Ensino da Estatística na Educação Básica: Ferramenta Computacional como proposta para o processo pedagógico

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1 Ensino da Estatística na Educação Básica: Ferramenta Computacional como proposta para o processo pedagógico José Carlos Coelho Saraiva 1 GD6 Educação Matemática, Tecnologias Informáticas e Educação à Distância Nossa pesquisa tem como foco de estudo, encontrar uma forma de favorecer, por intermédio de recursos tecnológicos, o processo de ensino-aprendizagem de Estatística na educação básica, verificando, inclusive, a possibilidade de uma extensão e/ou aprofundamento dos conteúdos aplicados. Através de estudos estatísticos junto a profissionais de ensino, pretendemos mapear o nível de introdução dos conteúdos em sala de aula, bem como as principais dificuldades e expectativas dos alunos em relação a estes conteúdos. Pretendemos desenvolver uma ferramenta computacional com base os resultados dessas análises. Para a validação de nosso produto educacional faremos a aplicação desta ferramenta em uma turma do ensino básico como forma de testagem, avaliação e reestruturação de nosso produto. Dentre os referenciais teóricos que destacaremos para nosso processo de construção e análise da pesquisa, temos como norte os Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, ano 1999), Lopes (2008), Xavier (2005), Hoel (1979) e Gil (2008). Palavras-chave: Estatística. Ferramenta Computacional. Ensino-aprendizagem. Considerações iniciais Tendo como elemento motivador, a preocupação com o processo de ensino-aprendizagem da estatística e da probabilidade na educação básica, com base em pesquisas realizadas junto a profissionais de ensino e minha experiência em sala de aula, percebeu-se a possibilidade de prestar alguma contribuição neste processo de ensino-aprendizagem. A análise de dados tem sido essencial em problemas sociais e econômicos, como nas estatísticas relacionadas a saúde, populações, transportes, orçamentos e questões de mercado. Propõe-se que constitua o terceiro eixo ou tema estruturador do ensino, e tem como objetos de estudo os conjuntos finitos de dados, que podem ser numéricos ou informações qualitativas, o que dá origem a procedimentos bem distintos daqueles dos demais temas, pela maneira como sãofeitas as quantificações, usando-se processos de contagem combinatórios, frequências e medidas estatísticas e probabilidades. Este tema pode ser organizado em três unidades temáticas: Estatística, Contagem e Probabilidade.(BRASIL, 1999, p.126) Em nossa pesquisa pretendemos aliar essas indicações, à crescente verificação da necessidade de adequarmos nossas escolas ao mundo cada vez mais tecnológico. De uma forma geral, a utilização do computador como ferramenta no processo de ensino- 1 Universidade do Grande Rio, Orientador: Prof. Dr. Adriano Vargas Freitas.

2 aprendizagem se dá em duas áreas: como objeto de estudo no ensino da microinformática e como recurso didático de apoio no ensino de outras áreas. Nessas perspectivas pretendemos analisar a importância do estudo da estatística na educação básica e de que forma a utilização de ferramentas computacionais podem proporcionar a melhoria da qualidade do processo de ensino e aprendizagem desses conteúdos. Destacamos, ainda, que uma das utilizações destes equipamentos seria por meio de programas computacionais, que podem agilizar cálculos, demonstrar gráficos e/ou analisar informações que, por muitas vezes, envolvem manipulação de massa de dados e geração de gráficos, um processo demorado e cansativo. Nas seções seguintes deste artigo apresentamos alguns exemplos dessas análises geradas por nosso software educacional. Propomos um produto educacional, que será gerado a partir do desenvolvimento da pesquisa que se enquadra nessa vertente, e focará os tópicos básicos do estudo de estatística, tais como: Construção de tabelas com e sem intervalos de classe, representações gráficas, medidas posicionais, medidas de dispersão, medidas de assimetria e Curtose, correlação e regressão, exibição das fórmulas e seus respectivos desenvolvimentos detalhados. Nossa pesquisa será desenvolvida no interior da Linha de Pesquisa Inovações Tecnológicas pertencente ao Programa de Pós-Gradução em Ensino de Ciências da Universidade do Grande Rio, no curso de Mestrado Profissional em Ensino de Ciências da Educação Básica. Além de documentos e parâmetros educacionais (BRASIL, ano 1999), nosso estudo terá também, como fundamentação teórica, expoentes da educação matemática que analisam o processo de ensino e aprendizagem da estatística na educação básica, a utilização de novas tecnologias em sala de aula e o processo de construção de ferramentas computacionais, tais como: Lopes (2008), Xavier (2005). Nosso produto educacional Nosso software educacional está em processo de desenvolvimento e abrangerá os tópicos da Estatística Básica, tais como: * Contagem e construção de Rol; * Distribuição de frequências sem intervalos de classes; * Distribuição de frequências com intervalos de classes fixos (regra de sturges); * Distribuição de frequências com intervalos de classes variáveis;

3 * Representação gráfica para distribuição de frequências sem intervalos de classes (Bastôes, Colunas, barras e setores); * Representação gráfica para distribuição de frequências com intervalos de classes (Desenho Esquemático [Boxplot], Histograma, Polígono de Frequências e Ogiva); * Medidas de tendência central (Média, Moda, Mediana); * Separatrizes (percentil e quartil); * Medidas de Dispersão (Desvio Médio Absoluto, Intervalo Interquartil, Variância Populacional/Amostral, Desvio Padrão Populacional/Amostral e Coeficiente de Variação Populacional/Amostral); * Medidas de Assimetria e Curtose; * Correlação e Regressão; * Representação Gráfica - Diagrama de Dispersão e Reta de Regressão; Optamos pelo Delphi como linguagem de programação, que incluirá recursos de importação e exportação de dados, integração com suites de editores de texto e planilhas eletrônicas, como o Microsoft Word e o Microsoft Excel, além de gerar arquivos de imagens exportáveis nos formatos JPEG e BMP Figura 1: Entrada de dados

