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EPAMM/2010 – Marabá/PA
      27 a 29 de Maio de 2010

            Minicurso:

Modelagem Matemática com
Tecnologias de Informação e
       Comunicação

   Alfredo Braga Furtado – UFPA
            abf@ufpa.br

                                  1
Agenda
  1. Modelagem Matemática: uma sobrevista
      1. Desafios Modernos da Educação
      2. Realidade do Ensino de Matemática
      3. Modelagem Matemática
  2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
      1. Tecnologias Independentes de recursos elétrico-
      eletrônicos
      2. Tecnologias Dependentes
      3. Ambientes Virtuais de Aprendizagem
  3. Tecnologias de Informação e Comunicação: uma
      sobrevista
  4. Modelagem Matemática e as TIC.

                                                           2
1. MM: uma sobrevista
Na conjuntura atual, a “educação assume a função de
um dos fatores positivos em termos de conduzir o
crescimento econômico no rumo da melhoria da
qualidade de vida e da consolidação da democracia.

A nova realidade econômica é cada vez mais sensível
a atributos educativos como visão de conjunto,
autonomia, iniciativa, capacidade de resolver
problemas, flexibilidade.”
                 (Demo, 2009, p. 24).
                                                 3
1. MM: uma sobrevista
1.   A Realidade do Ensino de Matemática

     Sistema de Avaliação do Ensino Básico: RESULTADOS

     Quase 2/3 dos alunos de Matemática na 3a. Série do
     Ensino Médio – desempenho crítico
     6,5 % - desempenho muito crítico
     6,9 % - desempenho adequado




                                                          4
1. MM: uma sobrevista
1.   A Realidade do Ensino de Matemática

     Geralmente quando o professor finge que ensina, e,
     depois, nada exige, os alunos fingem que aprendem e
     nada falam. Quando, porém, não se leciona e se exige
     depois um grau de dificuldade incompatível, os alunos,
     fingindo-se de interessados, procuram a direção,
     reclamam do mau desempenho do professor e desejam
     da escola uma satisfação para melhorar o nível
               (Werneck, 2009).


                                                              5
2. Etapas do Processo de Modelagem Matemática
                              I - PROBLEMA NÃO
                                   MATEMÁTICO



                                      1. Experimentação




                                        2. Abstração




                   5. Modificação
                                       III - MODELO
                                       MATEMÁTICO



           II - DADOS
         EXPERIMENTAIS                  3. Resolução




          4. Validação                     IV -
                                         SOLUÇÃO


                                    Fonte: Bassanezi, 2009
                                                             6
Modelagem Matemática no ensino:
Pode ser um caminho para despertar no aluno o
interesse por tópicos matemáticos que ele ainda
desconhece, ao mesmo tempo que aprende a arte
de modelar, matematicamente. Isto porque é
dada ao aluno a oportunidade de estudar
situações-problema por meio de pesquisa,
desenvolvendo seu interesse e aguçando seu
senso crítico.
(Biembengut e Hein. Modelagem Matemática no Ensino, 5ª ed.,
2009).
                                                         7
Obstáculos para Aplicação em Cursos Regulares


     Obstáculos para os estudantes

     Obstáculos instrucionais

     Obstáculos para os professores.

                       Fonte: Bassanezi, 2009


                                                8
Pontos Importantes para a Aprendizagem

     Autoria
     Pesquisa
     Elaboração
     Leitura Sistemática
     Argumentação e contra-argumentação
     Fundamentação
     Aprendizagem como Hábito
              Fonte: Demo, 2008


                                          9
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

   Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA)
        Fonte: [Chaves, 2005]
 a) mês de referência do consumo?
 b) valor pago de água e de esgoto?
 c) relação entre o valor de esgoto e o valor da água?
 d) calcular o consumo em m3, sabendo que o consumo =
    leitura atual – leitura anterior.
 e) qual a média de consumo dos últimos seis meses da
    residência?

