Computational thinking in the new High School: unplugged activities involving patterns and regularities

Authors

DOI:

https://doi.org/10.51359/2177-9309.2022.254685

Keywords:

teaching and learning, computational thinking, mathematics teaching, patterns and regularities

Abstract

Many  strategies  and  methodologies  have  been  used  in  order  to  favor  the  development  of numerous  skills  in  Basic  Education  students,  such  as  promoting  logical  reasoning,  critical thinking, problem solving and acquisition of scientific content. One of them is the development of  Computational  Thinking  (CP).  Thus,  this  study  seeks  to  analyze  the  contributions  of unplugged activities applied to students from two high school classes in a school located in the northwest  of  Paraná  to  teach  standard  and  regular  content  through  the  four  pillars  of  PC: decomposition, pattern recognition, abstraction and algorithm. The types of research used in the study were descriptive bibliographic, field and analytical. The results showed that the students had  no  difficulties  regarding  decomposition,  pattern  recognition  and  the  elaboration  and application  of  algorithms.  However,  abstraction  was  the  most  difficult  category  to  understand, which showed weaknesses in the reading and interpretation of data by students.

Author Biographies

André Luis Trevisan, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Bacharel em Matemática Aplicada e Computacional e Licenciado em Matemática pela Universidade Estadual de Campinas (2005), Mestre em Matemática Aplicada pela Universidade Estadual de Campinas (2008) e Doutor em Educação Matemática pela Universidade Estadual de Londrina (2013). Atuou como professor de Matemática nos anos iniciais e finais do Ensino Fundamental e no Ensino Médio. Atualmente é professor efetivo da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, câmpus Londrina, e do Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Matemática - câmpus Londrina/Cornélio Procópio. Áreas de interesse: Educação Matemática na Educação Básica e Ensino Superior, Avaliação da Aprendizagem, Tarefas matemáticas, Ensino de Cálculo Diferencial e Integral.

Carlos Augusto Luz, Universidade Estadual de Londrina

Doutorando em Química pela Universidade Estadual de Londrina - UEL, Mestre em Química (PROFQUÍ) - UEL (2020). Especialista em Didática e Tecnologia na Educação com ênfase no Ensino Básico e Superior pelo Centro Universitário UniFatecie (2015). Especialista em Metodologia do Ensino de Matemática e Física pelo Centro Universitário UniFatecie (2013). Licenciado em Pedagogia pelo Centro Universitário UniFatecie (2022). Licenciado em Química pelo Instituto Federal do Paraná (2017). Licenciado em Ciências pela UNESPAR/FAFIPA (2012). Atualmente participa dos Grupos de Pesquisas em Ensino de Química da UEM e de Ensino em Química e Tecnologia Educacional da UEL. Atuou como bolsista do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID) entre os anos de 2010 a 2012. Realiza estudos vinculados à Linha de Pesquisa Ensino em Química e Tecnologia Educacional. É docente na rede privada e na rede pública de ensino, ministrando a disciplina de Ciências e Robótica para o Ensino Fundamental e Química e Robótica Educacional para o Ensino Médio/Novo Ensino Médio, na cidade de Paranavaí - PR.

Giane Fernanda Schneider Gross, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Doutoranda em Ciência, Tecnologia e Ensino no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciência e Tecnologia (PPGECT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática pelo Programa de Pós-Graduação em Formação Científica, Educacional e Tecnológica (PPGFCET) também pela UTFPR. Especializada em Alfabetização Matemática e Educação do Campo pela Faculdade São Bráz, e especialização em Educação em Direitos Humanos pela Universidade Federal do Paraná (UFPR). Licenciada em Matemática pela Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG). Membro do Grupo de Pesquisa sobre Tecnologias na Educação Matemática (GPTEM). Experiência com ensino de Matemática na Rede Estadual com turmas de Ensino Fundamental II e Ensino Médio.

