essa figura gerou as seguintes reflexões: Professor RG: ―A gente pode trabalhar também usando a semelhança de triângulos‖[referindo-se aos triângulos ABO e CDO] Formadora 1: ―O raio é o mesmo, mas os triângulos não são semelhantes‖ Professora RO: ―Precisa ter dois ângulos congruentes para que os triângulos sejam semelhantes‖ Formadora 2: ―Mas vocês perceberam uma coisa interessante. O que todos esses triângulos têm em comum?‖ Professores: ―Mesma hipotenusa e vale o Teorema de Pitágoras‖ (S2) Essas falasdenotam que, para alguns Professores, o conceito de semelhança de triângulos ainda era motivo de incertezas. Apesar das intervenções da formadora 1 e da Professora RO, não se percebe ampliação do conhecimento comum do conteúdo, Ball et al (2008), neste tópico da geometria plana. Segundo Vygotsky (1988), a atuação do outro na Zona de Desenvolvimento Proximal (ZDP) do sujeito é fundamental para a sua aprendizagem, entretanto, não entendemos que essa atuação tenha ocorrido neste momento nem que o conceito de semelhança de triângulos tenha sido esclarecido. Tal fato se confirmou quando foi necessária, no sexto encontro, uma retomada dos conceitos de congruência e de semelhança de triângulos a fim de revisitá-los e lapidá-los. Apesar de não serem o foco da análise, nesta categoria, as tecnologias utilizadas para a atividade de construção da tabela de cordas provocaram os seguintes diálogos: 168 MarinêsYolePoloni Formadora 1:―Essa atividade [tabela de cordas] encontra-se no Caderno do Aluno do 9º ano. Vocês já trabalharam com ela? Professores: ―Não‖. (S2) Pode-se perceber que, apesar da atividade se encontrar nos Cadernos do Professor e do Aluno, do 9º ano, os sujeitos de pesquisa não faziam uso dela, embora o material didático disponível para eles trouxesse uma atividade na qual o uso da história da matemática estava como proposta para auxílio à promoção da aprendizagem significativa indo ao encontro da potencialidade 11 de Miguel (1997) qual seja: A História como um instrumento que pode promover a aprendizagem significativa e compreensiva da Matemática. A discussão continuou com as seguintes falas: Professor MC: ―Mas eu me lembro de que quando eu estava na escola, o meu professor trabalhou essa tabela conosco. Mandou que usássemos a última folha do caderno‖ Professora RO: ―Eu não imaginava que essa construção com régua e compasso poderia fazer o aluno pensar em tantos conceitos. O aluno tem que saber o que é raio, corda... É uma atividade para revisar tudo isso.‖ (S2) Analisando essas falas, podemos constatar que o Professor MC já conhecia a construção de cordas, entretanto não utilizava esse recurso para o ensino. A Professora RO não imaginava que, com essa atividade, ela poderia ajudar seus alunos a estabelecer relações entre conceitos da geometria plana, tais como, raio, diâmetro e corda, e conceitos trigonométricos.Quanto ao uso da história da matemática, constatamos que houve reflexão sobre as potencialidades do uso da história como fonte de objetivos para o ensino da matemática que vai ao encontro da potencialidade 3 de Miguel (1997). Além disso, a fala da Professora RO evidencia indícios de descompactação do conteúdo para o ensino, ou seja, mobilização do conhecimento especializado do conteúdo de Ball et al (2008). A Professora CI entrou na discussão dizendo: Professora CI: ―E essa construção é boa porque o aluno nunca sabe direito o que é corda, o que é diâmetro e raio. Essa construção trabalha com todos esses conceitos e isso pode ajudar o aluno a compreender melhor. (S2) Analisando essa fala, constatamos uma reflexão a respeito do uso da história para auxílio à promoção de aprendizagem significativa indo ao encontro da potencialidade 11 de Miguel (1997) qual seja: A História como um 169 MarinêsYolePoloni instrumento que pode promover a aprendizagem significativa e compreensiva da Matemática. Também constatamosque a Professora CI mobilizou o conhecimento do conteúdo dos alunos (Ball et al, 2008), uma vez que se refere ao seu grupo de alunos e às dificuldades apresentadas. A sua fala fornece indícios de mobilização, pela teoria de Shulman (1986), da vertente do conhecimento pedagógico do conteúdo. As formadoras perceberam, naquele momento, que alguns Professoresficaram motivados com as atividades desenvolvidas a ponto de avaliarem a possibilidade de sua aplicação, em sala de aula, com resultados positivos quanto a motivação e a construção de conhecimento pelo aluno. Eles ainda declararam que o aluno pode, com essa atividade, reforçar conceitos da geometria plana como corda, diâmetro, raio e etc. Professor RG: ―Eu gostei muito da atividade, nunca tinha feito!‖ Professor MC: ―Eu já tinha feito como aluno. Como professor, nunca fiz.‖ Professor RG: ―[...] O aluno pode fazer e vai aprender muito‖(S2) Essas falas mostram que,na percepção dos Professores, a atividade com o uso da história, para além da motivação dos alunos, potencialidade 1 de Miguel (1997), pode auxiliá-los no aprendizado, o que vai ao encontro da potencialidade 3 desse mesmo autor:A História como uma fonte de métodos para o ensino e aprendizagem da Matemática. A proposta seguinte foi a leitura do texto ―Um pouco de história do radiano‖, que se encontra no Apêndice 2, e fazer a atividade radiano encontrada no Apêndice 3 deste documento. Nesta atividade, os Professores deveriam construir, com compasso, uma circunferência de raio qualquer. Com a mesma abertura do compasso, eles deveriam dividir e circunferência em partes congruentes e verificar quantas partes seriam obtidas. Em seguida, deveriam cortar pedaços de barbante com a mesma medida do raio e colá-los na circunferência, observando quantos pedaços de barbante seriam necessários para tal. A figura abaixo mostra a atividade feita pela professora RO. 170 MarinêsYolePoloni Figura 29: Arcos de um radiano com compasso e barbante Fonte: Acervo pessoal Ao discutirem a respeito dessa atividade, constatamos que os Professores concretizaramo arco de medida um radiano. Professor RG: ―A gente corta o barbante e, qualquer que seja o raio, eu colocarei, na circunferência, seis pedaços e fica um buraco.‖ Professora CL: ―É. Para mim também ficou um buraco.‖ Formadora 1: ―Então quem é o radiano?‖ Professor RG: ―É o pedaço de barbante com a medida do raio na circunferência, colado na circunferência. É o barbante. Muito legal!‖ Professor RA: ―Dá para pegar o radiano na mão‖ Professor RG: ―O aluno... não tem como não entender... Tá aqui ó! [mostrando o barbante] é o radiano‖.(S2) Esse diálogo, somado às observações feitas pelas formadoras durante a realização da atividade,evidencia a empolgação dos Professores com a possibilidade de explorar a definição de radiano, utilizando o barbante. Dessa forma,constatamos que existiu ampliação do conhecimento pedagógico do conteúdo de Shulman(1986), e a análise, pela teoria de Ball et al (2008) nos leva a concluir que ocorreu ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino uma vez que os Professores conheceram um recurso e uma estratégia novos para definir radiano. As formadoras, percebendo amotivação dos Professores, instigaram a discussão para possível aprofundamento: Formadora 2: ―Então, quanto vale, em graus, um radiano?‖ Professor RG: ―Uns 57º. Porque tem que ser menos que 60º, pois se colocássemos triângulos equiláteros, teríamos exatamente seis pedaços e o triângulo equilátero tem os ângulos de 60º. Então tem que ser um pouquinho menos.‖ (S2) 171 MarinêsYolePoloni Pela resposta do Professor RG, percebemos que a atividade levou o grupo a estimar o valor da medida de um radiano em graus. A partir do raciocínio do Professor RG, as formadoras propuseram a construção, com régua e compasso, uma circunferência e um hexágono regular nela inscrito. Os Professores rapidamente deram conta dessa tarefa. Em seguida, a formadora 1 projetou no telão uma figura como a exposta abaixo que, além do hexágono regular inscrito na circunferência, evidencia uma divisão desse hexágono em seis triângulos equiláteros. Figura 30: Os seis triângulos equiláteros Fonte: Acervo pessoal A partir da projeção da figura, foi possível discutir a construção feita pelos Professores. Para a sequência da discussão aformadora perguntou: Formadora 1: ―Quando se abre o compasso com o tamanho do raio, traçamos na circunferência 6 pontos. Por que com o barbante fica sobrando um pedaço?‖ Professor MC: ―É porque a abertura do compasso é reta.‖ Formadora 1: ―Mas com o barbante, seis pedaços são pouco.‖ Professora RO: ―Mas é porque faz a curvinha.‖ Formadora 1: ―E esse pedacinho que fica sem barbante, quanto vale? Professor MC: ―É o ‖ Professor RA: ―Não, é o 0,14 em meia volta‖ Professora CP: ―É, em meia volta cabem 3 radianos e sobra um pouquinho que é o 0,14 do 3,14 que é o . Por isso dizemos que 180º equivale a rad . Puxa! Isso faz muito sentido agora‖ (S2) Constatamos, por meio dessas atividades e da mediação, o surgimento de uma discussão que, se feita em sala de aula com alunos do Ensino Médio, pode levá-los a concluir que o valor de equivale a 180º. Essa potencialidade foi percebida pelos Professores. As falas do diálogo acima evidenciam que houve ampliação não só do conhecimento do conteúdo e do ensinode Ball et al (2008), mas também do 172 MarinêsYolePoloni conhecimento especializado do conteúdo, segundo a teoria da mesma autora, uma vez que, para alguns Professores, a definição de radiano passou a ter um novo sentido. Entendemos que a vivência dessas atividades podem ajudar os Professoresadescompactar o conceito de radiano a fim de ensiná-lo para seus alunos. Por outro lado, pela teoria de Shulman (1986), pode-se dizer que houve ampliação do conhecimento pedagógico do conteúdo, pois entendemos ter sido ressignificado o conceito de radiano pelos Professores sujeitos de pesquisa (conhecimento específico do conteúdo). Além disso, a atividade fez mudar a visão dos Professores no que tange à forma de representar esse conceito para torná-lo compreensível aos outros. Assim, constatamos que a história da matemática desencadeou discussões a respeito das unidades de medida grau e radiano provocando, juntamente com a atividade proposta, a promoção a aprendizagem significativa convergindo-se àpotencialidade 3 de Miguel (1997) qual seja: A História como uma fonte de métodos para o ensino e aprendizagem da Matemática. Analisando a atividade e todas as discussões decorrentes dela, colocando nosso foco no raciocínio pedagógico do Professor,Shulman (1987), observa-se que aconteceu a primeira fase do raciocínio pedagógico do Professor: a compreensão, uma vez que o conceito de radiano tomou, para eles, um novo sentido. Entendemos que os Professores compreenderam o conceito que vão ensinar. Constatamos que a atividade permitiu discutir a pertinência de uso das unidades de medida de ângulo e arco: grau e radiano, entretanto, em nossa análise, não foi possível concluir o que significou, historicamente, para os Professores, a passagem do grau como medida de ângulo para o radiano. Formadora 2: ―Mas se já temos o grau, por que precisamos do radiano? Só para confundir o aluno?‖ [Momento de falas em tom bem baixo] Professora RO: ―Para medir os arcos em centímetros ou em metros.‖ Formadora 1:―E se eu corro ao redor de uma praça circular de raio, sei lá, 12 metros, dando 20 voltas completas e quero saber quantos metros corri? Professora CI:―Então... é para isso! Não dá para medir em graus! Professor RG: ―Depende do que quero medir, uso uma determinada unidade.‖(S2) 173 MarinêsYolePoloni Analisando esse diálogo, constatamos existir uma reflexão sobre as unidades de medidaque desencadeou a ampliação do conhecimento comum do conteúdo de Ball et al (2008). Em relaçãoà aplicabilidade dessa atividade, em sala de aula, os Professores acharam-na muito prática, além de entenderem-na como uma atividade propícia a aprendizagem do alunoconforme mostra o diálogo abaixo: Professora RO: ―Eu achei muito legal essa atividade, muito prática para aplicar com os alunos.‖ Professora CI: ―Quando a gente fala de grau e radiano com o aluno ele fica olhando para a gente como se a gente estivesse falando japonês. E a gente quer que o aluno entenda! Então eu achei que essa atividade faz o aluno entender o conceito de radiano. Cortar o barbante é fundamental‖ (S2) Analisando as falas acima, pudemos constatar que a Professora CI é uma profissional preocupada com a aprendizagem de seu aluno e considerou que a atividade fará o aluno entender o conceito de radiano, entretanto, quando os Professores responderam a uma das questões78 da ―Folha Diário de Bordo 1‖que se encontra no Apêndice 4 deste documento, relativa a esse encontro, apenas o Professor MC demonstrou que utilizaria o recurso aprendido em sua prática de sala de aula. Os outros seis sujeitos de pesquisa responderam a essa mesma questão mostrando práticas de sala de aula mais tradicionais. Figura 31: Resposta do Professor MC à questão da ―Folha Diário de Bordo 1‖ Fonte: Acervo pessoal 78 Essa questão mostrava uma situação real de sala de aula em que o aluno se mostrava confuso em relação ao valor de . 174 MarinêsYolePoloni Isso mostra a existência de resistência dos professores em relação à mudança de práticas e recursos utilizados em sala de aula, ou seja, não basta conhecer novos recursos para o ensino de algum tópico de Matemática, mas é necessário que o professor passe por, pelo menos três fases do raciocínio Pedagógico de Shulman (1987) quais sejam: compreensão, transformação e instrução, para que a aprendizagem de novos recursos, pelo Professor, chegue às salas de aula. A análise da seguinte questão da folha diário de bordo: Qual a importância de se discutir, durante as aulas, a unidade de medida radiano para a aprendizagem dos alunos?levou-nos a concluir que a discussão a respeito de grau e radiano deveria ser retomada para provocar novas reflexões, assim sendo, decidimos que as conversões seriam abordadas no próximo encontro com as estratégias dos jogos e do GeoGebra. A próxima proposta deste encontro continuava a abordar o recurso história da matemática. Nela, os Professores fizeram a análise da abordagem do conceito de radiano em alguns livros didáticos adotados no Ensino Médio.Os trechos dos livros didáticos, analisados pelos Professores, encontram-se no Apêndice 2 deste documento. A análise do que aconteceu a partir da atividade com os trechos de livros didáticos, foi locada, neste texto, na categoria história da matemática, pois foi a partir da história da matemática (história do radiano) que foi feita, na formação, a relação com a forma pela qual o livro apresenta esse conteúdo de modo a provocar discussões que pudessem levar à ampliação do conhecimento profissional, além disso, a proposta era a de discutir recursos didáticos para o ensino de tópicos de trigonometria. Da análise feita pelos Professores, selecionamos o diálogo abaixo: Formadora 1: ―O livro didático também é um recurso que está a nosso alcance. O que vocês acharam da abordagem feita pelos livros didáticos que vimos hoje? Professor RG: ―Servem como base para iniciar o conteúdo. Precisa ter um ponto de partida e esse ponto é o livro.‖ Professora RO: ―Eu gosto quando o livro traz coisas diferentes para a gente fazer, na aula, com os alunos‖.(S2) Percebe-se que os professores sentem-se seguros em utilizar o livro didático, porém também sentem necessidade de ajudar o aluno a construir o conhecimento com atividades diferenciadas fazendo uso de materiais manipuláveis. Analisando as ―Folhas Diário de Bordo‖ desse encontro 175 MarinêsYolePoloni constatamos que cinco dos Professores responderam que os conceitos devem ser abordados, primeiro, de forma prática e dois deles preferem começar os assuntos pela teoria. Todos consideraram que o livro é um material de apoio necessário e que, juntamente com a prática, favorece a aprendizagem. Houve consenso entre os Professores em dizer que o livro não pode ser descartado, mas que a vivência de atividades práticas é fundamental para a aprendizagem dos conceitos. Dessa forma, constatamos que a análise feita pelos Professores vai ao encontro dos pontos importantes de análise de um livro didático para o PNLD quais sejam: ―a estratégia de apresentação e sistematização dos conteúdos; o tipo de participação dos alunos que a obra busca promover; os recursos didáticos entre outros‖ (PNLD 2012, p.39). Professora CP: ―Eu acho que se o professor começar pelo livro vai entrar logo na conversão de grau para radiano e o aluno vai fazer sem saber o que está fazendo. Já se ele começar com essa atividade do barbante, o aluno, quando estiver convertendo de uma unidade para outra, saberá o que está fazendo.‖ (S2) Analisando essa fala, constatamos que a Professora CP mobilizou tanto o conhecimento do conteúdo e dos alunos quanto o conhecimento do conteúdo e do ensino ambos de Ball et al (2008), pois ela mostrou ter conhecimento do grupo de alunos com os quais trabalha além de escolher uma estratégia para a introdução do tópico, qual seja: ―começar com a atividade do barbante para que quando o aluno estiver convertendo de uma unidade para outra, saberá o que está fazendo” Os outros seis Professores também escreveram em suas ―Folhas Diário de Bordo‖ uma sequência para trabalhar essa conversão com seus alunos como foi descrito (cinco dos Professores responderam que os conceitos devem ser abordados, primeiro, de forma prática e dois deles preferem começar os assuntos pela teoria), mas apenas o Professor RG justificou sua escolha mobilizando o conhecimento do conteúdo e dos alunos (Ball et all, 2008), como fez a Professora CP, apesar de ter opinião contrária à colega como mostra o excerto abaixo: Professor RG: ―Eu acho o contrário! Conhecendo o aluno que eu tenho, se ele souber a teoria, quando fizer a atividade, vai sentir o que está fazendo e vai firmar o conceito.‖ (S2) Em resposta a uma questão da ―Folha Diário de Bordo 1‖,encontrada no Apêndice 4 deste documento, (ver figura abaixo), os Professores qualificam o 176 MarinêsYolePoloni livro didático como um recurso importante e indispensável ao exercício da profissão, entretanto entendem que existe a necessidade de atividades com recursos diferenciados para que a aprendizagem se fortaleça. A figura abaixo mostra uma das respostas dos Professores: Figura 32: Resposta do Professor RG a respeito dos livros didáticos Fonte: Acervo pessoal O recurso à História da Matemática, em nossa pesquisa, foi pouco explorado, pois encontrarmos resistência de alguns Professores participantesneste tipo de atividade que envolvia uma leitura mais cuidadosa de um texto histórico a fim de poderem compreender o raciocínio matemático que estava sendo exibido ali. 5.4.2 Categoria: jogos Nessa categoria, a estratégia para o processo formativo foi a criação de três jogos: o dominó de arcos e ângulos, opega-monte para unidades de medida e o bingo do seno. Esses jogos foram aplicados em dois dos encontros da formação quais sejam: o terceiro e o nono. Os dois primeirosforam criados especialmente para promover reflexões a respeito das conversões de radianos para graus e vice-versa, tendo sido aplicados no terceiro encontro, logo após as férias de julho. 177 MarinêsYolePoloni A partir dessas atividades, identificamos, descrevemos e analisamos as estratégias utilizadas pelos Professores, durante a realização dos jogos,além de suas falas a respeito da aplicabilidade,em sala de aula, e das novas ideias que surgiram a partir deles. As fotos a seguir referem-se aos dois jogos citados acima. Figura 33:Jogo de Dominó de arcos e ângulos Fonte: Acervo pessoal Figura 34:Jogo de Pega-monte de unidades de medida Fonte: Acervo pessoal A proposta foi de explicitação das regras do jogo as quais, uma vez compreendidas, permitiram que os Professores jogassem. A estratégia do Professor RG foi criar uma tabela, para cada jogo, fazendo os cálculos das conversões que neles apareciam, sempre substituindo rad por 180º. Professor RG: ―Vou construir uma tabela com as conversões e,ai vamos jogar mais rápido.‖ (S3) Observamos que todos os professores, a exceção da Professora RO, faziam esses cálculos no papel substituindo por 180º. Para calcularem , por exemplo, os Professores multiplicavam primeiro 180º por 5 e depois dividiam o 178 MarinêsYolePoloni resultado por 3 e, dessa forma, algumas contas ficavam com valores bastante altos fazendo-os recorrer às contas escritas. A Professora RO tinha em mente o valor das famílias , , além de e fazia mentalmente as conversões. Observando tais estratégias, decidimos, então, chamar a atenção dos Professores para as ―famílias‖ por meio delas, ou seja, o , , e a fim de que os cálculos fossem feitos seria 5 vezes o , ou seja 5 vezes o 60º que poderia ser facilmente feito mentalmente. Professor RG: ―Nossa, fica bem mais fácil assim. Isso diminui o tempo de jogo e o raciocínio fica mais rápido‖ Professora RO: ―Vai pelas famílias do 30º, 45º e 60º. É ....bem mais simples‖ Professora CI: ―Então e são da família do 79 . Puxa !... (DBF) Esses comentários somados às observações feitas pelas formadoras, durante a realização dos jogos, evidenciam que essa linha de pensamento não fazia parte da rotina profissional da quase totalidade dos sujeitos de pesquisa. Entendemos, dessa forma, que, nesse momento, a partir das discussões provocadas pela utilização do recurso aos jogos houve ampliação do conhecimento específico do conteúdo, no entender de Shulman (1986). Analisando os mesmos comentários segundo a teoria de Ball et al (2008),constatamos que houve ampliação do conhecimento comum do conteúdo uma vez que os Professores vislumbraram uma nova forma de pensar a transformação das unidades de medida. Antes da mediação das formadoras, os Professores faziam os cálculos, que apareciam durante o jogo, um a um, ou seja, a relação entre os arcos de rade de rad, por exemplo, só foi estabelecida após tal mediação. Além das estratégias de cálculo, havia ainda as estratégias próprias do jogo que apareceram nas falas a seguir. Formadora 2: ―Em termos de estratégias, o que vocês usaram para ganhar?‖ Professora RO: ―Quem conhece o jogo de dominó, conta as peças e sabe quais estão faltando... Assim dificulta a jogada do seu oponente‖ 79 Utilizou-se a sigla DBF para abreviar Diário de Bordo da Formadora 1. Esse Diário de Bordo da Formadora 1 era um caderno onde a formadora 1 fazia suas anotações a cada sessãodo Curso Tópicos de Trigonometria. 179 MarinêsYolePoloni Professora CP: ―No caso do pega-monte, eu vi que ele aqui tinha o monte maior, então eu fiquei muito atenta à carta que eu precisava para pegar o monte dele. Quando veio na minha mão... Nossa ! Que alegria!‖ Professor MC: ―É muito importante que as regras do jogo sejam claras para os alunos‖ (S3) Analisando as palavras dos Professores, constatamos que eles desenvolveram estratégias de jogo e, no caso da Professora CP, ela expressou emoções que sentiu ao jogar. Esses sentimentos vivenciados por ela podem também acontecer com os alunos numa situação semelhante. Além disso, os Professores destacaram a importância do conhecimento das regras para o sucesso do jogo como atividade de aprendizagem, uma vez que o aluno tem maiores chances de sentir-se estimulado,pela atividade, quando conhece as regras, restringindo-se a dificuldade apenas ao conteúdo matemático ali abordado. A fala do Professor MC, quanto ao conhecimento das regras do jogo, mostra ser esse um fator que, se não for bem gerenciado pelo professor, pode tornar-se uma desvantagem na utilização de jogos na sala de aula. O trecho abaixo, extraído das falas dos Professores MC e RG, reforça essa ideia. Professor RA: ―Precisa preparar o aluno primeiro, porque pode ser que ele não conheça as regras do dominó ou do pega-monte. Não dá para dar o jogo para ele e esperar que ele saia jogando‖ Professor MC: ―As regras têm que ser fáceis e conhecidas pelos alunos porque, se não, o aluno passa a ter dois problemas: o conteúdo matemático e as regras do jogo. Ai dificulta o trabalho.‖ (S3) Os Professores MC e RA referiram-se aos problemas que podem surgir quando o aluno não conhece as regras do jogo. Nesse caso, ele enfrentará duas dificuldades para jogar: o conteúdo matemático e as próprias regras do jogo. Esse fato pode fazer com que o jogo deixe de ser um recurso e passe a ser um empecilho para o ensino. O não conhecimento das regras do jogo pode se tornar uma desvantagem que não foi citada por Grando (2000) em sua tese de doutorado. Pelas reflexões acima, pudemos constatar que os Professores sentem a necessidade de explicar as regras do jogo a seus alunos antes de deixá-los jogar. Essas reflexões, em nosso entender, mostram que os professores mobilizaram o conhecimento do conteúdo e do ensino, Ball et al (2008), uma vez que elaboraram uma sequência para que o jogo seja aplicado: primeiro a explicação de regras e, depois, o ato de jogar. 180 MarinêsYolePoloni Ainda nessa categoria, identificamos, nas falas dos participantes, seu julgamento a respeito da aprendizagem que seus alunos podem vir a ter com a utilização de jogos. Professora CP: ―É muito bom, mas realmente o aluno vai ter que fazer os cálculos, se não, ele não consegue transformar o radiano em graus.‖ Professor MC: ―Ele vai ter que usar a cabeça. O jogo força o raciocínio‖ Formadora 2: ―E vocês, já tinham visto algum jogo para aprendizagem de algum tópico de Trigonometria?