                                                         10
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

  Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA)
Tabela 1
Faixa de Consumo (m3)   Valor R$/m3 - ÁGUA    Valor R$/m3 – ESGOTO
    00-10                    1,15                 0,69
    11-20                   1,38                  0,83
    21-30                   1,65                  0,99
    31-40                   2,08                  1,25
    41-50                   2,88                  1,73
     >50                    3,74                  2,24
Fazer o cálculo do valor do consumo correspondente a um dado consumo
   medido (m3).
                                                                       11
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

    Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA)

 Para cada faixa de consumo, expresse o valor a pagar “y” reais em
 função de “x” m3 consumidos.

 Tabela 2

            Faixa de Consumo (m3)     Y = f(x)
                     [00-10]
                     [11-20]
                     [21-30]
                     [31-40]
                     [41-50]
                      >50

                                                                     12
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

     Atividade 2: Função do 1º Grau
           Fonte: [Chaves, 2005]

 Para cada função abaixo, complete as tabelas e trace os gráficos em papel milimetrado.

 a) f(x) = 3 x - 6
                               X           Y = f(x)
                               -2           .....
                               -1           .....
                                0          .....
                                1          .....
                                2            ......




                                                                                          13
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

   Atividade 2: Função do 1º Grau

Para cada função abaixo, complete as tabelas e trace os gráficos em papel
   milimetrado.

a) f(x) = -2x + 14
               X             Y = f(x)
               -7             .....
               -5             .....
                0             .....
                5             .....
                7             ......
                                                                        14
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

     Atividade 3: Conta do Desperdício
        Fonte: [Chaves, 2005]

1)   Expressar o volume necessário de água na higiene
     bucal em função do tempo (duração), supondo a
     vazão da torneira de 8 litros/minuto.

2)   Idem para um banho em que a vazão do chuveiro
     é de 12 litros/minuto.

                                                    15
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

   Atividade 3: Conta do Desperdício

 3) Se a torneira ficar aberta durante toda a higiene
    bucal e se o chuveiro ficar aberto durante todo o
    banho (incluindo tempo gasto em se ensaboar e
    esfregar), percebe-se que somente 1/3 do tempo
    seria suficiente para a higienização. Com base
    nesta informação, pede-se para expressar o
    volume de água necessário nestes dois casos.



                                                        16
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

   Atividade 3: Conta do Desperdício

 4) Expressar o volume de água desperdiçada nos
    dois casos.

 5) Calcular o desperdício mensal em m3 da família
    em questão considerando banho e higiene bucal
    três vezes por dia, com duração média de 6 min e
    3 min, respectivamente.


                                                   17
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

   Atividade Propostas

 1) Como conquistar a independência financeira?

 2) Dada a planta baixa de uma casa, e uma margem
    de segurança para perdas, determinar o número
    de caixas de lajotas necessárias.




                                                  18
Atividades Didáticas de Modelagem Matemática

  Atividade Propostas

 3) Cálculo de frete (cubagem de itens
   transportados).

 4) Conta de consumo de energia elétrica.



                                            19
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista

  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos

          DEPENDENTES


          INDEPENDENTES



                                               20
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   INDEPENDENTES
       História em quadrinhos
       Gráfico
       Instrução Programada
       Ilustração/gravura
       Jogo
       Jornal
                                               21
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   INDEPENDENTES
       Jornal Escolar
       Livro Didático
       Mapa e Globo
       Modelo
       Mural
       Flip-chart
                                               22
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   INDEPENDENTES
       Sucata
       Texto
       Peça Teatral
       Gincana
       Quadro Branco
                                               23
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Computador
       CD
       DVD
       Int: www
       Int: chat
                                               24
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Int: FAQ
       Int: correio eletrônico
       Int: listas de discussão
       Int: videoconferência
       Int: home page
                                               25
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Int: dicionários e tradutores
       Int: bibliotecas virtuais
       Int: bases de imagens e de mapas
       Int: bases de vídeos
       Int: mensagens instantâneas
                                               26
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Int: comunidades virtuais
       Int: redes de relacionamento
       Int: blog
       Int: TV pela Internet
       Int: Twitter
                                               27
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Int: enciclopédias virtuais
       Int: wiki (colaboração)
       Pacotes de software específicos
       Rádio
       Televisão comercial/educativa
                                               28
2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista
  Quanto à Dependência de Recursos Elétrico-
  eletrônicos
   DEPENDENTES
       Slide (powerpoint)
       Games (jogos)
       Simuladores Virtuais
       Educação a Distância
       E-readers
                                               29
Ambientes Virtuais de Aprendizagem
 Moodle
 CONTEXTO NEGATIVO:
   Possibilidade de fraude quando o controle não é
   efetivo
   A venda da ideia da facilidade na obtenção de
   diplomas
   Educar exige presença
   Isolacionismo impede contato socializador.