Alessandra Dutra, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui Graduação em Letras - Anglo com as respectivas literaturas pela Universidade Estadual de Londrina (1997), Mestrado em Estudos da Linguagem pela Universidade Estadual de Londrina (2003) e Doutorado em Linguística e Língua Portuguesa pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2008). É professora titular da Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR. Coordenou o Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Humanas, Sociais e da Natureza - PPGEN de 2013-2017. Foi coordenadora adjunta do PPGEN de 2017 a 2019. É professora permanente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Tecnologia - PPGECT (Doutorado Acadêmico), de Ponta Grossa-PR. Atua nas temáticas Multiletramentos, especialmente Letramentos Digitais, sobretudo com propostas que priorizem o desenvolvimento do Pensamento Computacional. Foi bolsista produtividade em pesquisa pela Fundação Araucária no período de 2019 a 2021.

References

ANDREATTA, C; ALLEVATO, N. S. G. Cenário das Pesquisas Envolvendo Elaboração e Resolução de Problemas em Periódicos e Eventos Científicos. EM TEIA – Revista de Educação Matemática e Tecnológica Iberoamericana, vol. 12 (1), p. 1-25, 2021. Disponível em: https://periodicos.ufpe.br/revistas/emteia/article/view/249114/pdf. Acesso em: 15 jul. 2022.

ALLEVATO, N. S. G.; ONUCHIC, L. R. Ensino-Aprendizagem-Avaliação de Matemática: por que através da Resolução de Problemas? In: ONUCHIC, L. R.; ALLEVATO, N. S. G; NOGUTI, F. C. H.; JUSTULIN, A. M. (Org.). Resolução de Problemas: Teoria e prática. 1ed. Jundiaí: Paco Editorial, 2014, v. 1, p. 35-52.

ARAMAN, E. M. O.; TREVISAN, A. L.; PAULA, B. A. Raciocínio matemático apoiado por tarefas exploratórias e ações de professores. Alexandria, v. 15, p. 357-375, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1980-4415v35n69a08. Acesso em: 10 jun. 2022.

BLANTON, M. Algebra and the elementary classroom: Transforming thinking, Tranforming practice. Portsmouth, NH: Heinemann, 2008.

BRACKMANN, C. P. Desenvolvimento do pensamento computacional através de atividades desplugadas na educação básica. Tese (Doutorado em Informática na Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2017. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/172208/001054290.pdf?sequence=1&i. Acesso em: 01 jul. 2022.

BRAGA, E. S. O. Resolução de problemas no ensino da Matemática: algumas considerações. EM TEIA – Revista de Educação Matemática e Tecnológica Iberoamericana, vol. 11 (1), p. 1-21, 2020. Disponível em: https://periodicos.ufpe.br/revistas/emteia/article/view/243854/pdf. Acesso em: 15 jul. 2022.

BRASIL. Ministério da Educação. Novo Ensino Médio – perguntas e respostas. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/publicacoes-para-professores/30000-uncategorised/40361-novo-ensino-medio-duvidas. Acesso em: 01 jun. 2022.

BRASIL. Lei n° 13.415 de 16 de fevereiro de 2017. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2015-2018/2017/lei/l13415.htm. Acesso em: 16 jul 2022.

BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br. Acesso em: 10 jul. 2022.

BRITT, M. S.; IRWIN, K. C. Algebraic thinking with and without algebraic representation: A pathway for learning. In: CAI, J.; KNUT, E. (Eds.). Early algebraization: A global dialogue from multiple perspectives Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 137-157, 2011.

CARRAHER, D. W.; MARTINEZ, M. V.; SCHLIEMANN, A. D. Early algebra and mathematical generalization. ZDM, v. 40, n. 1, p. 3-22, 2008.

DALTO, J. O.; BURIASCO, R. L. C. Problema proposto ou problema resolvido: qual a diferença? Educação e Pesquisa, v. 35, p. 449-461, 2009. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1517-97022009000300003. Acesso em: 01 jul. 2022.

ISTE/CSTA. Computational Thinking Teacher Resource. 2011. Disponível em: https://www.computacional.com.br/files/ISTE-CSTA/ISTE-CSTA-computational-thinking-operational-definition-flyer.pdf. Acesso em: 06 jul. 2022.

JUSTULIN, A. M. Um delineamento dos artigos em resolução de problemas no Brasil a partir de periódicos. Educação Matemática Pesquisa, v. 18, p. 871-894, 2016. Disponível em: https://revistas.pucsp.br/emp/article/download/24443/pdf. Acesso em: 10 jul. 2022.

