Desenvolvimento de habilidades dos pensamentos computacional e geométrico por meio da Geometria do Táxi

Lucas Henrique Viana

Orientadora: Profa. Dra. Filomena Moita

Roteiro

Justificativa

Introdução

Referencial teórico

Design metodológico

Resultados iniciais

Reflexões parciais

Justificativa

Graduação

Mestrado

Doutorado

Pesquisas em Ensino de Geometria

Pensamento Computacional

Geometria do táxi

Introdução

‘Quais as contribuições da geometria do táxi enquanto contexto para o desenvolvimento de habilidades dos pensamentos computacional e geométrico?’

A Geometria do táxi consiste em um contexto para o desenvolvimento de habilidades dos pensamentos computacional e geométrico

Introdução

Objetivo geral

Pesquisar sobre as contribuições da geometria do táxi enquanto contexto para desenvolvimento de habilidades dos pensamentos computacional e geométrico

Objetivos específicos

  • Levantar por meio da literatura evidências sobre conexões entre o PC e a Geometria.
  • Avaliar o desenvolvimento de habilidades do PC e do PG dos sujeitos da pesquisa;
  • Desenvolver e aplicar atividades plugadas e desplugadas associadas à temática GT;
  • Destacar articulações entre o desenvolvimento de habilidades do PC e do PG.

Referencial teórico

Geometria do táxi

Pensamento Geométrico

Pensamento Computacional

Referencial teórico

Competência humana que reúne microcompetências, conhecimentos, habilidades e práticas que, quando desenvolvidas por meio de princípios da ciência da computação e também incrementadas por conhecimentos, experiências, práticas e  habilidades de outras áreas, permitem uma melhoria na capacidade de resolução de problemas que se aplica aos mais diferentes campos do conhecimento.

Pensamento Computacional

Referencial teórico

Referencial teórico

Habilidades do Pensamento Computacional

 

Bebras (2022)

Referencial teórico

"a capacidade mental de produzir conhecimentos em Geometria; de mobilizar, de forma coerente, os instrumentos geométricos na resolução de problemas; é a capacidade de entender a complexidade dos fenômenos e de realizar inferência sobre eles; de reconhecer e verificar a relevância da Geometria como um instrumento para compreensão do mundo físico e como um modelo em Matemática para entendimento do mundo teórico" (COSTA 2020, p. 92)

Pensamento Geométrico

Referencial teórico

Referencial teórico

Habilidades do Pensamento Geométrico

 

Hoffer (1980)

Referencial teórico

Referencial teórico

("Pensamento Computacional" AND ("Geometria" OR "Geometrias" OR "Geométrico")) OR ("Computational Thinking" AND ("Geometry" OR "Geometric" OR "Geometries"))

Revisão sistemática 1 - PC  e Geometria

Quadro 1

Referencial teórico

Revisão sistemática 1 - PC  e Geometria

Definições de PC (Proposição, exploração) e Resolução de problemas;
Envolve conceitos e práticas computacionais;
Não substitui  criatividade, raciocínio e pensamento crítico
;
Relações entre  PC e Geometria Interações com o corpo, o espaço e conceitos geométricos;
Habilidades espaciais ao se programar um robô;
Visualização e resolução de problemas
Elaboração de conjecturas e provas
Recursos Robótica (3); Lógica de programação (7); Ferramenta geométrica (7)
Metodologias Ensino híbrido; robótica educacional; design-based research; prova de teoremas; clubes de código; resolução de problemas.
Vantagens Desenvolvimento da visualização; Reestruturação da geometria; Trabalhos em equipe; Melhor compreensão de propriedades e relações geométricas.
Limitações Alunos mais avançados em programação podem não se beneficiar
Necessidade de se preparar os professores para que possam trabalhar com o PC

Quadro 2

Referencial teórico

Revisão sistemática 2 - Geometria do táxi

Quadro 3

Referencial teórico

Metodologias para abordar a GT Realização de oficinas
Exploração de semelhanças e diferenças com a Geometria Euclidiana
Interdisciplinaridade
Utilização de tecnologias digitais
Recursos Mapas físicos e digitais
Atividades impressas
Software "Geometria do Táxi: Contagem"
Vantagens Revisitação de conteúdos já estudados e despertar da criatividade
Aproximação da realidade
Melhorias nos desempenhos
Limitações Pode ser explorada de maneira mais ampla apenas no Ensino Médio

Revisão sistemática 2 - Geometria do táxi

Quadro 4

Design metodológico

Pesquisa qualitativa, caracterizada como um estudo de caso

Aprovada pelo CEP/UEPB
Certificado de apresentação para apreciação ética 68228923.0.0000.5187, parecer de número 5.987.090

Público: estudantes do EM de uma ECI

Encontros semanais, por um período de um semestre

Será aplicada no formato de uma disciplina eletiva

Design metodológico

Percurso em campo e coleta de dados

Atividades sobre GT

Pré-teste de Pensamento Computacional

Pré-teste de Pensamento Geométrico

Pós-teste de Pensamento Computacional

Pós-teste de Pensamento Geométrico

Primeiros contatos

Socialização dos resultados

Design metodológico

Atividades sobre GT

Design metodológico

Análise de dados

Pré e pós testes de PC

Quadro 5 - Pontuações para análise estatística, Adaptado de Araújo (2019)