                                                     30
Modelagem Matemática e as TIC
Escolha do livro-texto
Formas de apresentação dos assuntos

BLOCOS DE AULA:
  Contextualização
  Apresentação (pelos alunos) das atividades propostas
  pelo professor
  Apresentação (pelos alunos) das atividades que
  propuseram

                                                         31
Modelagem Matemática e as TIC
BLOCOS DE AULA:

 Atividade de pesquisa bibliográfica em livros e
 periódicos sobre subsídios para as atividades
 propostas
 Atividades de pesquisa na Internet sobre subsídios
 para as atividades propostas
 Seções de revisão formal dos trabalhos entre grupos
 Exercícios de fixação .


                                                       32
Muito obrigado pela atenção!

   Contatos: abf@ufpa.br



                               33
Referências:
 [BIEMBENGUT & HEIN, 2009] BIEMBENGUT, M. S.; HEIN, N. Modelagem Matemática
no Ensino. 5ª ed. São Paulo: Contexto, 2009.

  [CHAVES, 2005] CHAVES. M. I. de A. Modelando matematicamente questões ambientais
relacionadas com a água a    propósito do ensino-aprendizagem de funções na 1ª série do
ensino médio. 2005. 142f. Monografia (Mestrado em Educação em Ciências e Matemáticas) –
Núcleo de Apoio ao Desenvolvimento Científico, Universidade Federal do Pará, Belém.

  [DEMO, 2008] DEMO, P. Metodologia para Quem Quer Aprender. São Paulo: Atlas. 2008.

  [DEMO, 2009] DEMO, P. Desafios Modernos da Educação. 15ª ed. Petrópolis: Vozes, 2009.

  [WERNECK, 2009] WERNECK, H. Se você finge que ensina, eu finjo que aprendo. 26ª ed.
Petrópolis: Vozes, 2009.




                                                                                          34

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C:\Fakepath\Minicurso Modelagem MatemáTica Com Tic

