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TIC no ensino-aprendizagem da Estatística: uma análise crítica de um
software que permite um estudo comparativo entre a média e a mediana
Caio Cesar Santos Diniz1
GD 12 – Ensino de Probabilidade e Estatística
Resumo. Neste trabalho apresentamos um recorte de nossa pesquisa de mestrado que está em andamento e
na qual pretendemos investigar em que medida o uso de recursos educacionais abertos pode contribuir para o
ensino-aprendizagem da Probabilidade e Estatística no Ensino Médio, bem como possibilitar a superação de
algumas das dificuldades que surgem no decorrer desse processo. Nesse sentido, objetivamos o
estabelecimento de critérios de análise que nos possibilitem elucidar potencialidades e limitações destes
recursos. Na intenção de discutirmos sobre a clareza e consistência de alguns destes critérios de análise,
apresentaremos e analisaremos um software que permite um estudo comparativo entre as medidas de posição,
média e mediana.
Palavras-chave: Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC); Recursos Educacionais Abertos (REA);
Ensino de Estatística.
Introdução
O rápido avanço das tecnologias e principalmente da internet trazem consigo um
grande leque de recursos para o ensino-aprendizagem desde a Educação Infantil até o
Ensino Superior. Hoje temos acesso a vídeo-aulas, textos, softwares, e entre outros
diversos recursos das mais diversas disciplinas e, em muitos dos casos, de forma gratuita e
disponíveis na internet. Além disso, tais recursos vêm aumentando em um ritmo acelerado
e acompanhar cada novidade é uma tarefa praticamente impossível. No contexto
educacional, pode-se até dizer que vivemos em uma era em que há uma abundância de
ferramentas educacionais, particularmente para o ensino-aprendizagem de Estatística no
Ensino Médio.
Isto posto, entendemos que a questão da utilização das tecnologias nos processos de
ensino-aprendizagem já encontra-se em outro patamar: se é evidente a existência de um
grande número de recursos educacionais, então, o problema que se coloca é sobre o que já
conhecemos e o que devemos conhecer sobre tais ferramentas para que possamos de fato
potencializar as aprendizagens dos alunos através de tais instrumentos. Além disso,
1 Universidade de São Paulo, e-mail: [email protected], orientadora: Profa. Dra. Viviana Giampaoli.
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destacamos que tais recursos em sua maioria encontram suporte nas Tecnologias da
Informação e Comunicação (TIC).
Desse modo, um dos desafios que está colocado para o professor, além de
compreender o papel das TIC na Educação, diz respeito a uma seleção criteriosa dos
recursos educacionais que encontram suporte em tais tecnologias. Com base nesse
panorama é que entendemos pertinente o estabelecimento de critérios de análise de
recursos educacionais tais como, vídeos, softwares e áudios, para que possamos determinar
em que medida esses recursos podem contribuir para o ensino-aprendizagem da Estatística
no Ensino Médio, bem como possibilitar a superação das suas dificuldades.
Pontuamos que o desenvolvimento da nossa pesquisa encontra respaldo no Plano
Nacional de Educação (BRASIL, 2014), pois com o intuito de fomentar a qualidade da
educação básica, uma das estratégias recomendadas é a de “incentivar o desenvolvimento,
selecionar, certificar e divulgar tecnologias educacionais [...] com preferência para
softwares livres e recursos educacionais abertos”, no que entendemos que nossas
investigações poderão contribuir não somente para a seleção e certificação de softwares
livres e recursos educacionais abertos, como também na divulgação de tais tecnologias
educacionais.
Recursos Educacionais Abertos (REA) e Tecnologias da Informação e Comunicação
(TIC)
As possibilidades de melhoria na qualidade da educação básica, vislumbradas
através da utilização de REA justificam-se principalmente pela capacidade de adaptação
que tais recursos possuem, já que eles podem ser moldados e utilizados para fins
específicos conforme os objetivos estabelecidos pelo professor. De fato, pois Santos (2013,
p.21) define REA como “recursos de ensino, aprendizagem e pesquisa que estejam em
domínio público ou que tenham sido disponibilizados com uma licença de propriedade
intelectual que permita seu uso e adaptação por terceiros”.
