MR Educação Matemática No Ensino Superior

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    EDUCAÇÃO MATEMÁTICA

    NO ENSINO SUPERIOR

    Lilian NasserProjeto Fundão- IM/UFRJ

    [email protected]

    Gilda de La RocquePalisPUC-Rio

    [email protected]

    Wanderley Moura RezendeIME-UFF

    [email protected]

    É notório o crescimento, em termos nacionais, do número de pesquisas em

    Educação Matemática no ensino superior. Os trabalhos de pesquisas desenvolvidos

    nesse nível de ensino têm apresentado uma profunda conexão com diversas outras

    linhas de pesquisa já consolidadas na Educação Matemática como, por exemplo,

     Argumentação e Provas, Visualização e Representação, Modelagem e Resolução de

    Problemas, Pensamento Algébrico, Pensamento Matemático Avançado, Novas

    Tecnologias no Ensino, Avaliação, Linguagem, Formação de Professores, Concepções

    e Crenças de Professores e/ou Alunos, entre outras. Mas um problema característico do

    ensino superior vem se constituindo, desde a criação deste grupo de trabalho 1, um dos

    principais eixos temáticos de trabalhos de pesquisas em Educação Matemática

    relacionados a este nível de ensino: as dificuldades de aprendizagem no ensino de

    Cálculo. Nesta mesa redonda, nas três falas dos participantes, dar-se-á ênfase a esta

    temática.

    A primeira delas considera que grande parte das dificuldades de aprendizagem

    no ensino de Cálculo se deve a lacunas na aprendizagem de conteúdos da Educação

    Básica ou de dificuldades de leitura e interpretação dos enunciados dos problemas

    propostos. Como intervenção, sugere uma abordagem eficaz para os tópicos de funções

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    e geometria, que promova a prontidão para um bom desempenho em Cálculo. Com a

    apresentação do seu trabalho, a pesquisadora pretende alertar os professores do Ensino

    Médio sobre os obstáculos epistemológicos à construção de conceitos inerentes à

    disciplina de Cálculo.

    Na segunda, aborda-se o processo de transição do ensino médio para o ensino

    superior. O foco da pesquisa são as dificuldades na compreensão de textos matemáticos,

    nos quais se misturam  língua materna, termos técnicos matemáticos e simbologia

    matemática, frequentemente observadas em alunos recém-ingressos no ensino superior

    na área técnico-científica. Tomando como referência a literatura relacionada a

    problemas de enunciado verbal (wordproblems), a pesquisadora realiza uma reflexão

    sobre atividades instrucionais criadas ao longo do desenvolvimento do currículo deMAT 1157 - Cálculo A, na PUC-Rio, no âmbito do estudo de funções reais.

    A terceira fala propõe uma reflexão acerca da relevância e, ao mesmo tempo, da

    atual inoperância das ideias do Cálculo na formação do professor de matemática da

    educação básica. Tomando como referência as dificuldades de natureza epistemológicas

    relativas ao ensino desta disciplina e alguns resultados de pesquisas relacionadas ao

    saber matemático dessa classe de professores com respeito ao conceito de função, o

    autor desenvolve uma reflexão sobre a temática proposta.

    AJUDANDO A SUPERAR OBSTÁCULOS NA APRENDIZAGEMDE CÁLCULO

    Lilian NasserProjeto Fundão- IM/UFRJ

    [email protected]

    Os altos índices de evasão e repetência na primeira disciplina de Cálculo têm

    sido tema de estudos nacionais e internacionais, que investigam as causas das

    dificuldades apresentadas. Pesquisas dão conta de que uma das causas das dificuldades

    é decorrente da transição do Ensino Médio para o Superior, pois de acordo com Tall

    (1991, p.20), “a mudança do pensamento matemático elementar para o avançado

    envolve uma transição significativa: da descrição para a definição, do convencimento

    para a demonstração de uma maneira lógica, baseada naquelas definições”.

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    A análise de atividades investigativas com alunos do Ensino Médio e da

    disciplina de Cálculo indica que grande parte dessas dificuldades se deve a lacunas na

    aprendizagem de conteúdos da Educação Básica ou de dificuldades de leitura e

    interpretação dos enunciados dos problemas propostos.

    Nossos estudos indicam que é possível minimizar as dificuldades na

    aprendizagem de Cálculo alertando os professores do Ensino Médio sobre os obstáculos

    epistemológicos à construção de conceitos inerentes a essa disciplina e sugerindo uma

    abordagem eficaz para os tópicos de funções e geometria, que promova a prontidão para

    um bom desempenho em Cálculo.

