Universidade de Évora
Desenvolvimento do Sentido de
Número
noEnsino
Básico:Um Esfudo
no SétimoAno
deEscolaridade
Ana Paula Lopes
Dissertação Apresentada para Obtenção do Grau de Mestre em Educação e na Especialidade de Educação Matemática
Orientador: Prof. Doutor
António
Manuel Águas Borralho/-)
J'
\8s1\)
Universidade de Évora
Desenvolvimento do Sentido de
Número
no Ensino Básico:Um Estudo
no SétimoAno
deEscolaridade
Ana Paula Lopes
Orientador: Prof. Doutor
Antonio
Manuel Águas BorralhoMestrado em Educação: Variante Educação Matemática
20to
Resumo
A
sociedade contemporâneaexige
do
cidadãoraciocínio quantitativo
e
os novos paradigmas económico-sociais colocam a Matemrítica escolar perante um novodesafio:
desenvolver
a
literacia
matemática
dos
alunos.
A
literacia
matemática contempla um vasto conjunto de conhecimentos e capacidades entre eles o sentido de número.O
desenvolvimentodo
sentido de número dos alunostem
suscitado alguns trabathos de pesquisa, em particular ao nível dosprimeiro
e segundo ciclos do Ensino Brásico. O objectivo desde estudo é recolher evidências sobre o sentido de número de alunos do terceirociclo,
mais concretamente sobreo
sentido de número racional dos alunos do sétimo ano de escolaridade. Paratal foi
necessário considerar uma vasta e complexa rede de competências que caracterizamo
sentido de número, entre elas osentido
de
operação,[6
tambem
os
subconstructosque definem
os
números racionais. Destaforma
emergem deste objectivo duas questões:(i)
que compreensãotêm os
alunos dasformas
equivalentes(inteiros,
fracções, decimais, percentagens) dos números?(ii)
como entendem os alunoso efeito
das operações nos números, aspropriedades e as relações enfre as operações?
Este estudo é uma investigação de natureza qualitativa com Íecurso ao design
de
caso.
A
recolha
de
dados empíricos
foi
realizada
ao longo
do
ano
lectivo
2007t2008 numaturma de sétimo
anode
escolaridade ondea
investigadoraeÍa
adocente
da
disciplina
de
Matemática.
A
investigadora assumiu
um
papel
de observadora participante eforam
considerados três esfudos de caso: dois alunose
aturma.
A
informaçiio analisada resultou de viários métodos de recolha: a) inquéritos-por
questionário e entrevista com tarefas;b)
observação da resolução das tarefas emambiente
de sala
de
aula;
c)
análise documental.
A
anrílise deste
conjunto
de contributosfoi
feita tendo em conta as questões de investigação e de formaindividual
para cada um dos casios.O
esfudo mostrou que os alunosatibuem
poucosignificado
aos números, às operaçõese
aos contextos.Revelam alguma
compreensãodos
números racionaisescritos
na
forma
de
fracção
e
na
forma decimal mas
têm
dificuldade
emcompreender
e
manipular racionais
escritos
com
recurso
a
outras formas
de representaçãoe
amaioria
dos alunos revela poucas competências de comparação eordenação de números racionais. Nesta investigação ressalta também
o
fraco sentidode
operação dos alunos.Mosham
pouca compreensãodo
efeito
das operações nos números e têm dificuldade em reconhecer, no contexto do problema" a operação quemais se
adequaà
situação,
manifestandodificuldade quer
na
interpretação dassituações quer na definição de estatégias apropriadas.
Palavras-chave:
Literacia
matemática,sentido
de
número, sentido
de
operação, números racionais.Number
SenseI)evelopment
in
BasicEducation:
aSfudy
in
the
SeventhGrade
Abstract
Nowadays society
reqüres
of the
citiz.en quantitative reasoning and the new economic-social paradigms placethe
school Mathematics before a new challenge:to
develop
the
mathematical
literacy
of
the
pupils.
The
mathematical literacy
contemplatesa vast
set
of
knowledge and
capacities suchas number
sense. The number sense development has excited some worksof
research, in particular referringto
gradesl-6.
Theaim of this
study is to collect evidences about the number senseof
pupils
of
grades7-9,
more concretely
on the
7h
gradepupils'
senseof
rational numbers. For suchit
was necessary to consider a vast and complex netof
abilities that characterize number sense,including
operation sense, but also the rational numbers' subconstructs. Thereforeof
this aim
two
questions emerge:(i)
which
understandingpupils
have
of
the
equivalentsforms
(entire, fractions,
decimals, percentages)of
numbers?
(ii)
howpupils
understand the effect that operations have on numbers, the properties and relations between the operations?This
studyis
a
qualitative
nature investigationthat
resortsto
case studies.Empirical
datacollection was carried
alongthe
school yearof
2OO712OO8in
a
7ú grade class wherethe
investigator was the Maúematics
teacher.The
investigator assumedthe
role
of
participant
observer andhad
been considered three studiesof
case:
two pupils
and
the
class.The
analyzed datawas collected
by
meansof:
a) survey-
questionnaire andinterview
with
tasks;b)
observationof
theresolution
of
the tasks
in
classroom environment;c)
documentary analysis. The data analysis was made accordingto
the
questionsof
the
study andindividually for
each oneof
thecases.
The
study showedthat
pupils
athibute
slight
meantto
the
numbers,to
the operations andthe contexts. They reveal
some understandingof
rational
numbers represented as fractionsor
decimal numbersbut
disclosedifficu§
in
understanding and manipulating rational numbers' other forms of representation. Themajority
of thepupils
showsfew abilities
of
comparison and ordinanceof
rational
numbers.This
investigation also revealed the weak senseof
operation of the pupils. They showlittle
understandingof
the effect that
operations haveon
numbers aswell
asdifficulty in
recognizing,
accordingto
the
problem's
context,the
operationthat more suits
thesituation.
Pupils disclosediffrculty
in
the
interpretaüonof
the
situations andin
thedefinition
of appropriate strategies.Key-words:
mathemaücal
literacy, number
sense, senseof
operation,
rational numbers.Agradecimentos
Ao
conclúr
esta
investigação
gostaria
de
expressaros
meus
sinceros agradecimentosa todos
aqueles quedirecta
ou
indirectamentecontibúram
para a realizaçãa deste trabalho.Ao
ProfessorDoutor António
Borralho pelas orientações e críticas pertinentese pela disponibilidade e interesse com que me apoiou.