‖ Professores: ―Não‖ Professora RO: ―É como fazer vários exercícios de transformação de unidade, só que brincando. Eles vão gostar e aprender‖. (S3) Analisando o diálogo acima, pudemos constatar que os professores perceberamo quanto o jogo é eficiente em promover o raciocínio do aluno em relação às transformações de unidades de medida, ou seja, segundo as vantagens da utilização de jogos na sala de aula, descritas por Grando(2000), os professores perceberam que o jogo requer a participação ativa do aluno na construção do seu próprio conhecimento. Esses comentários somados à questão feita pela Formadora 2, durante a discussão a respeito da aplicação dos jogos em sala de aula, evidenciam que a utilização de jogos para o ensino de algum tópico de Trigonometria não era um recurso conhecido dos Professores sujeitos de pesquisa. Entendemos, dessa forma, que, ao longo das discussões, houve ampliação do conhecimento pedagógico do conteúdo e também do conhecimento do currículo Shulman (1986) uma vez que a atividade envolveu materiais didáticos diferenciados e não conhecidos pelos Professores. Fazendo essa mesma análise segundo a teoria de Ball et al (2008), entendemos que houve ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino pela escolha de estratégias exemplos e recursos bem como ampliação do conhecimento do conteúdo e do currículo, pois houve ampliação do conhecimento de estratégias e materiais didáticos para o ensino deste tópico. Além disso, o comentário da Professora RO mostra que ela percebeu uma das vantagens descritas por Grando (2000) qual seja: a utilização dos jogos é um fator de motivação para os alunos. Seguindo com a discussão, procuramos investigar a avaliação dos Professores a respeito da aplicabilidade de tal recurso em sala de aula. 181 MarinêsYolePoloni Formadora 1: ―Vocês acham que os alunos gostariam de trabalhar com esse tipo de jogo?‖ Professora CP: ―Eu acho que sim, porque os alunos têm muita dificuldade de fazer essa conversão de grau para radiano e, com o jogo, eles se preocupariam em fazer as contas para acertar.‖ Professor RG: ―Depois de um tempo de jogo, eles acabam memorizando as conversões, vai ficando automático‖. (S3) Analisando estas falas, constatamos que os Professores avaliaram positivamente a aprendizagem que este recurso pode trazer aos alunos. No caso, a Professora CP percebeu duas das vantagens da utilização de jogos na sala de aula descritas por Grando (2000) quais sejam: introdução e desenvolvimento de conceitos de difícil compreensão e o fato de o jogo requerer a participação ativa do aluno na construção do seu próprio conhecimento. Nesse momento, alguns Professores deram seus depoimentos de como trabalharam com jogos obtendo sucesso na aprendizagem de seus alunos em outros tópicos que não são de Trigonometria. Professora CI: ―Eu já trabalhei com jogo de dominó para números inteiros positivos e negativos, mas os alunos construíram o jogo que ficou disponível para todos os professores do colégio que quisessem usar. Os alunos pedem para usar os jogos e ai... outros professores, de outras áreas, começaram a criar joguinhos para as suas aulas. E eu, particularmente achei muito legal porque estimula e faz o aluno aprender.... estimula até a concentração do aluno.‖ Professora CP: ―Uma professora da minha escola trouxe um jogo de matemática e nós, professores, jogamos primeiro. Como nós gostamos, ela levou o jogo para a sala e ensinou dois alunos a jogarem com ela. Os outros, vendo a empolgação dos que estavam jogando com a professora, começaram a se interessar também. Hoje, ela está terminando um campeonato inter-salas desse jogo, mas deu um trabalhão para que ela envolvesse os alunos... precisou envolver até os professores.‖ (S3) Observamos, pelas falas dos Professores, que eles tiveram experiências positivas em relação ao uso de jogos na aprendizagem escolar. A fala da Professora CI evidencia que ela percebeu uma vantagem da utilização de jogos na sala de aula que não foi descrita por Grando (2000): o jogo estimula a concentração do aluno. A Professora CP frisou a importância do envolvimento dos alunos e mostrou o trabalho que uma colega teve para conseguir tal envolvimento. Foi a vantagem da motivação, Grando (2000),provocada pelo jogo que fez os alunos se envolverem com a atividade até chegarem à competição inter-salas descrita pela Professora CP. 182 MarinêsYolePoloni Essas estratégias são importantes e necessárias, pois, dependendo da realidade da escola e de cada sala, o professor deve criar meios para que todos participem de alguma forma da atividade, ou seja, ele necessita de um novo gerenciamento de sala de aula. Além disso, os Professores acrescentaram outras estratégias de trabalho com jogos como mostram as reflexões a seguir: Professor RG: ‖A gente não pode chegar numa sala e dar o jogo para eles jogarem. Você tem que escolher uma sala e envolver o pessoal para fazer com que eles montem o jogo. Ai, eles vão jogar com vontade e vão aprender. Eles aprendem com a própria montagem do jogo. Você pode também dar uma nota pela montagem dos jogos. Formadora 1: ―Mas será que eles vão querer montar os jogos?‖ Professores: ―Valendo nota? [risos...] vão sim‖ (S3) Analisando essas falas, constatamos que os Professores reforçaram a ideia de que deve existir um gerenciamento a fim de haver envolvimento dos alunos nas atividades de jogo, pois o envolvimento é condição necessária à promoção da aprendizagem. O Professor RG também classifica como vantajosa a aprendizagem do aluno na montagemdos jogos. Isso nos fez constatar que o Professor RG estava pensando numa estratégia pedagógica para a aprendizagem de seus alunos com o uso de jogos qual seja: a confecção do jogo feita pelo próprio aluno e orientada pelo professor. Assim constatamos que o Professor RG mobilizou o conhecimento do conteúdo e dos alunos, Ball et al (2008). Os Professores, com essas discussões, estavam, por meio de suas experiências, mobilizando o seu conhecimento pedagógico do conteúdo Shulman (1986), entretanto, as experiências de colegas que já trabalharam com jogos estavam sendo trocadas e analisadas por eles como viáveis ou não quanto à aplicabilidade em sala de aula. As discussões continuaram com o diálogo abaixo: Professora CI: ―Quando você manda fazer um trabalho, só 5 ou 6 alunos te entregam... fora isso, ainda no Ensino Médio eles têm dificuldade em fazer divisões‖ Professor RG: ―Eu dei um trabalho no bimestre passado e só 6 não entregaram de todos os segundos anos que eu tenho. Tudo depende da estratégia que você usa para envolver seus alunos. Se a gente for olhar sempre pelo lado negativo, a gente não faz nada na vida‖ (S3) Observamos quea Professora CI analisou que a dificuldade de seus alunos está, também, na divisão. Esse fato evidencia que, para essa afirmação, 183 MarinêsYolePoloni a Professora CI mobilizou o conhecimento do conteúdo e dos alunos de Ball et al (2008), pois esboçou um conhecimento do grupo de alunos com os quais elatrabalha, suas dificuldades e os erros que costumam cometer e,o porquê desseserros. Tal conhecimento pode contribuir na busca de melhores estratégias de ensino. Nos momentos de reflexão que se seguiram, os Professores sugeriram outros jogos que poderiam ser elaborados com o mesmo conteúdo matemático. Formadora 2: ―Essas são apenas duas ideias de jogo. [...] cada um pode elaborar diferente‖ Professora CL: ―É a mesma ideia de fazer o jogo do MICO... sabe tem que fazer parzinho e uma carta não tem par. Essa carta é o mico. Quem ficar com ela... perde!‖ Professora RO: ―Pode fazer também jogo de memória‖ (S3) Constatamos, por essas novas sugestões, que os Professores não se posicionaram apenas como participantes de uma atividade diferenciada, mas assumiram o papel docente na acepção de Lobo da Costa 80, (2004). Esse recurso, para a aprendizagem de um tópico de Trigonometria, vivenciado pelos Professores, que não era anteriormente conhecido por eles, como foi declarado, somado ao conhecimento específico do conteúdo que já mobilizavam, fez surgirem novas ideias para outros jogos.Dessa forma, constatamos que houve ampliação no conhecimento de metodologias e materiais que podem ser utilizados para atingir o objetivo de aprendizagem (conhecimento pedagógico do conteúdo, Shulman, 1986e do conhecimento do currículo), mas que, segundo a teoria de Ball et al (2008), houve a ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino a partir das reflexões e discussões quanto àescolha de estratégias, exemplos, sequências e materiais associados ao ensino de um conteúdo. Além disso, pode-se classificar tal ampliação, segundo Ball et al (2008), como ampliação do conteúdo e do currículo, que, segundo a autora, envolve também o conhecimento a respeito da variedade de materiais e atividades que estão à disposição do professor para sua tarefa de ensinar um determinado objeto matemático. A partir da análise, apoiadas por Shulman (1987/1988) ou por Ball et al (2008), entendemos que houve ampliação do conhecimento profissional dos sujeitos envolvidos nessa 80 Para mais detalhes, ver LOBO DA COSTA, N. M. Funções seno e cosseno: uma sequência de ensino a partir dos contextos do “mundo experimental” e do computador. 1997 184 MarinêsYolePoloni atividade. Ainda assim, analisandoos resultados obtidos na atividade do radiano (da sessão 2) somados aos resultados obtidos na atividade dos jogos (sessão 3) e todas as discussões decorrentes delas, colocando nosso foco no raciocínio pedagógico do Professor,Shulman (1987), observamos que aconteceram duas das fases de tal raciocínio pedagógico quais sejam: compreensão, na atividade do radiano, e transformação, na atividade que utilizou jogos. Verificamos a compreensão uma vez que o conceito de radiano foi ressignificado pelos Professores como mostra a análise na categoria história da matemática, ou seja, tal conceito passou a ter um novo sentido para os sujeitos de pesquisa. A transformação também foi constatada por nós, uma vez que os Professores adaptaram a ideia do jogo a novos jogos que podem ser aplicados com seus alunos. Para Shulman (1987), a essência do raciocínio pedagógico reside nesse processo de adaptação às ideias aprendidas pelo professor, a fim de transformá-las para ensinar seus alunos. Analisando as respostas dadas, pelos Professores, à ―Folha Diário de Bordo‖ desse encontro,constatamos que eles consideraram que seus alunos gostariam desses jogos e aprenderiam com eles. Entretanto, vale ressaltar que a Professora CL expressou a seguinte preocupação: Figura 35: Folha Diário de Bordo – Professora CL Fonte: Acervo pessoal Analisando a resposta dada pela Professora CL, observamos que existem dificuldades na aplicação dos jogos na realidade de algumas salas de aula, pois há uma cultura tradicionalista de ensino em que ―dar aula é escrever na lousa‖ e aprender é ―copiar‖, ou seja, existe uma cultura dos próprios alunos que demonstram a expectativa de copiar da lousa para aprender. Contudo, 185 MarinêsYolePoloni deacordo com Piaget (1978), os alunos possuem um papel ativo na construção de seu conhecimento e, dessa forma, cabe ao professor a tarefa de proporcionar atividades que os coloquem em atividade. O jogo é uma opção de atividade para o professor, especialmente se quiser romper o paradigma tradicionalista das aulas em que o aluno é um sujeito passivo na aprendizagem. Pelo que a Professora CL escreveu no excerto acima, constatamos sua apreensão em inserir jogos para alunos para seus alunos do Ensino Médio noturno e, por suas palavras, pudemos constatar que ela mobilizou o conhecimento do conteúdo e dos alunos de Ball et al (2008) ao escrever a respeito das expectativas de seus aprendizes. Por outro lado, na opinião da Professora RO, seus alunos gostariam de uma aula com o recurso dos jogos, mas haveria dificuldades, principalmente quanto aos pré-requisitos, tais como o algoritmo da divisão, conforme mostra o trecho abaixo: Figura 36: Folha Diário de Bordo – Professora RO Fonte: Acervo pessoal Analisando a resposta da Professora RO, constatamos a mobilização do conhecimento do conteúdo e dos estudantes, Ball et al (2008), entendendo que seus alunos gostariam da atividade dos jogos apesar das dificuldades apresentadas em operações básicas como multiplicação e divisão, ou seja ela mostrou conhecer as dificuldades as quais seus alunos apresentariam para desenvolver tais jogos. Analisando as filmagens desse encontro, percebemos que os Professores jogaram de forma entusiasmada e, em nossa análise, eles 186 MarinêsYolePoloni mostraram ter gostado muito da ideia do uso de jogos para o ensino de algum tópico de Trigonometria. É o que nos evidencia o trecho abaixo: Professora CI: ―Será que vocês podem disponibilizar os jogos para nós.‖ Formadora 1: ―Sim, claro. Vocês podem aplicar com seus alunos?‖ Professora RO: ―Esse ano não vai dar porque já passamos desse conteúdo, mas quem sabe no ano que vem?‖ Professora CL: ―Vamos ter mais jogos em outros encontros?‖ (S3) Esse entusiasmo nos fez pensar em elaborar um novo jogo para trabalhar outro tópico de Trigonometria com os Professores. Dessa forma, elaboramos o bingo da função seno,criado a fim de promover reflexões a respeito das mudanças que as constantes reais a, b, ce w podem promover nos gráficos das funções y = a+ b.sen(wx + c). Essa atividade foi aplicada no penúltimo encontro e pensamos em utilizá-la, pois, como já dissemos, o encontro que envolveu o recurso aos jogos, em nossa análise, havia sido bem sucedido em termos de aceitação e de reflexões dos Professores a respeito do conteúdo, ensino e aprendizagem. A foto a seguir refere-se à mediação feita durante o jogo de bingo da função seno. Figura 37: Mediação durante o jogo de bingo de senos Fonte: Acervo pessoal Este jogo, apesar de conhecidas as regras, não foi jogado automaticamente pelos Professores, ao contrário, foram necessárias várias intervenções das formadoras para que os Professores marcassem, em suas cartelas, as funções cujos gráficos eram exibidos pelo data show. 187 MarinêsYolePoloni Professora RO:―Essa é y=sen(x) - 1 ! Professor RA:―Como você viu isso?‖ Formadora 1: ―O que aconteceu com o gráfico em comparação com o gráfico de y=sen(x) ?‖ Professores: ―Desceu... Desceu 1 unidade‖ Formadora 1: ―Então... o que se pode concluir?‖ Professor RA: ―Esse número que é diminuído é que fez o gráfico descer‖ (S9) Analisando o trecho acima, entendemos que essa discussão provocou uma mobilização do conhecimento comum do conteúdo, segundo Ball et al (2008), dos Professores sujeitos dessa pesquisa. Pela teoria de Shulman (1986), classificamos essa mesma situação como uma mobilização, por parte dos Professores, do conhecimento do conteúdo específico. Ao longo do jogo, conforme o data show mostrava o gráfico de uma função que deveria ser identificada na cartela do Professor, e cuja expressão algébrica apresentava variações nas constantes a, b, c e w, as mediações foram tornando-se mais necessárias para que os Professores estabelecessem a correspondência entre o gráfico e a expressão.Assim utilizamos também um flip-chartpara chamar atenção quanto à imagem da função, período e amplitude de cada gráfico que era exibido. Figura 38: Mediação no flip-chart Fonte: acervo pessoal A mediação por meio do flip-chrat provocou o seguinte diálogo referente ao gráfico que estava sendo exibido: 188 MarinêsYolePoloni [o gráfico que estava sendo exibido era o da função y =sen (x) -1 ] Formadora 2: ―Isso muda também a imagem da função‖ Professor RG: ―Então vai descer uma unidade na imagem também?‖ Formadora 2: ―O intervalo vai de -2 a 0‖ (S9) Outro gráfico foi exibido no telão gerando a seguinte discussão: [o gráfico que estava sendo exibido era o da função y =sen (2x) +6 ] Professor RA: ―Subiu 6, então é mais 6, a imagem vai de 5 a 7‖ Formadora 1: ― Mas não está igual ao gráfico de y=sen(x) ! Olhe aqui no gráfico... No período de 2 , a curva do seno aparece duas vezes. O que acontece, então com a função?‖ Professora RO: ―Esse 2 deixou o gráfico mais estreito‖ Formadora 1: ―Então vamos ver qual é o período dessa função?‖ Professora RO: ―É . Ah! Pela formulinha tem que ser sen(2x)‖ (S9) A análise desse trecho mostra que as formadoras mediaram constantemente a discussão durante a realização do jogo. Esse fato é considerado, por Grando (2000), uma desvantagem na utilização de jogos na sala de aula,pois o jogo perde sua ludicidade. Entretanto, a mediação das formadoras provocou ressignificação dos conceitos de imagem da função, período e, em outro momento da formação, a amplitude recebeu um destaque especial. Entendemos queessa atividade provocou ampliação do conhecimento específico do conteúdo (Shulman, 1986), o que, pela teoria de Ball et al (2008), analisamos como a ampliação do conhecimento comum do conteúdo uma vez que os Professores revisitaram tais conceitos fazendo conexões com os gráficos que eram apresentados. O jogo continuou e um novo gráfico foi apresentado no telão: Professora RO:―Essa tem amplitude 3.‖[a função, em questão, era y= 3 sen(x) +1] Professora CL: ―Não é seis? Porque a imagem vai de -2 a 4?‖ Professora RO: ―Não, está no Caderno! [referindo-se ao material do Estado de São Paulo].A amplitude vai do início do gráfico até a primeira curvinha. Tenho certeza!‖ (S9) Neste trecho, novamente, se verifica a ampliação do conhecimento comum do conteúdo e foi a primeira vez, durante todo o curso, que os Cadernos (material do currículo do Estado de São Paulo) foram citados espontaneamente por uma das Professoras. Ela citou o Caderno para esclarecer a dúvida a respeito do conceito de amplitude, evidenciando a mobilização, pela Professora,do conhecimento do currículo de Shulman (1986), o que, pela teoria de Ball et al, (2008),é a mobilização do conhecimento do conteúdo e do currículo. 189 MarinêsYolePoloni Neste jogo, os Professores perceberam e deram valor à mediação feita pelas Formadoras como evidencia o trecho abaixo: Professor RA:―O jogo é muito interessante, mas não consegui jogar sem a ajuda das formadoras.‖ Professora RG: ―É porque esse jogo requer muitos conceitos.‖ Professor RA: ―Então, mas sem a intervenção, nós não estávamos conseguindo... Só a RO. E para ela era tudo tão normal... Eu aprendi agora com a ajuda das formadoras. Com todos esses comentários. Nunca tinha visto assim.‖ (S9) Esse excerto evidencia, novamente, a ampliação do que, segundo Ball et al (2008), poderíamos classificar de conhecimento comum do conteúdo e o que Shulman (1986) classifica como conhecimento do conteúdo específico. Entretanto, desta vez, a mediação das formadoras mostrou-se fundamental para que houvesse aprendizagem por parte dos Professores, ou seja, apenas o contato com os objetos que estavam sendo estudados, não fez com que os Professores conseguissem jogar. Foi necessária a intervenção na ZDP dos Professores para que a ampliação dos conhecimentos acima citados acontecesse. Passando a analisar o jogo de bingo, aplicado durante a formação, pela ótica do raciocínio pedagógico do Professor, Shulman (1987), contatamos que todos os sujeitos de pesquisa passaram pela fase da compreensão, pois houve o entendimento da mudança que as constantes a, b, c e w provocam no gráfico da função y=a +b.sen(wx +c). Nesse momento trazemos dois trechos das entrevistas dos Professores RA e RG que dizem respeito ao uso de jogos. Vale ressaltar que tais entrevistas aconteceram após um ano de findo o curso e, portanto, os Professores tiveram tempo e espaço para a aplicação de atividades relacionadas aos recursos que foram vivenciados durante o curso. O trecho a seguir é parte da entrevista feita com o Professor RA. Formadora 1: ‖E quanto aos jogos ? Você tem aplicado em suas aulas?‖ Professor RA: ―Eu usei jogos em outra ocasião e um pouco diferente. Eu acho que, dependendo do jogo, o aluno tem que ter um pouco de conhecimento do conteúdo para poder jogar. Eu usei jogos em duplas e eu fiz duplas sendo que um sabia mais que o outro para poderem se ajudar. E eu acho que precisa ter uma recompensa, porque o jovem gosta de desafios e se o jogo vale uma caixa de chocolates para o primeiro lugar eles vão se sentir mais estimulados‖ Formadora 1: ―E como foi? Eles gostaram? Aprenderam?‖ 190 MarinêsYolePoloni Professor RA: ―Sim, creio que sim. Eles gostaram com certeza, quanto ao 81 aprendizado... foi bom... um ajudou o outro como eu queria que fosse.‖(ERA) O Professor RA declarou que usa jogos em suas aulas para estimular a cooperação entre os alunos propondo que um deles, o mais experiente, atue na ZDP do outro. Pudemos constatar que o Professor RA, para além da motivação, Grando (2000), percebeu que uma das vantagens da utilização de jogos em sala de aula é favorecimento dasocialização entre os alunos e a conscientização do trabalho em equipe. Na entrevista do Professor RG, essa mesma pergunta gerou o seguinte diálogo: Formadora 1: ‖E quanto aos jogos ? Você tem aplicado em suas aulas?‖ Professor RG: ―Eu usei jogos, mas não de cartas. Fiz uma coisa mais simples porque eu não tinha tempo. Então eu fiz um STOP de mudanças de medidas de graus para radianos. Formadora 1: ―Como é isso?‖ Professor RG: ―Eles se viram para traz e eu coloco 10 itens em radianos para transformar em graus. Quando eu dou a ordem, eles se viram e começam a escrever.... tem que copiar e transformar... Quem acaba primeiro grita STOP e todos têm que parar. Na outra rodada, eu dou 10 itens em graus e eles têm que transformar para radianos‖ Formadora 1: ―Deu resultado? Eles gostaram?‖ Professor RG: ―Muito. Eles realmente aprenderam, fixaram direitinho. Eles gostaram... riam... estavam de bem com a vida... [...] e tinham concentração... faziam silêncio... buscavam rapidez para ganhar... Ano que vem vou repetir isso. Foi muito bom!‖ (ERG)82 Constatamos que o Professor RG utilizou um jogo de STOP, na sala de aula, para transformação de medidas de graus para radianos e vice-versa, mostrando-se satisfeito com o resultado a ponto de querer repetir a experiência no ano seguinte. Analisando esse fato, entendemos que o Professor RG percebeu vantagens (Grando, 2000) no uso desse recurso, além da motivação, uma delas seria a fixação de conceitos já aprendidos. Analisando o raciocínio pedagógico, Shulman (1987), dos Professores RG e RA, pudemos constatar, pela entrevista, que ambos passaram pelas fases da transformação, instrução, avaliação e reflexão, sendo essas duas últimas fases feitas durante a entrevista. Ambos os professoresadaptaram as ideias aprendidas e compreendidas para ensinarem a seus alunos. Eles elaboraram e prepararam o jogo que foi o 81 82 Utilizamos a sigla ERA para identificar a entrevista feita com o Professor RA. Utilizamos a sigla ERG para identificar a entrevista feita com o Professor RG. 191 MarinêsYolePoloni recurso selecionado para ensinarem determinado tópico, ou seja, fase da transformação, Shulman (1987). Ambos também passaram pela fase da instrução que resultou numa estratégia para ensinar um determinado conteúdo, sendo que essa fase envolveu a gestão da sala de aula que foi diferente para cada um dos dois Professores.Pela entrevista feita com os eles, pudemos constatar que enquanto o Professor RA fez duplas para que houvesse colaboração entre os pares, o Professor RG optou por um jogo individual onde os participantes viravam-se para traz e depois voltavam-se para frente para transformarem os 10 itens selecionados antecipadamente por ele. Quanto à fase da avaliação, constatamos, pela entrevista, que os dois Professores avaliaram positivamente a aprendizagem de seus alunos quando o recurso por eles utilizado foi o jogo. Quanto à fase da reflexão, pudemos constatar que o Professor RG recapturou bem os momentos e sentimentos vividos pelos seus alunos durante a atividade e mostrou-se disposto a repeti-la no ano seguinte. 5.4.3 Categoria: tecnologias Durante a formação que subsidia esta pesquisa, foram utilizadas tecnologias digitais e analógicas. Algumas tecnologias analógicas tais como: compasso, régua, transferidor, livros didáticos e etc. serviram às atividades relativas ao uso do recurso à História da Matemática e foram analisadas naquela categoria, descrita no item 5.4.1. A seguir analisamos as tecnologias digitais utilizadas no curso ―Tópicos de Trigonometria‖. Além disso, analisamos aqui as atividades em que foram utilizadas tecnologias analógicas e que deram subsídio à resolução das atividades com tecnologias digitais.A nossa estratégia foi elaborar atividades que fizessem uso de tecnologias digitais, no caso, o computador e o software GeoGebra, em todos os encontros do curso ―Tópicos de Trigonometria‖. Dessa forma, as figuras, os diálogos e Folhas Diários de Bordo estão numerados de acordo com o encontro no qual ocorreram. 192 MarinêsYolePoloni No terceiro encontro, o recurso mais utilizado foi o jogo, entretanto a sessão também contou com a exploração da relação existente entre o comprimento e o raio de uma circunferência em uma atividade no GeoGebra. Os Professores calcularam o valor de 2 rad a partir da criação de circunferências de raios diversos. Os Professores construíram, no GeoGebra, figuras como a que apresentamos a seguir: Figura 39: Ciclo trigonométrico e a razão do comprimento da circunferência pelo seu raio Fonte: Acervo pessoal Durante a construção das diversas circunferências e do cálculo da razão entre o comprimento e o diâmetro de cada uma delas, surgiu o seguinte diálogo: Formadora 2:―O que vocês acharam dessa atividade?‖ Professor RG: ―É muito interessante. O valor é constante... vai dar sempre 2 que é 6,28 aproximadamente... Muito legal! Não tem como o aluno não ver.‖ Professor MC: ―E isso para qualquer raio. Essa atividade? Só com essa tecnologia... não dá para fazer na mão.‖ Formadora 1: ―Vocês já fizeram alguma coisa desse tipo em sala de aula?