Em 1993, no desenvolvimento do I Seminário de Educação Matemática, definiu-se a Educação Matemática como área autônoma de conhecimento com objeto de estudo e pesquisa interdisciplinar (SOUZA et al., 1991). Assim, a Educação Matemática é caracterizada como área de estudos e pesquisas sólidas para ambientes interdisciplinares, como também multidisciplinares e/ou transdiciplinares que buscam melhoria para o processo de ensino e aprendizagem de Matemática.
A Educação Matemática é um dos campos de pesquisa privilegiados, nos quais existe a possibilidade de grande aproximação entre teoria e prática (D’AMBROSIO, 1998). A sala de aula é um dos palcos, centros para o professor desenvolver práticas embasadas em teorias educacionais e pesquisas, e para realizar investigações.
Na concepção de Bicudo (1999) a Educação Matemática possui um campo de investigação e de ação muito amplo, no qual os pesquisadores precisam sempre analisar criticamente suas ações com o intuito de perceber no que as mesmas podem contribuir para essa educação do cidadão. Verifica-se que a Educação Matemática pode ser considerada como área de atuação e pesquisa que tem por finalidade buscar e oferecer alternativas de inovação para o ensino de Matemática por meio de referenciais teóricos consolidados.
O papel fundamental da Educação Matemática no desenvolvimento da sociedade em geral amplia-se cada vez mais e aponta para a importância de se construir a escola voltada para a formação de cidadãos. Aprender Matemática por intermédio do processo de Modelagem possibilita os alunos à oportunidade de discutir e refletir sobre questões e os problemas reais de maneira mais eficiente e prática devido a sua alternativa tanto estratégica de ensino e aprendizagem quanto metodológica de pesquisa.
A Educação Matemática é abordada pelos educadores como campo de pesquisa para o ensino de Matemática. Esse campo busca analisar as possibilidades e a importância do conhecimento matemático para o ensino e aprendizagem, assim como sua relação nos aspectos sociais, éticos, humanos, econômicos e políticos, propiciando a formação individual e coletiva, o que contribuirá na construção da nova sociedade. Desse modo, as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (OCEM), Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, salientam que:
Em anos recentes, os estudos em educação matemática também têm posto em evidência, como um caminho para se trabalhar a Matemática na escola, a ideia de modelagem matemática, que pode ser entendida como a habilidade de transformar problemas da realidade em problemas matemáticos e resolvê-los interpretando suas soluções na linguagem do mundo real. (BRASIL, 2006, p. 84).
Entende-se que a Modelagem pode ser trabalhada no ensino para solucionar as situações problemas da realidade por intermédio da Matemática verificando a relação da mesma com a realidade e compreendendo o papel dos modelos matemáticos na sociedade.
A Modelagem Matemática na perspectiva da Educação Matemática é abordada no seguinte panorama:
A Modelagem Matemática na Educação Matemática sofre hoje uma espécie de “crise de identidade”: existe em relação a ela uma grande variedade de perspectivas. Estas perspectivas têm base tanto na literatura sobre a modelagem quanto na sua prática em sala de aula. As descrições de modelagem enfatizam aspectos como a motivação e a utilidade da matemática para analisar e descrever situações e problemas da vida sociocultural do aluno. (BEAN, 2003, p.1).
O campo da Educação Matemática procura propiciar que o ensino de Matemática passe a ser construído e pesquisado por meio do processo de interação e indagação entre discentes e docentes. Dessa maneira, busca-se um ambiente de
ensino no qual os mesmos tenham a possibilidade de analisar, problematizar, construir e solucionar situações problemas reais, e desenvolver a autonomia nos discentes, visto que, para isso, a Modelagem possui várias abordagens.
A Modelagem possui diferentes formas de abordagem no ensino, nesse enfoque, Kaiser e Sriraman (2006) efetuaram uma revisão de literatura e sistematizaram perspectivas para Modelagem Matemática. Barbosa e Santos (2007) direcionaram-se para esse estudo destacando com similaridades as seguintes perspectivas:
Educacional: Propõem-se a integrar situações problemas autênticas com a
finalidade de desenvolver a teoria e os conceitos matemáticos;
Contextual: As situações problemas são devotadas à construção da teoria e
conceitos matemáticos, porém sustentadas nos estudos psicológicos sobre sua aprendizagem;
Sociocrítico: As situações problemas procuram propiciar a análise da
natureza dos modelos matemáticos e seu papel na sociedade;
Realística: As situações problemas são identificadas como autênticas e ao
retirá-las da indústria ou da ciência, propicia aos estudantes o desenvolvimento das habilidades de resolução de problemas aplicados;
Epistemológica: As situações problemas que são estruturadas para
gerarem o desenvolvimento da teoria e conceitos matemáticos.
Para contemplar uma atividade de Modelagem Matemática estabelecendo as perspectivas mencionadas, pode-se obter eficiência neste processo, pois na abordagem educacional os sujeitos se interagem por meio da comunicação autêntica, na qual os mesmos possuem liberdade, autenticidade, realização e evolução para questionar, formular e resolver problemas do cotidiano. Na perspectiva contextual, o estudo objetiva a capacidade de tornar-se criativo, enquanto no sociocrítico surgem discussões e implicações dos modelos no meio social. Já na realística possibilita os alunos tornarem-se hábeis na resolução dos problemas industriais e científicos, e finalmente na epistemológica os problemas são sistematizados para a obtenção de teorias e de conclusões do conhecimento matemático.
Segundo Barbosa e Santos (2007) tais perspectivas podem ser eleitas como finalidade didática, sendo com ênfase em aspectos diferenciados:
Realística: Desenvolvimento das habilidades de resolução de situações
problemas aplicados;
Epistemológica, Educacional e Contextual: Desenvolvimento da teoria
matemática;
Sociocrítico: Análise da natureza e do papel dos modelos matemáticos na
sociedade.
Com essas perspectivas, pode-se conduzir uma abordagem diferente de conceber o trabalho de Modelagem Matemática em sala de aula, para tanto, cada perspectiva tem-se suas vantagens, propósitos, e aspectos variados de encaminhamento e aplicação na realização de uma atividade dessa natureza. Logo, um ambiente de Modelagem contribui para os momentos de construção de saber relacionando as vivências em sociedade, visto que os comprometidos nessa atividade tornam-se mais motivados para as descobertas estimulando a criatividade para a produção de significados, levantamento de problemas, e resolução, solução e análises de problemas.
A Modelagem Matemática tem sido concebida como alternativa pedagógica para o ensino e aprendizagem nos cursos regulares por alguns pesquisadores da Educação Matemática como Almeida e Ferruzzi (2009), Almeida e Brito (2005), Barbosa (2004), Bassanezi (2009), Burak (2008), Biembengut e Hein (2007), D’ambrosio (1986), entre outros. Esses pesquisadores argumentam a relevância de se utilizar a Modelagem no ensino acerca do papel social da Matemática, assim como na perspectiva da Educação Matemática. Nota-se, portanto, que as pesquisas em Educação Matemática sugerem várias tendências de ensino que vão de encontro da construção do conhecimento matemático, entre tais estratégias estão:
Modelagem Matemática na Perspectiva da Educação Matemática. Algumas etapas
da Modelagem Matemática serão discutidas a seguir.