    Referências 

    TALL, D. The Psychology of Advanced Mathematical Thinking. Em Tall, D. (Ed.): AdvancedMathematical Thinking. Kluwer Academic Publishers, 1991. p. 3-21.

    ATIVIDADES PROPOSTAS A ALUNOS UNIVERSITÁRIOS NO

    ÂMBITO DO ESTUDO DE FUNÇÕES REAIS

    Gilda de La RocquePalisPUC-Rio

    [email protected]

    O conceito de função é certamente uma noção fundamental dentre as estudadas nos

    cursos de Cálculo no início do ciclo universitário na área técnico-científica. Ao mesmo tempo,

    o ensino e a aprendizagem desse conceito têm sido considerados bastante problemáticos. É

    necessário ir além da identificação das dificuldades discentes e propor sequencias de atividades

    que possam ser trabalhadas com esses alunos e que tenham um potencial significativo de

    avanço na aprendizagem do conceito de função e no seu emprego na resolução de problemas.

    No início do ensino superior, um número expressivo de alunos acredita que todas as

    funções podem ser definidas por uma fórmula algébrica; uma função é somente pensada em

    termos de manipulação simbólica e numérica. Essa concepção de função como fórmula é

    acompanhada da dificuldade em discernir variável de incógnita, função de equação, e da

    construção de domínio de uma função como sendo um tipo de exercício no qual se “resolve”

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    denominadores e argumentos de funções raiz quadrada ou logarítmica, ou até mesmo o lado

    esquerdo de um diagrama de Venn.

    Diversos trabalhos que investigam o ensino e a aprendizagem de funções têm

    enfatizado a necessidade de um desenvolvimento do conceito de função que inclua uma

    concepção de função como covariação de quantidades e não somente como correspondência. O

    desenvolvimento de habilidades de produção e coordenação de diferentes representações de um

    mesmo objeto ou procedimento matemático é um dos objetivos mais citados nas reformas

    curriculares e instrucionais propostas nos últimos 20 anos. Além de usar as representações

    disponíveis na busca de significados, o aluno pode também desenvolver processos

    metacognitivos de auto-avaliação. A literatura relacionada a problemas de enunciado verbal

    (word problems) aponta os diversos obstáculos encontrados pelos alunos nesse tipo deproblema, dentre eles, a conversão entre diferentes linguagens, o que envolve designar

    variáveis e distingui-las de constantes, além de representar as correspondências entre as

    variáveis envolvidas. Além disso, alunos recém-ingressos no ensino superior na área técnico-

    científica apresentam dificuldades na compreensão de textos matemáticos nos quais se

    misturam língua materna, termos técnicos matemáticos e simbologia matemática, além das

    características próprias do discurso matemático.

    Pretendemos exemplificar atividades instrucionais que podem ser propostas a alunos nosegmento de ensino aqui considerado e que tem por objetivo lidar com alguns dos problemas

    mencionados acima. Essas atividades fazem parte de um conjunto mais amplo de documentos

    que foram criados ao longo do desenvolvimento do currículo de MAT 1157 - Cálculo A, na

    PUC-Rio.

    Referências

    PALIS, G.L.R. Desenvolvimento curricular e pesquisa participante: Integração de um Sistemade Computação Algébrica na transição do ensino médio para o superior em matemática. Riode Janeiro, PUC-Rio, 2009. Disponível em http://www.nece.ctc.puc-rio.br/Publicacoes.aspx 

    PALIS, G.L.R. Atividades que podem propiciar o desenvolvimento do raciocínio funcional noalunado do ensino médio e universitário inicial. Professor de Matemática Online, Número 1,Volume 1. 2013.

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    O ENSINO DE CÁLCULO NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES

    DE MATEMÁTICA DA EDUCAÇÃO BÁSICA

    Wanderley Moura RezendeIME-UFF

    [email protected]

    As dificuldades de aprendizagem em relação ao ensino de Cálculo parecem se

    perpetuar ao longo do tempo. Barufi (1999), Rezende (2003), Bean (2004) e Pereira

    (2009) apresentam em suas pesquisas dados alarmantes sobre a tão propalada crise do

    ensino de Cálculo. Os índices de não-aprovação em um curso inicial de Cálculo

    Diferencial e Integral, nas universidades pesquisadas 2, à época de seus trabalhos,encontram-se na faixa de 45% a 95%. Dados mais recentes, obtidos junto à

    Coordenação do Curso de Licenciatura em Matemática revelam que nos períodos

    letivos de 2011 e 2012 o índice de não aprovação em disciplinas de Cálculo 1 encontra-

    se na faixa de 55% a 74% 3.