‖ Professor RG: ―Eu nunca fiz nada parecido, a não ser... construir o ciclo com compasso [...]‖. (S3) Analisando esse diálogo, constatamos a reflexão dos Professores sobre as possibilidades da atividade ser realizada com a ajuda do recurso tecnológico digital. Além disso, o Professor RG declarou nunca ter feito nada parecido em sala de aula, o que indica que essa atividade foi novidade para ele tendo sido considerada, por ele, interessante no sentido de levar o aluno a identificar o valor da razão. Constatamos reflexões a respeito das possibilidades para o 193 MarinêsYolePoloni ensino, o que pode auxiliar na ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino, Ball et al (2008). Ao responder à pergunta 5 do Questionário 2, aplicado no 4º encontro, que encontra-se no Apêndice 7 deste documento, constatamos ampliação do conhecimento profissional do Professor RG pelo seu relato e posterior entrevista: Figura 40: Resposta do questionário 2 do Professor RG Fonte: Acervo pessoal Comparando a fala anterior83 do Professor RG com esta sua resposta, pudemos constatar que ele considera o recurso tecnológico eficiente tanto para o processo de ensino quanto para o de aprendizagem. Além disso, o Professor RG escreve o termo ―ampliação de entendimento‖ que, num primeiro momento, foi entendido por nós como ampliação do conhecimento comum do conteúdo de Ball et al (2008). Na entrevista com o Professor RG esse termo foi melhor explicado por ele. Formadora 1:―O que o curso mudou na sua prática profissional?‖ Professor RG: ―Todos os cursos acrescentam alguma coisa. [...] O de Trigonometria me fez rever muitos conceitos...[...] Deu um novo olhar para o conteúdo que eu fazia automaticamente.‖ Formadora 1: ―O que é esse novo olhar?‖ Professor RG: ―É um novo entendimento... mais profundo do assunto. Isso melhora as aulas. [...] os alunos percebem essa melhora‖(ERG) Esse trecho da entrevista do Professor RG, somada à resposta dada por ele no Questionário 2, nos fez constatar que o próprio Professor se sente mais preparado quanto ao conhecimento do conteúdo específico (Shulman, 83 ―É muito interessante. O valor é constante... vai dar sempre 2 legal! Não tem como o aluno não ver.‖ que é 6,28 aproximadamente... Muito 194 MarinêsYolePoloni 1986)relacionando essa melhoraàs sessões do curso, pois enfatizouter um“entendimento mais profundo”que melhorou as suas aulas e, além disso, seus alunos perceberam essa melhora. No encontro de número 4, o tema abordado foi o ciclo trigonométrico e a análise de simetrias que podem ser nele observadas. A proposta foi de que os Professores construíssem o ciclo trigonométrico, primeiramente, no papel utilizando compasso e régua e, em seguida, no GeoGebra. Em ambas as construções do ciclo trigonométrico (papel e notáveis GeoGebra) os Professores deveriam e suas respectivas famílias. localizar os arcos As figuras abaixo mostram alguns dos materiais produzidos pelos sujeitos de pesquisa: Figura41: Ciclo Trigonométrico – CI Figura42: Ciclo Trigonométrico – RG Fonte: Acervo pessoalFonte: Acervo pessoal As estratégias usadas, pelos sujeitos de pesquisa, para a construção do ciclo foram explicitadas no seguinte diálogo: Professor RG: ―Eu vou fazer com compasso, traço as perpendiculares... Adoro fazer essas coisas.‖ Formadora 1: ―Como você me garante que essas linhas que você traçou são perpendiculares?‖ Professor RG: ―Vou fazer com compasso a mediatriz.(tempo para traçar a mediatriz) Viu? E agora vou traçar bissetrizes para conseguir os ângulos de 45º, 90º, 135º e assim por diante até o 360º que coincide com o 0º‖. (S4) Analisando essas falas, constatamos que o Professor RG mobilizou o conhecimento específico do conteúdo (Shulman, 1986)além de demonstrar habilidade em fazer as construções necessárias, pautadas nas propriedades das figuras geométricas que estavam sendo estudadas, ou seja, constatamos 195 MarinêsYolePoloni que o Professor RG mobilizou oconhecimento tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), uma vez que utilizou as tecnologias analógicas (régua e compasso) para representar seu conhecimento do conteúdo em geometria plana. No caso, trata-se do TCK do modelo de Mishra e Koehler (2006). NoQuestionário 2, que foi respondido antes dessa atividade, o Professor RG escreveu que usa tais recursos em suas aulas, como se observa no excerto abaixo: Figura 43: Resposta do Professor RG a uma pergunta do questionário 2 Fonte: Acervo pessoal Pudemos constatar que a estratégia utilizada pelo Professor RG, durante a atividade, foi a mesma que ele normalmente utiliza em sua prática didática. Dessa forma, entendemos que ele, durante suas aulas, faz uso de tecnologias analógicas:régua, compasso, transferidor etc.Em outras palavras, ele utiliza tecnologias em prol da obtenção de bons resultados na aprendizagem dos alunos; trata-se da mobilização, pelo Professor, do conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo (TPACK) de Mishra e Koehler (2006).No entanto, ao fazer as conversões de graus para radianos, o Professor RG fez conta por conta, como já havia feito, anteriormente, na atividade de conversão de graus para radianos em que o recurso utilizado era o jogo. A professora CP, que estava sentada a seu lado, mostrou-lhe sua estratégia para obter os arcos: 196 MarinêsYolePoloni Professor RG: ―Eu não sei nenhum de cabeça ! Vou memorizar o , para quê?‖ Professora CP: ―Não RG! Olha! Eu dividi o ciclo em oito partes. Aqui é , aqui é que também é quando simplifica. Depois vem o e o ou quando simplifica‖. Professor RG: ―Ah! Tá. Isso também dá para fazer com os outros arcos seguindo o mesmo raciocínio. Fica mais rápido!‖ Formadora 1: ―É aquele raciocínio das famílias lembra?‖ Professora CL:― Assim é mais fácil. Que legal! Professor MC: ―Isso também dá para pensar em graus da mesma forma.‖ [Os professores CL, RG e CP começaram a contar os arcos em radianos.](S4) A análise desse diálogo, somada à análise das filmagens dessa parte do encontro,nos fornece indícios de ampliação do conhecimento específico do conteúdo (Shulman, 1986) para o Professor RG e para a Professora CL, pois ambos, quando em interação com a Professora CP,explicitaram uma nova linha de pensamento, ou seja, nesse caso, a aprendizagem aconteceu quando o sujeito esteve em interação com seus pares; alguém mais experiente atuando na sua ZDP, com uma ajuda nível 3 (Beatón, 2005),como enfatiza Vygotsky (1988).Ficou evidente, por essas falas, triangulando com as filmagens e com as respostas dadas no Questionário 2, que a Professora CP já fazia uso dessa metodologia em suas aulas como verificamos pela análise do fragmento abaixo. Resposta da ProfessoraCP a uma pergunta do questionário 2 Fonte: Acervo pessoal 197 MarinêsYolePoloni Ela mesma declarou durante essa sessão: Professora CP: ―Na aula eu faço assim: Desenho o círculo, aí mando o aluno dividir em seis partes para dar o e ensino a contar: que é o e assim por diante. Depois mando dividir em doze partes e começamos tudo de novo.‖ (S4) Essa declaração somada à resposta dada pela Professora CP, nos fez constatar que ela, neste tópico, é capaz de ―descompactar‖ o conteúdo, como ensinam Ballet al (2008), a fim de torná-lo compreensível para outra pessoa,ou seja, a Professora evidenciou seu conhecimento especializado do conteúdo e o conhecimento do conteúdo e do ensino (Ballet al, 2008) neste tópico específico da Trigonometria. O Professor MC respondeu, a uma pergunta do Questionário 2,usando predominantemente a unidade de medida grau nas famílias de arcos notáveis. Figura 45: Resposta dada pelo Professor MC a uma pergunta do questionário 2 Fonte: Acervo pessoal A análise da figura acima somada à fala anterior do Professor MC“Isso também dá para pensar em graus da mesma forma”, nos fez constatar que ele mobilizouo conhecimento comum do conteúdo do modelo de Ball et al(2008), entretanto,quando propusemos essa mesma atividade no GeoGebra, o Professor MC descreveu, detalhadamente, as etapas pelas quais conduziria seu aluno durante a atividade. Professor MC: ―Eu primeiro pediria que meus alunos construíssem o ciclo trigonométrico no GeoGebra com raio 1. Nisso eu explicaria os conceitos de raio, diâmetro, centro da circunferência...Depois eu pediria que eles marcassem o arco de 90º. Traçando a bissetriz, eles marcariam o arco de 45º..." 198 MarinêsYolePoloni Professor RG: ―Eles nunca sabem o que é bissetriz... tem que explicar de novo‖ Professor MC: ―Mais um conceito para revisar: bissetriz... mas voltando... com a abertura do raio eles fariam o arco de 60º e, de novo pela bissetriz eles fariam o de 30º. Depois é só fazer os triângulos e, por simetria, passar para os outros quadrantes.‖ (S4) A análise dessa fala somada à resposta dada pelo Professor MC, no Questionário 2, que foi aplicado antes dessa atividade, nos fez constatar que o Professor MC também é capaz de ―descompactar‖ o conteúdo para ensinar, o que caracteriza a mobilização do conhecimento especializado do conteúdo do modelo de Ball et al (2008) e a explicitação de seu conhecimento do conteúdo e do ensino do mesmo modelo teórico. Já o Professor RG, nesse diálogo, mobilizou o conhecimento do conteúdo e dos estudantes quando diz que seus alunos nunca sabem o conceito de bissetriz. A Professora CLtambém revelou que é capaz de ―descompactar‖o conteúdo para ensinar, Ball et al (2008), nesse tópico da Trigonometria, como evidencia a fala abaixo, na qual explica sua estratégia de construção no GeoGebra: Professora CL: ―Eu fiz como na atividade do compasso. Desenhei o círculo trigonométrico nos eixos e obtive os ângulos de 90º, 180º, 270º e 360º, aí eu tracei as bissetrizes e consegui os arcos de 45º, 135º, 225º e 315º. Depois eu peguei o raio e achei todos da família do 60º e aí fiz as bissetrizes desses para achar os arcos da família de 30º.(S4) Concluímos que os Professores MC e CL, além do conhecimento acima citado, também mobilizaram o conhecimento específico do conteúdo da classificação deShulman (1986) eo conhecimento tecnológico do conteúdo do modelo deMishra e Koehler, (2006). Esses Professores, ao explicarem suas estratégias para a atividade, contavam com o apoio de tecnologias, sejam as analógicas (transferidor, régua e compasso) ou as digitais (GeoGebra). Na figura abaixo, observa-se a tela da Professora CL com a atividade desenvolvida no GeoGebra. 199 MarinêsYolePoloni Figura 46: Tela da Professora CL Fonte: Acervo pessoal Vale ressaltar que, embora demonstrassem conhecimento do conteúdo, a Professora CP e o Professor RA, apresentaram dificuldade para utilizar as ferramentas do softwareGeoGebra, evidenciando falhas no conhecimento tecnológico do conteúdo do modelo de Mishra e Koehler (2006). Essa dificuldade foi paulatinamente superada com o auxílio das formadoras. Professora CP: ―Eu quero fazer a bissetriz do 90º, onde eu clico?‖ Formadora 1 explica onde CP deveria clicar. Professor RA:―A bissetriz eu sei fazer, mas como eu faço para dividir a circunferência com a abertura do raio?‖ Formadora 1 explica a ferramenta compasso Professor RA: ―Ah! Entendi. É fácil, Né? É como no papel... o mesmo raciocínio.‖ Professora CP: ―Mas fica bem melhor no computador... Olha que linda está ficando a minha figura!‖ (S4) 200 MarinêsYolePoloni Figura 47: Tela da Professora CP Fonte: Acervo pessoal Analisando o diálogo acima, constatamos que ainda existiamdúvidas e dificuldades quanto ao conhecimento tecnológico do modelo de Mishra e Koehler, (2006). Entretanto,vale à pena ressaltar que o grupo dos sete Professores,nossos sujeitos de pesquisa, manteve-se persistente na execução de todas as atividades e que a boa interação entre eles ajudou na construção de conhecimento de cada um, como mostra o diálogo abaixo: Professora RG: ―Eu gosto muito disso.‖ Professor RA:―Eu tenho mais dificuldade. Nunca sei onde clicar.‖ Professor RG: ―Olha, você tem que fazer como faria no papel. É o mesmo raciocínio. Só precisa praticar. Pega ali o compasso e clica onde você colocaria a ponta seca.‖ [tempo para que o Professor RA siga a instrução do Professor RG] Professora RA: ―Não é difícil... só muda a ferramenta, mas a matemática continua a mesma.‖ (S4) O Professor RG é um professor que gosta de tecnologia digital e mobilizou, durante todas as sessões, com certa tranquilidade, o conhecimento tecnológico de Mishra e Koehler (2006), além disso, durante todo o curso mostrou-se sempre pronto a fazer as atividades e refletir sobre elas com seus colegas além de ajudá-los naquilo que ele, Professor RG, era mais capaz. Dessa forma, este Professor buscou auxiliar seus pares quando em interação com eles. Assim, analisando o diálogo acima, evidenciamos que a aprendizagem do Professor RA, quanto ao uso do GeoGebra, nesta 201 MarinêsYolePoloni construção,contou com a mediação do Professor RG, num nível de ajuda 3, (Beatón, 2005), como concebeVygotsky (1988). Nesse mesmo diálogo, quando o Professor RA diz que “só muda a ferramenta, mas a matemática continua a mesma”, concluímos que houve a intersecção entre o conhecimento tecnológico e o conhecimento do conteúdo do modelo de Mishra e Koehler (2006), pois embora o conteúdo seja o mesmo, a ferramenta utilizada era diferente, explicitando, dessa forma, a ampliação do conhecimento tecnológico do conteúdo. Na atividade seguinte, os Professores deveriamconstruir o ciclo trigonométrico no GeoGebra mostrando as projeções dos arcos nos eixos cartesianos. A atividade foi, primeiramente, apresentada pela Formadora 1, no telão: Formadora 1: [Mostrando a nova atividade no telão] ―Tem a linha pontilhada vertical e tem a horizontal o que elas representam?‖ [Momentos de comentários em voz baixa] Professora RO: ―A linha vertical é a projeção do arco em seno que é o eixo y e a horizontal é a projeção arco no eixo x‖. Professor MC: ―A projeção é sempre perpendicular... Vou ter que usar retas perpendiculares para fazer essa construção.‖ Professor RA: ―Eu sei como fazer na mão... mas aqui...‖ Professora RO: ―Eu também não sei.‖(S5) Analisando as palavras acima, evidenciamos que tanto o Professor MC quanto os Professores RA e RO mobilizavam com tranqüilidade o conhecimento do conteúdo específico Shulman (1986) e o conhecimento tecnológico (analógico) do conteúdo.A Professora RO, inclusive, foi bastante clara ao expressar os conceitos de geometria plana que estavam sendo apresentados no telão, entretanto, o diálogo acima evidencia que os três Professores apresentavam dificuldades no conhecimento tecnológico com o uso do GeoGebra.Esse fato nos fez constatar que, apesar dos três Professores em questão mobilizarem tanto o conhecimento específico do conteúdo de Shulman (1986),quanto o conhecimento comum do conteúdodo modelo de Ball et al (2008), necessitavam construir o conhecimento tecnológico do conteúdo do modelo de Mishra e Koehler (2006).Naquele momento, as formadoraseram pessoas mais experientes, como dizVygotsky (1998), quanto ao conhecimento tecnológico do conteúdo e puderam auxiliar os Professores naquilo que necessitavam para a construção de tal conhecimento. 202 MarinêsYolePoloni A Professora RO construiu a figura abaixo com a ajuda da Formadora 1, tal ajuda pode ser classificada como de nível 3 de Beatón (2005): Figura 48: Ciclo trigonométrico construído pela Professora RO Fonte: Acervo pessoal Observa-se que a construção acima requer conhecimento do conteúdo específico, na acepção de Shulman (1986), pois para tal, foram traçadas retas perpendiculares, retas paralelas,segmentos e o próprio ciclo trigonométrico que foi ampliado, na tela, para que houvesse melhor visualização. Nesse momento, foi possível promover uma discussão a respeito do ciclo trigonométrico e seu posicionamento nos eixos cartesianos. Na sequência da atividade, os Professores deveriam construir arcos do tipo etc. No tocante aos valores de seno e cosseno de arcos não localizados no primeiro quadrante, observamos que as reflexões foram produtivas e que o GeoGebrafoi importante para tais reflexões, como mostra o diálogo abaixo. Formadora 1: ―E por que o cos 135º é negativo?‖ Professor RA: ―Não pode ser! Uma distância não pode ser negativa!‖ Formadora 1: ―Mas a gente fala para o aluno que cos135º = -cos45º. ― Professor RA: ―Mas é porque... está do lado de cá‖. [O professor RA mostrou o segmento no eixo x que fica à esquerda da origem.](S5) Constatamos que o Professor RA observou a figura construída no GeoGebra e sua resposta estava pautada na construção, mais precisamente, no posicionamento do segmento relativo ao cos 135º nos eixos cartesianos. 203 MarinêsYolePoloni Observando as figuras construídas pelos Professores, sujeitos de pesquisa, decidimos perguntar a respeito dos triângulos que ali apareciam. Figura 49: Figura construída pela Professora CL Fonte: Acervo pessoal Formadora 1: ―Qual a propriedade que existe entre esses triângulos? Professora CL: ―Eles são semelhantes‖. Formadora 1: ―Semelhantes ou congruentes?‖(S5) Analisando tais comentários, evidenciamos que os conceitos de semelhança e de congruência de triângulos voltavam à tona com certo desconforto e que dúvidas ainda persistiam. Tais conceitos já haviam sido abordados em sessões anteriores nas quais o recurso utilizado fora a história da matemática (vide figura 28), e também, naqueles encontros constatamos que existiam lacunas na compreensão desses conceitos pelos Professores. Neste encontro, tal discussão surgiu novamente e, ao analisarem os triângulos que haviam construído, os Professores mostraram-se indecisos quanto à congruência dos mesmos. O diálogo abaixo mostra essa indecisão: Formadora 1: ―Como você fez esses triângulos?‖ Professor RG: ―Eu fiz por simetria‖. Formadora 1: ―Como você pode classificar esses triângulos?‖ Professor RG: ―São semelhantes.‖ Formadora 1: ―Semelhantes ou congruentes?‖ Professor MC: ―Congruentes?‖ Professor RG: ―São semelhantes e congruentes também.‖ Formadora 1: ―Quando a razão de semelhança é 1, os triângulos são congruentes. É o que acontece nessas figuras, mas como é que você prova? Lembrem-se dos casos...‖ 204 MarinêsYolePoloni [Os professores RG e MC discutiram e movimentaram bastante a figura] Professores RG e MC: ―Então vai ser por LAL, ou também LAAo... Nossa quantas propriedades eu estou enxergando!‖.(S5) Analisando este diálogo, constatamos que os Professores RG e MC revisitaram os conceitos de semelhança e de congruência com a ajuda do GeoGebra e da Formadora 1 que mediou o diálogo (Vygotsky, 1988) num nível de ajuda 2, Beatón (2005). Ao final dessa sessão, os Professores responderam à ―Folha Diário de Bordo 3‖ que se encontra no Apêndice 9 deste documento e a análise das respostas nelas contidas nos fez constatar que a discussão a respeito dos conceitos de congruência e semelhançadeveria ser mais uma vez retomada. A figura abaixo apresenta a resposta dada pela Professora CP a uma das questões da ―Folha Diário de Bordo 3‖: Figura 50: Resposta dada pela Professora CP Fonte: Acervo pessoal Analisando as respostas dos Professores,pudemos constatar que apenas a Professora CP provou a congruência utilizando os casos de congruência de triângulos. Todos os outros sujeitos de pesquisa deram respostas que se referiam à construção dos triângulos por simetria, sem demonstrarem a congruência.A figura abaixo mostra uma dessas respostas: 205 MarinêsYolePoloni Figura 51: Resposta do diário de bordo da Professora CL Fonte: Acervo pessoal Analisando esta resposta, evidenciamos que a Professora CL sugere que se façam todas as medições dos ângulos e dos lados para poder provar a congruência, ou seja, ela não utilizou os casos de congruência de triângulos para tal prova. A análise dessa sessão somada à analise das ―Folhas Diário de Bordo‖ do encontro,nos fizeram constatar que, novamente, a geometria plana, mais especificamente os conceitos de semelhança e congruência de triângulos, deveriam ser discutidos pelo grupo, pois entendemos que o conhecimento comum do conteúdo referente a esses conceitospoderia ser ampliado. Decidimos, dessa forma, retomar essa discussão,utilizando o recurso da tecnologia, com todo o grupo de Professores, pois nosso interesse, como formadoras, era que tais reflexões pudessem fazer com que todos os Professores revisitassem os conceitos acima citados. O encontro seguinte teve início com essa discussão que foi instigada pela Formadora 1 ao retomar a figura construída pelos Professores no encontro anterior. Formadora 1:―Pessoal, vamos abrir uma discussão a respeito da figura construída no encontro passado? O que vocês observam a respeito desses quatro triângulos que estão ai? ProfessoraCI: ―São semelhantes‖. Professor RA: ―São simétricos‖. Formadora 1:―Certo. Semelhantes. Mas com qual razão de semelhança?‖ Professora CI: ―Não entendi.‖ (S6) 206 MarinêsYolePoloni Essas falas nos fizeram constatar que ainda havia dúvidas quanto aos conceitos de semelhança e congruência. Formadora 1:―Se são semelhantes, existe uma razão de proporcionalidade entre seus lados. Qual é essa razão?‖ Professor RA: ―É que eles são iguais‖. Professora RO: ―São congruentes... tem os casos de congruência‖. Professora CL: ―Congruentes... era a palavra que eu queria lembrar‖ Formadora 1: ―A congruência é uma semelhança ou a semelhança é uma congruência? [tempo para discussões em tom baixo] Professora RO: ―A congruência é uma semelhança de um para um‖. Professora CP: ―Então tem os casos LLL, LAL...‖ Professor RG: ―São iguais. Foram construídos para serem iguais. Eu usei simetria para construir, então eles são iguais, mas no outro encontro nós vimos os casos...‖. (S6) Esse diálogo evidencia que os Professores percebiam,por meio da construção feita por eles no GeoGebra, a ―igualdade‖ dos triângulos. Isso mostra que a imagem é um elemento muito forte e pode auxiliar o indivíduo a levantar conjecturas, testá-las e tirar conclusões a respeito do objeto de estudo. Pelo diálogo acima, constatamos que a Professora RO foi quem primeiro salientou a necessidade de uso do termo ―congruência‖, entretanto, ao responder às questões da ―Folha Diário de Bordo‖, do encontro anterior, ela não havia utilizado tal palavra. Esse fato nos fez constatar que a retomada da atividade e as novas discussões fizeram com que os Professores revisitassem os conceitos e relembrassem seus fundamentos.Os Professores RG e CL, em suas falas, evidenciam que talvez a nomenclatura ―congruência‖ não seja usada por eles em sala de aula. Pouco a pouco, os outros Professores foram concluindo que os quatro triângulos eram congruentes e que os casos de congruência se aplicavam nessas figuras construídas por simetria. Assim entendemos que as discussões podem ter levado a uma ampliação do conhecimento comum do conteúdo, Ball et al (2008). A formadora, mostrando a figura, no telão, buscou expandir as reflexões a respeito da construção: 207 MarinêsYolePoloni Figura 52: Formadora mostrando a figura no telão Fonte: Acervo pessoal Formadora1: ―Por que o seno deste arco do primeiro quadrante tem o mesmo valor que o seno deste arco do segundo quadrante?‖ Professor RG: ―Porque eles têm o mesmo tamanho no rebatimento‖ Professora RO: ―A projeção é a mesma, por isso têm a mesma medida.‖ Formadora 1:―E o sinal? A gente diz que o cos 135º é igual a – cos 45º, por quê? Professor RG: ―É o mesmo triângulo que está girando‖. Professor MC: ―Os triângulos estão no círculo trigonométrico e o círculo foi construído sobre os eixos cartesianos... então... o cos 135º está no lado negativo do eixo x. Por isso !‖(S6) Essas falas evidenciam que a construção e a exploração da figura, no GeoGebra, podem favorecero estabelecimento de conclusões a respeito dos valores de seno e cosseno dos arcos em questão. O próximo diálogo também reforça essa constatação. Formadora 1: ―E, para reduzir ao primeiro quadrante? , como é que é? Tem que decorar mesmo? [Risos] Professor RG: ―Não. Dá para ver nessa construção. Não tem como não ver. E eu sempre mandei que eles memorizassem...‖ (S6) Esse diálogo reforça a ideia de que o uso do recurso tecnológico, mediado pelo professor, pode facilitar a aprendizagem dos alunos. Além disso, a filmagem desse episódio somada aos risos, que aconteceram após a fala da formadora 1, evidencia que os Professores utilizavam tais memorizações em suas práticas de sala de aula (os Professores RG e CI dizem isso no trecho acima), mas perceberam que o uso dessa tecnologia pode fazer com que os alunos compreendam sem a necessidade de memorização. 208 MarinêsYolePoloni O diálogo abaixo mostra as adaptações,as quais foram pensadas pelosProfessores, para situações em que o recurso tecnológico não estivesse disponível. Professora CI: ―Mas quem não tem esse recurso na escola. Como faz? Tem que decorar.‖ Professor RG:―Você manda ele fazer um triângulo de papel e manda encaixar no círculo trigonométrico. Depois você manda ele virar assim [ele mostra com um papel como girar o triângulo] cai no segundo quadrante.‖ Professora RO: ―Não! Pode girar e ficar torto!