O fato de tais ferramentas encontrarem suporte nas TIC é fundamental se
considerarmos tais tecnologias como sendo os aparatos físicos capazes de emitir e receber
informações. Tal possibilidade de comunicação em duas vias, permite ao aluno não
somente o acesso à informação, mas principalmente a construção do seu conhecimento na
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interação com a máquina, por exemplo, em atividades de resolução de problemas com o
auxílio da tecnologia.
Nesse sentido, entendemos que o papel relevante das TIC na Educação reside no
fato de tais tecnologias possibilitarem ao aluno construir o seu próprio conhecimento e no
que consideramos a abordagem construcionista proposta por Valente (1998) como um
possível caminho para a efetivação de tal expectativa.
O ensino-aprendizagem da Estatística no Ensino Médio e suas dificuldades: o caso da
média e da mediana
Nos PCN+ Ensino Médio (BRASIL, 2002) podemos verificar que os conteúdos de
Estatística recomendados a serem trabalhados no Ensino Médio são àqueles que dizem
respeito à Estatística Descritiva. Nesse nível de ensino, trabalha-se principalmente com a
organização e representação de dados (gráficos, tabelas, etc.) e a determinação de algumas
das medidas de posição (médias, mediana e moda) e dispersão (variância e desvio padrão).
No que diz respeito às médias e à mediana, podemos destacar que quando
pretendemos obter tais medidas relativas a um determinado conjunto de dados, temos por
objetivo determinar um número que possa vir a ser representativo desse conjunto, um
número tal que possa nos informar, revelar e carregar consigo características do todo, mas
também das partes. É importante destacar que nessa redução o conjunto de dados é o nosso
objeto de estudo e não cada um dos dados. E, justamente por se tratar de uma simplificação
ou um resumo propriamente dito é que perdemos algumas informações. Aliás, pode até
mesmo ocorrer da medida obtida não se configurar como representativa dos dados
analisados, pois isto depende do modo como eles estão distribuídos. Já no caso da moda
temos por finalidade identificar tendências na tentativa de estabelecermos o(s) valor(es) da
variável que apresenta(m) a maior frequência.
Nesse sentido o estudo das medidas de dispersão faz-se emergente, pois tais
medidas nos possibilitam quantificar a variabilidade inerente ao conjunto de dados,
configurando-se assim como um possível caminho para elucidarmos o modo como os
dados estão distribuídos, bem como tal quantificação poderá sustentar a adoção de uma
determinada medida de posição ao invés de outra.
Acreditamos que o estudo das medidas de posição e dispersão pode dotar os alunos
de conceitos e técnicas que lhe possibilitem extrair informações de interesse frente aos
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dados, principalmente para que eles possam vir a tomar decisões mais criteriosas e menos
imediatas. Por exemplo, na escolha da faculdade que pretendem cursar ou na gestão dos
gastos de sua família. Entretanto, cabe salientar que o aprendizado de tais medidas está
longe de se configurar como uma tarefa simples para os alunos, conforme discutiremos
brevemente no caso da média e da mediana.
O desenvolvimento da compreensão do significado das medidas de posição por
parte dos alunos não é passível de ser alcançado se nas atividades de ensino por eles
vivenciadas o foco estiver situado exclusivamente nos aspectos computacionais relativos a
essas medidas e, portanto, situações de aprendizagem voltadas tão somente para a obtenção
de tais medidas não serão suficientes para a apreensão desses conceitos. De fato, já que tais
medidas não estão simplesmente subordinadas às fórmulas ou técnicas nas quais podemos
determina-las, mas também a um leque de problemas e situações associadas, suas possíveis
representações e suas propriedades matemáticas e estatísticas.