  • 1. EPAMM/2010 – Marabá/PA 27 a 29 de Maio de 2010 Minicurso: Modelagem Matemática com Tecnologias de Informação e Comunicação Alfredo Braga Furtado – UFPA abf@ufpa.br 1
  • 2. Agenda 1. Modelagem Matemática: uma sobrevista 1. Desafios Modernos da Educação 2. Realidade do Ensino de Matemática 3. Modelagem Matemática 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista 1. Tecnologias Independentes de recursos elétrico- eletrônicos 2. Tecnologias Dependentes 3. Ambientes Virtuais de Aprendizagem 3. Tecnologias de Informação e Comunicação: uma sobrevista 4. Modelagem Matemática e as TIC. 2
  • 3. 1. MM: uma sobrevista Na conjuntura atual, a “educação assume a função de um dos fatores positivos em termos de conduzir o crescimento econômico no rumo da melhoria da qualidade de vida e da consolidação da democracia. A nova realidade econômica é cada vez mais sensível a atributos educativos como visão de conjunto, autonomia, iniciativa, capacidade de resolver problemas, flexibilidade.” (Demo, 2009, p. 24). 3
  • 4. 1. MM: uma sobrevista 1. A Realidade do Ensino de Matemática Sistema de Avaliação do Ensino Básico: RESULTADOS Quase 2/3 dos alunos de Matemática na 3a. Série do Ensino Médio – desempenho crítico 6,5 % - desempenho muito crítico 6,9 % - desempenho adequado 4
  • 5. 1. MM: uma sobrevista 1. A Realidade do Ensino de Matemática Geralmente quando o professor finge que ensina, e, depois, nada exige, os alunos fingem que aprendem e nada falam. Quando, porém, não se leciona e se exige depois um grau de dificuldade incompatível, os alunos, fingindo-se de interessados, procuram a direção, reclamam do mau desempenho do professor e desejam da escola uma satisfação para melhorar o nível (Werneck, 2009). 5
  • 6. 2. Etapas do Processo de Modelagem Matemática I - PROBLEMA NÃO MATEMÁTICO 1. Experimentação 2. Abstração 5. Modificação III - MODELO MATEMÁTICO II - DADOS EXPERIMENTAIS 3. Resolução 4. Validação IV - SOLUÇÃO Fonte: Bassanezi, 2009 6
  • 7. Modelagem Matemática no ensino: Pode ser um caminho para despertar no aluno o interesse por tópicos matemáticos que ele ainda desconhece, ao mesmo tempo que aprende a arte de modelar, matematicamente. Isto porque é dada ao aluno a oportunidade de estudar situações-problema por meio de pesquisa, desenvolvendo seu interesse e aguçando seu senso crítico. (Biembengut e Hein. Modelagem Matemática no Ensino, 5ª ed., 2009). 7
  • 8. Obstáculos para Aplicação em Cursos Regulares Obstáculos para os estudantes Obstáculos instrucionais Obstáculos para os professores. Fonte: Bassanezi, 2009 8
  • 9. Pontos Importantes para a Aprendizagem Autoria Pesquisa Elaboração Leitura Sistemática Argumentação e contra-argumentação Fundamentação Aprendizagem como Hábito Fonte: Demo, 2008 9
  • 10. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA) Fonte: [Chaves, 2005] a) mês de referência do consumo? b) valor pago de água e de esgoto? c) relação entre o valor de esgoto e o valor da água? d) calcular o consumo em m3, sabendo que o consumo = leitura atual – leitura anterior. e) qual a média de consumo dos últimos seis meses da residência? 10
  • 11. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA) Tabela 1 Faixa de Consumo (m3) Valor R$/m3 - ÁGUA Valor R$/m3 – ESGOTO 00-10 1,15 0,69 11-20 1,38 0,83 21-30 1,65 0,99 31-40 2,08 1,25 41-50 2,88 1,73 >50 3,74 2,24 Fazer o cálculo do valor do consumo correspondente a um dado consumo medido (m3). 11
  • 12. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 1: Por dentro da conta de água (COSANPA) Para cada faixa de consumo, expresse o valor a pagar “y” reais em função de “x” m3 consumidos. Tabela 2 Faixa de Consumo (m3) Y = f(x) [00-10] [11-20] [21-30] [31-40] [41-50] >50 12
  • 13. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 2: Função do 1º Grau Fonte: [Chaves, 2005] Para cada função abaixo, complete as tabelas e trace os gráficos em papel milimetrado. a) f(x) = 3 x - 6 X Y = f(x) -2 ..... -1 ..... 0 ..... 1 ..... 2 ...... 13
  • 14. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 2: Função do 1º Grau Para cada função abaixo, complete as tabelas e trace os gráficos em papel milimetrado. a) f(x) = -2x + 14 X Y = f(x) -7 ..... -5 ..... 0 ..... 5 ..... 7 ...... 14
  • 15. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 3: Conta do Desperdício Fonte: [Chaves, 2005] 1) Expressar o volume necessário de água na higiene bucal em função do tempo (duração), supondo a vazão da torneira de 8 litros/minuto. 2) Idem para um banho em que a vazão do chuveiro é de 12 litros/minuto. 15