Quadro 6

Design metodológico

Análise de dados

Mapa de habilidades do PC

Funcionamento proposto

Pré-teste Pós-teste
Abstração 9 11
Decomposição 8 4
Pensamento algorítmico 8 12
Avaliação 11 8
Rec. padrões 5 5
Pré-teste Pós-teste
Abstração 9/41 11/41
Decomposição 8/41 4/41
Pensamento algorítmico 8/41 12/41
Avaliação 11/41 8/41
Rec. padrões 5/41 5/41

Funcionamento proposto (exemplo)

Pré-teste Pós-teste
Abstração 4/41 8/40
Decomposição 4/41 3/40
Pensamento algorítmico 5/41 9/40
Avaliação 7/41 4/40
Rec. padrões 1/41 3/40

Novo funcionamento

Pré-teste Pós-teste
Abstração 9/9 11/11
Decomposição 8/8 4/4
Pensamento algorítmico 8/8 12/12
Avaliação 11/11 8/8
Rec. padrões 5/5 5/5
Pré-teste Pós-teste
Abstração 4/9 8/11
Decomposição 4/8 3/4
Pensamento algorítmico 5/8 9/12
Avaliação 7/11 4/8
Rec. padrões 1/5 3/5

Novo funcionamento (exemplo)

Gráfico inicialmente proposto

Novo gráfico

Design metodológico

Análise de dados

Pré e pós testes de PG, adaptado de Santos (2014)

Quadro 7 - Pontuações para análise estatística

Design metodológico

Análise de dados

Demais atividades

  • Produções escritas
  • Filmagens
  • Arquivos do Geogebra
  • Produções finais

Culminância de eletivas

 

FlipBooks

Maquetes

Construção de objetos geométricos

Proposição de desafios aos visitantes

Gerenciamento, transcrição e categorização

Revisões sistemáticas sobre:

 

1. Pensamento Computacional e Geometria

2. Geométria do táxi

Resultados iniciais

Quadro de habilidades do teste do PG

Resultados iniciais

Forte associação

Sem associação

Baixa associação

Resultados iniciais

Cronograma

Reflexões parciais

Desafios

Perspectivas futuras

Entrelaçamento teórico

Dinâmica da ECI

Escolar

Acadêmica

Social

Melhores desempenhos em Geometria

Divulgação das produções teóricas e práticas

Produção técnica educacional

Contribuições na formação crítica dos estudantes

Referências mencionadas

BARR, V.; STEPHENSON, V. Bringing computational thinking to k-12: what is involved and what is the role of the computer science education community? ACM Inroads, v. 2, n. 1, p. 48–54, 2011. Disponível em: https://dl.acm.org/doi/10.1145/1929887.1929905. Acessado em: 19 abr. 2023.

BEBRAS. Computational Thinking– Cheat Sheet. 2022. Disponível em: https://www.bebras.org/sites/default/files/Computational_Thinking_Cheat_Sheet.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

CENTRO DE INOVAÇÃO PARA A EDUCAÇÃO BRASILEIRA. Currículo de referência – Itinerário Formativo em Tecnologia e Computação. São Paulo: CIEB, 2020. E-book. Disponível em: https://curriculo.cieb.net.br/assets/docs/Curriculo-de-referencia_Ensino-medio.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

COSTA, A. P. O PENSAMENTO GEOMÉTRICO EM FOCO: construindo uma definição. Revista Eletrônica Científica Ensino Interdisciplinar, v. 6, n. 16, p. 77-94, 2020. Disponível em: http://periodicos.uern.br/index.php/RECEI/article/view/3913. Acessado em: 20 jan. 2023.

COSTELLA, R. Z. Competências e habilidades no contexto da sala de aula: ensaiando diálogos com a teoria piagetiana. Cadernos do Aplicação, v. 24, n. 1, p. 225-240, 2011. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/CadernosdoAplicacao/article/view/23262. Acessado em: 19 abr. 2023

CSTA/ISTE. Operational Definition of Computational Thinking for K–12 Education, 2011. Disponível em: http://www.iste.org/docs/ct-documents/computational-thinking-operational-definition-flyer.pdf. Acessado em 02 abr. 2023.

DE VILLIERS, M. Some reflections on the van Hiele theory. In: Invited plenary from 4th Congress of teachers of mathematics. 2010.

FOSSA, J. A. Urban Geometry, being a study of The Conic Sections in the Taxicab Metric. Tradução John Andrew Fossa. Natal, 2020. Título original: Geometria Urbana.

GONÇALVES, M. T. S. S. Pensamento Geométrico: Geometria não euclidiana no ensino secundário. 2019. 233f. Tese (Doutorado em Didática da Matemática) – Faculdade de ciências, Universidade da Beira Interior, Covilhã, 2019.