À
Professora Graça Cebolapeta disponibilidade e apoio.Aos
alunosInês
e
Josée
aos alunosda
furma,
à
directorade
turma
e
ao Conselho Executivo da escola pela receptividade demonstada.Ao
Zé Pedro e ao ZéDiogo
e à minhafamília
e amigos, pelo carinho e apoio que foram importantes estímulos paÍaaevolução e conclusão deste estudo.Índice Geral
Capítulo
I
-
Introdução
...
I
Definição do Problema
...
I
Objectivo do Estudo e Questões da Investigação
...
2Pertinência do
Estudo
4Capítulo
II
-
Revisão daLiteratura ...
Sentido de NúmeroLiteracia Matemática e Sentido de Número Literacia Matemática
...
Sentido de Número
Sentido de Número e Sentido de Operação
Perspectiva Curricular
-
Números e Operações no Currículo de Matemática...
Os Números Racionais
O Conjunto dos Números Racionais
...
O Conceito de Número RacionalRelação Parte-todo Numerais Decimais
R,ácio
Quociente entre Dois Números Inteiros Representado pela Fracção
alb....
Operador Medida 7 7 7 7l0
t6
404t
4t
t9
35 36 38 39 40 40Capítulo
III
-
Metodologia
47Opções Metodológicas
...
47Selecção dos Participantes
...
...
48Recolha de
Dados
49Question:ário...
50Entrevista com
Tarefas
...
50Observação das Aulas com Tarefas Anrílise dos Dados
Capítulo
IV
-
O
Contexto doEstudo
Descrição da EscolaCaracteização da Turma As Tarefas
Ficha de Trabalho
I
-
"Formas equivalentes de representar números. Ordenação e comparação de númerosracionais"
Ficlu
de Trabalho 2-
"Operações com númerosracionais"
Ficha de Trabalho 3
-
"Temperaturas" Entrevista com tarefasTarefa
I
...
Tarefa2
...
Implementação das Tarefas
52 52 55 55 56 57 57 58 59 60 60
6l
62CapítutoV-OCasoTurma...
67Concepções dos Alunos da Turma sobre a Matemática
...
67 Concepções dos Alunos da Turma sobre aAula
de Matemática....
68Sentido de
Número
69Os Conjuntos Numéricos
...
69Representações de Números Racionais: Formas Eqúvalentes de Representar
Números
Racionais
69Modelos de Visualização
...
69Fracções e Numerais
Decimais
70Percentagens...
...
72A
RectaNumérica
73Ordenação e Comparação de Números
Racionais
...
73Números Racionais Maiores que
Um
...
75 Compreensão dos Valores e Fundamentação de Opiniões...
...
75Sentido de
Operação
81Compreensão das Operações
...
8l
Propriedades e Relações das Operações 83 83
Capítulo
VI
-
O CasoInês
85Concepções da Aluna sobre a Matemática
...
85Concepções da
Aluna
sobre aAula
de Matemática...
86Sentido de
Número
88 Os Conjuntos Numéricos...
88Representações de Números Racionais: Formas Equivalentes de Representar Números
Racionais
90 Modelos de Visualização...
90Fracções e Numerais
Decimais
9l
Percentagens...
...
9l
A
RectaNumérica
...
92Ordenação e Comparação de Números
Racionais
...
93Números Racionais Maiores que
Um
....
93Compreensão dos Valores e Fundamentação de Opiniões
...
...
94Sentido de Operação Compreensão das
Operações
...
98Propriedades e Relações das
Operações
...
l0l
Síntese
103Capítulo
VII
-
O
Caso José.
105 Concepções doAluno
sobre a Matemática...
105Concepções do
Aluno
sobre a Aula de Matemática...
106Sentido de
Número
...
107Os
ConjuntosNuméricos
...
...
107Representações de Números Racionais: Formas Eqúvalentes de Representar Números
Racionais
...
109Modelos de Visualização
...
...
109Fracções e Numerais
Decimais
.
110Percentagens
ll2
A
RectaNuméricaOrdenação e Comparação de Números Racionais Números Racionais Maiores que
Um
Compreensão dos Valores e Fundamentação de Opiniões
...
Sentido de Operação
Compreensão das Operações Síntese
Capítulo
YIII
-
Conclusões...
Síntese do Estudo Conclusões
...
Recomendações 113 113tt4
tt4
ll8
ll8
t2t
ReferênciasBibliográficas
.
135 123 123 124r30
132t4t
143 145 153ts7
r61 165 AnexosAnexo
I
-
Questiontário ..Anexo 2
-
Gúão
daentevista
com tarefas Anexo 3-
Ficha de TrabalhoI
...
Anexo 4
-
Ficha de Trabalho2
...
Anexo 5
-
Ficha de Trabalho3
...
Anexo
-
Grelhas de Observação...
Lista
deQuadros
Capítulo
II:
Quadro
I
-
Estnrtura do sentido denúmero
13Quadro 2
-
Objectivos Gerais-
Matemática-
3oCiclo
2l
Quadro 3
-
Competências Específicas-
Matem áúica-Números e Operações
...
22Quadro 4
-
Objectivos Gerais-
Conhecimento...
27 Quadro 5-
Objectivos Específicos (7oano)-
Os númerosracionais
29 Quadro 6-
Objectivos Gerais de aprendizagem(3" ciclo)-Números
eOperações
34Capítulo
III:
Quadro 7
-
Blocos temáticos considerados no guião da entrevista semi-estruturadaQuadro 8
-
Matriz
de categorização51
53
Lista
deFiguras
CapítuloII:
Figura
I
-
A
correspondênciaQ;
ç
Po...
42 Figura 2-
Esquema concepfual paÍa o ensino dos números racionais...
42 CapítuloV:
Figura3-ResoluçãodaFichadeTrabalhol,GrupoI
...
69Figura 4
-
Resolução da Ficha de Trabalhol,
Grupo 2 Figura 5-
Resolução da Ficha de Trabalho 2, Grupo4 ...
Figura 6
-
QuestÍío 2, Resoluçáo daFicha de Trabalho 2, Grupo2
... Figura 7-
Questiio 3, enunciado da Ficha de Trabalho 2...
Capítulo
VI:
Figura 8
-
Resolução da Ficha de Trabalhol,
Grupo3
...