  • 16. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 3: Conta do Desperdício 3) Se a torneira ficar aberta durante toda a higiene bucal e se o chuveiro ficar aberto durante todo o banho (incluindo tempo gasto em se ensaboar e esfregar), percebe-se que somente 1/3 do tempo seria suficiente para a higienização. Com base nesta informação, pede-se para expressar o volume de água necessário nestes dois casos. 16
  • 17. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade 3: Conta do Desperdício 4) Expressar o volume de água desperdiçada nos dois casos. 5) Calcular o desperdício mensal em m3 da família em questão considerando banho e higiene bucal três vezes por dia, com duração média de 6 min e 3 min, respectivamente. 17
  • 18. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade Propostas 1) Como conquistar a independência financeira? 2) Dada a planta baixa de uma casa, e uma margem de segurança para perdas, determinar o número de caixas de lajotas necessárias. 18
  • 19. Atividades Didáticas de Modelagem Matemática Atividade Propostas 3) Cálculo de frete (cubagem de itens transportados). 4) Conta de consumo de energia elétrica. 19
  • 20. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES INDEPENDENTES 20
  • 21. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos INDEPENDENTES História em quadrinhos Gráfico Instrução Programada Ilustração/gravura Jogo Jornal 21
  • 22. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos INDEPENDENTES Jornal Escolar Livro Didático Mapa e Globo Modelo Mural Flip-chart 22
  • 23. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos INDEPENDENTES Sucata Texto Peça Teatral Gincana Quadro Branco 23
  • 24. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Computador CD DVD Int: www Int: chat 24
  • 25. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Int: FAQ Int: correio eletrônico Int: listas de discussão Int: videoconferência Int: home page 25
  • 26. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Int: dicionários e tradutores Int: bibliotecas virtuais Int: bases de imagens e de mapas Int: bases de vídeos Int: mensagens instantâneas 26
  • 27. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Int: comunidades virtuais Int: redes de relacionamento Int: blog Int: TV pela Internet Int: Twitter 27
  • 28. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Int: enciclopédias virtuais Int: wiki (colaboração) Pacotes de software específicos Rádio Televisão comercial/educativa 28
  • 29. 2. Tecnologias Educacionais: uma sobrevista Quanto à Dependência de Recursos Elétrico- eletrônicos DEPENDENTES Slide (powerpoint) Games (jogos) Simuladores Virtuais Educação a Distância E-readers 29
  • 30. Ambientes Virtuais de Aprendizagem Moodle CONTEXTO NEGATIVO: Possibilidade de fraude quando o controle não é efetivo A venda da ideia da facilidade na obtenção de diplomas Educar exige presença Isolacionismo impede contato socializador. 30
  • 31. Modelagem Matemática e as TIC Escolha do livro-texto Formas de apresentação dos assuntos BLOCOS DE AULA: Contextualização Apresentação (pelos alunos) das atividades propostas pelo professor Apresentação (pelos alunos) das atividades que propuseram 31
  • 32. Modelagem Matemática e as TIC BLOCOS DE AULA: Atividade de pesquisa bibliográfica em livros e periódicos sobre subsídios para as atividades propostas Atividades de pesquisa na Internet sobre subsídios para as atividades propostas Seções de revisão formal dos trabalhos entre grupos Exercícios de fixação . 32
  • 33. Muito obrigado pela atenção! Contatos: abf@ufpa.br 33
  • 34. Referências: [BIEMBENGUT & HEIN, 2009] BIEMBENGUT, M. S.; HEIN, N. Modelagem Matemática no Ensino. 5ª ed. São Paulo: Contexto, 2009. [CHAVES, 2005] CHAVES. M. I. de A. Modelando matematicamente questões ambientais relacionadas com a água a propósito do ensino-aprendizagem de funções na 1ª série do ensino médio. 2005. 142f. Monografia (Mestrado em Educação em Ciências e Matemáticas) – Núcleo de Apoio ao Desenvolvimento Científico, Universidade Federal do Pará, Belém. [DEMO, 2008] DEMO, P. Metodologia para Quem Quer Aprender. São Paulo: Atlas. 2008. [DEMO, 2009] DEMO, P. Desafios Modernos da Educação. 15ª ed. Petrópolis: Vozes, 2009. [WERNECK, 2009] WERNECK, H. Se você finge que ensina, eu finjo que aprendo. 26ª ed. Petrópolis: Vozes, 2009. 34