    Tal situação de desconforto com relação ao ensino de Cálculo não é local e nem

    característica exclusiva destas instituições. Rezende (2003), a partir de relações

    estabelecidas entre os mapas históricos e conceituais do Cálculo, e destes com o ensinode matemática em todos os níveis, identifica cinco macro espaços de dificuldades de

    aprendizagem de natureza epistemológica 4 e conclui que, em essência, existe um único

    lugar-matriz das dificuldades de aprendizagem de natureza epistemológica do ensino de

    Cálculo: o da omissão/evitação das ideias básicas e dos problemas construtores do

    Cálculo no ensino de Matemática em sentido amplo.

    De fato. Falta Cálculo na educação básica! Mas também falta Cálculo no ensino

    superior! Neste nível de ensino, a atitude predominante é caracterizada por uma posiçãohíbrida: por um lado, dá-se ênfase à organização e à justificação lógica dos resultados

    do Cálculo, e, por outro, realiza-se um treinamento exacerbado nas técnicas de

    integração, no cálculo de derivadas e de limites. Nota-se no próprio ensino superior a

    falta de certas ideias e problemas construtores do Cálculo. Em verdade, este

    2 USP (1990-1995), UFF (1996- 2000), UNICAMP (1993-1996), UNESP (1995-1996) e UFRJ (2005).3 Em 2011-1, foi de 55%, em 2011-2 foi de 57%, em 2012-1, foi de 66% e em 2012-2 foi de 74%.4 Foram explicitados e consubstanciados pelo autor cinco macro espaços de dificuldades de aprendizagem

    de natureza epistemológica, cinco eixos que estruturam o ensino de Cálculo, a saber: o eixodiscreto/contínuo; o eixo variabilidade/ permanência; o eixo finito/infinito; o eixo local/global; e o eixosistematização/ construção.

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    esvaziamento semântico da disciplina de Cálculo é, ao mesmo tempo, causa e efeito da

    crise de identidade pela qual passa o ensino superior de Cálculo.

    No que tange a formação dos alunos do curso de Matemática, futuros

    professores de matemática, há de se pensar com mais critério. Em especial, para essa

    clientela, o curso de Cálculo deveria ser mais  formativo  do que procedimental.

    Entretanto, recentes pesquisas relacionadas aos saberes docentes do professor de

    matemática da educação básica sobre o conceito de função, que é um dos principais

    conceitos estruturais do Cálculo, têm apresentado fortes indicadores de que tal fato não

    vem ocorrendo. Zuffi (1999) e Thees (2009) são alguns exemplos desses trabalhos.

    Assim, com base nos resultados dessas pesquisas e no mapeamento das dificuldades de

    natureza epistemológica do ensino de Cálculo realizada em Rezende (2003), pretende-sediscutir nesta mesa redonda sobre a inoperância das ideias do Cálculo na formação do

    professor de matemática da Educação Básica.

    Referências 

    BARUFI, M. C. B.. A construção/negociação de significados no curso universitárioinicial de Cálculo Diferencial e Integral. Tese de Doutorado. São Paulo, USP, 1999.

    BEAN, D. W.. Aprendizagem pessoal e aprendizagem afastada: o caso do aluno decálculo. Tese de doutorado. Campinas, UNICAMP, 2004.

    PEREIRA, V. M. C.. Cálculo no Ensino Médio: Uma Proposta para o Problema daVariabilidade. Exame de Qualificação. Rio de Janeiro, UFRJ, 2008.

    REZENDE, W. M. O Ensino de Cálculo: dificuldades de natureza epistemológica. Tesede doutorado. São Paulo: USP, 2003.

    THEES, A. V. Um estudo de caso do conhecimento do professor de matemática daeducação básica sobre o comportamento variacional das funções afim e quadrática.Monografia (especialização) em Ensino de Matemática. Instituto de Matemática.Niterói, UFF, 2009.

    ZUFFI, E. M. O tema “funções” e a linguagem matemática de professores do Ensino Médio – por uma aprendizagem de significados. Tese de doutorado. São Paulo, USP,1999.