Relacionar o ensino da matemática às suas aplicações no cotidiano, e com o campo das ciências foi o argumento do discurso do presidente da American Mathematical
Society, o matemático E. H. Moore, em 1902. Contudo apenas na segunda metade do século XX, na década de 60, é que “renascem nas movimentações de configuração do próprio campo
científico da Educação Matemática, como uma reação às limitações da abordagem da matemática moderna” (ALMEIDA, ARAÚJO, BISOGNIN, 2011, p.13).
Em 1967, realizou-se na Holanda, o colóquio: Como ensinar matemática de
modo que seja útil? A partir da década de 70 intensificaram-se a discussão do uso de
modelagem e aplicações da matemática no ensino, que chegaram ao Brasil ao final dos anos
70 e início dos anos 80, e tiveram como precursores os Professores Ubiratan D’Ambrósio
(UNICAMP), Aristides Barreto (PUC-RJ) e Rodney Bassaenzi (UNICAMP), seus adeptos no Brasil foram aumentando sendo instituído pela Sociedade Brasileira de Educação Matemática (SBEM) um grupo de trabalho sobre a Modelagem da Matemática na perspectiva da Educação Matemática, o GT10 e um comitê de Ensino da Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional.
Uma atividade Modelagem Matemática, para Almeida e Vertuan (2011):
“...pode ser descrita de uma situação inicial (problemática), de uma situação final
desejada (que representa uma solução para a situação inicial) e de um conjunto de procedimentos e conceitos necessários para passar da situação inicial para a situação final. Neste sentido, relações entre realidade (origem da situação inicial) e Matemática (área em que os conceitos e os procedimentos estão ancorados) servem de subsídio para que conhecimentos matemáticos e não matemáticos sejam
acionados e/ou produzidos e integrados.” (ALMEIDA; VERTUAN, 2011, p.21).
Os autores citam Lesh, Carmona, Hjalmarson (2006) para conceituar modelo
matemático: “consiste em um sistema conceitual, descritivo ou explicativo, expresso por meio
de uma linguagem ou de uma estrutura matemática, com a finalidade de descrever o
comportamento de outro sistema ou permitir a realização de previsões sobre este outro”
(ALMEIDA; VERTUAN, 2011, p.21)
Deste modo a Modelagem Matemática apresenta-se como uma alternativa pedagógica para abordar um problema (que não necessita ser essencialmente matemático),
com a realização de investigações, como: coleta e análise de informações, identificação de variáreis, busca de hipóteses, tem o problema como ponto de partida, e como ponto de chegada a sua resolução por procedimentos adequados que possibilitem a aceitabilidade ou validação da representação matemática (modelo) obtida.
Almeida e Ferruzzi (2009) citados por Almeida e Vertuan (2011) descrevem os procedimentos para o desenvolvimento de atividades de Modelagem Matemática como:
“[...] um conjunto de ações como a busca de informações, a identificação e seleção
de variáveis, a elaboração de hipóteses, a simplificação, a obtenção de uma representação matemática (modelo matemático), a resolução de problema por meio de procedimentos adequados e a análise da solução implica numa validação,
identificando a sua aceitabilidade ou não” (ALMEIDA; FERRUZZI, 2009 apud
ALMEIDA; VERTUAN, 2011, p. 22).
Sobre a Modelagem Matemática e o currículo escolar destacam-se as seguintes ideias:
Almeida e Vertuan (2011) apresentam quatro caracterizações sugeridas por Blum e Niss (1991) das atividades de Modelagem Matemática no currículo escolar tanto para a Educação Básica como para o Ensino Superior:
a) A alternativa da separação: onde são desenvolvidas como atividades extracurriculares, não alterando o currículo regular já instituído;
b) A alternativa de combinação: durante as aulas regulares a Modelagem Matemática auxilia na introdução de conceitos, ou para ativar novos conceitos na realização de atividades de modelagem e aplicação;
c) A alternativa de integração curricular: neste caso os problemas seriam o ponto de partida, e a matemática seria introduzida a partir da necessidade em resolvê-los. Segundo os
autores, nesta alternativa os problemas devem conduzir a conceitos matemáticos “relevantes” e “tratáveis” pertinentes ao currículo escolar daquela série;
d) A alternativa interdisciplinar integrada: para caracterização desta alternativa busca-se uma completa integração entre as atividades extramatemáticas e matemática numa estrutura curricular em que a matemática não atua como disciplina isolada, e os conteúdos de diferentes disciplinas curriculares são de modo integrado desenvolvidos nas aulas.
Defendendo a Modelagem Matemática no currículo escolar Almeida e Vertuam (2011) pontuam:
Ao fazer uso da matemática, considerando tanto o uso de algoritmos quanto conceitos matemáticos em si, os alunos podem ou aplicar conhecimentos já construídos durante as aulas, ou construir novos conhecimentos. Em muitas situações, ao se envolver com atividades de modelagem, os alunos deparam-se com um obstáculo para o qual não possuem, provisoriamente, conhecimentos suficientes para superá-lo, emergindo assim a necessidade de construir tal conhecimento por meio desta atividade. Logo, em atividades de modelagem, os alunos tanto podem ressignificar conceitos já construídos quanto construir outros diante da necessidade de seu uso. (ALMEIDA; VERTUAM, 2011, p. 25-26).
Os autores, a partir de Almeida e Dias (2004), conjecturam que o contato dos alunos com a modelagem deva ocorrer de forma gradativa e apontam três momentos diferentes:
a) No primeiro momento, os alunos são colocados em contato com a situação problema, os procedimentos utilizados, como: investigação, dedução, análise, definição de variáveis e hipóteses, transição para a linguagem matemática, obtenção e validação do modelo, são acompanhados, orientados e avalizados pelo professor;
b) O segundo momento, é realizado a partir de uma atividade proposta pelo professor, que divididos em grupos desenvolvem os procedimentos como no primeiro momento, contudo neste momento os alunos possuem maior independência;
c) No terceiro momento, os alunos distribuídos em grupos são responsáveis pela condução de uma atividade de modelagem, desde a identificação do problema até a sua solução.
O quadro abaixo reproduz o que Almeida e Vertuam utilizam para sintetizar estes momentos:
Quadro 4 – Diferentes momentos da Modelagem na sala de aula
Fonte: ALMEIDA; VERTUAM, 2011, p. 28
Refletir sobre os processos de aprendizagem e algumas tendências da Educação Matemática associados ao desenvolvimento do currículo no mestrado profissional PROFMAT e a experiência docente culminaram no desenvolvimento de dois trabalhos distintos em escolas públicas.
O primeiro como docente de matemática na E. E. Padre Josué Silveira de Mattos, município de São João da Boa Vista, e outro como gestor da E. E. Padre Geraldo Lourenço, no município de Aguaí.
A seguir são apresentados os relatos dos trabalhos pedagógicos desenvolvidos nestas escolas.
1º contato do aluno Maior independência do Aluno responsável pela com Modelagem aluno em relação aos condução da atividade Matemática procedimentos