GUSMÃO, N. L.; SAKAGUTI, F. Y.; PIRES, L. A. A geometria do táxi: uma proposta da geometria não euclidiana na educação básica. Revista Educação Matemática Pesquisa, v. 19, n. 2, p. 211-235, 2017. Disponível em: https://revistas.pucsp.br/index.php/emp/article/view/30307. Acessado em: 20 abr. 2023.

Referências mencionadas

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KALEFF, A. M. M.; ROSA, F. M. C. A importância da habilidade da visualização para a aprendizagem matemática e para a inclusão do aluno com deficiência visual Vendo com as mãos, olhos e mente: recursos didáticos para laboratório e museu de educação matemática inclusiva do aluno com deficiência visual. In: KALEFF, A. M. M. Vendo com as mãos, olhos e mente: recursos didáticos para laboratório e museu de educação matemática inclusiva do aluno com deficiência visual.  Niterói: CEAD/UFF, p. 28-36, 2016.

LEIVAS, J. C. P. Educação geométrica: reflexões sobre o ensino e aprendizagem em geometria. Educação Matemática em Revista - RS, v. 1, n. 13, 31 jul. 2012. Disponível em: https://editora.ufpe.br/books/catalog/book/605. Acessado em: 21 mai. 2023.

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Referências mencionadas

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PERRENAUD, P. Construir as competências desde a escola. Porto Alegre: ARTMED, 1999.

PERRENAUD, P. As Competências para Ensinar no Século XXI: A Formação dos Professores e o Desafio da Avaliação. Porto Alegre: ARTMED, 2002.

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SANTOS, R. A. Poliedros de Platão: Uma abordagem segundo o Modelo de Van Hiele do desenvolvimento do pensamento geométrico. 2014. 100f. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática) - Programa de Pós-Graduação Matemática em Rede Nacional, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém, 2014. Disponível em: https://repositorio.ufopa.edu.br/jspui/handle/123456789/207 Acesso em: 20 abr. 2023.

SOCIEDADE BRASILEIRA DE COMPUTAÇÃO. Referenciais de Formação em Computação: Educação Básica. 2017. Disponível em: https://www.sbc.org.br/images/ComputacaoEducacaoBasica-versaofinal-julho2017.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

SOCIEDADE BRASILEIRA DE COMPUTAÇÃO. Diretrizes para ensino de Computação na Educação Básica. 2019. Disponível em: https://www.sbc.org.br/documentos-da-sbc/send/203-educacao-basica/1220-bncc-em-itinerario-informativo-computacao-2. Acesado em: 19 abr. 2023.

TEIXEIRA, M. S. M. O pensamento geométrico no 1º ano de escolaridade. 2008. 241f. Dissertação (Mestrado em Educação) Faculdade de ciências, Universidade de Lisboa, Lisboa, 2008. Disponível em: https://repositorio.ul.pt/handle/10451/1278. Acessado em: 23 abr. 2023.

VIANA, L.H. O Pensamento Computacional e as suas conexões com o ensino e a aprendizagem da Geometria. 2020. 238f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Educação Matemática) — Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual da Paraíba. Campina Grand, 2020.

Referências mencionadas

VIANA, L. H.; MOITA, F. M. G. S. C.; LUCAS, L. M. Jogo das congruências: um diálogo entre a aprendizagem de geometria e o pensamento computacional. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 13, n. 5, p. 1-24, 2022. Disponível em: https://revistapos.cruzeirodosul.edu.br/index.php/rencima/article/view/3674. Acessado em: 19 abr. 2023.

WANG, P. S. Understanding Computational Thinking and Its Importance. 2020. Disponível em: https://www.cs.kent.edu/~pwang/ctblog/JAMC-20090701.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

WING, J. M. Computational thinking. Communications of the ACM, v. 49, n. 3, p. 33-35, mar. 2006. Disponível em: https://www.cs.cmu.edu/~15110-s13/Wing06-ct.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

WING, J. M. Computational thinking and thinking about computing. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, v. 366, n. 1881, p. 3717–3725, 2008. Disponível em: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2008.0118. Acessado em: 19 abr. 2023.

WING, J. M. Computational thinking’s influence on research and education for all. Italian Journal of Educational Technology, v. 25, n. 2, p. 7-14, 2017. Disponível em: http://www.cs.cmu.edu/~wing/publications/Wing17.pdf. Acessado em: 19 abr. 2023.

ZABALA, A.; ARNAU, L. Como aprender e ensinar competências. Tradução Carlos Henrique Lucas Lima. Porto Alegre: ARTMED, 2014. Título original: Cómo aprender y enseñar Competências.

Muito obrigado!

Orientadora:

Profa. Dra. Filomena M. G. S. C. Moita

 

Examinador interno:

Prof. Dr. John Andrew Fossa

 

Examinadores externos:

Prof. Dr. Charles Andrye Galvão Madeira

Prof. Dr. Rodrigo Lins Rodrigues

Prof. Dr. Ed Porto

Apoio financeiro:

Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba (FAPESQ/PB)

 

Instituição:

Universidade Estadual da Paraíba

Programa de pós-graduação em Ensino - RENOEN

 

Escola-campo:

Professores e demais profissionais

Qualificação - Lucas Viana

By Lucas Henrique Viana

Qualificação - Lucas Viana

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