Gitirana et al. (2010, p.105) nos esclarecem a respeito da insuficiência de uma
abordagem exclusivamente algorítmica no ensino-aprendizagem da média quando citam os
resultados das pesquisas de Magina et al. (2008) e Strauss e Bichler (1998), onde tais
estudos constataram que a maioria dos alunos “conhece o algoritmo de cálculo da média
aritmética, porém, apresenta dificuldades na utilização de algumas de suas propriedades,
como também na interpretação do valor encontrado para a média”.
No caso da mediana, a pesquisa conduzida por Mayén, Díaz e Batanero (2009)
relevou algumas das concepções e dificuldades que os alunos possuíam a respeito da
mediana. Por meio das respostas dadas pelos alunos a um questionário elaborado e
fornecido pelas autoras foram identificados alguns equívocos conceituais, dentre os quais
podemos destacar os seguintes: dificuldade em compreender a definição de mediana, pois
concebem-na como o valor central no conjunto de dados, independentemente se os dados
estão ordenados ou não; confundem a mediana com a média aritmética, pois quando
solicitados a determinar a mediana de um conjunto de dados, aplicam o algoritmo para a
obtenção da média.
Além das dificuldades de aprendizagem já relatadas, entendemos que um dos
pontos que podem se mostrar mais suscetíveis de equívocos por parte dos alunos está
relacionado à questão da representatividade da média e da mediana. De fato, pois enquanto
que a média é afetada pela presença de valores discrepantes no conjunto de dados, a
mediana não o é. Portanto, as características de cada uma dessas medidas mostram-se
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essenciais, seja na sua obtenção ou na tomada de decisão com base em tais medidas
juntamente com alguma informação sobre a distribuição dos dados.
Dispondo de informações sobre algumas das dificuldades vivenciadas pelos alunos
no aprendizado da média e mediana, bem como concebendo a insuficiência de uma
abordagem exclusivamente algorítmica de tais medidas é que vislumbramos nas TIC
ferramentas que podem possibilitar situações de ensino-aprendizagem com vistas a um
avanço na superação deste quadro e no que nos propusemos a investigar o software
“Medidas de posição: média e mediana”.
Aspectos gerais do software “Medidas de posição: média e mediana”
O software “Medidas de posição: média e mediana” é voltado para o ensino-
aprendizagem da Estatística no Ensino Médio e sua finalidade é possibilitar aos alunos o
estudo do efeito de valores discrepantes ou atípicos sobre a média e a mediana. Ele está
disponível no repositório de Conteúdos Digitais para o ensino e aprendizagem de
Matemática e Estatística (CDME) da Universidade Federal Fluminense (UFF) e pode ser
acessado através dos seguintes links: http://www.uff.br/cdme/medidasposicao ou
http://www.cdme.im-uff.mat.br/medidasposicao/. Em seguida, devemos seguir para a
seção “Média e Mediana”.
Figura 1. Tela inicial do software “Medidas de Posição”
Disponível em: http://www.uff.br/cdme/medidasposicao/medidasposicao-html/MedidasDePInt.html.
Acesso em: 08 Set. 2015.
Com respeito à licença de uso, está informado no sítio do repositório
(http://www.uff.br/cdme/) que o recurso pode ser copiado e redistribuído em qualquer
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suporte ou formato. Além disso, é permitido remixar, transformar e criar a partir do
material, desde que para fins não-comerciais, atribuindo o devido crédito ao autor da obra
e, caso o usuário modifique os materiais, deverá compartilhá-los sob a mesma licença.
Deste modo, concluímos que tal software pode ser considerado como um REA, segundo a
definição apresentada em Santos (2013, p. 21).
O programa pode ser executado nos seguintes sistemas operacionais: Windows,
Linux e Mac OS. Nesse sentido, o acesso ao recurso torna-se limitado a computadores de
mesa, notebooks, dentre outras tecnologias que utilizam algum destes sistemas
operacionais.
