Mestrando: Darcson Capa dos Santos Orintadora: Drª Helena Noronha Cury Santa Maria, Junho de 2011 Sumário Introdução Construção das Maquetes Problema da Pesquisa Problemas Questão de Pesquisa Produto Objetivos Atividades Complementares Metodologia da Pesquisa I N T R O D U Ç Ã O A Trigonometria é um conteúdo presente no Ensino Médio. Possui, ainda, grande aplicabilidade, tanto na Física como também na própria Matemática. Os livros didáticos para o Ensino Médio dedicam muitas de suas páginas ao ensino da Trigonometria. Entretanto, não fica claro, nem para o aluno, nem para o professor, para que serve esse conteúdo. Diante da grande dificuldade dos alunos em compreender a Matemática é necessário que tenham a oportunidade de aprender interagindo e refletindo, evitando assim, uma aprendizagem mecânica, repetitiva, sem saber o que está fazendo e porque está resolvendo um determinado problema. Entre as possibilidades de emprego de recursos diversificados, encontra-se o uso de materiais manipuláveis; esses recursos, por si só, não levam a uma aprendizagem com significado para o aluno, mas vale lembrar que o professor é o mediador da ação do estudante. P R O B L E M A D A P E S Q U I S A Com a experiência desenvolvida no estágio, consolidou-se um problema para a pesquisa que vim a desenvolver neste curso de Mestrado: Como o uso de materiais manipulativos pode auxiliar o professor no trabalho com problemas de Trigonometria? Q U E S T Ã O O problema desencadeou, a seguir, as seguintes questões de pesquisa: Como os alunos resolvem problemas de Trigonometria utilizando materiais manipulativos? D E Quais habilidades são desenvolvidas pelos alunos ao P E S Q U I S A trabalhar com a construção de maquetes, na resolução de problemas trigonométricos? OBJETIVO GERAL O B J E T I V O S Avaliar o uso de materiais manipuláveis como ferramenta para a exploração de conteúdos matemáticos, na resolução de problemas trigonométricos. OBJETIVOS ESPECIFICOS Avaliar a possibilidade de construir maquetes para aprendizagem de Trigonometria; Avaliar as habilidades de questionar, hipotetizar e desenvolver resoluções autônomas de problemas, a partir do uso de materiais manipuláveis em aulas de Matemática. M E T O D O L O G I A D A P E S Q U I S A A presente pesquisa é qualitativa e a metodologia adotada no seu desenvolvimento envolveu pressupostos da observação participante, visto que o pesquisador esteve presente no contexto observado. Foi escolhida essa abordagem porque o trabalho foi realizado dentro do ambiente escolar, tendo como fonte de dados as ações dos alunos nas resoluções das atividades propostas. Conforme Lüdke e André (1986, p.11), “a pesquisa qualitativa supõe o contato direto e prolongado do pesquisador com o ambiente e a situação que esta sendo investigada, via de regra,através do trabalho intensivo de campo”. C O N S T R U Ç Ã O Entre os materiais manipuláveis que podem ser empregados no ensino de Matemática, especialmente em aulas de reforço, estão as maquetes. Conforme Houaiss e Villar (2001, p.1844), “maquete” tem, entre outras, as seguintes acepções: “Representação em escala reduzida de uma obra de arquitetura ou engenharia a ser executada; reprodução em miniatura de edifícios, meios de transporte, paisagens, etc; modelo reduzido.” Dessa forma, são objetos que podem ser tocados e movidos D A S pelos estudantes e podem ser empregados no ensino, para ilustrar M A Q U E T E S de utilizar esse tipo de material manipulável como auxiliar no determinada situação ou problema matemático. A finalidade da construção das maquetes, nesta pesquisa, é a processo de ensino e aprendizagem, mostrando que a resolução de problemas trigonométricos pode ser trabalhada de forma atrativa, construtiva,interessante e motivadora. P R O D U T O Como produção final da dissertação, foi proposto um conjunto de atividades para ser aplicado a turmas de 2º ano do Ensino Médio, durante sete aulas, de 50 minutos cada. Em cada aula, são indicados os objetivos da atividade, os materiais necessários para sua execução e sugestões de problemas para complementar as aulas. Aula 1 Aplicação de um teste sobre conhecimentos prévios de Trigonometria Objetivo: Avaliar os conhecimentos dos estudantes, para detectar dificuldades e planejar atividades de recuperação. Material utilizado: Teste com questões sobre Trigonometria. Aula 2 Exploração da semelhança de triângulos retângulos Objetivo: Revisar a noção de semelhança de triângulos e a proporcionalidade entre os lados. Materiais utilizados: Triângulos retângulos confeccionados em papel cartão, de diferentes cores; Aula 3 Medição da altura de objetos pela sombra Objetivo: Determinar a razão de semelhança entre dois triângulos retângulos; calcular a medida desconhecida de um dos lados de um triângulo retângulo a partir da comparação com outro triângulo retângulo semelhante, cujos lados têm medidas conhecidas; representar, por meio de maquetes, situações-problema que envolvam semelhança de triângulos retângulos Materiais utilizados: Tesoura régua; lanterna ou luz. pedaços de borracha; Maquetes ilustrativas (isopor, palitos de churrasco); Aula 4 Medição da altura de objetos com teodolito Objetivo: relacionar ângulos e lados de dois ou mais triângulos retângulos semelhantes; determinar a razão de semelhança entre dois ou mais triângulos retângulos; construir o teodolito; determinar a altura de objetos utilizando o teodolito. Materiais utilizados: cartolina ou cartão; palitos de churrasco; barbante; chumbadinha de pescar; tesoura; fita métrica (trena); materiais de desenho. Aula 5 Determinação da razão entre o comprimento da circunferência e seu diâmetro Objetivos: Compreender o número Pi (π), como razão aproximada entre o comprimento da circunferência e seu diâmetro; determinar experimentalmente essa razão. Materiais utilizados: latas de formato cilíndrico de diferentes medidas de diâmetro; rolo de barbante; tesoura ; régua . P R O B L E M A S Problema da escada Problema do caminhão Problema da casa Gustavo encostou uma escada numa parede de sua casa de tal modo que o topo da escada ficou a uma altura de 3 m em relação ao chão.Considerando que a escada forma um ângulo de 30° com a parede e que a distância entre a base da parede e a base da escada é expressa por (x-1) m, calcule o valor de x. Uma escada de um carro de bombeiros pode estender-se a um comprimento de 30 m, quando levantada a um ângulo de 70°. Sabese que a base da escada está sobre o caminhão em uma altura de 2 m do solo. Qual altura essa escada poderá alcançar em relação ao solo? (Use Sen 70° = 0,94; Cos 70° = 0,34; Tg 70° = 2,75.). Um topógrafo foi chamado para obter a altura de um edifício. Para fazer isto, ele colocou um teodolito a 200 metros do edifício e mediu um ângulo de 30°, como indicado na figura a seguir. Sabendo que a luneta do teodolito está a 1,6 metros do solo, pode-se concluir que, a altura do edifício, em metros é: (Use os valores: sem 30°=0,5, cos 30°= 0, 866 e tg 30°= 0, 577. A T I V I D A D E S C O M P L E M E N T A R E S É importante ressaltar que nessas atividades complementares devem ser exploradas situações-problema que levem os alunos a relacionarem os aspectos cotidianos, escolar e cientifico da Trigonometria. At. 1 Medindo a largura de uma rua At. 2 Medição da altura de objetos pela sombra At. 3 Resolvendo problemas trigonométricos com o auxilio de materiais manipuláveis