Pensamento Geométrico

Developing Geometric Thinking through Activities That Begin with Play (Van Hiele, 1999)

A geometria da escola secundária foi por um longo tempo baseada na geometria axiomática formal que Euclides criou há mais de 2000 anos atrás.

A geometria escolar que é apresentada de maneira axiomática semelhante assume que os alunos pensam em um nível dedutivo formal. No entanto, esse geralmente não é o caso, e eles não têm conhecimentos pré-requisitos sobre geometria. Essa falta cria uma lacuna entre seu nível de pensamento e o necessário para a geometria que se espera que aprendam. p. 310

ABSTRAÇÕES EM GEOMETRIA: UMA ALTERNATIVA PARA ANÁLISE DO PENSAMENTO GEOMÉTRICO - Costa (2020)

Drfinição PG

Consideramos que essa forma de pensar em Matemática é a capacidade de compreender a natureza dos fenômenos e inferir sobre eles; identificar e perceber a importância da Geometria como uma ferramenta para entendimento do mundo físico e como um modelo matemático para compreensão do mundo teó- rico.

pensar geometricamente demanda a mobilização de, no mínimo, uma das seis abstrações geométricas aqui analisadas: a espacial, a perceptiva, a analítica, a descritiva, a dedutiva e a hipotética

Tipos de representações semióticas

existe uma ampla diversidade dessas representações, as quais Duval (1995) organizou em quatro grupos de registros: a língua natural (associações verbais e conceituais); as escritas algébricas e formais (sistemas de escritas numéricas, algébricas, simbólicas e cálculo); as representações gráficas (gráficos cartesianos); e figuras geométricas (planas ou em perspectivas)

Duval (1995) destaca duas operações cognitivas importantes na compreensão do funcionamento cognitivo, especificamente, no estudo dos objetos em Matemática: o tratamento e a conversão. Para o autor, o tratamento consiste em uma modificação que ocorre dentro de um mesmo registro, enquanto que a conversão é a mudança da representação de um objeto matemático para outra representação desse próprio objeto

Um importante itinerário para a compreensão de como o aluno aprende Geometria, sobretudo quando ele tem contato com as figuras geométricas, é por meio das apreensões geométricas, propostas por Duval (1995). Em nossa compreensão, elas consistem em um modelo de desenvolvimento do pensamento geométrico:

Apreensão perceptiva

Identificação ou reconhecimento de uma forma, primeira impressão visual e leitura dos formatos de uma figura

Apreensão sequencial

Construção de uma figura ou descrição de sua construção. Não depende apenas da propriedades das figuras, mas de instrumentos para construção

Apreensão discursiva

Formulação de hipóteses, descrições, denominações. Aqui as propriedades das figuras são descritas através de suas variáveis, e não apenas de percepção.

Apreensão operatória

Operar sobre as figuras geométricas por meio de manipulação, composição, transformação, reconfiguração, comparação dos objetos voltados à Geometria para solucionar certa situação geométrica

Diferentes modos de olhar geometria ao se resolver problemas

Botanista

Agrimensor

Construtor

Inventor

identificação do contorno de formas, pela diferenciação de um triângulo de um quadrilátero ou de uma figura circular

medidas no terreno e pela transposição dessas
medidas para o papel

utiliza instrumentos (régua e compasso) na construção e toma consciência de que uma propriedade em Geometria não é somente um atributo visual.

realiza modificações e operações na figura na busca de um percurso adequado de resolução

Abstração em matemática

Nasser (2013, p. 892) sinaliza que: a habilidade de abstração deve ser desenvolvida desde os primeiros anos de escolaridade. Os conceitos de número, reta e quadrado são exemplos de objetos matemáticos que dependem de uma abstração. Três processos contribuem para a abstração: representação, generalização e síntese. No caso dos números, por exemplo, é imprescindível que os alunos entendam a diferença de representação de um número natural e de um número racional: enquanto o número natural tem uma representação numérica única, um número racional representa uma classe de equivalência, com infinitos elementos, que são representações distintas para o mesmo número. Se esse conceito não for bem construído, os alunos não dominam o conceito de frações equivalentes, e essa dificuldade cria obstáculos para a aprendizagem de diversos conceitos, como porcentagem e escalas de ampliação ou redução (negrito nosso)