Um aspecto importante a ser destacado é que o software pode ser utilizado online
ou off-line, ou seja, pode ser executado por meio de um navegador de internet ou pode ser
realizado o download do programa e a sua utilização não mais dependerá de acesso à
internet. Entretanto, faz-se necessária a instalação da linguagem Java para a execução do
programa, bem como a alteração de algumas configurações de segurança do próprio Java.
Enfim, maiores informações relativas às configurações necessárias para a utilização do
software podem ser obtidas no sítio do repositório.
Caso o usuário tenha dúvidas, sugestões ou verifique problemas de funcionamento,
está disponibilizado no repositório um e-mail para contato com os seus administradores, no
que consideramos uma ferramenta importante não somente para a comunicação de
eventuais problemas, mas também para o aprimoramento dos recursos.
Proposta do recurso
O recurso encontra-se inserido no contexto das notas dadas em uma prova fictícia.
Para tal atribuição, os alunos deverão marcar pontos em um segmento de reta, os quais por
sua vez representarão as notas. Os valores mínimo e máximo que podem ser atribuídos são
respectivamente, zero e dez. O software é concebido considerando-se a variável “nota”
como quantitativa contínua, ainda que na Introdução do recurso se faça existente uma
breve discussão a respeito das limitações dos instrumentos de avaliação, ou seja, a
impossibilidade de precisão quando o professor deseja mensurar o desempenho dos alunos
em uma prova.
Para marcar um ponto sobre o segmento, basta clicar em qualquer local do
segmento e, imediatamente, naquela posição irá surgir um ponto que representará o
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número real que ocupa aquela posição na reta real e, sendo este, portanto, o número que
representa a nota atribuída. Entretanto, para a visualização do número é necessário
posicionar o cursor sobre o ponto que foi marcado, pois devido ao número de casas
decimais que são consideradas nas notas, estão contemplados na tela do programa tão
somente os pontos marcados e o segmento de reta.
Além disso, o software calcula implicitamente e apresenta a média e a mediana das
notas que foram atribuídas, sempre considerando os dados atualizados e, assim, sempre
que inserimos um novo ponto no segmento, ele imediatamente realiza a atualização da
média e da mediana, de modo que tais medidas se façam coerentes com o conjunto de
dados atual.
Figura 2: Tela do software para um conjunto de dados específico
Disponível em: http://www.uff.br/cdme/medidasposicao/medidasposicao-html/MedidasDePInt.html.
Acesso em: 08 Set. 2015.
Em nosso ver, tal característica revela um aspecto promissor na utilização do
recurso na exploração das propriedades da média e da mediana, sobretudo, pela
possibilidade de um estudo “dinâmico” destas medidas e também a investigação de
questões do tipo “o que acontece com a média e a mediana se...?”. Conforme destacam
Chance et. al (2007, p. 3), o uso das tecnologias nessa linha de trabalho pode ser fecunda,
sobretudo, com o intuito de ilustrarmos conceitos abstratos e que podem mostrar-se de
difícil abordagem quando ensinados da forma tradicional. Por exemplo, a questão da
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representatividade da média e da mediana na presença ou não de valores discrepantes no
conjunto de dados.
Outro aspecto importante do recurso é que ele nos permite alterar a posição de
qualquer um dos dados já inseridos. Para tal, devemos “arrastar” o ponto que desejamos
modificar a posição.
Critérios e análise crítica do recurso
Critérios de análise
Com base em Brasil (2015)2 e Reategui, Boff e Finco (2010) definimos os seguintes
critérios para a análise do software “Medidas de posição: média e mediana”:
C1. guia didático: trata da oferta de orientações diversas para o professor e o aluno não
somente no que se refere à sua utilização, mas também sugestões de uso em sala de aula,
roteiro de atividades e proposta de avaliação;
C2. usabilidade: refere-se à manipulação propriamente dita do recurso, se ele requisita ou
não do usuário uma extensa lista de conhecimentos instrumentais sobre o próprio recurso
para a sua utilização em plenitude;
C3. estabilidade: neste critério procura-se discutir a respeito da estabilidade do recurso
durante a sua execução, ou seja, o usuário consegue realizar todas as atividades que são
anunciadas na apresentação do recurso sem que ocorram erros de funcionamento?