90 Figura 9-
Crálculos realizados pela aluna durante a entrevistacom tarefas e registados em folha de
rascunho,tarcfa2b)
..
98 Figural0
-
Crálculos realizados pela aluna durante a entrevistacom tarefas e registados em folha de rascunho, tarefa 2c)
...
99 707l
76 82
Capítulo
VII:
Figura I
I
-
QuestiÍo 1.4, Resolução da Ficha de Trabalho 1, Grupo 7 . Figura 12-
Questão 4.2, Resolução da Ficha de Trabalho 1, Grupo 7 .r09
lil
Capítulo
I
Introdução
O
papel dos númerosna
sociedade modernaé
cada vez maior. Estão presentes nas mais variadas áreas da actividade humana e o mundo em progresso exige do cidadãoraciocínio
quantitativo.
Neste
sentido
a
Matemática escolar
deve
corresponder asnecessidades da sociedade actual e proporcionar uma educação matemática que fomente
o
desenvolvimento da literacia matemática dos alunos.O
sentido de número éum
dosvários
elementosque definem
esta competência.O
presente esfudoincidiní
sobre o sentidode
número,em
particúar
sobreo
sentidode
númeroracional
dos alunos dosétimo
ano de
escolaridade,procurando evidências sobre
o
desenvolvimento desta capacidade no terceirociclo
do Ensino Básico.DeÍinição
doProblema
Os números estiÍo presentes nas mais variadas actividades
do
Homeme
a
sua compreensão é fundamental para o exercício pleno da cidadania-
"não é ociflculo
mas a literacia numérica a chave para a compreensão desta nossa sociedade impregnada de números e estatísticas" (Steen, 2001, p.2).O
democratizado mundo ocidental exige docidadão
raciocínio
quanútativo, competência
do
indivíduo
para
mobilizar
conhecimentos matemáticos
em
contextos variadose
que
designaremospor
literaciamatemática
A
literacia
matemáticaé um
conceito complexo que
envolveum
vasto conjunto de conhecimentos e capacidades e, segundo Steen (2001), pode caracterizaÍ-se através damultiplicidade
de componentes que a constituem: à-vontade na Matemática, valorizaçãoculüral,
interpretaçãode
dados, pensamentológico,
tomadade
decisões, Matemática contexfualiz:rd4- sentidodo
número, competências pníticas,reqüsitos
decoúecimento
e
sentido
do
símbolo.
A
Matemática escolar
deve
corresponder àsexigências
da
sociedade
e
proporcionar
aos
alunos
o
desenvolvimento
destacompetência
atravésdo
desenvolvimento
dos
seus
viírios
elementos.Este
estudoincidiní
sobreum
dos
importantes elementosda
literacia
matemática-
o
senüdo de número.A
expressãasentido
de
número
refere-se
à
"compreensão
geral que
umindivíduo tem
dos númerose
das operações assim comoa
capacidade para usar esta compreensãode
fonnas
flexíveis
paÍa
fazer juízos
matemáticos
e
desenvolver esfatégias para lidar com os números e operações" (Mclntosh, Reys e Reys, 1992,p.3).O
conceito de sentido de número envolve portantoum
conjrmtolato
de competências relativas aos números e operações mas que podem ser consideradas, segundoMclntosh,
Reys e Reys (1992) emtês
blocos:(l)
conhecimento edesteza
com os números;(2)
conhecimento e destrezacom
as operações;(3)
aplicaçãodo
conhecimento e destreza com os números e operações em sifuações de ciílculo.Esta
investigaçáoincidiní
sobre
o
sentido
de
número
dos
alunos, elemento fundamental da literacia matemática, reconhecendo que esta capacidade abrange viáriasdimensões:
compreensãodos
números,
forma como
são
usados
e
o
contexto, interagindo com o sentido de operação.Objectivo
doEstudo
e Questões de InvestigaçãoO
presente estudopretende
caracterizaro
sentidode
número dos alunos
do sétimo ano de escolaridade. Como ao longo do sétimo ano de escolaridade a ênfase, no âmbito do tema Números e Operações, é colocada no conjunto dos números racionais enas operações em
Q,
esta investigação centa-seno
sentido de número racional e tem como objectivo e,amcterizar o sentido de número racional dos alunos.Pretende-se
procurar
evidências
sobre
o
sentido
de
número
dos
alunosconsiderando
os
elementos
que
o
caracterizam: competências
envolvendo
o conhecimento e destrezacom
os números assim comoo
coúecimento
e destreza com as operações e a aplicação destes conhecimentos em situações de ciálculo, na resolução de problemas e em situações do quotidiano.Na
base do problema estiio, portanto, dois grandes domínios:i)
sentido de número eii)
sentido de operação.Por
outo
lado, é
necessiírio considerar queo
conceitode
númeroracional
sereveste também de alguma complexidade e cujas definiçÍio e caracterizaçáo devem
ter
em conta um conjunto de subconstructos propostos por Behr etal.
(1983): relação parte-todo(l),
decimal(2),rásio
(3); quociente (4); operador (5) como medida de quantidades contínuas e discretas (6).A
compreensão do conceito de número racional pressupõe não só o conhecimento dos seus viários subconstructos masi tarnbém da forma como se inter-relacionam. Neste senüdo procura-se percebera
compreensão que os alunostêm
dosnúmeros racionais, das formas equivalentes de os representar e a compÍeensão que têm das operações em Q.
Atendendo
aos
grandesdomínios
consideradosna
investigaçáo-
sentido
denúmero
e
sentido
de
operação-
e
à
importiincia
da
compreensãoe
atribuição
designificados
aos
racionais
(e
das
formas eqúvalentes
dos
representar)
para
o desenvolvimentodo
sentido de número dos alunos, foram formuladas duas questões de investigação:l-
Que
compneensãotêm os
alunos dasformas
equivalentes(inteiros,
fracções, decimais, percentagens) dos números?2-
Como entendem os alunos o efeito das operações nos números, as propriedadese as relações entre as operações?