4 Figura 2: Organização e tratamento dos dados (Distribuição de Frequências sem intervalos de classe) Figura 3: Estatísticas de Pesquisa (Principais medidas, com cálculo dinâmico dos percentis)

5 Figura 4: Demonstração dos Cálculos Figura 5: Demonstrações Gráficas

6 Figura 9: Demonstrações Gráficas Figura 10: Demonstrações Gráficas Justificativa O conhecimento é apontado como recurso controlador e fator decisivo de inserção social. Este fato tende a mudar fundamentalmente a estrutura da sociedade, criar novas dinâmicas sociais e econômicas, como também novas políticas. Hoje em dia não bastar visar a capacitação dos estudantes para futuras habilitações nas especializações para o desenvolvimento de suas capacidades, em função de novos saberes que produzem e que demandam um novo tipo de profissional. (BRASIL, 1998a, p.44)

7 A estatística faz parte da linguagem matemática, que muitas vezes é vista como de difícil entendimento, possuindo, ainda, simbologia própria que necessita de apresentação prévia para sua adequada compreensão. Desta forma, a leitura e o entendimento das informações disponibilizadas no mais variados meios de comunicação, fica comprometida quando não há uma abordagem e/ou um trabalho adequado junto aos alunos da educação básica. Em nossa prática dentro e fora de sala de aula temos percebido a escassez de ferramentas práticas e direcionadas ao ensino da estatística que auxiliem o professor da educação básica no desenvolvimento e ampliação de conteúdos específicos do tema. Por isso consideramos que a nossa proposta de pesquisa e a construção de nosso produto educacional se justificam como possibilidade de contribuição para a melhoria do processo de ensino e aprendizagem ao proporcionar ao docente e seu aluno novas formas de lidar com o conhecimento estatístico envolvendo novas tecnologias, pois a microinformática se encaixa perfeitamente nesta lacuna, por meioda possibilidade de se desenvolver softwares com objetivos especificamente educacionais. Objetivos gerais Dentro deste contexto, onde temos a orientação dos PCN s em introduzir a análise de dados no currículo de nossos alunos da educação básica, o principal objetivo será desenvolver uma ferramenta (software) computacional voltada para o ensino da estatística, com formato e metodologia a serem definidos no decorrer da pesquisa. Destacamos porém, que a construção de nosso produto educacional se apresentará em conjunto com reflexões envolvendo o ensino da estatística e as práticas que a tornam uma importante forma de tomada de decisão. Objetivos específicos Através de estudos estatísticos junto aos profissionais de ensino, inicialmente mapearemos o nível de introdução dos conteúdos em sala de aula, bem como as principais dificuldades e expectativas dos alunos em relação a estes conteúdos. Pretendemos aplicar a nossa ferramenta em uma turma de ensino básico como forma de testagem, avaliação e reestruturação de nosso produto. Metodologia

8 A metodologia de nossa pesquisa qualitativa será desmembrada em partes complementares: 1) Para a etapa de verificação dos conteúdos e práticas pedagógicas envolvendo o processo de ensino e aprendizagem da estatística na educação básica desenvolveremos uma pesquisa qualitativa exploratória descritiva (GIL, 2008). Nesta etapa serão realizadas pesquisas distintas, no entanto, convergentes: Pesquisa #1: Será realizada junto a profissionais de ensino do ensino médio, traçando um paralelo com as pesquisas já realizadas, com o objetivo de se identificar uma possível mudança de cenário. Pesquisa #2: Será realizada junto a alunos do ensino superior, apurando, principalmente, os seguintes questionamentos: Houve abordagem de conceitos de Estatística no ensino médio? Quais conteúdos? Opinião sobre o método de ensino, o ensino era contextualizado? Houve contribuição destes conteúdos em alguma atividade cotidiana? No caso de ter havido abordagem de conceitos Estatísticos no ensino médio, esses conteúdos agregaram valor na educação continuada (ensino superior)? 2) Em seguida passaremos para a etapa de construção de nosso produto educacional que será uma ferramenta (software) computacional (Cantú, 2003) que abarcará os conteúdos básicos da estatística verificados na etapa anterior. 3) Para a etapa testagem e validação de nosso produto, após a aplicação e acompanhamento de atividades em uma sala de aula do ensino básico, pretendemos coletar informações por meio de questionários aplicados a professores e alunos com perguntas do tipo semi-abertas e entrevistas (GIL, 2008). Considerações finais Entendemos que há uma carência de recursos tecnológicos e/ou metodologias de ensino e aprendizagem alternativo-complementares para a disciplina de Estatística. E, de acordo com nossas pesquisas e referenciais teóricos, dando continuidade às pesquisas já existentes, isto é, objetivando uma linha de pesquisa progressiva, pretendemos sugerir um currículo mínimo para o ensino e aprendizagem de Estatística. Referências bibliográficas BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais, Brasília: CANTU, M. Dominando Delphi 7: a bíblia. São Paulo: Makron Books, 2003.

9 GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. São Paulo: Atlas, HOEL, Paul G. Estatística elementar. Tradução: Carlos Roberto Vieira Araújo. São Paulo: Atlas, LOPES, Celi Aparecida Espasadin. A probabilidade e a Estatística no Ensino Fundamental: uma análise curricular p. Dissertação (Mestrado em Educação) Faculdade de Educação da UNICAMP: Disponível em <http://www.ime.unicamp.br/~iem/publica/ce_lopes/est_prop.pdf>. Acesso em: 14/09/2013.

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