Fractais na educação básica: uma proposta para o ensino de sequências numéricas com materiais manipuláveis

Tipo de documento

Monografia

Data

2024

Modalidade de acesso

Acesso aberto

Centro

CCT

Instituição

Programa

Área do conhecimento

Ciências Exatas e da Terra

Editora

Autor

Zambrano, Vitória Garcia

Coorientador

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Fascículo

Resumo

Este texto apresenta uma proposta de atividade para o ensino de sequências numéricas no Ensino Básico e Superior, focando na formação inicial dos professores utilizando fractais como exemplos de aplicação. Para isso, a autora buscou em duas bibliotecas virtuais produções relacionadas a sequências numéricas e geometria fractal, além de verificar se algum texto estabelecia uma relação direta entre esses temas. Adicionalmente, consultou-se a Base Nacional Comum Curricular para identificar as competências e habilidades associadas a sequências e analisou-se como esse assunto é abordado em coleções de livros didáticos do Ensino Básico e do Ensino Superior. Para compreender como a temática é abordada em um curso de formação de professores de matemática, examinou-se o Projeto Pedagógico do Curso e os Planos de Ensino das disciplinas de Cálculo Diferencial e Integral II e Análise Real, bem como suas bibliografias, do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade do Estado de Santa Catarina. Além disso, com o propósito de integrar tecnologias dinâmicas, foram analisadas e modificadas três atividades disponíveis na comunidade do GeoGebra, para que os alunos pudessem visualizar mais iterações dos fractais e conferir os resultados. Com base nos dados coletados, desenvolveu-se uma proposta didática que relaciona sequências e fractais utilizando materiais físicos e digitais. Ela foi pensada para três modelos de fractal, o Triângulo e o Tapete de Sierpinski e a Árvore de Pitágoras. Com materiais manipuláveis espera-se que os alunos respondam três blocos de perguntas, o primeiro relacionado às formas geradas a cada iteração e o comprimento dos lados dessas geometrias, o segundo tratando do perímetro e o terceiro da área. A proposta foi aplicada, como piloto, na disciplina Laboratório de Ensino de Matemática IV e, apesar dos dados coletados não serem analisados nesse trabalho, a aplicação levantou importantes reflexões sobre tempo de aplicação e postura do professor quanto aplicador. Com essa proposta, espera-se motivar os educadores a implementarem diferentes metodologias em sala de aula e oferecer aos alunos uma aplicação prática do que é ensinado teoricamente em aulas de matemática.

Abstract

This text presents a proposal for an activity for teaching numerical sequences in elementary and higher education, focusing on the initial training of teachers using fractals as examples of application. To this end, the author searched two virtual libraries for productions related to numerical sequences and fractal geometry, in addition to verifying whether any text established a direct relationship between these themes. Additionally, the National Common Curricular Base was consulted to identify the competencies and skills associated with sequences and analyzed how this subject is addressed in collections of textbooks for elementary and higher education. To understand how the topic is addressed in a mathematics teacher training course, the Pedagogical Project of the Course and the Teaching Plans for the subjects of Differential and Integral Calculus II and Real Analysis were examined, as well as their bibliographies, from the Mathematics Degree course at the State University of Santa Catarina. Furthermore, with the purpose of integrating dynamic technologies, three activities available in the GeoGebra community were analyzed and modified so that students could view more iterations of the fractals and check the results. Based on the data collected, a teaching proposal was developed that relates sequences and fractals using physical and digital materials. It was designed for three fractal models, the Sierpinski Triangle and Carpet and the Pythagorean Tree. Using manipulable materials, students are expected to answer three blocks of questions, the first related to the shapes generated at each iteration and the length of the sides of these geometries, the second dealing with the perimeter and the third with the area. The proposal was applied, as a pilot, in the Mathematics Teaching Laboratory IV discipline and, although the data collected were not analyzed in this work, the application raised important reflections on the application time and the teacher's attitude as the applicator. With this proposal, we hope to motivate educators to implement different methodologies in the classroom and offer students a practical application of what is taught theoretically in mathematics classes.

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