O objectivo
da investigação é recolher informação que permita compreender ecaracteizar
o
sentido de número racional dos alunos. Paralelamente procurar-se-á uma análise interpretativa das evidências recolhidas sobre as representações dos alunos em relação aos números e operações. Neste sentido, e no que respeita à primeira questão de investigação, serão analisados aspectos em relaçãoà
compreensão queos
alunos têm dos números e dos conjuntos numéricos atendendo a viárias competências queo
alunocom
sentido
de
número deve evidenciar:
compreensãodos
númerose
das
formas equivalentesde os
representar; compÍeensãoda
grwrdezarelativa dos
números
econtextualizaçío e adequação do uso dos números. Relativamente à segunda questão de
investigação serão
recolhidos
elementosque permitam
aferir
sobre
o
sentido
de operação dos alunospois a
forma
comoos
alunos compreendem as operações, suaspropriedades
e
relações,e
o
efeito
que estastêm
sobreos
números sãocontibutos
fundamentais para o seu sentido de número.O
esfudotem
como objecto
estegrupo de
alunose
consideratrês
estudos de caso: o Jose, a Inês e a turma.As
conclusões obtidas dirão respeito apenas a estegupo
de indivíduos e não é objectivo da investigação revestir o estudo de canícterindutivo
ou fazer qualquertipo
de generalização. Pretende serum
contributo para a compreensão e reflexão sobrea
aprendizagem dos números racionais,o
sentido de número eo
sentidode
operaçãodos alunos
do
terceiro
ciclo do
Ensino
Básicoe
sobreo
contributo
daformação Matemática escolar
paÍa
o
desenvolvimentoda
literacia matemática
dos indivíduos.Peúinência
do EstudoAs
necessidadeseconómico-sociais confrontam
a
Matemrítica escolar
com grandes desafios,quer
ao nível
curricular quer
ao nível das
práticas lectivas.
Énecessário
formm
cidadÍios
matematicamente competentes
que
mobilizem
conhecimentos e competências para a resolução de problemas do quotidiano.Durante
um
longo período de tempo, Números e Operações,foi
em Portugal otema
dominantena Matemática escolar
e
o
ensinocentava-se
na
aprendizagem dealgoritnos
e no fteino de competências de cálculo, "saber fazer contas era fundamental"(Porfirio,
1998, p.33).O
progressocientíÍico
proporcionoua
inüodução das novas tecnologiaso
quefez
repensar a ênfase colocadano
ciálculo e nosalgoritnos.
Destaforma,
a educação matemática deve corresponder aos novos paradigmas proporcionando experiências que permitamo
desenvolvimento da literacia matemática dos alunos, eno
que respeita aos Números e Operações, o sentido de número.Apesar
da
emergente necessidadede
consideÍar
o
sentido
de
número
na formação matemática dos indivíduos, esta capacidade delidar
com os números e com asoperações não
é
referidano
Programado
Ensino Brásico(ME-DEB,
l99l)
ainda emügor,
nem em Currículo Nacional
do
Ensino
Brásico: Competências Essenciais(ME-DEB,
2001). Contudo, apesar de neste documento não ser explícita a expressão sentidode
número, as competências específicas consideradasno
âmbito
do
tema Números eOperações,
ao longo de todos os
ciclos,
contemplam as componentesdo
sentido donúmero
e
as
capacidadesque
o
aluno com
senüdo
de
número
deve
eüdenciar, abrangendo ostês
grandes domíniosdo
sentido de número, referidos na literatura: os números, as operações e o contexto.No
novo
Programade
Matemática
do
Ensino Basico
(ME-DGIDC,2007)
a referênciaao
sentidode número
estií presenteem
todosos
ciclos e
de forma
müto
explícita. Esta nova proposta curricular, que estiá a ser aplicada apeÍras em escolas
piloto
apresenta, para todo o terceirociclo
e em relação ao tema Números e Operações, como propósitoprincipal
de ensinoo
desenvolvimentodo
sentido de número dos alunos,"a
compneensiio dos números e das operações e a capacidade de crálculo mental e escrito, bem como a deutilizar
estescoúecimentos
e capacidades para resolver problemas emcontextos
diversos". (ME-DGIDC, 2007,
p.
13;
32;
48).
O
novo
Programa
de Matemática do Ensino Brásico(ME-DGIDC,2007)
eo
documento Currículo Nacionaldo Ensino Básico: Competências Essenciais
(ME-DEB,2001)
enfatizam, portanto, uma abordagem dos Números e Operações centrada na compreensãoglobal
dos números edas operações e na atilização dessa competência no desenvolvimento de estratégias para a resolução de problemas. Neste senüdo é urgente
discutir o
ensino-aprendizagem dos Númerose
Operações,e
no
casodo terceiro
ciclo,
dos números racionais. Emerge a necessidade de esfudare
reflectir
sobreo
desenvolvimentodo
sentido de número dos alunosde forma a
proporcionar-sea
definição
de estatégiase
metodologias que, no contexto da Matemática escolar, permitamo
desenvolvimento desta competência. Esta investigação pretende ser um conhibuto para essa reflexão.Em Portugal,
o
desenvolvimentodo
sentido de número edo
sentido de número racionalfoi
recentemente objecto de estudo num projecto conjunto da ESE deLisboq
ESE de
Leiria
e
ESEde Seúbal.
Esteprojecto
contemplando duas vertentes,por
um lado a construção, experimentação e avaliação de tarefas €, poÍ outro a reflexão sobre asperspectivas curriculares
e
as práticas lectivas,incide
sobreo
sentidode
número dos alunos dosprimeiro e
segundo ciclos. Reconhecendo queo
sentido de númeroé
uma competência que é necessiária trabalhar aolongo
detoda a
escolaridade, desdeo
pré-escolaraté ao
décimo
segundoano
de
escolaridade, torna-se bastante pertinente a existência de investigações que se dediquem ao estudo do sentido de número dos alunosno
terceiro
ciclo
permitindo
a
articulação
com
o
tabalho
desenvolvidonos
ciclos anteriores e posteriores.De forma
a perceber, natansição
parao
terceirociclo,
a representação que os alunos têm dos números e dos conjuntos numéricos, a comproensão que Gm do conceitode
número
racional
e
das
operaçõesem
Q e a
forma como mobilizam
os
seusconhecimentos
sobre números
e
operaçõespara
a
resolução
de
problemas,
esta investigação procuÍa darcontinúdade
ao estudo e caracterização do sentido de número dos alunos portugueses.Capítulo
II
Revisão da
Literatura
Sentido de
Número
Os números estão presentes em todos os domínios da Matemática e em variados aspectos
do
nossoquotidiano.