‖ Professor RG: ―Ele tem que fixar os eixos como eixos de simetria... depois vira assim e cai no terceiro quadrante e, por último dá uma viradinha assim e cai no quarto quadrante. Não tem como não ver‖. (S6) Pelo diálogo acima, pudemos constatar que o Professor RG adaptou o raciocínio feito por ele na construção da figura no GeoGebra para ensinar com uma tecnologia analógica,talvez mais acessível na escola, o que nos remete ao conhecimento tecnológico pedagógico (TPACK) do conteúdo Mishra e Koehler, (2006). A foto abaixo mostra o Professor RG, tomando os eixos cartesianos como eixos de simetria, girando um pedaço de papel a fim de mostrar uma adaptação da atividade sem o uso do recurso tecnológico. Foto 53: Professor RG mostrando como adaptar a atividade Fonte: Acervo pessoal Dessa forma, constatamos que houve ampliação tanto do conhecimento do conteúdo e do ensino das categorias de Ball et al (2008),uma vez que a ampliação foi referente à escolha de estratégias e recursos associados ao ensino de um conteúdo, quanto do conhecimento pedagógico do conteúdo na acepção de Shulman (1986), pois envolve não apenas o conhecimento do 209 MarinêsYolePoloni objeto, mas o conhecimento de como fazê-lo compreensível ao entendimento de seus alunos. Analisando esse mesmo trecho, evidenciamos que, em termos do raciocínio pedagógico do professor, da teoria de Shulman(1987), a fase 1, compreensão, aconteceu para todos os Professores sujeitos de pesquisa uma vez que percebemos sua compreensão crítica do tópico que estava sendo abordado. No entanto, o Professor RG, em nosso entender chegou à fase da transformação – fase 2 do raciocínio pedagógico - uma vez que ele adaptou um material didático em substituição à tecnologia digital a fim de contemplar a diversidade de situações das escolas públicas de São Paulo, além de explicar como utilizar a sua ideia em sala de aula. A próxima atividade do processo formativo foia construção do gráfico da função f(x)= sen(x)no GeoGebra. Essa atividade envolveu programação no software, pois optamos por não utilizar a caixa de entrada digitando f(x)=sin(x) uma vez que nosso objetivo era que houvesse uma discussão a respeito da associação entre o gráfico da função e sua representação algébrica. Para que essa construção fosse feita, pelos Professores, era necessário o conhecimento de que um ponto qualquer do gráfico dessa função é do tipo . Dessa forma, nossa estratégia foi iniciar a atividade mostrando-lhes, no flip-chart,o gráfico de uma função linear. Solicitamos aos Professores a identificação da função e a expressão geral de um ponto sobre a retaque passava por (2 , 1) e (4, 2). A figura abaixo mostra o flip-chart com a estratégia usada pelos Professores para resolver o problema: 210 MarinêsYolePoloni Figura 54:Raciocínio dos Professores Fonte: Acervo pessoal Observamos que, em relação à expressão algébrica da função, os Professores partiram da expressão geral de uma função afim. As falas abaixo evidenciam os comentários relativos às estratégias utilizadas pelos Professores para a resolução desse problema: Professora CL:―É uma reta... função do primeiro grau.... y=ax +b‖ Professor MC: ―Então... pegamos dois pontos do gráfico e substituímos: a.2+b=1 e a.4+b=2 e aí você multiplica por -1 a primeira e soma com a segunda.‖ [A Formadora 1 foi escrevendo, no flip-chart, o raciocínio dos Professores. Depois de alguns minutos...] Professora RO: ―Agora temos a função . Os alunos fazem assim― Professor RG: ―Então temos os pontos (10,5) ; (6,3) e etc.‖ Professora CL: ―Os meus também fazem exatamente assim‖. (S6) O diálogo acima somado ao raciocínio feito pelos Professores e mostrado nesta última figura, evidencia o conhecimento comum do conteúdo dos Professores nesse tópico, entretanto, como formadoras, imaginávamos que os Professores responderiam de imediato qual era a função cujo gráfico havia sido esboçado no flip-chart, ou seja, não estávamos esperando um caminho tão longo. Contudo, como podemos ler, no diálogo acima, as Professoras RO e CL comentaram que seus alunos teriam esse raciocínio e, como foi a Professora CL quem deu o startao raciocínio do grupo, pudemos concluir que, provavelmente, os Professores resolveram o problema proposto pensando no raciocínio dos alunos; ao menos isso ocorreu com duas das 211 MarinêsYolePoloni Professoras, sujeitos de pesquisa. Tais falas evidenciam que estas duas Professoras mobilizaram o conhecimento do conteúdo e dos estudantes, Ball et al (2008). A formadora continuou com a problematização: Formadora 1:―E como seria um ponto genérico dessa função?‖ Professor RG: ―Um ponto genérico?‖ [Comentários em voz baixa] Formadora 1: ―Eu quero uma representação dos pontos dessa função que seja escrita com letras‖ [Tempo...] Professora CL: ―n e ― Professor RG: ―É... é porque é metade‖ (S6) Dando continuidade às atividades, a formadora 1 pediu aos Professores que construíssem o gráfico da função f(x)=sen(x). A estratégia de cada Professor foi a de tentar generalizar as coordenadas de um ponto dessa função. Professor RG: ―Quando o ponto está aqui, x=1 e y=0. Quando está aqui, x=1 e y=0‖. Formadora 1: ―Certo, RG, mas você tem que generalizar para que a função seja traçada, no GeoGebra‖. Professor MC: ―y é a variável dependente e x é a independente‖. Professora RO: ―O y tem que ser seno de alguém‖. Formadora 1: ―Podemos usar . O GeoGebra entende essa variável independente.‖ Professor RG: ―Vai ser: G( .“ Formadora 1: ―Isso.‖ (S6) Os Professores, a partir dessa constatação, conseguiram construir o gráfico. A figura abaixo mostra a função y= sen(x) construída pelos Professores durante a atividade: 212 MarinêsYolePoloni Figura 55: Função sen(x) construída pelos Professores Fonte: Acervo pessoal A partir do momento em que os Professores conseguiram generalizar as coordenadas do ponto da função f(x)= sen(x), como sendo do tipo P( ,foram capazes também de construir os gráficos de outras funções trigonométricas espontaneamente. Professor RG: ―Dá para fazer qualquer gráfico... todos que a gente quiser, até, por exemplo, . Qualquer função dá certo. ‖(S6) Figura 56: Gráficos das funções feitos pelo Professor RG Fonte: Acervo pessoal Constatamos que o recurso à tecnologia foi bastante relevante durante este encontro havendo, para os Professores sujeitos de pesquisa, ampliação do conhecimento tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), uma 213 MarinêsYolePoloni vez que a programação do GeoGebra a fim de traçar os gráficos de funções trigonométricas era evidentemente desconhecida para todos eles. As reflexões feitas, a respeito das coordenadas dos pontos que programaram o GeoGebra para traçar o gráfico de f(x)= sen(x),podem ser apreciadas pelo trecho do diálogo abaixo: Formadora 1: ―Como é que vocês acham que os alunos vão se sentir ao vivenciar essa atividade que vocês fizeram agora?‖ Professor RG: ―Acho que a curva do seno eles vão perceber, mas a localização dos pontos nos eixos, fica difícil‖. Formadora 2: ―Mas se olhar a curva, aqui o seno é positivo e está crescendo, aqui é positivo e está decrescendo, já aqui embaixo...‖[a formadora estava comparando a curva da função com os quadrantes do ciclo trigonométrico] Professor RG: ―Ai é negativo e as duas partes serão negativas. Ah!‖ Formadora 2:―E você acha que eles percebem isso?‖ Professora RO: ―Eu acho que os alunos percebem sim. Se você mostrar como ela [a formadora 2]fez, pelos quadrantes, o aluno vai perceber que vai dar o ciclo todinho. Eu mesma nunca fiz assim.‖ Formadora 2: ―Se a gente movimentar o ponto F na circunferência, vocês acham ele vai relacionar com a movimentação do outro ponto na curva?‖ Professora CI: ―Vai sim. Eu também enxerguei melhor assim... pelos quadrantes e fiz a conexão.‖ (S6) Analisando as falas dos Professores, constatamos que eles consideraram a movimentação permitida pelo GeoGebra um fator importante para auxiliar o aluno a relacionar cada arco do ciclo trigonométrico com o valor de seu seno, ou seja, pode auxiliar o aluno a visualizar a curva da função f(x)=sen(x). Além disso, por essas falas, pudemos constatar que os Professores relacionaram a curva da função y= sen(x) com o ciclo trigonométrico naquele momento, pela primeira vez. Isso nos fez concluir que a mediação da Formadora 2 e o GeoGebra levaram à ampliação: (i) do conhecimento comum do conteúdo de Ball et al (2008) pela associação direta entre o ciclo trigonométrico e a curva da função y=sen(x) quadrante a quadrante; (ii) do conhecimento específico do conteúdo de Shulman (1986), pois constatamos que os professores compreenderam esse tópico por uma perspectiva diferente e estabeleceram uma relação entre as diferentes representações; (iii) do conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), pois constatamos a percepção dos Professores quanto ao uso da tecnologia, neste tópico, a fim de favorecer a aprendizagem dos alunos apresentando o conteúdo de maneira mais estimulante e ajudandoos a estabelecer relações entre o ciclo trigonométrico e o gráfico da função 214 MarinêsYolePoloni y=sen(x) quadrante a quadrante e (iv) do conhecimento pedagógico do conteúdo de Shulman (1986), pois envolve outras opções metodológicas, outras formas de representar o objeto de estudo a fim de torná-lo compreensível para o outro. Por outro lado, fazendo a análise sob a luz do raciocínio pedagógico de Shulman (1987), pudemos constatar que aconteceu, neste episódio, apenas a primeira fase: compreensão, pois nela, de acordo com Shulman (1987), espera-se que o professor compreenda criticamente, de várias formas, o conteúdoque vai ensinar. Segundo o autor, o professor deve entender como determinados tópicos se relacionam entre si, e, nesse episódio, os Professores fizeram a relação da curva da função y= sen(x) com o ciclo trigonométrico. Na―Folha Diário de Bordo 4‖, que se encontra no Apêndice 12 deste documento, a Professora CL relata que foram revisitados alguns conceitos da geometria plana e que esse fato enriqueceu a sessão. Dessa forma, pudemos constatar que a Professora CL considera a geometria plana como um importante requisito à construção de conhecimentos trigonométricos para os alunos. A figura abaixo mostra o comentário feito por ela. Figura 57: Comentário feito pela Professoras CL a respeito da atividade Fonte: Acervo pessoal 215 MarinêsYolePoloni Analisando as palavras da Professora CL, constatamos sua percepção quanto ao fato de queo conhecimento de geometria é requisito fundamental para que possam ser construídos conceitos trigonométricos. Ela escreve, na primeira linha, que iria basear sua resposta na utilização do GeoGebra, ou seja, todos os conceitos citadospor ela foram revisitados por meio do recurso tecnológico.Vale a pena ressaltar que a Professora CL nunca havia utilizado softwarespara o ensino de Trigonometria por não conhecê-los. Ela passou a conhecer softwareseducacionais após iniciar os cursos oferecidos no projeto Observatório da Educação, ou seja, comparando o perfil dessa Professora com sua habilidade em fazer as atividades propostas, com o uso do GeoGebra, até aquele encontro, podemos inferir que houve ampliação do conhecimento tecnológico do conteúdo Mishra e Koehler (2006) uma vez que a Professora escreveu a respeito dos conteúdos de geometria plana que foram revisitados com a utilização de um recurso tecnológico. Ela também refere-se ao fato de que, com esse recurso, ―o aprendizado fica mais fácil‖ mostrando ter compreendido o impacto do uso da tecnologia para o ensino deste tópico em específico. Analisando, na Universidade, esse encontro, detivemo-nos nas investigações feitas pelos Professores e entendemos que a discussão a respeito da investigação em matemática deveria ser abordada na sessão seguinte e, para isso, escolhemos o texto de João Pedro da Ponte:Investigar, ensinar e aprenderque se encontra no Apêndice 13 deste documento. As reflexões que surgiram dessa leitura e da atividade investigativa84 especialmente elaborada para o 7º encontro serão analisadas na quarta categoria de análise:categoria investigação. A discussão a respeito do texto de João Pedro da Ponte se estendeu por quase toda a sessão 7, e inesperadamente, o Professor RA nos trouxe um dado novo: ele havia utilizado o recurso tecnológico em suas aulas de Trigonometria, pela primeira vez, naquela semana. Decidimos convidar o Professor RA para relatar ao grupo sua experiência. Assim, o encontro 7 teve início com a leitura e discussão do texto de João Pedro da Ponte cuja análise 84 No encontro de número 7, propusemos aos Professores uma atividade de investigação na qual eles deveriam construir, no GeoGebra, comparar e escrever conclusões a respeito do gráfico de algumas funções, previamente escolhidas por nós. 216 MarinêsYolePoloni encontra-se na próxima categoria. Essa discussão, num determinado momento, levou o Professor RA a dizer o seguinte: Professor RA: ―Eu penso um pouco diferente. Acho que a gente tem que tentar. Os diretores normalmente apóiam iniciativas de aulas diferentes. Lá na escola onde eu trabalho, tem um mural de fotos que fica exposto. Eu até vou aparecer nele daqui a alguns dias... Depende muito da gente também.‖ Formadora 1: ―Nossa... esse incentivo é importante!‖ Você usou algum recurso deste curso com seus alunos? Ou usou de outros cursos passados?‖ Professor RA: ―Usei os arquivos do GeoGebra que salvei em pen drive. A aula era de Trigonometria.‖ Formadora 1: ―E ai? Como foi? Os alunos gostaram?‖ Professor RA: ―Os alunos gostaram muito! Eles até pediram uma segunda aula e eu os levei lá no auditório, porque só lá é que temos o data show. Eu também gostei muito e achei que os alunos entenderam mais porque eles viram o seno e o cosseno no ciclo trigonométrico. O retorno deles foi muito positivo, mas eu tive que improvisar. Deixei um aluno no computador enquanto eu explicava.‖(S7) Comparando essa situação com o perfil do Professor RA 85,concluímos que houve ampliação do conhecimento profissional desse Professor, iniciando pela ampliação do conhecimento tecnológico do conteúdo, Mishra e Koehler (2006). Entendemos que o Professor RA além de ter ampliadoo conhecimento profissional em vários episódios que já foram descritos, aplicou atividades do curso com seus alunos. Para isso, ele precisou fazer adaptações, uma vez que na escola em que trabalhava, não havia laboratório de informática. Analisando todos esses fatos, constatamos que, para o Professor RA, houve ampliação do conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), pois elepôde utilizar o conhecimento de diferentes tecnologiasem prol do ensino para obtenção de resultados positivos na aprendizagem dos seus alunos. Pela teoria de Ball et al (2008), pudemos constatar que houve mobilizaçãotanto do conhecimento do conteúdo e de ensino, uma vez que o Professor RA escolheu uma estratégia, uma sequência didática e um recurso associados ao ensino de um conteúdo de Trigonometria,quanto do conhecimento especializado do conteúdo, uma vez que, para ensinar a seus alunos o objeto Trigonométrico, ele necessitou ―descompactá-lo‖. Analisando essa situação pela teoria de Shulman (1986), pudemos constatar que houve mobilização do conhecimento pedagógico do 85 O perfil do professor RA indicava que ele tinha conhecimentos de informática (conhecimento tecnológico, Mishra e Koehler, 2006) desde a sua graduação, entretanto, nunca havia utilizado softwares educacionais, apesar de conhecer alguns deles, porque o colégio onde trabalha não dispunha de laboratório de informática à época desta pesquisa. 217 MarinêsYolePoloni conteúdo jáque o Professor RA demonstrou segurança no conhecimento específico do conteúdo a ponto de utilizar um recurso nunca antes utilizado por ele, adaptando-o para a realidade de sua escola, além de modificar o gerenciamento da aula. Analisando tal situação pelo viés do raciocínio pedagógico do Professor, Shulman(1987), podemos inferir que, pela primeira vez neste processo formativo, as seis fases descritas pelo autor aconteceram: (i) compreensão: o Professor RA compreendeu criticamente e, de várias formas diferentes, o conteúdo que iria ensinar; (ii) transformação: o Professor RA adaptouas ideias aprendidas e compreendidas por ele para serem ensinadas a seus alunos, pois ele escolheu as atividades do curso que seriam mostradas aos alunos e selecionou um recurso para o ensino, qual seja o tecnológico, mais precisamente o GeoGebra; (iii) instrução: o professor em questão elaborou uma estratégia para ensinar o conteúdo e organizou a sua turma num local diferente tendo que mudar a gestão da sala de aula. As outras fases foram observadas graças ao seguinte diálogo que surgiu por conta da curiosidade dos outros Professores, sujeitos de pesquisa e da formadora: Formadora 1: ―Você fez alguma avaliação para ter um feedback do aprendizado dos seus alunos durante essa aula?‖ Professor RG: ―Os alunos gostaram?‖ Professor RA: ―Avaliação escrita, não. Nem planejei isso, mas posso dizer que eles entenderam melhor, pela participação deles durante a aula. Eles realmente estavam vendo o seno e o cosseno e estavam entendendo. Posso dizer isso porque sempre dei esse conteúdo na lousa e... foi diferente... Eu sei que eles gostaram e entenderam o que eu expliquei...‖ Professora RO: ―A gente sabe quando o aluno está entendendo ou não só pelas carinhas deles‖. (S7) A análise desse diálogo nos remete à fase (iv) do raciocínio pedagógico do professor, qual seja: avaliação: o Professor RA, não fez uma avaliação escrita, entretanto, ele conhecia seus alunos e analisou, durante a aula, suas falas referentes às explicações dadas e suas expressões faciais concluindo que a aprendizagem daquele conteúdo foi satisfatória. Pela teoria de Ball et al(2008), podemos verificar que o Professor RA mobilizou seu conhecimento do conteúdo e dos alunos e o verbalizou no diálogo acima. Os outros Professores, que também opinaram, concordaram com o Professor RA dizendo que 218 MarinêsYolePoloni observar os estudantes durante as aulas é fundamental para perceber se a aprendizagem está acontecendo ou não e, dessa forma, tomar decisões a respeito do recurso a ser utilizado para que a aprendizagem aconteça. A fase da avaliação não engloba somente a aprendizagem do aluno, mas também o próprio ensino que foi avaliado, pelo Professor RA, como bastante satisfatório. A quinta fase do raciocínio pedagógico do professor de Shulman (1987), é a reflexão que,segundo o autor, pode ser feita individualmente ou em grupo. Neste caso, a reflexão aconteceu durante a nossa sessão e, ao contar para o grupo como foi a sua experiência, ele pôde refletir e recapturar os eventos ocorridos durante a sua aula. A última fase do raciocínio pedagógico do professor não apareceu neste momento da nossa pesquisa, mas veio de uma fala da entrevista do Professor RA que foi feita após um ano do término do curso. Trazemos essa parte da entrevista, nesse momento, para continuar com o encadeamento lógico das ideias deste trabalho. Formadora 1: ‖O que te motiva a fazer cursos de formação continuada? Professor RA: ―O que me motiva, em primeiro lugar, é a realização pessoal. Quanto mais conhecimento eu tiver, maior a possibilidade de ajudar os meus alunos a serem pessoas melhores... mais cultas. Se eu não estudar e buscar aprender mais, como é que eu vou ensinar meus alunos? Os alunos estão mudando. A juventude é diferente da minha época. Se eu ficar parado no tempo como vou ajudar o meu aluno a aprender de uma maneira eficaz? E eles precisam aprender para ter uma vida melhor. O fato de ter estudado mais fez com que minhas aulas mudassem... É... minhas aulas, hoje, são muito melhores! Eu consigo fazer com que meus alunos argumentem de forma coerente e aprendam com significado aquilo que eu estou ensinando. Isso me deixa muito feliz e satisfeito. (ERA) A fase do raciocínio pedagógico do professor que Shulman (1987) elencou por último é a compreensão dos propósitos do ensino, dos conteúdos a serem ensinados e também dos processos pedagógicos relacionados aos conteúdos. Na entrevista feita com o Professor RA não apareceram todos esses itens, entretanto pudemos constatar que esse Professor sempre entendeu que o propósito do ensino, para ele, é ajudar o jovem a aprender, ser uma pessoa melhor e mudar sua vida, visto que esse é um dos motivos pelos quais o Professor RA costuma participar de cursos de formação. Voltando à sessão em que o Professor RA conta ao grupo como foi a sua aula, pudemos constatar a sua satisfação com o resultado final, pois, a seu ver,ele tornou o conteúdo compreensível ao entendimento de seus alunostanto 219 MarinêsYolePoloni que, segundo ele, seus aprendizes pediram outras aulas com essa metodologia por terem gostado muito da experiência. As figuras abaixo mostram o Professor RA utilizando recursos tecnológicos. Figura58: Professor RA usando o GeoGebraFigura59: Professor RA usando tecnologias Fonte: Acervo pessoalFonte: Acervo pessoal A fala abaixo refere-se a mais um trecho da entrevista com o Professor RA: Professor RA: ―Hoje, eu uso o GeoGebra que foi o que eu aprendi lá no curso e o curso me deu um emprego num momento difícil que eu estava passando...Minha proposta para o laboratório de informática foi ensinar matemática usando o GeoGebra. E a diretora aceitou e me contratou. Eu fiquei muito feliz! ―(ERA) O Professor RA declara que suas aulas têm maior qualidade por conta dos cursos de formação continuada de que participa. A melhor qualidade de suas aulas faz com que o Professor RA sinta-se satisfeito e motivado a buscar mais cursos a fim de aprimorar seu conhecimento profissional. Vale ressaltar que o Professor RA não tinha o hábito de utilizar softwares de Geometria Dinâmica em suas aulas e, segundo ele, o curso ―Tópicos de Trigonometria‖ deu-lhe confiança inclusive para assumir um novo emprego com uma nova proposta. Esse fato somado ao perfil do Professor RA e a todos os episódios que envolveram o recurso tecnologias em que o Professor RA teve uma presença marcante, evidenciam a ampliação do conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo de Mishra e Koehler (2006), pois, em nossa análise, constatamos que o Professor RA passou a ensinar Matemática com o uso de tecnologias, uma vez que sua sala de aula é o laboratório de informática. 220 MarinêsYolePoloni Formadora 1: ―Você usou a trigonometria nesse seu novo emprego?‖ Professor RA: ―A construção que a gente fez no curso. Aquela que tem o ciclo trigonométrico com o seno e o cosseno, lembra? Então, o professor do 9º ano me pediu para mostrar o seno e o cosseno para eles e eu usei essa atividade e foi muito bom. Formadora 1: ―E os alunos gostaram?‖ Professor RA:―Sim eles entenderam bem porque viram o ponto se movendo na circunferência e os valores do seno e do cosseno aparecendo nos eixos. Eles viram os gráficos e eu ensinei a montar o ciclo. Formadora 1: ―Eles fizeram a construção?‖ Professor RA: ―Sim. Primeiro eu mostrei o arquivo. Depois eu fui orientando a turma e eles construíram o ciclo. Marcaram o seno e o cosseno com cores diferentes como nós fizemos no curso. Eles aprendem mais quando constroem a figura.‖(ERA) A confiança demonstrada pelo professor RA foi grande o bastante para levá-lo a ensinar uma turma de 9° ano a fazer construções no GeoGebra. Essa situação nos levou a constatar que, para o Professor RA, mais uma vez houve ampliação do conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo, uma vez que ele mobilizou conhecimentos matemáticos, tecnológicos e pedagógicos e ainda mais,mostrouter entendimento das relações entre a tecnologia, a pedagogia e a matemática na aprendizagem de seus alunos. A fala abaixo refere-se a mais um trecho da entrevista com o Professor RA: Formadora 1: ‖Durante o curso, vocês fizeram uma atividade problematizadora na qual vocês deveriam construir o gráfico da função f(x)=senx, programando no GeoGebra e, depois, vocês acabaram criando os gráficos de f(x)=cosx, f(x)=tgx,f(x)=cotgx e vários outros sem que eu tivesse pedido. Você procura problematizar algum conteúdo com seus alunos?‖ Professor RA: ―Eu considero que eu tenho dificuldades em Trigonometria e o curso me ajudou muito, me ajudou a ter uma visão melhor do conteúdo. Muitas coisas eu sabia, mas a forma como foi dado no curso, me fez ter uma visão diferente dos conceitos. Isso me ajudou muito.‖ (ERA) O Professor RA declarou que tem dificuldades quanto ao conteúdo de Trigonometria e que o curso o ajudou muito. Isso nos fez constatar que o Professor RA sentiu que o curso ampliou o seu conhecimentoprofissional do ponto de vista do conhecimento comum do conteúdo de Ball et al (2008). Além disso, quando o Professor RA diz que ―da forma como foi dado no curso, me fez ter uma visão diferente dos conceitos‖, constatamos que houve, para ele, ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino de Ball et al (2008), pois segundo ele, os recursos utilizados durante as atividades,o fizeram ter uma visão diferente dos conceitos trigonométricos. 221 MarinêsYolePoloni 5.4.4 Categoria: Investigação em sala de aula Esta categoria emergiu ao longo da pesquisa e, comodiscutimos na seção 5.3 (7º encontro), não havia sido prevista no design inicial. Entretanto,durante a formação, surgiu a demanda por atividades exploratórioinvestigativas86 e decidimos desenhar encontros que a privilegiassem. A demanda se deu no 6º encontro, quando os Professores construíram o gráfico da função y= sen(x) e iniciaram, por conta própria, a exploração da programação necessária para a construção de outras funções trigonométricas e seus respectivos gráficos no software GeoGebra. Observando essa autonomia exploratório-investigativa dos Professores, nossa estratégia foi desenhar encontros que os levassem a discutir as possibilidades das explorações e investigações em Matemática para a prática docente. Assim sendo, criamos uma categoria para analisar tanto esse encontro quanto outros momentos em que surgisse a temática da investigação na aula de Matemática. Para essa sessão, selecionamos o texto deJoão Pedro da Ponte: Investigar, ensinar e aprenderque se encontra no Apêndice 13 deste documento. Vale ressaltar que a leitura e posterior discussão do texto se estenderam por quase toda a sessão e a atividade investigativa, que utilizava o software GeoGebra, especialmente preparada para esse encontro, só pode ser aplicada no encontro seguinte. As discussões iniciaram-se a partir do exemplo que aparece no texto: 86 Posicionamo-nos quanto às ―atividades exploratório-investigativas‖ como aquelas de cunho investigativo que são diferentes de outros tipos de atividades como, por exemplo, exercícios de rotina e resolução de problemas. 