O pensamento geométrico na licenciatura em Matemática:
uma análise à luz de Duval e Van-Hiele - Costa e Santos, 2020

Ao analisar esse problema, Van-Hiele (1957) percebeu a existência de diversos níveis de desenvolvimento que formam o pensamento geométrico. Para o autor, o avanço entre os níveis se dá a partir de ordem hierárquica, na qual o estudante passa de um nível mais simples para um mais elaborado. Então, ao ter contato com os conceitos geométricos, por meio de tarefas organizadas adequadamente pelo professor, um aluno alcançará com mais sucesso do que outro que não teve as mesmas condições, p. 6

Ainda, como sinalizado pelo autor, o progresso do pensamento geométrico de um sujeito não depende de sua idade, nem de sua maturidade biológica. Tais características se apresentam como divergentes dos atributos da teoria de Piaget. Nessa direção, o que possibilita esse desenvolvimento é a ação pedagógica, p. 7

PROVAS E DEMONSTRAÇÕES E NÍVEIS DO PENSAMENTO GEOMÉTRICO: CONCEITOS, BASES EPISTEMOLÓGICAS E RELAÇÕES - Lima e Santos, 2020

A partir das dificuldades encontradas por seus alunos do curso secundário na Holanda, Dina van Hiele-Geldof e Pierre Marrie van Hiele perceberam a relação existente entre a compreensão e o nível de maturidade geométrica do aluno.

o avanço da idade cronológica não produz automaticamente um crescimento nos níveis de pensamento e que decididamente poucos atingem o último nível

O PENSAMENTO GEOMÉTRICO NO 1º ANO DE ESCOLARIDADE - Teixeira, 2008

Constatei que os conhecimentos informais destes alunos influenciavam o desenvolvimento do seu pensamento geométrico e que nem todos se encontravam no mesmo nível de desenvolvimento. Com a aprendizagem das figuras geométricas, os alunos puderam relacionar os seus conhecimentos informais com os novos conhecimentos, estabelecendo uma relação entre eles, e desenvolvendo este tipo de pensamento.

A teoria desenvolvida pelo casal holandês, Pierre Marie van Hiele e Dina van Hiele, de acordo com um grande número de investigadores, estabelece uma descrição precisa do desenvolvimento do pensamento geométrico (Clements e Battista, 1992) p. 41

Pierre pretendia estudar o insight geométrico e Dina desenvolvia uma abordagem didáctica da Geometria para alunos de doze, treze anos.

Pierre e Dina van Hiele, em meados da década de 50, desenvolveram os seus estudos na Universidade de Utrecht, sob a orientação de Hans Freudenthal, idealizando uma nova forma de abordar o desenvolvimento do raciocínio em Geometria.

PENSAMENTO GEOMÉTRICO: EM BUSCA DE UMA CARACTERIZAÇÃO À LUZ DE FISCHBEIN, DUVAL E PAIS COSTA, 2020

o pensamento geométrico é a capacidade mental de construir conhecimentos geométricos, de aplicar de modo coerente os instrumentos geométricos na resolução de problemas. É a capacidade de compreender a natureza dos fenômenos e inferir sobre eles, de identificar e perceber a importância da Geometria como uma ferramenta para entendimento do mundo físico e como um modelo matemático para compreensão do mundo teórico.

Embora exista uma concordância acerca da relevância de promover o desenvolvimento desse pensamento nos discentes do ensino básico, esses estudos não apresentam uma definição clara para esse termo, perdurando uma falta de consenso acerca do significado dessa instância do pensamento matemático. P. 152-153

Talvez, a falta de concordância sobre a caracterização do pensamento geométrico esteja fortemente ligada à própria natureza evolutiva da Geometria ao grande número de objetos geométricos referentes ao seu campo conceitual, à mobilização de diferentes experimentos matemáticos e, ainda, pelas diferentes maneiras prováveis de considerar o pensamento em geral (ALMEIDA, 2016). p. 153