O
sentido de número é uma importante componente daliteracia
matemática,
competência
do
indivíduo para mobilizar
conhecimentos matemáticos em contextos variados.O
sentidode
número envolvea
compreensilo do número, das formasde
o
representare do
seuvalor relativo
assim como das relações que se estabelecem entre os números. Compreende também a capacidade de operar com eles, interagindo com o sentido de operação. Tendo em conta estes aspectos a revisão da literatura, no que respeita ao sentido de número, enconffa-sedividida
em três secções.Assim,
a
primeira temática
diz
respeito
à
clarifrcação
do
conceito
de
literacia matemática destacando uma das suas componentes,o
sentido de númerocujo
conceito sení esclarecido atendendo às propostas de definição de vtírios autores e entidades.Na
segunda secção discutem-se aspectos respeitantes à relação entre sentido de número esentido de operação.
Num
terceiro momento é consideradoo
sentido de número numa perspectivacurricular
tendoem
contao
progÍama emvigor
dos trêsciclos do
ensino básico,o
documentoCurrículo Nacional
do
Ensino
Biásico: Competências Essenciais(ME-DEB,
2001)
e
ainda
o
novo
Programade
Matemáticado
Ensino Básico
(ME-DGIDC,2007).
Literacia
Matemática
e Sentido deNúmero
Literacia
Matenófrca
Em variados aspectos da sua
üdq
o cidadão é confrontado com a necessidade delidar com
números, usarraciocínio quantitativo
ou
ouüas capacidadesenvolvendo
a Matemática.No local
de trabalho, em momentosde
lazer e em variadas situações do quotidiano oindivíduo, atavés
dejornais
e reüstas, da teleüsão, da interneÍ e de ouhas fontes é mergulhado em informação quantitativa. Informação que lhe surge em tabelas,figuras, gráficos e noutros formatos e que tem que interpretar e manipular para
clarificar
e
resolver
uma
situaçãoproblemátic\
paÍa
corresponder,de uma forma activa
ereflexiva, as
exigênciasda
sociedade contemporânea,uÍna
sociedade emergida em números. Estas exigênciasirrompem
da
mudançade
paradigmas económicose
da democratização dos estados pois, segundo Steen (2001):Os
cidadãos quantitativamente letrados precisamde
sabermais
doque
formulas
e
equações. Necessitamde
uma
predisposição para observaremo
mundo
atravésde olhos
matematicamente críticos,para se
aperceberemdos beneficios
(e
riscos)
da
aplicação
do pensamento quantitativo nos assuntos quotidianos e para abordaremproblemas complexos
com
confiança
no
valor
do
raciocínio ponderado.A
literacia quantitativa
confere às pessoaso
poder
de pensaÍempor si
próprias,de
colocarem questões inteligentese
de confrontarem as autoridadescom
confiança. Estas são competências necessárias para singrarem no mundo moderno (p.2).Estas competências surgem associadas
a
viírios
termos,literacia
quantitativa, numeracia, literacia numérica, literacia matemática, raciocínio quantitativo entreoufas
que,
segundoo
autor, podem assumir
algumas nuancese
diferentes interpretações. Nesta revisão é usada a designação literacia matemática.Ponte Q002)
reforça quea
capacidade deutilizar
coúecimentos
matemáticosem
situaçõesproblemáticas
do
dia-a-dia
assim
como
a
capacidadede lidar
com informação estatística podem surgir associadas a viários termos conducentes a diferentes acepçõese
consequentementea
algumas questões relacionadascom a
abrangência do conceito de literacia matemática. Segundo o autor a literacia matemática é perspectivada não tendo sóem
conta conceitos numéricos mas também ouhas ráreas da Matemática (Geometria, Probabilidades, Estatística e Álgebra).Steen
(2001)
apresentacontributos
de
algumas
entidadespara clarificaÍ
o conceitode literacia
matemática nosquais
seinclui
a
definiçÍiodo International Life
Slcills Survey:
"conjunto
das
competências,
dos
conhecimentos,
convicções,disposições, tuábitos
mentais,
capacidades comunicativas
e
deresolução
de
problemas necessáriasa
uma
eficiente
desenvoltura perantea
variedadede
circunstâncias quantitativas que surgem na vida e no trabalho" (p.7).À
semelhançade
Steen(2001),
Ponte
QOO2)recoúece
que
a
literacia
é
a competênciado indivíduo
para
mobilizar
conhecimentos matemáticosem
situações concretas, revelando sentidocrítico
no uso desses conhecimentos e da informação.De acordo com
GAVE
(2004), a OCDEclarifica
o conceito associando literacia matemática à capacidade de cada indivíduo deutilizar
a Matemática em contextos reais, na constnrção da cidadania e do seu projecto pessoal de vida:(...)
capacidadede
um
individuo de identificar
e
compreender opapel
que
a
Matemática
desempenha
no
mundo,
de
faz-erjulgamentos
bem
fundamentadose
de
usar
e
se
envolver
naresolução matemática
das
necessidadesda
sua
vida,
enquanto cidadão construtivo, preocupado ereflexivo
(p.7).Nestas referências
a
literacia
matemática surge associadaao uso de
noções matemáticas em situações concretas do quotidiano e identifica-se uma preocupação em ressaltar a sua importÍincia na construção da cidadania e no desenvolvimento do sentidocrítico
e da capacidade de reflexão dos indivíduos. Por outro lado, nestes contributos, é atribuídoum
sentido lato ao conceito de literacia quantitativa, contemplandoum
vastoconjunto
de
conhecimentose
capacidades. Tratam-sede
definições vagasmas
que procuram abrangeruma
grande redede
saberese
capacidades. Tendoem
conta esta multiplicidade de componentes que constituem a literacia matemática e a complexidade emdefinir
esta competência" Steen(2001)
caracteriza-a através dos seus elementos:à-vontade
na
Matemática,
valoizaqÍio
cultural,
interpretaçãode
dados,
pensamentológico,
tomada
de
decisões, Matemática
contextualizada,
sentido
do
número, competênciaspúticas, reqúsitos
de conhecimento e sentido do símbolo.O
sentido
de
número surge assim
como uma
das
componentesda
literacia matemática. Destaformq
tendo em conta que nesta investigação a ênfase é colocada no sentido de número dos alunos, revela-se importante enquadÍaÍ o sentido de número numânrbito mais
abrangente,a
literacia
matemática.