222 MarinêsYolePoloni Figura 60: Excerto do texto:Investigar, ensinar e aprender Fonte: Ponte,(2003) p.3 A figura acima traz exemplos de tarefas que são classificadas, pelo autor, em três categorias quais sejam: exercícios, problemas e tarefas de investigação. A discussão teve início com asdiferenças entre esses tipos de tarefa. Professor RG: ―Eu vejo que as tarefas de investigação pouco aparecem nos livros didáticos de hoje‖. Professora CP: ―É verdade, quando aparece é uma ou outra, no apêndice do capítulo e a gente nem dá muita atenção‖. Professor MC: ―Os livros de antigamente tinham poucas ilustrações e muitos exercícios e problemas, mas não me lembro de tarefas de investigação‖ Professor RG: ―Hoje os livros têm muitas ilustrações, às vezes até demais, e a qualidade dos exercícios diminuiu‖. (S7) Analisando as falas dos Professores, constatamos que eles se reportaram à prática de uso de livros didáticos em sala de aula e concluíram que as tarefas de investigação aparecem, nesses livros, com pouca frequência, ou seja, o professor, ao optar pela investigação em sala de aula, tem que criar as atividades, pois os livros didáticos, em geral, não as incluem ou o fazem de forma tímida.Na análise que fizemos do Guia PNLD (2012), não destacamos uma categoria referente às tarefas investigativas, pois elas também apareceram com pouca frequência nas obras resenhadas. O próprio Guia PNLD (2012) aponta essa fragilidade: (i) ―A abordagem é, em geral, adequada, embora, por vezes, com ênfase em regras e fórmulas, sem atividades de descobertas e de exploração.” (Guia PNLD, 2012, p.72) ; (ii) ―No entanto, essa sistematização é feita, quase sempre, sem o estímulo à investigação por parte do aluno”. (Guia PNLD, 2012, p.68);(iii) ―Como o aluno não é estimulado a 223 MarinêsYolePoloni exercer um papel mais autônomo naaprendizagem, sugere-se que o docente proponha atividades de exploraçãoe investigação”. (Guia PNLD, 2012, p.82), ou seja, o PNLD, ao analisar a metodologia predominante de uma obra, busca entre outras, atividades de observação, exploração e investigação que desenvolvem a autonomia do aprendiz. As reflexões a respeito das tarefas investigativas continuaram com o Professor RA mostrando uma visão diferenciada a respeito das tarefas de investigação. Professor RA: ―Eu tenho uma visão um pouco diferente. O que é um problema para alguns alunos, pode ser uma tarefa de investigação para outros, porque se esses alunos, que não sabem resolver o problema, fazem uma pesquisa, seja em livros antigos ou novos, seja no Google, e conseguem solucionar o problema, eles terão feito uma investigação e certamente aprenderam além do que o problema propunha‖. (S7) Analisando essa fala, constatamos que o Professor RA compreende as tarefas investigativas como aquelas em que o aluno, com autonomia, busca a solução para o novo problema que lhe foi proposto, ou seja, para ele, os caminhos de investigação de cada aluno são diferentes e dependem, também,dos conhecimentos prévios que o aprendiz tem do assunto,os quais devem ser valorizados pelo professor. A discussão continuou com reflexões a respeito das dimensões básicasde uma tarefa, propostas por Ponte (2003). A figura abaixo ilustra tais dimensões: Figura 61: Excerto do texto: Investigar, ensinar e aprender Fonte: Ponte, (2003) p.4 224 MarinêsYolePoloni Professora RO: ―A explicação é clara exercícios e problemas são tarefas fechadas e exploração e investigação são tarefas abertas, o que muda é o grau de dificuldade‖. Professor RA: ―Então eu estou certo... O que é exploração para um aluno pode ser investigação para o outro... depende do que o aluno já sabe ou da dificuldade que sente em fazer a atividade‖. (S7) Analisando o diálogo acima, constatamos que os Professores RO e RA interpretaram a figura à luz do conhecimento pedagógico do conteúdo (Shulman, 1986), uma vez que esses dois sujeitos de pesquisa discutiram o que uma de tarefa pode representar, em termos de dificuldade, para cada aluno individualmente. Isso também caracteriza o conhecimento do conteúdo e dos estudantes de Ball et al (2008). A discussão teve continuidade com o seguinte diálogo: Professora RO: ―As fechadas são as atividades que utilizamos mais em sala de aula. A gente dá um exercício ou um problema e o aluno resolve. As abertas a gente tem que criar uma situação em que o aluno chegue a alguma conclusão‖. Professor MC: ―As tarefas abertas... acho que nunca fiz com meus alunos‖. Professor RG: ―Elas precisam ser bem preparadas... Também acho que nunca fiz uma tarefa desse jeito‖. (S7) Analisando essas falas, constatamos a reflexão dos Professores a respeito de suas práticas. Eles revelaram que as tarefas fechadas são as mais usadas em sala de aula enquanto que as abertas estãobem menos presentesem sua prática didática. O Professor RG reafirma que tais tarefas necessitam ser preparadas pelo Professor o que vai ao encontro da análise do Guia PNLD (2012) quanto à tarefas que buscam desenvolver a autonomia dos estudantes. Consideramos que tais reflexões mobilizaram o conhecimento pedagógico dos Professores (Shulman, 1986). Os Professores RA e MC continuam o diálogo falando a respeito de suas práticas didáticas: Professor RA: ―Quando o professor ensina a resolver um problema, normalmente ele traz o caminho que o aluno vai seguir e o aluno segue esse caminho como se fosse dele, mas não é. O certo seria dar tempo ao aluno para ele encontrar um caminho e o professor ir orientando. Aí o caminho seria do aluno... a ideia seria do aluno. Não iria fugir tão depressa da memória do aluno. E é importante motivar o aluno, despertar seu interesse... O Professor tem um peso muito grande na formação do aluno.‖ Professor MC: ―Quanto mais caminhos você puder mostrar para o aluno, mais fácil é de atingir o entendimento de todos. Então mostrar o raciocínio de outros alunos abre o campo de visão da turma toda e até do próprio professor.‖ (S7) 225 MarinêsYolePoloni A análise da fala desses dois Professores nos revelou que eles mesmos resolvem os problemas os quais propõe aos seus alunos “ensinando caminhos”, transformando, desta forma, a tarefa de problema em tarefa de exercício. A Professora RO entrou na discussão dizendo que o aluno precisa de espaço para falar: Professora RO: ―E se o aluno errar, se ele falar... a gente pode ver que tipo de erro ele está fazendo e dar uma nova explicação... melhorar o nível de aprendizagem‖.(S7) Analisando a fala dessa Professora, constatamos que elaconsidera muito importante o conhecimento dosalunos com os quais trabalha. Para ela é importante conhecer como seu aluno pensa, qual seu raciocínio e quais os erros que cometem, além de fazer uma análise de suas falas referentes às explicações dadas a esses erros, pois o conhecimento sobre o porquê dos erros dos alunos pode contribuir, por exemplo, na busca de melhores estratégias para o ensino. Detectamos que a Professora RO mobilizou o conhecimento que tem do conteúdo e dos alunos (Ball et al, 2008) A discussão do grupo continuou e voltou-se para o outro exemplo que se encontrava no texto. Figura 62: Parte de atividade investigativatexto: Investigar, ensinar e aprender Fonte: Ponte (2003), p. 5 226 MarinêsYolePoloni A observação dessa atividade gerou os seguintes comentários: Professor RA: ―Eu fico um pouco preocupado com essa tarefa, pois talvez o aluno 2 possa ler mal e entender que 2 = 4 e 2.2 =4 é sempre verdade‖. Professor MC: ―Mas ele vai fazer os outros exemplos e ver que isso não é verdade sempre.‖ Professora CP: ―Mas se o aluno tiver preguiça de fazer a investigação ele vai assumir a primeira pergunta como verdade‖. Professor RA: ―Ai a gente volta à ideia de antes. O professor é fundamental para motivar os alunos, para fazer a mediação...‖ (S7) Analisando essas falas, constatamos que os Professores RA e CP têm preocupação em evitar o erro dos alunos e dessa forma, concluímos que tais tarefas não fazem parte de sua prática didática. Por outro lado, o próprio Professor RA comenta a respeito da importância da mediação do professor durante qualquer atividade,na qual o aluno esteja envolvido, para que ocorra a aprendizagem.Ao fazer a mediação no momento adequado, o professor atua na ZDP do aluno ampliando seu conhecimento real. (Vygotsky, 1989). Por essas falas, entendemos que os Professores RA e CI mobilizaram o conhecimento do conteúdo e dos alunos (Ball et al, 2008) quando disseram que os alunos, por má leitura ou por preguiça, podem assumir como verdade que 22 = 4e 2.2 = 4 e, dessa forma, entenderiam que 3 2 = 6; que 42 = 8 e etc. Quando o Professor MC disse que são necessários outros exemplos para que o aluno não aprenda esse conceito de forma errada ele referia-se à importância da escolha dos exemplos e das sequências para a aprendizagem do aluno. Constatamos que o Professor MC, nesse momento, mobilizou o conhecimento do conteúdo e do ensino (Ball et al, 2008). Por outro lado, os sujeitos de pesquisa consideram que o professor não é o único responsável pela qualidade da educação no país, como mostra o diálogo abaixo: Professor RG: ―[...] Com salas numerosas, como se aplicam essas tarefas de investigação? Nós sabemos que essa metodologia é boa, mas como aplicar com 45 ou 50 alunos? Não dá para cada um falar como pensou.‖ Professora CP: ―As investigações também poderiam ser feitas pelo computador, mas na minha escola, o laboratório de informática é um problema. Não dá para usar. Os computadores são poucos e alguns não funcionam. Se a gente não usar com os alunos, vai acabar esquecendo como mexer no software‖ (S7) 227 MarinêsYolePoloni Analisando tais palavras, pudemos perceber queos Professores iniciaram reflexões a respeito da aplicabilidade de tais tarefas em sala de aula e constatamos que, na sua percepção, existem algumas limitações. Dessa forma, pudemos concluir a exigência de uma mudança nas práticas dos Professores, além de uma nova gestão de sala de aula para que esse tipo de tarefa possa ser aplicado com sucesso. O Professor RA fez uma nova colocação bastante relevante. Professor RA: ―O que me chama atenção no texto é essa frase: Quem investiga está procurando aprender e quem aprende pode ter muito interesse em investigar. Eu acho que o que falta hoje é essa motivação para investigar. Eu sei que os professores têm muitas atribuições, muitas aulas [...] e que fica difícil planejar atividades de investigação [...] A gente tem que tentar, pelo menos, aplicar um pouco do que aprende aqui. Porque, se o professor cruzar os braços... ai sim! Tudo está perdido. ‖(S7) Analisando a fala do Professor RA, constatamos o início de um processo de reflexão a respeito da reestruturação de suas práticas docentes, pois este professor entende que, apesar de tudo, deve-se tentar fazer chegar à sala de aula os conhecimentos adquiridos durante uma formação continuada. E continua: Professor RA: ―Olha... o texto diz assim: Na realização destas tarefas na sala de aula, a discussão final é um dos momentos mais importantes para a institucionalização das aprendizagens e até, para a exploração de novos caminhos. Ou seja,cabe a nós! A discussão é com a nossa intervenção‖. (S7) Analisando essa fala, constatamos que o Professor RA além de estar ciente da sua responsabilidade como educador, julga importante o seu papel, na aprendizagem dos jovens alunos. Na entrevista feita com o Professor RA, após um ano de findo o curso, pudemos constatar uma mudança da sua fala.Trazemos aqui um trecho da entrevista do Professor RA para continuarmos com o encadeamento lógico das ideias deste texto: Professor RA: ―[...] Da probematização, na sala de aula, eu geralmente não dou a resposta. Eu procuro usar o que aprendi no curso. São técnicas que eu tenho aplicado. Eu questiono e procuro orientar o aluno e ajudá-lo a descobrir e me dar a resposta. Se eles me perguntam, eu pergunto de volta e deixo que eles falem bastante porque esses momentos são muito ricos para mim e para eles.‖ (ERA) Somando as falas anteriores do Professor RA, nas quais ele revelou que ensinava o caminho para o aluno resolver os problemas propostos por ele, com esta fala da entrevista, pudemos concluir que houve, para este Professor, 228 MarinêsYolePoloni ampliação do conhecimento do conteúdo e do ensino (Ball et al , 2008), pois eledisse que procura questionar seus alunos, orientá-los ao invés de dar as respostas prontas e que tais ―técnicas‖ foram aprendidas durante o curso. Em outras palavras, o Professor RA estava referindo-se à sua mediação durante as aulas e à abertura que ele passou a dar para que seus alunos possam discutir a respeito do objeto de estudo. Constatamos, por suas palavras, a sua busca por mediar as discussões de forma a atuar na ZDP de seus alunos a fim de orientá-los a tirarem suas próprias conclusões a respeito do assunto abordado. Nossa estratégia para explorar atividades investigativas foi, no encontro 8, propor aos Professores uma atividade na qual eles deveriam construir, no GeoGebra, comparar e escrever conclusões a respeito do gráfico de algumas funções, previamente escolhidas por mim.Essa atividade de investigação encontra-se no Apêndice 14 deste documento. As reflexões e diálogos que surgiram dessa atividade também são analisadas nesta categoria apesar de utilizarem o recurso tecnológico com o uso dosoftware GeoGebra. A atividade propunha a construção de gráficos que estavam separados por grupos. Para o grupo 1, por exemplo, deveriam ser construídos os gráficos de y= sen(x), y= sen(x)+1 e y= sen(x)+2 e investigadas suas semelhanças e diferenças. A figura abaixo mostra a tela do computador do Professor RG com os três gráficos do grupo 1: Figura 63: Tela do Professor RG com os três gráficos do grupo 1. 229 MarinêsYolePoloni Fonte: Acervo pessoal Vale ressaltar que, para tal construção, os Professores mobilizaram o conhecimento tecnológico do conteúdo construído na atividade de programação além de terem que adaptar esse conhecimento para os diferentes grupos de gráficos que deveriam ser construídos. A construção utilizada pelos Professores, nessa atividade, só permite, no caso dessas funções exibidas na figura acima, o traçado de um período da função, entretanto se a opção fosse digitar na caixa de entrada do software f(x)=sin(x), seria possível o traçado do gráfico com domínio real. Tal construção gerou o seguinte diálogo: Professor RA: ―É um deslocamento para cima‖. Professor RG: ―Esse +1 , +2 desloca o gráfico do seno para cima uma unidade‖. Professor MC: ―Eu nunca tinha feito uma atividade desse jeito. Com essas funções... dá para ver o deslocamento... quando a gente faz na mão, não dá para perceber...‖ Professor RA: ―Daria se você fizesse todos no mesmo papel de gráfico... O importante é o tipo de atividade e não o computador‖.(S8) Analisando essas falas, podemos concluir que o Professor MC, apesar de já ter feito esses gráficos ―a mão‖, não os havia feito no mesmo papel eixo cartesiano a fim de compará-los. A observação do Professor RA mostra que ele mobilizou o conhecimento do conteúdo e do ensino, Ball et al (2008), pois mostrou uma estratégia para se fazer a mesma atividade sem o uso do computador, reforçando ainda que o importante é o tipo de atividade, não a ferramenta. Nesse momento, percebe-se que o Professor RA passou por duas fases do raciocínio pedagógico descritas por Shulman (1987) quais sejam: a compreensão e a transformação. Esta última pode ser percebida pela rápida adaptação da atividade a uma realidade diferente da que estava sendo vivenciada pelos Professores. A figura abaixo, mostra a atividade do Professor RG e a conclusão que ele tirou a respeito dos gráficos do grupo 1. 230 MarinêsYolePoloni Figura 64: Grupo 1 da atividade do Professor RG Fonte: Acervo pessoal O Professor RG concluiu que os gráficos terão deslocamento vertical para cima igual ao número que está sendo somado à função y=sen(x). Os Professores continuaram construindo os gráficos propostos, em cada grupo da atividade, e tirando as suas conclusões. No grupo 4, por exemplo, os Professores deveriam construir as funçõesy= 2sen(x), y= 3sen(x) e y= 4sen(x) e investigar suas semelhanças e diferenças. A figura abaixo mostra a tela do computador do Professor RA nesta parte da atividade: Figura 65:Tela do Professor RA com os três gráficos do grupo 4. Fonte: Acervo pessoal 231 MarinêsYolePoloni Observamos que eles continuaram usando o mesmo procedimento para a construção dos gráficos em todos os grupos da atividade apesar de já termos comentado a respeito do outro qual seja: digitar, na caixa de entrada do software f(x)=sin(x). Professora RO: ―Esse fica mais alto... mexe com a amplitude do gráfico‖. Professor RA: ―Se é 2sen(x), então vai de -2 a 2. Se é 3sen(x), então vai de -3 a 3 e assim por diante.‖ Formadora 1: ―E quanto seria a amplitude em cada caso?‖ Professora RO:―Seria 2 no primeiro, 3 no segundo e 4 no terceiro‖. Professor RA: ―Mas eu pensei que fosse 4, 6 e 8 porque de -2 até 2 são 4 unidades‖. (S8) Analisando esse diálogo, pudemos constatar que, novamente, o conceito de amplitude gerou dúvidas entre os Professores como mostra, também, a figura abaixo que traz a atividade do Professor RA. Análise do Professor RA quanto às funções do grupo 4 Fonte: Acervo pessoal Essa resposta nos fez constatar que, naquela sessão, os conceitos de amplitude e de imagem da função se confundiam para o Professor RA. A Professora RO comentou, novamente, a respeito do conceito de amplitude presente nos Cadernos do Estado de São Paulo. Professora RO: ―Não... tá no Caderno [referindo-se aos Cadernos do Estado de São Paulo] é daqui até aqui!‖. [mostrando, com o dedo o ponto (0,0) até o valor máximo da função constatando que a amplitude era 2, 3 e 4](S8) Com a mediação da Professora RO, citando o material curricular do Estado de São Paulo, pudemos constatar que, nesse encontro,surgiram 232 MarinêsYolePoloni oportunidades para a ampliação do conhecimento comum do conteúdo, Ball et al (2008). Dessa forma, procuramos retomar essa sessão na entrevista ao Professor RA um ano depois. Trazemos aqui um trecho para continuarmos com o encadeamento lógico das ideias deste texto: Formadora 1: ‖Durante o curso, vocês fizeram uma atividade de investigação. Aquela em que vocês construíram o gráfico de f(x)=senx, depois o de f(x)=sen(x) +1, f(x)=sen(x)+2 e foram escrevendo as suas observações, lembra? Como você se sentiu fazendo essa atividade?‖ Professor RA: ―Essa atividade eu, particularmente, gostei muito. A gente ia fazendo os gráficos e ia vendo que subiu 1, subiu 2 e assim por diante, Discutimos a questão da amplitude que foi novidade para mim eu aprendi lá no curso com vocês e com a RO.Então... eu achava que era de cima até embaixo... Depois vi que não era isso.‖ (ERA) As palavras do Professor RA, durante a entrevista, somadas ao diálogo que aconteceu um ano antes e à sua folha da atividade de investigação nos fez constatar que este Professor, de fato, não conhecia, antes do curso ―Tópicos de Trigonometria‖, o conceito de amplitude. Vale ressaltar que minha pergunta não dizia respeito ao conceito de amplitude, mas à vivência da atividade de exploração e o Professor RA comentou espontaneamente a respeito de tal conceito. Concluímos que a atividade de investigação abriu espaço para as intervenções na ZDP do Professor RA a ponto de levá-lo a ampliar o conhecimento do comum do conteúdo (Ball et al, 2008) quanto ao conceito de amplitude de uma função trigonométrica. Formadora 1: ―E você já tentou levar seu aluno a investigar?‖ Professor RA: ―Veja... Eu aprendi muitas coisas nesse curso... foi muito gratificante. Quanto aos alunos... eu não criei uma atividade em que eles trabalhassem a investigação, mas consigo que eles olhem as figuras, comparem e argumentem coerentemente. E eu penso que levá-los a observar e argumentar coerentemente é também uma forma de investigação. Eu uso constantemente as técnicas aprendidas nos cursos que fiz lá com vocês só que a gente vai adaptando à nossa realidade. Eu aprendi muito em todos os sentidos‖ Por esse diálogo, pudemos constatar que, o Professor RA, apesar de não ter criado uma atividade de investigação para seus alunos, explicou que procura levá-los a observar e argumentar com coerência a respeito do objeto de estudo o que evidencia uma provável reestruturação da prática especialmente se compararmos com as falas desse professor (no encontro 7) 233 MarinêsYolePoloni nas quais ele revelava que resolvia os problemas para seus alunos e “ensinava os caminhos". Analisando as respostas da ―Folha Diário de Bordo‖ dos Professores, sujeitos de pesquisa, que se encontra noApêndice 15 deste documento, destacamos que, quando perguntado a respeito das vantagens da investigação para a aprendizagem dos alunos, o Professor RA respondeu: Figura 67: Resposta do Professor RA Fonte: Acervo pessoal Analisando a resposta acima pudemos constatar o discurso do Professor RA o qualqualifica o ensino por investigação como um recurso incentivador do aprendizado autônomo do aluno por meio de seus acertos e de seus erros. Quanto à atividade de construção dos gráficos das funções que estavam separadas por grupos, o Professor RG deu a seguinte resposta em seu ―Diário de Bordo‖. Figura 68: Resposta do Professor RG Fonte: Acervo pessoal 234 MarinêsYolePoloni Analisando a resposta acima, pudemos constatar um discurso que vai de encontro ao que esse mesmo Professor havia dito na sessão anterior: “Com salas numerosas, como se aplicam essas tarefas de investigação?”. Esses dois analisados isoladamente não permitem que tenhamos uma certeza do real pensamento do Professor RG, naquele momento, apesar de mostrar, por essa resposta, considerar importantes os questionamentos criados pelas atividades de investigação e a mediação do professor. Ainda, nessa mesma ―Folha Diário de Bordo‖, o Professor RG discorre a respeito da“boa vontade” dos educadores para o que ele chamou de “fazer acontecer”. Figura 69: Resposta do Professor RG Fonte: Acervo pessoal Buscando mais explicações a respeito das contradições entre as respostas dadas na ―Folha Diário de Bordo‖ e sua fala do encontro 7,na entrevista feita com esse Professor, o relembramos de tal afirmação. Formadora 1: ―Numa das Folhas Diário de Bordo você escreveu mais ou menos assim: O professor tem que ter boa vontade para fazer acontecer. Era sobre fazer investigações na sala de aula. Você lembra? Professor RG: ―Lembro sim. E acho isso mesmo. Para tudo tem que ter boa vontade. O professor tem que estar aberto para o novo, se não, novas metodologias nunca vão sair do papel. Só depende de vontade.(ERG) 235 MarinêsYolePoloni Analisando as duas respostas dadas pelo Professor RG, constatamos que ele atribui ao professor a responsabilidade pela mudança nas práticas de sala de aula especialmente quanto ao desenvolvimento de novas metodologias. A respeito das suas práticas de atividades investigativas o Professor RG declarou: Formadora 1: ―Você já preparou alguma atividade de investigação em suas aulas?‖ Professor RG: ―No papel, como você fez, não, mas eu fiz um roteiro para o aluno seguir. Ele deveria fazer o exercício 2, depois o 4 e depois o 10, por exemplo e ai, eu abria para discussões e foi muito bom [...] muitas conclusões foram tiradas, pelos alunos, por conta dos exercícios que eu escolhi para a aula.‖ Formadora 1: ―E, como foi?‖ Professor RG: ―Foi muito legal. Eles discutiram e tiraram conclusões... o assunto era estudo do discriminante então escolhi três exercícios em que as situações eram: e comecei a perguntar qual era a diferença entre elas [...] Fui perguntando até que eles concluíram... Eu não dei o conceito. Eles concluíram... ―(ERG) Apesar de não ter preparado uma atividade de investigação no papel, o Professor RG mencionou ter escolhido previamente alguns exercícios para serem resolvidos por seus alunos a fim de gerar uma posterior discussão que os levaria a algumas conclusões. Consideramos que o Professor RG conduziu a atividade de maneira a levar seus alunos ao questionamento, à comparação e à conclusões; como ele mesmo disse: “Fui perguntando até que eles concluíram... Eu não dei o conceito. Eles concluíram...” O Professor RG promoveu uma aula dialogada que não chega a ser uma tarefa de investigação, entretanto houve uma mudança na prática do Professor RG.A prévia escolha de exercícios e da metodologia da investigação para a tarefa, nos fez constatar que o professor RG ampliou o conhecimento do conteúdo e do ensino Ball et al (2008). Constatamos também que o Professor RG mostrou-se satisfeito com o resultado da aprendizagem de seus alunos. Por outro lado, concluímos que seria necessário mais investimento na formação para levar os Professores a desenvolverem conhecimentos consistentes sobre aulas e atividades investigativas. Foi proposta, aos Professores, uma atividade de preparação de tarefas para os seus alunos. Essa proposta aconteceu no final do ano letivo no momento em que os Professores estão sobrecarregados de atividades em 236 MarinêsYolePoloni suas escolas. Desta forma, as atividades preparadas por eles eram basicamente as mesmas desenvolvidas no curso ―Tópicos de Trigonometria‖. 