LEAL JR, L. C.; ONUCHIC, L. R. Ensino e Aprendizagem de Matemática Através da Resolução de Problemas Como Prática Sociointeracionista. Bolema, v. 29, p. 955-978, 2015. Disponível em: https://www.scielo.br/j/bolema/a/nLsFMY58vc7767N6RV9rGcb/?format=pdf&lang=pt. Acesso em: 05 jul. 2022.

NCTM – National Council of Teachers of Mathematics. An Agenda for Action:Recommendations for School Mathematics of the 1980`s. Disponível em: https://www.nctm.org/Standards-and-Positions/More-NCTM-Standards/An-Agenda-for-Action-(1980s). Acesso em: 05 jul. 2022.

PARANÁ. Referencial Curricular para o Novo Ensino Médio Paranaense - ITINERÁRIO FORMATIVO DE APROFUNDAMENTO ÁREA DE LINGUAGENS E SUAS TECNOLOGIAS. Disponível em: http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/referencial_curricular_em/referencial_em_yo_mundo.pdf. Acesso em: 01 jun. 2022.

PIMENTA, C. M. C.; SARAIVA, J. M. As ações epistémicas na construção do novo conhecimento matemático e no desenvolvimento do pensamento algébrico. Quadrante, v. 28, n. 1, p. 27-53, 2009. Disponível em: https://revistas.rcaap.pt/index.php/quadrante/article/download/22976/17042. Acesso em: 10 jul. 2022.

PIMENTEL, T.; VALE, I. Os padrões e o raciocínio indutivo em matemática. Quadrante, v. 21, v. 2, p. 29-50, 2012.

POLYA, G. How to solve it: a new aspect of mathematical method. Princeton University Press, 1945.

PONTE, J. P. Gestão curricular em Matemática. In GTI (Ed.), O professor e o desenvolvimento curricular. Lisboa: APM, 2005, p. 11-34.

PONTE, J. P.; BRANCO, N.; MATOS, A. Álgebra no ensino básico. Lisboa: DGIDC, 2008.

SANTOS-WAGNER, V. M. P. Resolução de problemas em matemática: uma abordagem no processo educativo. Boletim GEPEM, v. 53, p. 43-74, 2008. Disponível em: https://periodicos.ufrrj.br/index.php/gepem/article/download/326/308. Acesso em: 30 jun. 2022.

SCHOENFELD, A. H. Mathematical problem solving. New York: Academic Press, 1985.

SOUZA, D. P. B.; LEMGRUBER, M. S. O papel das tecnologias na BNCC e nos itinerários formativos. In: Congresso Internacional de Educação e Tecnologias. Anais... CIET, 2020: São Carlos, 2020. Disponível em: https://cietenped.ufscar.br/submissao/index.php/2020/article/download/1226/901. Acesso em: 30 jun. 2022.

STEIN, M.; ENGLE, R.; SMITH, M.; HUGHES, E. Orchestrating Productive Mathematical Discussions: Five Practices for Helping Teachers Move Beyond Show and Tell. Mathematical Thinking and Learning, v.10, n. 4, p. 313-340, 2008.

VIOLA DOS SANTOS, J. R.; BURIASCO, R. L.; CIANI, A. B. A avaliação como prática de investigação e análise da produção escrita em matemática. Revista de Educação, v. 13, p. 35-45, 2008.

VIOLA DOS SANTOS, J. R.; BURIASCO, R. L. C.; FERREIRA, P. E. A. Análise da Produção Escrita como Possibilidade de Trabalho para Professores que Ensinam Matemática. Educação Matemática em Revista, v. 19, p. 31-39, 2014.

WING, J. 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 Acesso em: 15 jul. 2022.

WING, J. Pensamento Computacional: um conjunto de atitudes e habilidades que todos, não só cientistas da computação, ficaram ansiosos para aprender e usar. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, v.9, n. 22, p. 1-10, 2016.

Published

2022-10-24

How to Cite

Trevisan, A. L., Luz, C. A., Gross, G. F. S., & Dutra, A. (2022). Computational thinking in the new High School: unplugged activities involving patterns and regularities. Em Teia | Revista De Educação Matemática E Tecnológica Iberoamericana, 13(3), 178–208. https://doi.org/10.51359/2177-9309.2022.254685

Issue

Section

Novo Ensino Médio e os Itinerários Formativos