O
sentido
de
número
é
uma componente importante desteconjunto amplo
de noçõese
capacidades matemáticas o quejustifica
a revisão teóricainclúda
nos parágrafos anteriores. Esta contextualizaçáo torna-se pertinente no sentido em que "mesmo quando na Matemrítica estamos apenas adiscutir os
númerose o
cálculo,
estesnão
se reduzema
umameÍa memoização
de operações e suatr propriedades, mas envolvemmúto
mais competências"(Silva,
2002. p.18).Sentido de
Númcro
Como
definir
sentido de número?O
sentido de número é uma das componentes da literacia matemática que surge no âmbito dos Números e Operações. Trata-se de uma"ideia
nãofácil
dedefinir
mas que se refere a uma bem organizada rede conceptual quepermite
a
uma
pessoarelacionar
as
propriedadesdos
números
e
das
operações"(Swoder,
1988,
p.
183).
Na
tentativa
de
definir
sentido
de
número
é
necessário considerar as diferentes componentes que abarca e ter em conta a sua naturezaintuitiva
e
pessoal, assumindoque
o
seu desenvolvimentoé um
pÍocesso gradual. Mclntosh, Reys e Reys (1992) referem que esta expressão, sentido de número, pode estar sujeita adiferentes
interpretaçõese
suscita discussãono domínio do
ensino
da
Matemática. SegundoMarkovits e
Swoder(1994)
a
expressão sentidode número, utilizada
paraintroduzir um
conjunto de competências relativas a números e operações, assumiu um carácter mais preponderante no panorama da educação matemática com a publicação dodocumento Everybo$t Counts
pelo
National
Research
Council
em
1989
e
deCurriculum
and EvaluationStandordsfor
School Mathematics peloNCTM
em 1989.Esta entidade,
o NCTM,
caracteiza
o
sentidode
númerocomo uma
infuição acerca dos números que se desenvolve apartir
dos diferentes significados dos números abrangendo cinco componentes:(1) Desenvolvimento de significados acerca do número;
(2)
Exploração das
relaçõesenfie os
números, usando materiais manipuláveis;(3) Compreensão da grardez-arelativa dos números;
(4)
Desenvolvimentode
intuições
acerca dosefeitos relativos
dasoperações com números;
(5)
Desenvolvimento de padrões de medida de objectos comuns e desituações no seu meio ambiente.
(APM,
1991, p.50)Neste contributo
o
sentido
de
número
refere-seà
compreensãoglobal
dos números, atendendo aos seus significados, relações e ordem de grandeza mas também à compreensão do que acontece aos números quando se opera com eles. Para além destesdois
aspectos, aqünta
componentediz
respeito à compreensão do contexto, tendo emconta
a
adequaçãode
determinados númerosà
situaçãoa
que dizem
respeito. Porexemplo, um aluno com sentido de número consegue reconhecer que
"é
absurdo que um aluno do quarto ano tenha 316 cm de altura ou que pese 8kg"
(APM,l99l,p.50).
Do
mesmo modo, Greenes, Schulman e Spungin(1993)
car:acterizarno
sentido de número considerando estas hês dimensões: compreensão dos números, forma como são usados e o contexto. Segundo os autores, o desenvolvimento do sentido de número,de
alunosdo
ensino basico, deverá ser concretizado anavésdo
desenvolvimento dasseguintes competências:
(1) RecoúeceÍ
as várias utilizações dos números: para quantificar;para identificar, para
medir e
para identificar
uma
localizaçáo ou posição;(2) Reconhecer a adequação dos números [consoante os contextos];
(3)
Associar números
de várias
ordens
de
grandezaa
objectos, acontecimentose
situaçõesda vida
real.
Os
alunos
devem
ser capazes de avaliar que números são mais adequados para descreveresses objectos ou acontecimentos;
(4)
Estimar
resultados
(estimar
somas, diferenças,
produtos
equocientes);
(5) Identificar relações entre números e medidas;
(6)
Recoúecer
conjuntos e subconjuntos e relações parte-todo; (7) Compreender expressões que estabelecem relações matemáticas erelações temporais:
maior
que; menor que;mais do
que; menos do que; pelo menos, para todos, antes, depois, a partir de agora,...(Greenes, Schulman e Spungin, 1993, pp.279-280)
Também em
Mclntosh,
Reys e Reys (1992)o
sentido de número é consideradocomo um
conjuntolato
de competências relativas aos númerose
operações mas para estes autoreso
contexto
e
a
compreensãoda
lunlíz.aqÍÍodos
númerosna
vida
real assumem especial importância na caracteizWáo do sentido de número:Sentido
de
número
refere-se
à
compreensãogeral
que
umindivíduo
tem dos
números
e
das
operaçõesassim
como
a capacidade para usar esta compreensãode formas flexíveis
para fazer juizos matemáticose
desenvolver estatégias paralidar
com númerose
opera@es. Reflecte uma tendênciae
capacidade parausar
os
números
e
métodos quantitativos
como meios
de comwricação, processandoe
interpretando informação. Resulta na expectativade
queos
números são úteise
deque a
Matemática obedece a urna certa regularidade. (p.3)Para além destes
dois
contributos, Mcúntosh, Reyse
Reys(1992)
e
Greenes,Schulman
e
Spungin (1993),
ressaltarem,de
uma forma mais
preponderante, aimportlincia de
incluir, na
definição
de
sentidode
número, componentesrelativas
à contextualizaçãoe
adequaçãodo
uso dos
números,também são
intoduzidas,
nadefinição
de
sentido
de
número,
competênciasrelativas
ao
desenvolvimento
de estratégias paralidar
com os números. Segundo Mclntosh, Reys e Reys (1992) o sentidode
número desempenhaum papel
importantena
escolhae
na forma como os
alunos usamum
métodode cálculo: ciílculo
escrito, ciálculo mental,uso de
calculadora ou estimativa. De acordo com os autores, indivíduos com sentido de número desenvolvem estratégias criativas, e muitas vezes eficazes, de operar com números, optando pelo usode
métodosinformais em detimento
dos
algoritnos tadicionais de
papel
e
lápis. Também em Greenes, Schulman e Spungin (1993) a capacidade de estimação é tomadacomo
um dos
elementosdo
sentidonúmero
e Markovits
e
Swoder (1994)
apresentam uma proposta de definição de sentido de número,incluindo
de uma forma explícita, a estimação e o ciflculo mental. Segundo os autores possuir sentido de número contempla"
(1) usar os números de uma formaflexível
no cálculo mental;(2)
estimar;(3)
avaliara
grandeza deum
número;(4)
avaliara
razoabilidade de um resultado; (5) usar diferentesformas de
representar númerose (6)
relacionar números, símbolos eoperações"
(p.5).