237 MarinêsYolePoloni Capítulo VIII Conclusões Esta investigação se propôs a identificar, numa formação continuada de professores de Matemática,quais os aspectos mais relevantes que levam professores a ampliarem o conhecimento profissional docente. Nosso objetivo foi analisar uma experiência formativa que privilegiou uma abordagem problematizadora com o uso de recursos para o ensino de Trigonometria, ou seja, nosso objetivo foi, particularmente, analisar as reflexões que mostrassem mobilização/ampliação de conhecimento profissional docente. Neste texto, destacamos que os recursos para o ensino escolhidos para a formação, tiveram inspiração dos PCN (2008), ou seja, os recursos planejados para a formação foram a história da matemática, jogos e tecnologias. Este estudo encontra-se inserido em um projeto maior de Educação Continuada desenvolvido na Universidade, ligado ao Programa Observatório da Educação, na linha de Formação de Professores que ensinam Matemática. Esse Projeto maior, cuja proposta é a constituição de um grupo colaborativo, formado por professores de Matemática do ensino fundamental e médio, por docentes da Universidade e por alunos de mestrado e doutorado, tem duas dimensões: uma de formação e outra de pesquisa. A formação e a pesquisa acontecem em momentos alternados de ações presenciais. A fim de atingir o objetivo de nossa investigação, seguimos os passos abaixo: 1. Construímos uma experiência formativa baseada em atividades problematizadoras que explorassem o uso dos recursos para o ensino de Matemática destacados nos PCN (1998); 2. Desenvolvemos essa experiência com os professores, sujeitos de pesquisa; 3. Analisamos as problematizações, as discussões e reflexões coletivas ao longo do processo formativo além das ―Folhas diário de Bordo‖, dos 238 MarinêsYolePoloni materiais coletados e das entrevistas feitas com dois dos sujeitos de pesquisa. A formação empreendida ―Tópicos de Trigonometria‖ foi constituída de 10 encontros com três horas e meia de duração cada um,sendo os sujeitos de pesquisa sete professores atuantes da rede estadual de São Paulo. Tal grupo de professores foi escolhido por sua participação em 100% das sessões do curso ―Tópicos de Trigonometria‖ e por serem Professores atuantes do Ensino Médio. Vale ressaltar que todos os sujeitos de pesquisa já haviam frequentado outros cursos do Observatório da Educação e dessa forma, consideramos que o grupo escolhido possuíavínculos de confiança e de parceria com os pesquisadores da Universidade. As reuniões presenciais foram quinzenais e aconteceram na Diretoria Norte 2. A coleta de dados foi feita por observação direta, gravação em áudio e vídeo dos encontros e os registros escritos produzidos pelos sujeitos além das entrevistas que também foram gravadas em áudio e vídeo. A pesquisa se propôs a responder à seguinte questão: Em que aspectos uma formação continuada, centrada na problematização com o uso de recursos para o trabalho docente (história da matemática, uso de jogos e uso de tecnologias), pode ampliar o conhecimento profissional docente ? Enfatiza-se que a análise dos instrumentos refere-se a uma amostra pequena de professores de Matemática da rede pública e não se tem a pretensão de concluir o que sejauma metodologia ideal de formação continuada. Entretanto há a confiança deque estes resultados podemcontribuir subsidiando futuras formações que conduzam professores do Ensino Médio a reflexões, discussões e aprendizados levando-os à ampliação de seu conhecimento profissional. A fim de apontar os aspectos mais significativos para aampliação de conhecimento profissional dividimos as conclusões em grupos: (i) Aspectosrelativos ao desenho da formação; (ii) Aspectos relativos aos sujeitos pesquisados; (iii) Aspectos relativos ao conteúdo matemático; (iv) Aspectos relativos à atuação de formadoras; (v) Aspectos relativos aos recursos 239 MarinêsYolePoloni utilizados durante as atividades. Esses aspectos não aconteceram independentes uns dos outros, mas interligados de forma que o acontecimento de um deles remetia muitas vezes ao outro; entretanto fizemos essa separação para auxiliar a organização da apresentação dos aspectos que emergiram como conclusivos neste estudo. (i) Aspectos relativos ao desenho da formação Design-basedresearchutilizado para a formação O desenho dessa formação contou com o uso de recursos diferenciados em todos os encontros. Este fato contribuiu para no interesse dos Professores em participar do curso ―Tópicos de Trigonometria‖ uma vez que eles externaram a vontade de aprender “um jeito diferente de ensinar Trigonometria”. Neste trabalho, em relação ao plano inicial de pesquisa e formação, foram necessárias várias modificações no sentido de confirmar a que as atividades aplicadas durante as sessões realmente ampliaram o conhecimento profissional dos sujeitos de pesquisa. Ou seja, nesta investigação houve vários momentos de redesign, que aconteceram durante o planejamento de cada sessão quando, refletindo sobre o papel de cada um dos sujeitos, as formadoras faziam a leitura e a análise das ―Folhas Diário de Bordo‖ além de assistir às filmagens dos encontros.Em tais folhas, os professores expunham suas aspirações a respeito do curso, suas preferências em termos de atividades, sua opinião a respeito da aplicabilidade das mesmas em sala de aula e também suas dificuldades desvelando, sessão a sessão seu conhecimento profissional. Estas folhas eram lidas e analisadas e serviam de feedbackpara que as novas atividades fossem propostas. No caso desta pesquisa, as ―Folhas Diário de Bordo‖ serviram também para o repensar nas mudanças em relação ao andamento do curso sugeridas pelos professores. Dessa forma, constatamos que a metodologia, design-based research, foi fundamental nos ajustes feitos quanto ao design inicial planejado de acordo com as análises que eram feitas sessão a sessão. Essas análises contribuíram e deram embasamento às decisões tomadas durante toda a formação sendo 240 MarinêsYolePoloni fundamentais para o rumo da pesquisa. Diferentes recursos para o ensino. A vivência dos diferentes recursos, que foram utilizados nas atividades da formação, possibilitou aos professores uma nova forma de olhar para o conteúdo de Trigonometria. Por meio desses recursos, os professores tiveram oportunidades de reconstruir, tanto os conceitos da Trigonometria que estavam sendo abordados durante o curso,quanto os conceitos de Geometria Plana, ampliando o conhecimento comum do conteúdo, Ball et al (2008) e o conhecimento do conteúdo específico de Shulman (1986). Podemos dizer que essa variedade de recursos utilizados durante a formação auxilioua ampliação de conhecimento profissional docente de todos os sujeitos de pesquisa. As pessoas são diferentes e, profissionalmente, também ampliam o conhecimento profissional de forma diferente. Alguns Professores, sujeitos dessa pesquisa, ampliaram significativamente seu conhecimento profissional quando o recurso utilizado foi o jogo, outros quando o recurso foi o GeoGebra e outros quando o recurso utilizado foi a história da matemática. Vale dizer que o recurso à investigação em aulas de Matemática, foi um resultado das atividades elaboradas para o curso ―Tópicos de Trigonometria‖ e também provocou ampliação de conhecimento profissional nos sujeitos de pesquisa. A ampliação do conhecimento profissional docente pôde ser constatada diversas vezes durante a formação e consideramos que os diversos tipos de atividades, com diferentes recursos, promoveram discussões levando os Professores a tal ampliação. As conclusõesmais detalhadas a respeito de cada recurso estão no item (v)deste capítulo qual seja: aspectos relativos aos recursos utilizados durante as atividades. (ii) Aspectos relativos aossujeitos de pesquisa A assunção do papel de aprendiz na formação Quando o educador se coloca no papel de aprendiz, entendemos que sua sensibilidade para com as dificuldades de seus alunos é engrandecida.Colocando-se como aprendiz,ele pode estabelecerum paralelo com o que é vivenciado pelo aluno, desta forma pode ficar mais alerta às 241 MarinêsYolePoloni possíveis dificuldades dos estudantes, ampliando (i) o conhecimento do conteúdo e dos alunos; (ii) o conhecimento especializado do conteúdo e (iii) o conhecimento do conteúdo e do ensino (Ball et al, 2008) que são vertentes do conhecimento profissional docente. Essa ampliação possibilita ao professorum maior entendimento dos erros de seus alunos podendo estimulá-lo a buscar estratégias diversificadas para o ensino. Esse estudo confirmou o que já havia sido apontado por Lobo da Costa (2004): o professor, ao passar pelo papel de aprendiz, faz, automaticamente, a ponte para o papel docente, pois é de sua essência profissional associar sua aprendizagem à prática e mais, ele procura contar a sua prática para seus pares a fim de perceber a aprovação dos mesmos frente a elas. A identidade de Professor O desejo de aprender formas diferentes de ensinar o conteúdo de Trigonometria foi manifestadopelos Professores que participaram desta formação. Isso foi constatado em dados coletados por diversos instrumentos. Esse desejo vinha imbuído da vontade de efetivar mudanças em suas práticas de sala de aula visando um melhor aprendizado de seus alunos. A pesquisa em questão evidenciou que essa postura de aprender para modificar estratégias de sala de aula, munida de identidade profissional madura e responsável, fez consolidar o grupo que participou ativamente das atividades com 100% de frequência durante todo o semestre no qual o curso foi desenvolvido. (iii) Aspectos relativos ao conteúdo matemático Vinculação do tema com a prática pedagógica do professor. O tema Trigonometria foi escolhido por dois motivos quais sejam: (i) a importância da Trigonometria como ferramenta para o repertório do aluno; (ii) por ter sido uma demanda dos Professores do Projeto Observatório da Educação. A pesquisa evidenciou que, ao vivenciar atividades com recursos diferenciados a respeito do tema Trigonometria, os professores mobilizaram e 242 MarinêsYolePoloni ampliaram seu conhecimento profissional nas vertentes: (i) conhecimento pedagógico do conteúdo; (ii) conhecimento específico do conteúdo e (iii) conhecimento curricular de Shulman (1986). Na classificação de Ball et al (2008) houve mobilização/ampliação: (i) do conhecimento do conteúdo comum, (ii) do conhecimento especializado do conteúdo, (iii) doconhecimento do conteúdo e dos alunos, (iv) do conhecimento do conteúdo e de ensino e (v) do conhecimento de conteúdo e de currículo. Ao ampliar o conhecimento profissional os Professores passaram a ter um novo olhar para os conceitos trigonométricos que foram abordados durante o curso podendo auxiliá-los na busca de estratégias para o ensino. Durante as análises, à luz do referencial teórico, das sessões, filmagens, ―Folhas Diário de Bordoe entrevistas pudemos constatar evidências quanto à mobilização/ampliação de conhecimento profissional docente. Das evidências de ampliação/mobilização de conhecimento profissional à luz da teoria de Shulman (1986), entendemos grande parte delas referiam-se à ampliação/mobilização de conhecimento específico do conteúdo havendo também ampliação/mobilização de conhecimento pedagógico do conteúdo e do conhecimento do currículo. Quanto às evidências de ampliação/mobilização de conhecimento profissional docente analisadas pelo modelo de Ball et al (2008), pudemos constatar que boa parte eram referentes ao conhecimento comum do conteúdo; havendo também ampliação/mobilização do conhecimento especializado do conteúdo e do conhecimento do conteúdo e dos estudantes. Além disso, podemos evidenciar ampliação/mobilização do conhecimento do conteúdo e do ensino e também do conhecimento do conteúdo e do currículo. Das evidências de ampliação/mobilização de conhecimento profissional à luz do modelo de Mishra e Koehler (2006), entendemos que grande partedas ampliações/mobilizações foram referentes ao conhecimento tecnológico do conteúdo havendo também ampliação/mobilização do conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo (TPACK). (iv) Aspectosligadosàsações das formadoras Intencionalidade das formadoras de provocar vivências de atividades envolvendo recursos para o ensino durante o processo formativo. 243 MarinêsYolePoloni No caso da presente pesquisa, ao longo das sessões, houve sempre a intenção de proporcionar a vivência de atividades envolvendo recursos variados que levassem os Professores a discutirem tanto o objeto de estudo, quanto suas práticas de sala de aula.Entretanto nem todas as atividades promoveram a mesma mobilização de conhecimentos em todos os Professores, e nem todos eles reagiram da mesma forma frente aos diferentes recursos que estavam sendo utilizados. As atividadesforam analisadas, sessão a sessão, de forma que outras novas fossem criadas e as já previstas adaptadas dando aos Professores a oportunidade de um novo contato com o objeto de estudo e com outros recursos. Intencionalidade das formadoras quanto àproblematização, vinculação com o currículo e com a prática docente. Nesta pesquisa, as formadoras tiveram, durante a elaboração das atividades, a constante preocupação em problematizar tanto as atividades vivenciadas pelos sujeitos, quanto as perguntas das ―Folhas Diário de Bordo‖. Tais problematizações visavam dar o start às discussões que promoveriam a mobilização/ampliação de conhecimento profissional docente. As problematizações intencionais estavam vinculadas ao (i) conteúdo de Trigonometria, ao (ii) currículo de Trigonometria no Ensino Médio e (iii) às práticas de sala de aula. Durante as discussões e reflexões, a atenção das formadoras estava voltada a estes três itens a fim de que elas pudessem incentivar e levar os Professores a refletirem a seu respeito. Mediação das formadoras A tomada de consciência tanto sobre a forma como se dá a aprendizagem dos conceitos matemáticos,quanto das próprias práticas do professor, está intimamente ligada àdiscussão e reflexão que o professor faz sobre esses tópicos. Dessa forma, a mediação das formadoras foi fundamental para as discussões e tomada de consciência dos Professores, sujeitos de pesquisa. Num curso de formação continuada, existe um distanciamento das situações de sala de aula, fato este que por um lado pode desinteressar o 244 MarinêsYolePoloni professor por apresentar situações fora da sua realidade, e, por outro lado, pode favoreceras reflexões e discussões entre os professoressobre as situações propostas e sua aplicabilidade no cotidiano escola. Essas discussões eclodem a partir da intencionalidade do formador emprovocá-las por meio de textos, atividades previamente escolhidas, problematizações sugeridas questionamentos diretos e observações. A escolha das atividades, dos questionamentos e a observação dos professores cabe ao formador etais escolhas são fundamentais para promover um tipo de discussão a qual impulsione a mobilização/ampliação de conhecimentos por parte dos professores. Durante todas as sessões, verificamos a importância dos questionamentos das formadoras para que tais discussões surgissem. Apesar da formação docente sobre a qual investigamosterse estendido ao longo de um semestre letivo, não foi possível discutir todos os conceitos trigonométricos previstos no design inicial, entretanto, durante tal semestre, entendemos que os Professores participantes do curso ―Tópicos de Trigonometria‖ampliaram o conhecimento profissional nos seguintes aspectos: (i) no aspecto pedagógico e (ii) no aspecto de conhecimento de conteúdo. No aspecto pedagógico, podemos dizer que os Professores vivenciaram e analisaram atividades, cujo conteúdo era algum dos tópicos de Trigonometria abordados durante a formação com uso de recursos diversos, além de criarem atividades similares para aplicação em sala de aula. No aspecto de conhecimento do conteúdo, podemos dizer que os Professores ressignificaram elementos tanto da Trigonometria quanto da Geometria Plana e construções geométricas. Em termos de formação, entendemos que seria interessante propor um momento para planejamento de atividades, pelos Professores, e a aplicação das mesmas em sala de aula para posterior discussão com os colegas. Este tipo de atividade, com posterior aplicação em sala de aula, não foi possível na formação empreendida. 245 MarinêsYolePoloni (v) Aspectos relativos aos recursos utilizados durante a formação Antes de procedermos às conclusões desta pesquisa, a respeito do uso de cada recurso em separado, vale ressaltar que, apesar de ser da vontade dos Professores aprenderem “novas maneiras de ensinar Trigonometria”, a mudança em relação às antigas práticas é um processo que envolve a emoção dos Professores que têm que lidar com a incerteza do que acontecerá durante a sua aula. Importância do recurso História da Matemática. A leitura e discussão dos textos relativos à História da Matemática e a imediata aplicação em atividades analógicasoudigitaispromoveram práticas reflexões a com uso respeito de do tecnologias ensino de Trigonometria e das práticas dos Professores, sujeitos de pesquisa.Dessa forma, entendemos que a articulação entre teoria e prática pode auxiliar na reflexão a respeito datransformação das práticas e no refino dos saberes do conteúdo específico dos Professores. Neste estudo, durante as sessões que fizeram uso do recurso à História da Matemática, pôde ser constatado um ciclo de execução de atividades, reflexão e depuração de conceitos abordados e de metodologias empregadasno qual as potencialidades I(a História como uma fonte de motivação para o ensino e aprendizagem da Matemática.),III (a História como uma fonte de métodos para o ensino e aprendizagem da Matemática) e XI (a História como um instrumento que pode promover a aprendizagem significativa e compreensiva da Matemática), de Miguel (1997) puderam ser observadas. Durante as sessões que envolveram o recurso à História da Matemática, também foi proposta uma atividade a qual envolvia a análise do conceito de radiano presente em alguns livros didáticos adotados em São Paulo. Constatamos, por essa análise, feita pelos Professores, que, para eles, o livro didático é um recurso fundamental no desenvolvimento de suas aulas. Dessa forma, se o livro didático reforça a prática de aulas teóricas com treino para a resolução de certos tipos de exercícios e, sendo ele o principal instrumento de direcionamento de professores, pode tornar-se um limitador do trabalho do 246 MarinêsYolePoloni docente. O livro didático, com as características acima citadas, pode dificultar mudanças nas práticas pedagógicas tradicionalistas, nas quais a finalidade do ensino da Matemática se constitui em desenvolver habilidades e atitudes manipulativas, capacitando o aluno para a resolução de exercícios ou de problemas-padrão. Nesta pesquisa, o recurso à história da matemática desencadeou discussões que levaram à ampliação do (i) conhecimento específico em relação à definição de radiano, (ii) de novas estratégias para o ensino de radiano e (iii) novas estratégias para o ensino dos conceitos de arco, corda, diâmetro e raio de uma circunferência. Apesar de ter provocado ampliação de conhecimento profissional, a forma das atividades, desta pesquisa, que envolviam a leitura de textos foi pouco motivadora para alguns professores. Vale lembrar que a formação teve encontros quinzenais presenciais e mostrou-se muito vulnerável aos percalços normais de um semestre letivo. Assim sendo, não foi possível desenvolver um número maior de atividades que utilizassem o recurso Historia da Matemática. Desta forma, apontamos, para o futuro, uma formação com maior ênfase em atividades que explorem esse recurso e suas potencialidades para o ensino. Importância do recurso Jogos. Podemos caracterizar os três jogos de regras utilizados na formação como instrumentos lúdicos que apresentaram aspectos favoráveis à constituição, por parte dosProfessores, de novas estratégias para o ensino. Assim sendo, contribuíram para a ampliação do conhecimento profissional docente. Quanto aos dois jogos, Pega-Monte e Dominó de arcos e ângulos, os quais envolveram as transformações de graus para radianos e vice-versa, pudemos constatar que promoveram a ampliação (i) do conhecimento do conteúdo e do ensino; (ii) conhecimento do conteúdo e do currículo; (iii) conhecimento do conteúdo e dos alunos e o (iv) conhecimento comum do conteúdo.Pudemos também constatar que, para os Professores, sujeitos desta pesquisa, o recurso aos jogos para o ensino de tópicos de Trigonometria não era conhecido. 247 MarinêsYolePoloni Nas discussões que se sucederam à atividade de jogo, pudemos constatar uma vantagem e uma desvantagem do uso desse recurso, não descritas por Grando (2000), em sua tese de doutorado, quais sejam: (i)o uso de jogos no ensino estimula a concentração dos alunos e (ii) o não conhecimento das regras do jogo pode ser uma desvantagem na utilização desse recurso em sala de aula. Os Professores destacaram possibilidades para a aprendizagem dos alunos na confecção do jogoque será aplicado. O jogo Bingo do seno necessitou de intensa mediação das formadoras durante todo o processo. Essa necessidade de mediação é destacada por Grando (2000) comouma desvantagem do uso desse recurso, pois tira a ludicidade da atividade. Entretanto, concluímos quea mediação realizada, durante a atividade, com o uso do jogo possibilitou a ampliaçãodo conhecimento profissional docente. Por meio das discussões,as quais aconteceram durante o jogo, conceitos como período, imagem e amplitude da função foram ressignificados, evidenciando ampliação do conhecimento comum do conteúdo. Em entrevista com dois dos sujeitos de pesquisa, um ano depois de finda a formação, constatamos que ambos aplicaram jogos em suas aulas. Esse fato nos fez concluir que a aprendizagem de novos recursosdurante cursos de formação continuada só chegam à sala de aula se o professor passar por, pelo menos, três fases do raciocínio Pedagógico de Shulman (1987) quais sejam: compreensão, transformação e instrução. Nas três situações de jogo, descritas nesta pesquisa, observamos os processos de trocas entre os pares, a construção de estratégias de cálculo, e a interação social que se fez presente nos dois encontros. Os Professores trocaram ideias e atuaram colaborativamente uns com os outros, comparando e confrontando conclusões num movimento de ampliação de conhecimento profissional docente. Importância do recurso às tecnologias digitais. A partir das representações precisas obtidas com a utilização dosoftwareGeoGebra, identificamos a possibilidade de mobilização/ampliação 248 MarinêsYolePoloni de conhecimento comum do conteúdo e conhecimento especializado do conteúdo. Amovimentação possibilitada pelo software fez com que os Professores, sujeitos dessa pesquisa, concluíssem que o GeoGebrapode contribuir para que algumas das dificuldades com o ensino de Trigonometria sejam minimizadas para os alunos. Os depoimentos evidenciaram a mobilização do conhecimento do conteúdo e dos estudantes. Concluímos que houve também, pelo menos para um dos Professores, o Professor RA, a ampliação do conhecimento pedagógico tecnológico do conteúdo (TPACK). A ampliação desse conhecimento só pode ser observada quando o professor utiliza a tecnologia, sua pedagogia e o seu conhecimento do conteúdo para ensinar seus alunos. Nesta pesquisa, tivemos retorno apenas do Professor RA, quanto às aplicações em sala de aula. Entendemos que o recurso às tecnologias, assim como qualquer outro, só chega à sala de aula se o professor passar por, pelo menos,três das fases do raciocínio pedagógico de Shulman (1987), quais sejam:compreensão, transformação e instrução. Nossa pesquisa ainda possibilitou que observássemos os Professores em interação com o software e com seus pares,permitindo que chegássemos às seguintes conclusões quanto às vantagens do uso do software GeoGebra em sala de aula: (i) Permite a exploração visual das figuras construídas, o que não é possível com as figuras estáticas feitas com régua e compasso; (ii) permite que os dados sejam alterados graficamente, mantendo as características da construção e (iii) permite subsidiar a argumentação por meio do processo de arrastar as figuras pela tela do computador, fazendo os sucessivos testes como mencionou Lopes,2010; (iv) a visualização e a experimentação desempenharam papel importante nas investigações como mencionou Moreira, 2012; (v) promove aperfeiçoamento profissional do docente comoobservou Oliveira, 2010 e ainda (vi) auxilia a aprendizagem quando o recurso escolhido pelo professor for a investigação na sala de aula, por conta do dinamismo e rapidez com que o aprendiz pode chegar às conclusões. Quanto às desvantagens do uso do GeoGebra,em sala de aula, a única que foi apontada por nossa pesquisa não diz respeito ao software, mas à necessidade de laboratórios de informática bem estruturados com computadores em quantidade adequada ao número de alunos e com constante 249 MarinêsYolePoloni manutenção. Finalmente entendemos que esse modelo de formação permitiu a mobilização/ampliação de conhecimento profissional docente dos Professores, sujeitos de pesquisa, por meio das reflexões e discussões geradas pelas atividades, elaboradas com o intuito de experimentação de recursos diversos para a aprendizagem. Tais aspectos da formação não aconteceram rapidamente, mas no decorrer de um semestre letivo. Para que as evidências de ampliação de conhecimento profissional docente aparecessem, foi necessário desenhar atividadesas quais impulsionassem as discussões entre os Professores. Tais discussões eram mediadas por nós, formadoras, que, por meio dos diversos recursos e das reflexões feitas pelos sujeitos, preparávamos novas atividadesa fim de ajudá-los nesse processo de mobilização/ampliação de conhecimento profissional. Os três recursos para o ensino de Matemática,apontados pelos PCN (1998), quais sejam: história da Matemática, uso de jogos e uso de tecnologias, foram capazes de provocar discussões as quais fizeram com que os professores mobilizassem/ampliassem conhecimentos profissionais. Durante as atividades com uso do GeoGebra, surgiu, a demanda, pelos Professores, de discutir a investigação em sala de aula. Isso nos fez, como formadoras, elaborar atividades que pudessem, ao longo das discussões, levá-los a refletir sobre as investigações durante as aulas de Matemática. Os elementos destacados até o momento são indícios de que o conhecimento profissional docente, em todas as suas vertentes, requer um olhar atento.Se desejamos um ensino de Trigonometria no qual os alunos compreendam os conceitos que estão sendo trabalhados, devemos olhar atentamente para a formação continuada dos professores nessa temática. Apesar da formação docente sobre a qual investigamos terse estendido ao longo de um semestre letivo, não foi possível discutir todos os conceitos de Trigonometria previstos no design inicial, entretanto, durante este semestre, entendemos que os Professores participantes do curso ―Tópicos de Trigonometria‖ ampliaram conhecimentos profissionais nos seguintes aspectos: (i) conhecimento comum do conteúdo; (ii) conhecimento específico do conteúdo; (iii) conhecimento do conteúdo e dos estudantes; 250 MarinêsYolePoloni (iv) conhecimento do conteúdo e do ensino; (v) conhecimento do conteúdo e do currículo; (vi) conhecimento tecnológico do conteúdo; (vii) conhecimento tecnológico pedagógico do conteúdo. Esses foram os conhecimentos os quais observamos ampliarem-se durante a formação, entretanto isso não quer dizer que todos os sujeitos de pesquisa ampliaram todos esses conhecimentos e nem que estes tiveram o mesmo impacto em todos os Professores. Porém, podemos garantir que os sujeitos vivenciaram os recursos para o ensino de Matemática, nos tópicos de Trigonometria escolhidos por nós, e tal vivência os fez refletir tanto a respeito das suas práticas de sala de aula quanto a respeito do próprio conteúdo - no sentido de aprender e de descompactar para ensinar. Os conhecimentos citados acima foram mobilizados/ampliados pelos Professores, sujeitos de pesquisa,como foi descrito no capítulo de análise. Em termos de formação, entendemos serfundamental que atividades tivessem sido planejadas pelos Professores e aplicadas em sala de aula para posterior retorno às sessões de reflexão. Desta forma poder-se-ia ter uma visão mais abrangente dos conhecimentos profissionais ampliados pelos sujeitos de pesquisa também quando em interação com seus alunos. Por outro lado, entendemos que este trabalho trouxe novas perspectivas pedagógicas relativas às possíveis abordagens de tópicos de Trigonometria. Consideramos uma contribuição desta pesquisa,evidenciar que os recursos didáticos utilizados para o ensino de Matemática citados nos PCN (1998) são pertinentes para o ensino de conteúdos do Ensino Médio.Além disso, evidenciar que a variedade de recursos para o ensino de Matemática, numa formação continuada, pode estimular o raciocínio pedagógico do professor levando-o a aplicar seus novos conhecimentos profissionais, em sala de aula, também é uma contribuição deste estudo. . 