C4. consistência do conteúdo: procura-se evidenciar a qualidade e consistência do
conteúdo apresentado, possibilitando a identificação e discussão de eventuais equívocos
conceituais;
C5. perspectiva epistemológica: trata-se da concepção de ensino-aprendizagem subjacente
ao recurso, podendo ser adotada eventualmente as seguintes classificações não-
excludentes:
i) comportamentalista: voltado para a instrução e com foco no ensino,
ii) construtivista: voltado para a construção do conhecimento e com foco na aprendizagem,
iii) sócio-interacionista: voltado para a construção do conhecimento e sendo considerada
não somente a interação entre o aluno e o recurso. O meio social na qual ele está inserido é
2 Guia de livros didáticos do PNLD 2016.
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uma componente fundamental nesse processo de construção do conhecimento, uma vez
que seus colegas de classe e professores influenciam decisivamente em tal processo;
C6. ferramentas de acesso para alunos com necessidades especiais: investiga-se a
existência ou não de ferramentas que permitam a utilização do recurso por pessoas com
necessidades especiais. Por exemplo: legenda para áudios, tradutor-intérprete de Libras
para vídeos e possibilidade de ampliação das imagens apresentadas;
C7. potencial didático: discute-se neste critério se o leque de conceitos e problemas que
podem ser explorados com o recurso é amplo ou mostra-se demasiado restrito, levando-se
em consideração o conteúdo de ensino que o recurso pretende auxiliar o desenvolvimento.
Análise crítica do software “Medidas de posição: média e mediana”
Com relação ao critério guia didático, verificamos que o recurso disponibiliza um
“Guia do Professor” onde há uma descrição do recurso, os objetivos da sua utilização junto
aos alunos, bem como os conteúdos de ensino para os quais foi concebida a sua
elaboração. Podemos evidenciar também a presença de sugestões de quando e como o
recurso poderia ser utilizado com os alunos, além de observações técnicas que tratam da
configuração necessária que o computador ou notebook deverá possuir para o
funcionamento do programa. Entendemos que tais elementos podem motivar, subsidiar e
nortear o trabalho do professor quando da sua pretensão de utilizá-lo em sala de aula, bem
como suprimir uma carga de trabalho do professor.
Cabe pontuar também sobre a existência de dicas que podem facilitar a utilização
do recurso em sala de aula e a sugestão de instrumento de avaliação. Outro ponto a se
destacar é que o recurso disponibiliza um “Formulário de Acompanhamento do Aluno”
onde estão apresentadas questões que devem ser discutidas e respondidas pelos alunos,
durante a utilização do software e, portanto, torna explícito para os professores e alunos a
intencionalidade na utilização das tecnologias como ferramentas de auxílio ao ensino e à
aprendizagem. Exatamente nesse sentido é que justifica-se a adoção e utilização do
software em sala de aula. Além das questões propostas no formulário, verificamos também
à existência de outras perguntas na página do recurso e que conforme descrito em tal
página, elas têm por finalidade complementar o estudo dos alunos sobre a média e a
mediana.
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No que se refere à usabilidade do recurso, entendemos que ele pode ser
considerado como de fácil manipulação pelos alunos. Afirmamos isto, pois a página da
internet onde o recurso está alocado apresenta ícones, figuras e textos que auxiliam na sua
navegação por parte do usuário. Somando-se a isso, temos também que a inserção de
pontos no segmento de reta é feita clicando-se no segmento e a modificação na posição de
um ponto é realizada arrastando-se o ponto no segmento. Tal característica mostra-se
promissora com relação a sua utilização em sala de aula, pois pode estimular a participação
dos alunos nas atividades, sobretudo, daqueles que porventura possuam alguma dificuldade
no manuseio dos computadores, já que ao se depararem com a simplicidade com que os
comandos podem ser executados irão considerar-se tão aptos a utilizá-lo quanto os seus
demais colegas que apresentam uma maior desenvoltura com tais máquinas.