Também Swoder eKlein
(1993)
reforçama importlincia do
ciálculo mental e da estimaçãono
desenvolvimento do sentido de número dos alunos. Segundo os autores o ciflculo mental e a estimação permitem uma utilizaçãoflexível
de conceitose
operações,na definição
e
invenção
de
estratégiaspara resolver
problemase
na compreensiio dos números e do seu significado no contexto do problema.Do
mesmomodo, em
Swoder (1988), associada ao sentido de número, surge a competência de escolher e usar formas flexíveis de lidar com números de acordo com ocontexto.
O
autor refere que
o
sentidode
número pode ser reconhecido através dasseguintes competências:
capacidade de usar
o
valor
do número,relativo
e absoluto, de fazer apreciações qualitativas e quantitativas, para, mas não só, comparar números, reconhecer resultados nãa razoáweis nos ciflculos euülizar
formas não algorítmicas de efectuarcrílcúo
mental. Uma pessoa que tenha sentido de número usa modosflexíveis
e criativos de resolver problemas que envolvam números (p.183).De um modo geral, nas referências apresentadas, o sentido de número é expresso através de
um
conjunto de componentesou
é
caracterizado afiavés das competências reveladaspelo indivíduo
que possui sentido
de
número. Atendendoà
proposta dos viírios autores, na revisão teórica do conceito de sentido de número estas componentes ecompetências surgem contemplando tnês dimensões fundamentais: compreensão dos números, da forma oomo são usados e do contexto. As componentes e competências são
referidas, com maior ou menor abrangênci4 mas não são organizadas e estruturadas de uma
forma
clara.Em Mclntosh,
Reyse
Reys (1992)é
apresentadauma
estrutura do sentido de número que procuraclarificar,
orgwúzar e relacionar os vários elementos que o constituem. Este modelo distingue precisamente astês
áreasjá
identificadas: conceito de número, operações com números e as aplicações dos números e das operações. Destaforma os
autores agrupam as componentesdo
sentido de númeroem
três blocos:(l)
Conhecimentoe
destrezacom os
números;
(2)
Conhecimentoe
destrezacom
asoperações;
(3)
Aplicação do conhecimento e destreza com os números e operações em situaçõesde
cálculo.
Segundoa
categoização propostapelos
autores,em
cada um destes blocos são considerados pontos específicos que o aluno, com sentido de número, deve evidenciar:Quadro
I
-
Estrutura do sentido de número (adaptado de Mclntosh, Reys e Reys, 1992,p.4)l.l
Sentido de ordenação dos númerosl.
Coúecimento
e
1.2 Múltiplas representações paÍa os númerosdesteza com os
números
1.3 Sentido de grandeza absoluta e relativa dos números1.4 Sistemas de referência
e
2.1Compreensão do efeito das operaçõesas
2.2 Compre,ensão das propriedades das operações 2.3 Compreensão da rclação entre as operações2.
Conhecimentodestreza
oom operações3.
Aplicação
do conhecimentoe
destnezacom
os
números
e operaçõesem
situa@s de cálculo3.1
Compreensãoda
relaçãoentre
o
contexto doproblema e o ciilculo necessário
3.2
Consciencializaçdoda
existênciade
múltiplas estatégias3.3
Inclinação parautilizar uma
rcpÍesentação e/ou método eficienteDe acordo com esta proposta" o
primeiro
conjunto de competênciasdiz
respeito ao conhecimento e destreza com números. Este conhecimento contempla a compreensão globaldo
sistema de numeração, reconhecendo diferentes tipos de números e relações entre eles e percebendoo
valor
posicional e a ordem dos números.O
conhecimento edestreza com os números abarca tanrbém o
recoúecimento
de que os números surgem atravésde
diferentesformas
e
que
algumas representações sãomais
adequadas em determinadoscontextos.
Nas
múltiplas
representaçõespara
os
números,
segundoMclntosh, Reys
e
Reys (1992),
devemser
consideradasas
representações gnáficas/simbólicas,
formas
numéricas
equivalentes,a
decomposiçãoe
necomposiçãoe
a comparaçãoa
um
sistemade
referência.Por
outo
lado,é
necessárioter
em
conta ovalor
dos
números,pois
"compreenderum
número como uma
quantidadede
umadeterminada gratdeza,
maior
que,
menor que
ou
igual
à
de
um
outro
número
éfundamental para
o
sentido de número" (Swoder, 1988, p.187).A
compreensão global dos números pressupõe o reconhecimento do valorrelativo
de um número, em relação aoutro
número mas
pressupõe tambéma
compÍeensãoda
ordem
de
grandeza dessenúmero, tendo em conta a sua grandeza, absoluta. Segundo
Markovits
e Swoder(1994)
compreender a grandeza deum
número envolve as capacidades de comparar números,idenüficar qual de dois
números estámais
próximo
deum
terceiro número, ordenar númerose identificar
númerosentre
dois
números dados. Nesteprimeiro bloco
de competências, relativas ao conhecimento e desteza com os números,Mclntoslu
Reys e Reys(1992)
destacam tambéma
importánciada
atilização de sistemasde
referência. Referências como potênciase multiplos
de20,
l0
ou
pontos médioscomo
%on
50Yopodem ser utilizados para fazer comparações e avaliar a razoabilidade de um resultado.
O
segundobloco
de competências apresentado no modelo deMclntosh,
Reys e Reys associao
sentidode
númeroao
conhecimentoe
destrezacom
as operações. É apresentado pelos autores um conjunto de categorias e subcategorias que dizem respeitoà
forma como
os
indivíduos
entendem
as
operações
entre
os
números.
Este entendimento das operações englobaa
compreensãodo efeito
quetêm
nos números,quer
se trate
de
inteiros
ou
racionais,
as
suasi propriedades-
comutatividade, associatividade,distributiüdade,
identidadee
existênciade
elementoinverso,
assimcomo
as relações que se estabelecem entre elas-
adição/multiplicação;
subtracção/dMsão;
adição/
subtracçãoe
multiplicaçãol divisão.