251 MarinêsYolePoloni Referências ADLER, J.: Conceptualising resources as a theme for teacher Education. Journal for MathematicsTeacherEducation, v.3, n. 3, p. 205-24. 2000 ALMEIDA, M. E. B.: O Computador na Escola: Contextualizando a Formação de Professores Para a Mudança, 2000. 257p. Tese (Doutorado em Educação: Currículo). Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2000. AMADO,J.: Manual de Investigação Qualitativa: Coimbra Imprensa da Universidade de Coimbra – Portugal, 2013. 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Situação funcional: Escola onde leciona: __________________________________________________ Níveis de Ensino que leciona: ( ) E.F – I ( ) E.F – II ( ) E.M 03. Formação Acadêmica: Graduação: Sim ( ) Não ( ) Curso: _____________________________________________________________ Participou de cursos após sua graduação: Sim ( ) Não ( ) Quais: 04. Em relação ao computador, você utiliza: ( ) Não uso. ( ) Até uma vez por semana. ( ) Raramente. ( ) Frequentemente. 260 MarinêsYolePoloni 05. Ações que utiliza o computador: ( ) Internet. ( ) Editor de texto. ( ) Planilha eletrônicas. ( ) Softwares educacionais. 06. Há quanto tempo você atua como professor? 07. O conteúdo de trigonometria apresenta alguma dificuldade de compreensão para os alunos? Quais? 08. Você já utilizou algum software no ensino de trigonometria? 09. Na graduação, teve contato com algum software educacional? Sim ( ) Não ( ) Quais: PARTE 2 01. Como você explicaria, em suas aulas, a necessidade de se definir as razões trigonométricas no triângulo retângulo? 02. Como podemos relacionar o seno e o cosseno de um ângulo interno no triângulo retângulo? 03. Num curso de trigonometria para o Ensino Médio o que você considera fundamental ensinar? 04. Como você explicaria, em suas aulas, os conceitos de ângulo e de arco trigonométrico? 05. Qual sua expectativa em relação às nossas próximas sessões? 261 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 2 Um pouco da História da Trigonometria A palavra trigonometria trata do estudo das relações entre os lados e os ângulos de um triângulo: tri - três gono - ângulo metrien – medida A origem da trigonometria é incerta. O seu desenvolvimento deu-se principalmente devido aos problemas gerados pela Astronomia e Navegações, por volta do século IV ou V a.C., com os egípcios e babilônios. Não se sabe ao certo se o conceito da medida de ângulo surgiu com os gregos ou se eles, por contato com a civilização babilônica, adotaram as suas frações sexagesimais. Os gregos fizeram um estudo sistemático das relações entre arcos numa circunferência e os comprimentos das suas cordas. Já na antiguidade, por meio de observações elementares, os astrônomos sentiam necessidade de desenvolver métodos elaborados de medição. Pois frequentemente os problemas astronômicos requerem que certas partes de figuras geométricas imaginárias sejam deduzidas de outras, já conhecidas. Em geral isso faz-se mediante o estudo das relações entre os ângulos de um triângulo; ou seja, a trigonometria. A "Trigonometria" era baseada no estudo da relação entre um arco arbitrário e a sua corda. Os conceitos de seno e cosseno foram originados pelos problemas relativos à Astronomia, enquanto que o conceito de tangente, ao que parece, surgiu da necessidade de calcular alturas e distâncias. Como medir uma altura inacessível? O nome seno vem do latim sinus que significa seio, volta, curva, cavidade. Muitas pessoas acreditam que este nome deve-se ao fato de o gráfico da função correspondente ser bastante sinuoso. A palavra cosseno surgiu somente no século XVII, como sendo o seno de um ângulo complementar. A função tangente era a antiga função sombra, que tinha ideias associadas a sombras projetadas por uma vara colocada na horizontal. A variação na elevação do Sol causava uma variação no ângulo que os raios solares formavam com a vara e, portanto modificava o tamanho da sombra. 262 MarinêsYolePoloni Assim, a tangente e a cotangente vieram por um caminho diferente daquele das cordas que geraram o seno. Foram conceitos desenvolvidos juntos e não foram primeiramente associados a ângulos, sendo importantes para calcular o comprimento da sombra que é produzida por um objeto. O comprimento das sombras foi também de importância no relógio de sol. Tales usou os comprimentos das sombras para calcular as alturas das pirâmides através da semelhança de triângulos. Por volta de 250 a.C, Aristarco de Samos, propôs o revolucionário modelo heliocêntrico para o nosso universo: a Terra gira diariamente em torno do seu eixo e anualmente em torno do Sol. Além de ter suposto o Sol como centro do sistema planetário, ele calculou a distância Terra-Sol em função da distância Terra-Lua. Por volta de 200 a.C, Eratóstenes calculou de uma maneira engenhosa o raio da Terra a partir da simples observação de que na cidade de Assuan situada no hemisfério Norte a uma o latitude de 23 , no dia 21 de junho, ao meio dia, os raios do Sol incidiam perpendicularmente sobre esta cidade. O astrônomo Hiparco de Nicéia, por volta de 180 a 125 a.C., ganhou o direito de ser chamado "o pai da Trigonometria" pois, na segunda metade do século II a.C., ―construiu o que foi presumivelmente a primeira tabela trigonométrica com valores das cordas de uma série de ângulos de 0° a 180°,em cuja montagem utilizou interpolação linear. Resolveu então associar a cada corda de um arco o ângulo central correspondente, o que representou um grande avanço na Astronomia‖ (Lobo da Costa, 1997). Hiparco foi uma figura de transição entre a astronomia babilônica e a obra de Ptolomeu. A "Trigonometria" era então baseada no estudo da relação entre um arco arbitrário e sua corda. Hiparco escreve a respeito do cálculo de comprimentos das cordas. ―Ptolomeu construiu uma tabela de cordas dos arcos de 10até 1800de meio em meio grau nos capítulos 10 e 11 do seu livro I. Faremos a construção da tabela utilizando o seno no lugar da corda‖(Bongiovani, 2009). A relação entre o seno de um ângulo α e a corda subentendida por esse ângulo numa circunferência de raio 60 é crd 120.sen 2 . Se AB é a corda relativa a então temos: 263 MarinêsYolePoloni sen 2 AM 60 AB 2 60 AB 120 Atividade:Construir uma pequena tabela de senos de alguns ângulos utilizando o método de Hiparco. Material: Barbante, papel, tesoura, régua, tranferidor e calculadora. Referências: Bongiovanni V. :A construção de uma tabela trigonométrica ;Unión- Número 18, páginas 81 – 92 ISSN: 1815-0640 Junio de 2009 Lobo da Costa N. M. :Funções seno e cosseno: uma sequência de ensino a partir dos contextos do “mundo experimental” e do computador ;Dissertação de Mestrado – PUC – SP - 174 p. - São Paulo, 1997 Um pouco da História do Radiano Ângulos Um estudo do desenvolvimento da trigonometria ficaria incompleto caso não analisasse a evolução das concepções, definições e medidas angulares. Não sabemos exatamente quando e onde o conceito de ângulo emergiu pela primeira vez. Segundo Kline (1953), pode ter surgido em tempos muito remotos, quando o homem observou a figura formada pelo braço, o antebraço e o cotovelo ou então pela perna, coxa e joelho. Apoiando-se nesta visão, ele cita o uso das palavras “braço” de um ângulo, em inglês, e “perna” de um ângulo, em alemão. O conceito de ângulo foi usado pelos babilônios para resolver problemas práticos e pelos egípcios para as mensurações das pirâmides e de suas fazendas, constantemente inundadas pelo Nilo. Foi, porém, na civilização grega, quando o conceito de ângulo já estava arraigado não só no plano, mas também em sólidos e em superfícies curvas, que surgiram as primeiras tentativas de defini-lo. (Lobo da Costa, 1997) Definições de ângulo 264 MarinêsYolePoloni A maioria das antigas definições gregas tentava abranger todos os tipos de ângulo. Em ―Os Treze Livros dos Elementos de Euclides‖, de Heath (1956) aparecem várias definições para ângulos. Mencionaremos, aqui, as mais avançadas e amplamente aceitas, que foram as de Euclides (aproximadamente 300 a.C.). “Um ângulo plano é a inclinação de uma em relação à outra de duas linhas no plano que se encontram e que não estão numa mesma reta”. “Quando as linhas contendo o ângulo estão em linha reta, ele é chamado retilíneo” (pág.176 - definições 8 e 9). A frase ―estão em linha reta‖ modernamente é estranha, pois a definição se refere tanto a ângulos formados por curvas como por linhas retas.O nosso ângulo plano era na época chamado de ângulo retilíneo. Analisando a evolução do conceito e das definições de ângulo, notamos que é citado, com frequência, na literatura (Freudenthal, 1976; Heath, 1956; Close, 1982) que não há uma definição universalmente aceita para ângulo, mas que existem diversas definições em uso. Em 1893 o alemão Schottenas classificou em três categorias, representando as visões de ângulo como : 1) A DIFERENÇA DE DIREÇÕES ENTRE DUAS LINHAS RETAS. 2) A ROTAÇÃO NECESSÁRIA PARA TRAZER UM DE SEUS LADOS DESDE SUA POSIÇÃO INICIAL, ATÉ O OUTRO LADO, PERMANECENDO NO MESMO PLANO. 3) A PORÇÃO DO PLANO ENTRE DUAS SEMI-RETAS COM ORIGEM EM UM PONTO. Também podemos classificá-las como estáticas ou dinâmicas, sendo os grupos 1 e 3 o das definições estáticas e, o grupo 2, as dinâmicas . A definição de Euclides encontra-se no grupo 1. Exemplo típico de abordagem estática, não incluiu nem o ângulo nulo e nem o de 180º. As transformações geométricas são um exemplo de abordagem dinâmica. Nelas, as isometrias são um conceito central e permitem comparações de ângulos. Outra forma de classificação pode ser como definições antigas ou modernas. Sob este ponto de vista, o grupo 1 é o das antigas e os grupos 2 e 3 das modernas. O grupo 2 da classificação das definições baseia-se na ideia de rotação de uma linhareta ou semi-reta em um plano, em torno de um ponto. Pode ser um conveniente método de introdução de ângulo. Porém, por ela se introduz primeiro a noção de ângulo e só depois a de ângulos de medidas iguais, já que não inclui concepções métricas. O grupo 3 de definições não corresponde inteiramente à concepção atual de ângulo, podendo ser hoje o setor angular. Tal problema, no entanto, pode ser minimizado considerando um ângulo como “junção de duas semi-retas com origem no vértice e incluídos no setor angular” (HEATH, 1956, pág. 178 e 179, apud Lobo da Costa, 1997). Unidades de medidas de ângulos As unidades de medida mais comuns para medir ângulos são o grau e o radiano. Os povos babilônicos dividiram a circunferência em 360 partes dando a cada uma delas o nome de grau. Segundo Lobo da Costa, muitas vezes o grau é a única unidade de medida introduzida nas escolas fundamentais. Existe também a unidade de medida grado ondea circunferência é dividida em 400 partes. ―O radiano, em sua origem, contrasta com o grau. Ele surgiu num trabalho do físico Thomson em 1873. Ele e o matemático Thomas Muir acharam necessário uma nova unidade angular, e escolheram o nome radian, que é uma combinação de radial angle. O radiano foi adotado na busca de simplificação de certas fórmulas matemáticas, como derivadas e integrais de funções trigonométricas e físicas, como as expressões para velocidade e aceleração em movimentos curvilíneos.‖ (Lobo da Costa p.30) Referência: 265 MarinêsYolePoloni Lobo da Costa. N. M: Funções seno e cosseno: uma sequência de ensino a partir dos contextos do mundo experimental e do computador – Dissertação de Mestrado – PUC-SP – São Paulo, 1997. Alguns livros didáticos utilizados na cidade de São Paulo Livro A Livro B 266 MarinêsYolePoloni Livro C 267 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 3 Atividade Radiano 1) Com o compasso, construa uma circunferência de raio qualquer. 2) Com a mesma abertura do compasso, divida a circunferência em partes congruentes. 3) Quantas partes serão obtidas? 4) Corte vários pedaços de barbante com a mesma medida do raio da circunferência que você traçou. 5) Quantos pedaços de barbante ―cabem‖ na circunferência? 6) O radiano é o barbante ou o arco que foi traçado por você com o compasso? APÊNDICE 4 Diário de Bordo 1 Observe este diálogo muito comum nas salas de aula. Professor: O comprimento de uma circunferência é dado por 2 r . Sabemostambém que uma volta completa equivale a 360o. Se o raio da circunferência vale 1, temos: 360o 2 .1 rad 2 rad rad 180o 360o Aluno:Mas como assim? O não é mais 3,14? É o mesmo ? Que é esse, professor? 1) Como você agiria nesta situação a fim de esclarecer o aluno? 2) Qual a sua opinião a respeito da aprendizagem do conceito de radiano pelo aluno analisando a abordagem feita pelos livros didáticos? 3) Qual a importância de se discutir, durante as aulas, a unidade de medida radiano para a aprendizagem dos alunos? 268 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 5 OBSERVATÓRIO DA EDUCAÇÃO Significado de O objetivo desta atividade é relembrar alguns comandos do GeoGebra e retomar o conceito do valor de . Arquivo Pronto para utilizar em Sala de Aula Passo. 1. 2. Comando No menu exibir: exibir eixos e exibir janela algébrica. Selecionar o ícone controle deslizante Ação. Na tela, aparecerão os eixos e a janela algébrica. Colocar o mínimo de 0 e o máximo de 5 3. Selecionar o ícone Círculo dado o centro e o raio 4. Selecionar o ícone Intersecção de dois objetos 5. Selecionar o ícone Segmento formado por dois pontos 6. Com o botão direito do mouse dar um click no raio e selecionar propriedades Selecionar o ícone distância, comprimento ou perímetro Em propriedades, alterar espessura da linha e cor. Selecionar o ícone Inserir texto Escrever ―raio = ― e clicar na letra referente ao raio em ―objetos‖ 7. 8. Comando Use como centro de sua circunferência o ponto (0,0) Na janela raio, colocar a letra a (referente ao controle deslizante) Encontrar a intersecção entre a circunferência e o eixo das abscissas. Serão marcados os pontos B e C Marcar o raio AC e o diâmetro CB Medir o comprimento da circunferência 269 MarinêsYolePoloni 9. Selecionar o ícone Inserir texto 10. Formatar os dois últimos textos da mesma cor dos segmentos do passo 6 Selecionar o ícone Inserir texto 11. Escrever ―diâmetro = ― e clicar na letra referente ao diâmetro em ―objetos‖ Clicar em fórmula La Tex, raízes e frações. Colocar o cursor no numerador e clicar no valor do perímetro que está na janela algébrica. Colocar o cursor no denominador e clicar na letra referente ao diâmetro nos ―objetos‖ Dentro dos parênteses, digitar ―perímetroc‖ como aparece na janela algébrica. Clicar a barra de divisão e a letra referente ao diâmetro que está na janela algébrica. Completar a fórmula colocando o― = ‖ e a letra que representa o que está nos objetos 12. Na caixa de entrada digitar ( ) que ficarão em vermelho 13. Dar um duplo click sobre o texto que exibe o quociente entre o perímetro e o diâmetro. 14. Caixa para exibir / Esconder objetos Escrever raio no espaço reservado à legenda e, com o mouse, .clicar sobre o segmento raio. 15. Caixa para exibir / Esconder objetos Fazer o mesmo com a circunferência. APÊNDICE 6 Diário de Bordo 2 Segundo os PCN, os jogos são um importante recurso para o ensino da Matemática, entretanto poucos são os professores que fazem uso dessa estratégia no ensino da Trigonometria. Você, neste encontro, vivenciou dois jogos que podem ser facilmente trabalhados com os alunos em sala de aula. Como você acha que seus alunos reagiriam pedagogicamente frente a eles? Com relação à atividade que constata que o número é o quociente entre o comprimento da circunferência e a medida de seu diâmetro, como você imagina que será a aprendizagem de seu aluno? As diferentes atividades trabalhadas no encontro de hoje podem fazer com que o aluno contextualize o ensino da Trigonometria? 270 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 7 Prezado Professor, O questionário abaixo tem por objetivo obter elementos para subsidiar a elaboração de uma sequência didática sobre trigonometria para o nosso grupo. Os sujeitos terão sua identidade preservada, não sendo identificados. Os dados servirão para a pesquisa de doutorado de MarinêsYolePoloni. Obrigada Nome:__________________________________________________________ QUESTIONÁRIO II 1. Como você explicaria, em suas aulas, os arcos notáveis (30°, 45° e 60°) e os seus respectivos valores de seno e cosseno? 2. Como podemos relacionar os valores de seno e o cosseno desses arcos com os valores de seno e cosseno de 120°, 135°, 330°, 300° e 240° por exemplo? 3. A situação descrita a seguir é real. Imagine-se nela e tente dar uma resposta melhor que a do professor em questão, uma vez que este não conseguiu convencer seu aluno. Aluno: - Tá, professor... tem que decorar essa tabela aí, né? (tabela de senos e cossenos de 30°,45°e 60°) Professor: - Tem sim, mas a musiquinha ajuda a decorar, não é? Aluno: - É e também tem o seno de 60° que é igual ao cosseno de 30°. Por que ? Professor: - Porque foi calculado e deu isso. Aluno: - Ah.... Tá, né? 4. O Caderno do Professor (2009) destinado ao 2º ano do Ensino Médio trabalha com os ângulos em graus e apresenta um gráfico de seno de x da seguinte forma: Como você avalia essa apresentação na qual os valores representados no eixo x estão em graus? 5. Qual sua expectativa em relação às nossas próximas sessões? 271 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 8 OBSERVATÓRIO DA EDUCAÇÃO O objetivo desta atividade é localizar os arcos notáveis e seus côngruos num círculo reutilizando os conceitos da atividade feita no papel. Arquivo Pronto para utilizar em Sala de Aula Passo. 1. Comando Selecionar o ícone Círculo dado o centro e o raio 2. Círculo dado o centro e o raio. Ação. Use como centro de sua circunferência o ponto (0,0) Na janela raio, colocar um valor acima de 3 para que o circulo não fique tão pequeno. Dividir o círculo em 6 partes congruentes. 3. Selecionar o ícone Ponto de intersecção Marcar os pontos de intersecção entre os círculos. 4. Ícone exibir e esconder objetos Apagar os círculos auxiliares. 5. Selecionar o ícone Inserir texto Clicar em fórmula La Tex,frações escrevendo Pi/3 6. 7. Comando Fazer o mesmo com os arcos côngruos. Selecionar o ícone bissetriz 8. 9. Selecionar ponto sobre objeto 10. Habilitar o rastro 11. . Encontrar a bissetriz de Pi/3 Fazer o mesmo para encontrar os arcos côngruos a Pi/4 Marcar um ponto que deve percorrer o círculo todo começando do arco 0°. Com o botão direito, clicar sobre o ponto do passo 9 e clicar em habilitar rastro Movimentar o ponto. 272 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 9 Diário de Bordo 3 1) Observe o ciclo trigonométrico e as simetrias que foram formadas. Como você poderia provar a congruência dos triângulos para seus alunos? 2) Na sua opinião, qual o impacto dessas demonstração na aprendizagem dos alunos? 3) A visualização, por meio do GeoGebra, do seno e do cosseno de arcos simétricos no ciclo trigonométrico pode fazer com que o aluno compreenda de forma não decorada que sen 30° = sen 150°, por exemplo? APÊNDICE 10 OBSERVATÓRIO DA EDUCAÇÃO O objetivo desta atividade é visualizar o seno e o cosseno bem como as simetrias que acontecem no ciclo trigonométrico.. Arquivo Pronto para utilizar em Sala de Aula 273 MarinêsYolePoloni Passo. 1 2 Comando Selecionar o ícone circunferência dado centro e raio. Selecionar o ícone intersecção de dois objetos. Ação. Clicar no ponto ( 0, 0) e colocar o raio igual a 1. Criar ponto de intersecção entre os dois eixos. 3 Selecionar o ícone ponto Clicar em ponto num objeto e colocar um ponto B na circunferência. 4 Selecionar o ícone retas paralelas ou perpendiculares Traçar reta paralela ao eixo x que passe pelo ponto B e reta paralela ao eixo y que passe pelo ponto B. 5 Selecionar o ícone segmento por dois pontos . Traçar o triângulo retângulo (marque as intersecções necessárias antes). 6 Selecionar o exibir esconder. Esconder as retas e deixar apenas os segmentos. 7 Selecionar o ícone medir Medir os segmentos seno e cosseno e o ângulo. 8 Selecione o botão direito do mouse Clique em propriedades e mude cor e espessura. Fazer o mesmo para o cosseno 9 Comando Arquivo Pronto para utilizar em Sala de Aula Passo. 1. 2. Comando Selecionar o ícone Simetria (reflexão em relação a uma reta) Ação. Faça a simetria do triângulo nos 4 quadrantes. Selecionar o ícone arco. Marque o arco do primeiro quadrante e mude sua cor e espessura. Comando 274 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 11 OBSERVATÓRIO DA EDUCAÇÃO O objetivo desta atividade é visualizar a função seno no intervalo [ 0 , 2 ]. Arquivo Pronto para utilizar em Sala de Aula Passo. 1. Comando Digitar a fórmula da circunferência de centro (0, 0) e raio 1 na caixa de entrada. Ação. 2 2 c: x + y = 1 2. Selecionar o ícone intersecção de dois objetos. 3. Selecionar o ícone ponto sobre o objeto Colocar um ponto sobre a circunferência. 4. Botão direito sobre o ponto marcado na circunferência. Selecionar o ícone segmento por dois pontos . Propriedades, básico, rótulo, Nome e valor. 6. Selecionar o ícone intersecção de dois objetos.. Criar a intersecção da circunferência com o eixo x. (C. D) 7. Selecionar o ícone ângulo. Marcar o ângulo CÂB 8. Na caixa de entrada criar um ponto E( x, y). Digitar E: (0 , y(B)). 9. Selecionar o ícone inserir texto. 5. 10. 11. Na caixa de entrada 12. Clicar no ponto B da circunferência com o botão direito do mouse. Comando Criar ponto de intersecção entre os dois eixos. Ele receberá o nome A. Criar o segmento AB Clicar sobre o ponto B. Fórmula látex sen , símbolo básico, =objeto Clicar na caixinha e arrumar para sin( Aparecerá sen\alpha= (do objeto) Digitar o ponto da função seno:G:( Obs: os não devem ser digitados e sim clicados no ícone que fica à direita da caixa de texto. Animar 275 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 12 Diário de Bordo 4 1) No encontro de hoje, você construiu a atividade abaixo: Analise esta construção tendo por base as possibilidades de aprendizagem dos alunos. 