Ao investigarmos sobre a estabilidade do recurso, restringindo-se a sua utilização
de modo online e através do navegador de internet Mozilla Firefox (Versão 40.0.3) não
detectamos problemas na execução do programa. Por outro lado, compreendemos a
limitação da nossa análise com relação a este critério, principalmente em virtude da
diversidade de navegadores de internet, bem como computadores e notebooks já existentes.
Entendemos ser necessária também uma investigação de tal critério quando da utilização
do recurso de maneira off-line, o que não realizamos neste trabalho.
Com respeito à consistência do conteúdo que é apresentado, ponderamos que as
definições de média e mediana estão corretas e em uma linguagem adequada para o Ensino
Médio. Já no que se refere ao conceito de variável quantitativa é definido que “são
variáveis que descrevem características de elementos de uma população”3. Entretanto, tal
definição pode ser considerada como incompleta ou imprecisa, pois uma variável
qualitativa também satisfaz tal definição. Deste modo, com base em Magalhães e Lima
(2013, p.6) poderíamos acrescentar o trecho “... e que assumem valores numéricos” ao
final da definição apresentada com o intuito de caracterizarmos uma variável quantitativa.
No que tange a definição de variável quantitativa contínua, o recurso apresenta
corretamente tal definição, bem como observa que tais variáveis geralmente são oriundas
de processos de mensuração.
De acordo com as questões de investigação apresentadas em Reategui, Boff e Finco
(2010), podemos concluir que o recurso possui uma perspectiva epistemológica
3 A definição apresentada foi verificada na página do recurso e cujo acesso foi realizado em 10 Set. 2015.
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construtivista. Cabe destacar também que nenhuma das atividades do “Formulário de
Acompanhamento do Aluno”, bem como àquelas apresentas na página do recurso verifica-
se a recomendação para a realização de atividades em grupo, no que entendemos ser uma
ausência significativa. Porém, o professor com sua autonomia e a visão que lhe é peculiar
das turmas em que leciona poderia adaptar as atividades de modo a contemplar trabalhos
individuais e em grupo.
No que diz respeito às ferramentas de acesso para alunos com necessidades
especiais, devido ao navegador de internet o qual utilizamos nos foi possível ampliar e
reduzir a página do recurso, porém, tal funcionalidade é disponibilizada pelo navegador e
não pelo software. Pudemos constatar a ausência de ferramentas que possibilitem a
utilização do recurso por alunos com necessidades especiais, no que acreditamos ser um
aspecto que ainda carece de maior atenção no âmbito das TIC na Educação. Discutimos
isso, pois o avanço das tecnologias têm nos propiciado de modo geral diversas ferramentas
de ensino e aprendizagem não-inclusivas.
Com relação ao potencial didático do recurso, vislumbramos um leque de
problemas e ideias que podem ser desenvolvidas, no que pontuamos sobre a possibilidade
de se explorar com os alunos algumas das propriedades matemáticas e estatísticas da média
e da mediana.
Com base no exposto, concluímos que o software apresenta um bom potencial para
o ensino-aprendizagem das propriedades da média e mediana, bem como pode contribuir
para a superação das dificuldades na aprendizagem destas medidas.
REFERÊNCIAS
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ensino fundamental anos iniciais. Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação
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didatico/guias-do-pnld/guia-pnld-2016>. Acesso em: 04 Set. 2015.
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Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/CCIVIL_03/_Ato2011-
2014/2014/Lei/L13005.htm>. Acesso em: 30 Jun. 2015.
BRASIL. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais Complementares aos
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<http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/CienciasNatureza.pdf>. Acesso em: 13 Jan.
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12
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