No
que
respeitaao
número
de conexões que oindivíduo
pode estabelecer entre as operações, segundo os autores, com a introdução dos racionais aumenta esta rede de relações.A
forma comoo
sentido deoperação
interage
com
o
sentido
de
número
e o
modo
como
a
compreensão dasoperações
contribui
parao
desenvolvimentodo
sentidode
númerodos
alunos serão analisados nopóximo
subcapítulo desta incursão teorica, Sentido de número e sentido de operação.Na
estutura
proposta para sentido de número em Mclntosh, Reys e Reys(1992)
é
apresentado aindaum
terceirobloco
de
componentesque
dizen
respeitoà
forma somo os alunosutilizam
os seus conhecimentos e competências, no âmbito dos números e operações, em situações de cálculo e resolução de problemas. Neste bloco, os autoresconsideram
que paÍa resolver
situaçõesproblemáticas
que envolvam
números
énecessiário que os alunos consigam compreender o problema e mediante a informação
quantitativa
fornecidae a
questão colocadadecidir
o tipo
de
solução que procuram, aproximadaou
exacta, seleccionaruma
operação apropriadaao
contextoe
depois de aplicada umaestatégia reflectir
sobrea
razoabilidadedo
resultado.O
aluno deve ser capazde
reconhecerque
existem diferentes estratégias de resoluçãoe
reformular
ouaplicar uma nova
estratégia quandoa
estratégia seleccionadainicialmente
se revelarimproficua.
Um
aluno
com
sentido
de
número
conseguecompreender
que
em determinadas situações algumas eshatégias ou ferramentas de crálculos podem revelar-se mais úteis e adequadas. Neste bloco de componentes os autores ressaltam a importância deincluir
no
sentido de número competências associadas à sensibilidade parareveÍ
ereflectir
sobre os resultados obtidos atendendo ao contexto do problema.Tendo
em
conta a perspectivajá
apresentada de outros autorese
o
modelo
deMclntosh,
Reys e Reys (1992), em síntese,o
sentido de número é uma intuição acerca dos números que se refereà
compreensãoglobal
dos númerose
das operações assim como à capacidade de usar esta desfreza com os números e operações para desenvolver eshatégias adequadasà
resolução de problemas atendendo aocontexto ou
à
situaçãoreal.
Contempla
o
conhecimento
dos
números,
suasi
multiplas
utilizações
erepresentações, a compreensão das relações
ente
os números e a percepção do seuvalor
relativo assim como o entendimento das operações e do efeito que têm sobre eles:Podemos dizer que os ahuros com sentido do número desenvolveram
significados
para
os
números
e
para
as
relações
numéricas, reconhecem a sua grandeza relativa e os efeitos das operações sobreos
números,tendo
desenvolvido referentespara as
quantidades epara as medidas. Deste modo, são capazes de interpretar criticamente
o
resultado
de
um
problema,
verificar
a
sua
razoabilidade
e interpretrí-lo àluz
dos dados disponíveis.A
competência matemáticano
domínio
dos númerosimplica utilizáJos
como instrumentos de formulação e resolução de problemas e de comunicação de ideias.(Abrantes, Serrazina e
Oliveira
1999, p. 60)Sentido de
Número
e Sentido de OperaçãoAtendendo
à
caracteização de sentido de número proposta pelos vrários autores não é possível dissociá-lo de competências relacionadas com o conhecimento e destreza com as operações.O
sentido de operação interage como
sentido do número e confere aoindivíduo
a capacidade deutilizar
as operações de uma forma significativa eflexível.
De
acordocom
APM
(1991)o
sentido de operação é caracterizado através dequaüo
componentes:(l)
compreensão da operação;(2)
percepção dos modelose
daspropriedades de
uma
operação;(3)
identificação das relações entre as operaçõese
(4) compreensãointuitiva
dos efeitos
de
uma
opeÍaçã.onum
paÍ
de
números.
Estes elementos também estão presentesno
seguÍrdobloco
de competênciasdo
sentido de número apresentado emMclntosh,
Reys e Reys (1992), e referidono
quadrol,
no que respeita as operações. Segtrndo os autores, o conhecimento e destreza com as operações abrange a percepção do efeito que têm nos números, as suas propriedades e as relações que se estabelecem entre elas.Compreender
o
efeito das
operações
implica
pensar
sobre
os
números envolvidos eo
significado
de cada operação. Porouüo
lado é necessiírioter
em contaque
nas
operações
entre
dois
ou
mais
números
estabelece-seum
conjunto
de propriedades matemáücas.O
entendimentodas
propriedadesdas
operaçõesé
umelemento fundamental
do
sentido
de
operação. Estas propriedades,como
referemMclntosh,
Reys e Reys (1992), sãomútas
vezes ensinadas como regras formaiso
quefazcomque
os alunos não tirem proveito delas quando operam com números. O sentido de número interagecom
os conhecimentos sobre operações quando os alunos aplicam propriedades paracriar
procedimentos de cálculo e asutilizam
em situações concretas, manipulandocom à
vontadeos
númerosenvolvidos.
Do
mesmomodo
estes autores ressaltama
importância
das
conexõesenhe as
operaçõesna
forma
de
pensar
osnúmeros,
e
pensar
e
resolver
os
problemas,
pois
proporcionam
aos
alunos
mais estratégiase
formas
de
abordagemem
cada situação.Alunos
com
bom
sentido
denúmero
faz-em conexões entre operaçõese
sentem-seconfoúíveis em aplicar
as suaspropriedades
em
diferentes
situações.Em
Abrantes,
Serrazinae
Oliveira (1999)
éigualmente destacada
a
importlincia de
trabalhara
compreensão das operações, suaspropriedades e relações pois este entendimento, ilustrado ahavés de sifuações concretas,
facilita os
cálculos,
justifica os
algoritnos
e
permite aos
alunos
compreender asdiferentes ideias subjacentes a cada operação, proporcionando novasi formas de pensar.
Por outro lado
a
compreensiio das operaçõesé um
elementode
desenvolvimento do sentido de número dos alunos na medida em que a reflexão sobre o efeito das operaçõesnos
números permite-lhes perceber
e
avaliar
a
ordem
de
grandezados
númerosenvolüdos e do
resultado. Abrantes, Serrazinae Oliveira
(1999) ressaltam também aimportÍincia
da
compreensãodas
operaçõespara
a
resoluçãode
problemas
pois
énecessário
que
os
alunos consigam
estabeleceruma
relação entre
o
contexto
do problema e o ciílculo necessário e/ou acessível.Desta