2) Na sua opinião como professor, qual a relação que os alunos fazem entre o sen e o seno de seu suplemento E entre o cos e o cosseno de seu suplemento 3) Na sua opinião como professor, qual a relação que os alunos fazem entre o sen e o sen E entre o cos e o cos 276 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 13 Disponível em http://www.educ.fc.ul.pt/docentes/jponte/docs-pt/03-Ponte(Profmat).pdf Investigar, ensinar e aprender87 João Pedro Mendes da Ponte Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa Tradicionalmente, ensino e investigação são actividades distintas. O que o ―investigador‖ descobre ou inventa, o professor, noutro tempo e noutro contexto, ensina aos seus alunos. Esta separação entre investigar e ensinar tem vindo a ser questionada, do mesmo modo que se tem vindo a pôr em causa a existência de uma separação incontornável entre investigar e aprender. Afinal, quem investiga está a procurar aprender e quem aprende pode ter muito interesse em investigar. Deste modo, parece pertinente revisitar os conceitos de investigar, ensinar e aprender e analisar o modo como se podem interligar no processo de ensino-aprendizagem da Matemática e na actividade profissional do professor desta disciplina. É o que procurarei fazer, tendo por base exemplos de actividades e projectos da educação matemática portuguesa. 1. Investigar, ensinar e aprender Existem muitas perspectivas sobre o que é investigar. Tal como acontece com muitas outras palavras, ―investigar‖ pode assumir múltiplos significados. Na sociedade moderna, constituíram-se poderosas comunidades académicas em muitas áreas do saber, que reivindicam para si um estatuto especial e de algum modo se apropriaram deste termo. Geraram-se então diversos mitos: Investigar é uma actividade transcendente, que envolve o uso de metodologias sofisticadas, requerendo recursos especiais e uma longa preparação prévia. Investigar é uma actividade reservada a um grupo especial de pessoas, os ―investigadores profissionais‖. Ensinar e investigar são duas actividades contraditórias, que não se conseguem fazer em simultâneo sem comprometer a qualidade de uma ou outra. Existe aquilo que podemos chamar a ―grande investigação‖, que se realiza nas universidades, empresas e laboratórios do Estado e que tem uma certa função social. No entanto, parece-me altamente redutor afirmar que, pelo simples facto dessa investigação existir, ser legítima e ser mais ou menos útil, mais nenhuma investigação pode existir. Na minha perspectiva, ―investigar‖ não é mais do que procurar conhecer, procurar compreender, procurar encontrar soluções para os problemas com nos deparamos. Trata-se de uma capacidade de primeira importância para todos os cidadãos e que deveria permear todo o trabalho da escola, tanto dos professores como dos alunos. Não vejo como necessariamente contraditórias as actividades de investigar e ensinar. Eu próprio tenho retirado muitos benefícios para a minha actividade de investigação do contacto com os meus alunos, pelo desafio que eles colocam à organização das ideias e pelas perguntas pertinentes que obrigam muitas vezes a repensar os problemas. De modo semelhante, penso que a minha actividade como docente tem beneficiado fortemente do que tenho aprendido como investigador. Aliás, existem exemplos clássicos na história da ciência de influências mútuas entre os papéis de professor e investigador. Um deles, por exemplo, diz respeito a Lobachevisky. Foi o seu trabalho como professor de Geometria que o levou a olhar de modo mais atento para o V Postulado de Euclides e a procurar formas sugestivas de o explicar aos seus alunos. Esse postulado desde há muito incomodava os matemáticos, por diversas razões, e muitos deles interrogavam-se se não seria possível deduzi-lo dos restantes. Foi também isso que tentou fazer Lobachevisky e, quando se convenceu da impossibilidade dessa dedução, resolveu experimentar as consequências de assumir um postulado alternativo, concluindo pela possibilidade da existência de Geometrias não euclideanas. Algo de semelhante aconteceu com o químico Mendeliev, que teve a ideia da construir uma tabela para melhor explicar as propriedades dos elementos então conhecidos aos seus alunos. A tabela periódica viria a ser um dos pilares fundamentais da Química moderna, levando à descoberta de novos elementos e novas propriedades e sugerindo muitas pistas para a compreensão da estrutura da matéria. Do mesmo modo, existem muitos significados para o termo ―aprender‖ e muitas visões sobre como se aprende. Na visão dos saudosistas da escola do passado, aprender é sobretudo adquirir conhecimentos, quer factuais – sobre os rios, as linhas de caminho de ferro, os reis e as batalhas, as regras gramaticais, etc., – quer processuais – por exemplo, respeitantes ao cálculo numérico e algébrico. Para outros, a 87 Actas do ProfMat 2003 (CD-ROM, pp. 25-39). Lisboa: APM. 277 MarinêsYolePoloni aprendizagem é um fenómeno natural, que acontece constantemente no nosso dia-a-dia, uma vez que todos aprendemos a falar, todos aprendemos as regras básicas do comportamento social, etc. E por aí fora, não faltam as visões redutoras, que salientam um ou outro aspecto desse processo multifacetado e complexo que é aprender, apresentando uma perspectiva parcial e limitada. Para mim, o que está em causa na aprendizagem escolar da Matemática, é o desenvolvimento integrado e harmonioso de um conjunto de competências e capacidades, que envolvem conhecimento de factos específicos, domínio de processos, mas também capacidade de raciocínio e de usar esses conhecimentos e processos em situações concretas, resolvendo problemas, empregando ideias e conceitos matemáticos para lidar com situações das mais diversas, de modo crítico e reflexivo. E, finalmente, existem muitas acepções do que é ensinar e do que é ser professor. Para muitos, será sobretudo o ―debitar‖ da matéria, em frente do quadro ou, de modo mais sofisticado, com retroprojectorou Powerpoint. Nesta perspectiva, ensinar e aprender são independentes – o professor pode ensinar sem que os alunos aprendam. Mas também se pode assumir a perspectiva oposta – se os alunos não aprenderam, é porque o professor não ensinou. Falou, gesticulou, escreveu no quadro, esforçou-se, mas falhou. Se partirmos do princípio que o professor existe para que os alunos aprendam e se estes não aprenderam, então ele não ensinou. Nesta perspectiva, ensinar é algo bastante mais complexo do que apenas transmitir conhecimentos e a função fundamental do professor, por onde é preciso avaliar os resultados do seu trabalho, é a promoção da aprendizagem dos seus alunos. 2. Investigar – em Matemática Muitos trabalhos têm sido feitos em Portugal dando atenção ao processo de investigação em Matemática. Temos hoje já uma noção bastante clara do papel dos problemas, das diversas fases de um processo típico de investigação, da formulação de questões até à produção, teste e refinamento de conjecturas, e daí às tentativas de prova e ao processo de divulgação de resultados. Temos também uma boa noção do papel dos aspectos conscientes e inconscientes desse processo, da sensibilidade estética e da motivação a partir de analogias físicas. Sabemos, também que existem diferentes estilos cognitivos, ou seja diferentes modos de pensar e de criar em Matemática (Burton, 2001; Hadamard, 1945; Oliveira, 2002; Poincaré, 1996; Ponte, 2001). O que não tem sido tão discutido, a meu ver, é o papel que as actividades de investigação podem ter no processo de ensino-aprendizagem da Matemática. É este ponto que iremos considerar de seguida. Diferentes tipos de tarefas O ensino-aprendizagem da Matemática assenta na actividade que os alunos levam a cabo na sala de aula e esta, por sua vez, depende muito das tarefas apresentadas pelo professor. Todas as matérias escolares têm as suas tarefas características. Por exemplo, na aprendizagem da escrita tínhamos antigamente a cópia, o ditado e a redacção. A Didáctica da Língua mostrou as insuficiências destes tipos de tarefa, e fez surgir outras como o texto orientado e o texto livre. A Matemática tem também as suas tarefas características. A mais conhecida de todas, é o 88 exercício . Mas há outros tipos de tarefa, como os problemas e as investigações (exemplos na Figura 1). Por vezes também se fala em tarefas de modelação e projectos. É de notar que as características de uma tarefa não são absolutas mas relativas à pessoa que a realiza. Uma mesma questão pode ser para uma pessoa um problema e para outra um exercício, etc.89 88 Note-se que não é só em Matemática que se fazem exercícios. Há exercícios um pouco por toda a parte, das línguas à Educação Física, passando pelas ciências como a Física e a Química, e até nas artes performativas como a Música, a Dança e o Teatro... 89 Deve ter-se em atenção que o conceito associado a cada uma destas designações varia por vezes de país para país e até de autor para autor. Usarei aqui o sentido mais corrente no nosso país. 278 MarinêsYolePoloni Figura 1 - Exemplos de tarefas Na minha perspectiva, uma tarefa tem quatro dimensões básicas: O seu grau de dificuldade, a sua estrutura, o seu contexto referencial e o tempo requerido para a sua resolução. Conjugando as duas primeiras dimensões, obtemos quatro tipos básicos de tarefa, que podemos visualizar no esquema da Figura 2: Figura 2 – Os diversos tipos de tarefas, em termos do grau de dificuldade e de abertura Deste modo: Os exercícios são tarefas sem grande dificuldade e estrutura fechada (2º quadrante); Os problemas são tarefas também fechada, mas com elevada dificuldade (3º quadrante); As investigações têm um grau de dificuldade elevado, mas uma estrutura aberta (4º quadrante); Finalmente, as tarefas de exploração são fáceis e com estrutura aberta (1º quadrante). Muitas vezes não se distingue entre tarefas de investigação e de exploração, chamando-se ―investigações‖ a todas elas. Isso acontece, muito provavelmente, porque é complicado saber à partida qual o grau de dificuldade que uma tarefa aberta terá para um certo grupo de alunos. No entanto, uma vez que atribuímos importância ao grau de dificuldade das tarefas, é preferível termos uma designação para as tarefas abertas mais fáceis e outra designação para as mais difíceis. Um projecto, qualquer que seja a forma que assuma, no fundo não é senão uma tarefa de investigação com um carácter relativamente prolongado. De facto, uma investigação pode demorar mais ou menos tempo. Certas investigações demoram anos e até décadas a concluir (basta pensar em alguns doutoramentos...). Outras demoram um tempo relativamente curto, podendo realizar-se numa aula ou numa curta sequência de aulas. Um projecto é algo que demora sempre o seu tempo. Ninguém faz um projecto em meia hora... O projecto, de resto, é um excelente exemplo de uma tarefa de longa duração enquanto que as actividades de natureza mais estruturada, por via de regra, são para resolver num prazo relativamente curto. Deste modo, a dimensão tempo ajuda essencialmente a distinguir entre os projectos e os outros tipos de tarefas. A outra dimensão a que fizemos referência diz respeito ao contexto referencial: a tarefa pode ser contextualizada numa situação real ou formulada em termos puramente matemáticos. Skovsmose (2000) indica ainda um terceiro tipo de situações, a que chama de “semi-reais”: situações que à primeira vista parecem reais, mas que na prática são abstractas, pois nelas não há que atender às propriedades dos objectosexcepto aquelas que o contrato didáctico indica serem relevantes para a respectiva resolução. Existem vários tipos de tarefas formuladas em termos de situações reais ou semi-reais que aparecem com frequência no ensino da Matemática: exercícios e problemas de aplicação e tarefas de modelação. Trata-se de tipos particulares de exercícios, problemas e tarefas de exploração e investigação, dependendo do seu grau de dificuldade e da sua estrutura. As dimensões dificuldade, estrutura, tempo e contexto, são todas elas importantes, sugerindo dimensões em que devem variar as tarefas propostas pelo professor. Procurarei, aqui, fazer ressaltar a importância das explorações e investigações, incluindo, naturalmente, projectos, bem como questões formuladas em termos de situações reais e em termos puramente matemáticos. Exemplo 1 – Propriedades verdadeiras e falsas 90 Esta tarefa (Figura 3) foi desenvolvida no Projecto Matemática para Todos (MPT) e o seu uso na sala de aula vem relatado em vários artigos. Reporto-me, aqui, à descrição realizada por Irene Segurado (2002). 90 Este projecto decorreu de 1995 a 1999 e a sua actividade está documentada em publicações como Abrantes, Leal e Ponte (1996), Abrantes, Ponte, Fonseca e Brunheira (1999) e Ponte, Oliveira, Cunha e Segurado (1998). 279 MarinêsYolePoloni Figura 3 - Propriedades verdadeiras e falsas De acordo com a nossa terminologia, podemos classificar esta tarefa como uma exploração. Um aspecto interessante é que ela está estruturada de modo variável. As duas primeiras questões são relativamente estruturadas e as duas últimas são bastante abertas. No entanto, mesmo as duas primeiras questões não se reduzem a uma usual listagem de exercícios, em que os itens são todos independentes, ou seja, em que uma vez feito um item passa-se ao item seguinte e não se pensa mais no assunto. Embora os itens pareçam fortemente repetitivos, há um raciocínio de segunda ordem que pode ser feito a partir de todos eles e que tem a ver com certas regularidades que será interessante analisar. Por outro lado, as questões mais estruturadas constituem um trabalho de preparação, permitindo aos alunos ―ambientar-se‖ na tarefa e recordar a sua compreensão dos conceitos fundamentais – neste caso o conceito de potência91 –, o que lhes facilita depois a realização de um trabalho produtivo nas questões mais abertas. Outro aspecto interessante é que as questões propostas têm o mais possível a ver com o programa oficial: potências e operações com potências, ou seja, cálculo aritmético puro e duro. Não estamos num mundo à parte, a usar o nosso preciso tempo com coisas marginais, mas estamos no próprio coração do currículo tradicional. Este exemplo mostra como em tópicos curriculares, onde aparentemente não se pode realizar senão exercícios repetitivos, é possível fazer muito trabalho exploratório e investigativo. Como Irene explica no seu relato, os alunos (6º ano) começaram a trabalhar em grupos sem dificuldade, e rapidamente se aperceberam que não se pode calcular o valor de uma potência multiplicando a base pelo expoente. A segunda questão também não se revelou difícil e a maior parte dos alunos limitou-se a responder ao que era pedido. Como seria de esperar, foi nas questões e 3 e 4 que eles se mostraram mais criativos e empreenderam a exploração de caminhos que iam para além do que era pedido no enunciado. Na realização destas tarefas na sala de aula, a discussão final é um dos momentos mais importantes para a institucionalização das aprendizagens e até, para a exploração de novos caminhos. 91 Para alguns alunos, pode ser mais que recordar – pode ser desenvolver, no diálogo com os seus colegasde grupo, a sua compreensão desse conceito. 280 MarinêsYolePoloni Na discussão da questão 2, por exemplo, surgiu uma situação interessante. A professora lembrou-se de colocar um caso diferente dos casos já trabalhados pelos alunos (potências em que a base é um número com parte inteira e parte decimal). Um aluno respondeu rapidamente, com uma resposta errada, mas num tom muito assertivo, de quem está perfeitamente convencido do que está a dizer. A professora identificou esta resposta como uma conjectura, sujeita, naturalmente, a ser testada. Experimentados alguns exemplos, a turma concluiu que se tratava de uma conjectura falsa. Como diz Irene, os alunos perceberam ―que, por vezes, o que parece evidente não se revela verdadeiro‖ (p. 65). Na questão 3, foram relatadas descobertas interessantes feitas por alguns grupos, como por exemplo: Na questão 4, todos os grupos perceberam como funcionava a multiplicação das potências, mas não conseguiram formulá-lo num enunciado sintético. No diálogo com os alunos, a professora não teve dificuldade em levá-los a concluir que o expoente da potência do produto é igual à soma dos expoentes das potências dos factores. Decisivo para o êxito deste tipo de trabalho, é o modo como o professor responde às dúvidas dos alunos, dando-lhes atenção e encorajamento sem lhes dar directamente a resposta, e o modo como se formulam as questões, envolvendo toda a turma e pondo os alunos a argumentar uns com os outros. O papel das tarefas de exploração e investigação Uma preocupação fundamental que se destaca nos exemplos anteriores é a de dar ao aluno a responsabilidade de descobrir e de justificar as suas descobertas. Como diz Leone Burton (1984) ao sintetizar as orientações de um projecto que dirigiu, centrado na resolução de problemas e na realização de investigações matemáticas: Foi pedido [aos professores] que mudassem o seu papel de responsáveis pelo que os alunos fazem e aprendem para o papel de recurso dos alunos. Os professores foram encorajados a não fornecer as respostas ou os métodos mas sim a provocar os seus alunos a procurá-las por si próprios. A noção de responsabilidade era uma noção-chave – os alunos tomando responsabilidade pela sua escolha dos problemas, dos seus colegas de trabalho e o seu método de ataque, pelo seu pensamento e pelos seus resultados. (p. 1) Se se pretende que os alunos desenvolvam plenamente as suas competências matemáticas e assumam uma visão alargada da natureza desta ciência , então as tarefas de exploração e investigação têm de ter um papel importante na sala de aula. O interesse destas tarefas é por vezes desvalorizado com diversos argumentos: (i) a maior parte dos alunos não tem qualquer interesse por realizar explorações ou investigações matemáticas; (ii) os alunos têm dificuldade em perceber como investigar; (iii) antes de poderem investigar os alunos têm de aprender muitos conceitos e procedimentos básicos; e (iv) a actividade do aluno e a do matemático são necessariamente muito diferentes, porque não se pode comparar um profissional especializado, que trabalha em coisas que lhe interessam, com uma criança ou um jovem, que tem uma dúzia de disciplinas para estudar, e que o faz coagido pelo sistema de ensino. Não é difícil responder a estes argumentos: (i) É verdade que muitos alunos, infelizmente, não têm qualquer interesse pelas investigações matemáticas, ou porque não têm interesse pela escola, ou porque têm esse interesse canalizado para outros objectivos – por exemplo, fazer exercícios em série como preparação para o exame. No entanto, por mais modesto que seja, há sempre algo que o professor pode fazer para captar a sua atenção: uma pergunta, uma observação, um desafio. Não o assumir, é dizer que há alunos que são incapazes de aprender, é negar a função do professor. (ii) Os alunos à partida não sabem o que é uma investigação. Mas, como é evidente, podem aprender. Na verdade, os alunos podem precisar de várias experiências em trabalho investigativo para perceberem, de modo apropriado, o que é este trabalho. A função do professor é ensinar, não é reclamar que os alunos não sabem. (iii) Saber conceitos e procedimentos básicos é claro que ajuda na realização de investigações, como em todo o trabalho intelectual. Mas muitas coisas aprendem-se melhor em actividades significativas, lutando com dificuldades concretas, do que de uma forma dedutiva e linear. Muitos conceitos e procedimentos podem ser aprendidos através de actividades exploratórias e investigativas. Por isso, não tem de ser ―primeiro coisa e depois a outra‖. Pode ser, ―umas vezes primeiro uma coisa, outras vezes primeiro a outra‖, ou ainda, por vezes, ―as duas ao mesmo tempo‖. (iv) Que o matemático e o aluno são personagens diferentes, não há grande dúvida. Mas a sua actividade pode ter muitos pontos de contacto. São vários os matemáticos que o dizem, como o francês Jacques Hadamard (1945): Entre o trabalho do aluno que tenta resolver um problema de geometria ou de álgebra e o trabalho de criação, pode dizer-se que existe apenas uma diferença de grau, uma diferença de nível, tendo ambos os trabalhos uma natureza semelhante. (p. 104) 281 MarinêsYolePoloni Referências Abrantes, P., Leal, L. C., & Ponte, J. P. (Eds.). (1996). Investigar para aprender matemática. Lisboa: APM e Projecto MPT. Abrantes, P., Ponte, J. P., Fonseca, H., &Brunheira, L. (Eds.). (1999). Investigações matemáticas na aula e no currículo. Lisboa: APM e Projecto MPT. Alarcão, I. (1997). Profissionalização docente em construção. In S. Pimenta (Ed.), Didáctica e formação de professores: Percursos e perspectivas no Brasil e em Portugal. São Paulo: Cortez. Boavida, A. M., & Ponte, J. P. (2002). Investigação colaborativa: Potencialidades e problemas. In GTI (Ed.), Reflectir e investigar sobre a prática profissional (pp. 43-55). Lisboa: APM. Burton, L. (1984). Thinking things through: Problem solving in mathematics. London: Simon & Schuster. Burton, L. (2001). Research mathematicians as learners – and what mathematics education can learn from them.British EducationalResearchJournal, 27(5), 589-599. GTI (Ed.). (2002). Reflectir e investigar sobre a prática profissional. Lisboa: APM. Hadamard, J. (1945). Psychology of invention in the mathematical field.Princeton: Princeton University Press. Oliveira, P. (2002). A investigação do professor, do matemático e do aluno: Uma discussão epistemológica (tese de mestrado, Universidade de Lisboa). Nóvoa, A. (2002). Os professores e o ―novo‖ espaço público da educação. In A. Nóvoa (Ed.), Formação de professores e trabalho pedagógico (pp. 9-29). Lisboa: Educa. Perrenoud, P. (1993). Práticas pedagógicas, profissão docente e formação: Perspectivas sociológicas. Lisboa: D. Quixote. Pires, M. (2002). 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Investigações estatísticas no 6º ano. In GTI (Ed.), Reflectir e investigar sobre a prática profissional (pp. 75-97). Lisboa: APM. 282 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 14 OBSERVATÓRIO DA EDUCAÇÃO Nome :__________________________________________________________ Roteiro para construção de gráficos Grupo 1 y= sen(x) y= sen (x) +1 y= sen (x) +2 O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 1? Grupo 2 y= sen(x) y= sen (x) -1 y= sen (x) -2 O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 2? Grupo 3 y= sen(2x) y= sen (3x) y= sen (x/2) y= sen(x/4) O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 3? Grupo 4 y= 2sen(x) y= 3sen (x) y= 4sen (x) O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 4? Grupo 5 y= sen(Pi/2 - x) y= cos (x) O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 5? Grupo 6 y= sen(x - Pi/2) y= - cos (x) O que você observa ao comparar os gráficos do grupo 6? APÊNDICE 15 Diário de Bordo 5 Analise a atividade de construção de gráficos feita neste encontro sob a luz do texto de João Pedro da Ponte. Os alunos, hoje em dia são incentivados a investigar o objeto de estudo? Qual a vantagem da investigação para a aprendizagem dos alunos? 283 MarinêsYolePoloni APÊNDICE 16 Diário de Bordo 6 – Avaliação do curso 1. Dados pessoais: Nome:____________________________________________________________ Idade: ____________________ e-mail: ________________________________________________________ Telefone: __________________ Durante os nossos encontros, foram desenvolvidas atividades diversificadas com vários recursos (História da Matemática, jogos, tecnologias e situações problema diversas). Escreva com qual delas você mais se identificou e explique o porquê (Como você se sentiu ao participar da atividade, que lembranças ela lhetrouxe, etc.) 2. Refletindo sobre o ensino de trigonometria, explicite quais as principais dificuldades identificadas por você no processo de aprendizagem de seus alunos e, de que forma os recursos discutidos nos encontros poderiam ser utilizados no ensino. 3. O recurso à Historia da Matemática pode auxiliar na construção de conhecimentos. Em nossos encontros, foram estudados dois textos referentes à história da Matemática, que poderiam servir a esse propósito. Comente a afirmação acima. 4. Durante os encontros, em várias das atividades, foram usados recursos tecnológicos. Nessas atividades, você atuou como aluno, entretanto fez comentários e observações como professor. De que forma você entende a aprendizagem de seus alunos em trigonometria com o uso de recursos tecnológicos? Explique. 5. Os alunos são estimulados por situações desafiadoras e problematizadoras. As situações problematizadoras criadas nos encontros (discussão de radiano, construção de gráficos, o ponto ( , as simetrias no ciclo trigonométrico...) seriam aplicáveis com os seus alunos? Por quê? 6. Você vivenciou a experiência dos jogos em nossas sessões. Pensando nos alunos, os jogos desenvolvidos podem despertar o interesse. Assim sendo, conhecimentos de trigonometria podem ser construídos com apoio desse recurso. Comente a afirmação acima. 7. Explique o que você aprendeu ao longo dos encontros de estudo de trigonometria, em relação ao conteúdo propriamente dito. 8. Explique o que você aprendeu ao longo dos encontros de estudo de trigonometria e que poderá ser útil para a sua prática docente. 9. Explique como foi a sua atuação nos encontros (como você se sentiu, como participou, quais as dificuldades que teve, como você as superou – ou não, etc.). 10. Sugestões que você daria se fossemos começar tudo de novo. 284
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