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O PROFESSOR PDE E OS DESAFIOSDA ESCOLA PÚBLICA PARANAENSE 20
08
Versão On-line ISBN 978-85-8015-039-1Cadernos PDE
VOLU
ME I
SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO DO PARANÁPROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL - PDE
JOÃO VIEIRA BERTI
A GEOMETRIA DOS FRACTAIS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
CASCAVEL – PR2008
JOÃO VIEIRA BERTI
A GEOMETRIA DOS FRACTAIS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
Artigo apresentado ao Programa de
Desenvolvimento Educacional do Paraná
– PDE, como requisito para conclusão do
programa.
Orientadora: Dra. Patrícia Sândalo Pereira
CASCAVEL – PR2008
A GEOMETRIA DOS FRACTAIS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
João Vieira Berti1
Patrícia Sândalo Pereira2
Resumo
O seguinte trabalho tem a finalidade de apresentar a Geometria Fractal segundo a visão de Benoit Mandelbrot, considerado o pai da Geometria Fractal, bem como a sua relação como a Teoria do Caos. Serão também apresentadas algumas das mais notáveis figuras fractais, tais como: Conjunto ou Poeira de Cantor, Curva e Floco de Neve de Koch, Triângulo de Sierpinski, Conjunto de Mandelbrot e Julia, entre outros, bem como suas propriedades e possíveis aplicações em sala de aula. Este trabalho de pesquisa foi desenvolvido com professores de matemática da rede estadual de Foz do Iguaçu e Região e também com professores de matemática participantes do Programa de Desenvolvimento Educacional do Paraná – PDE da Região Oeste e Sudoeste do Paraná a fim de lhes apresentar uma nova forma de trabalhar a geometria fractal com a utilização de softwares educacionais dinâmicos.
Palavras-chave: Geometria, Fractais, Softwares Educacionais.
Abstract
The pourpose of this paper is to present Fractal Geometry according the vision of Benoit Mandelbrot´s, the father of Fractal Geometry, and it´s relationship with the Theory of Chaos as well. Also some of the most notable fractals figures, such as: Cantor Dust, Koch´s snowflake, the Sierpinski Triangle, Mandelbrot Set and Julia, among others, are going to be will be presented as well as their properties and potential classroom applications. This research was developed with collaboration from mathematics teachers from public schools of Foz do Iguacu and region and with mathematics teachers participating in the Program of Educational Development of Paraná - EDP's in west and southwest regions of Paraná with the pourpose to make it possible to present a new way of working fractal geometry though the use of dynamic educational softwares.
Keywords: Geometry, Fractals, Educational Softwares.
Introdução
Em sua Diretriz Curricular de Matemática (PARANÁ, 2008), a Secretaria de
Estado da Educação do Paraná nos traz como um dos conteúdos estruturantes da
Geometria, noções básicas de geometrias não-euclidianas, o que contempla a
1 Professor de Matemática da Rede Estadual de Ensino – PDE – Programa de Desenvolvimento Educacional do Paraná - Cascavel – PR.2 Professora Orientadora – UNIOESTE – Campus de Foz do Iguaçu.
geometria dos fractais.
Quando analisamos a inclusão desse novo tema, é de fundamental
importância pensá-lo como algo que precisa ser trabalhado de forma dinâmica,
utilizando laboratórios de informática e softwares matemáticos a fim de tornar seu
aprendizado mais interessante, pois, se assim não o fizermos, podemos estar
fadados a fracassar na tarefa de instruir nossos alunos de forma mais completa.
Já sabemos que mesmo a geometria euclidiana é legada ao segundo plano
por alguns professores, ou seja, se “houver tempo hábil” para se trabalhar essa
parte da matemática, assim será feito, caso contrário essa lacuna no aprendizado da
matemática em nossas escolas permanecerá. E o que se percebe é que, na maioria
dos casos, essa “falta de tempo” está muito presente.
Com intuito de subsidiar essa discussão, iniciamos nosso trabalho com a
pesquisa bibliográfica, a fim de levantar os nomes dos principais teóricos da
geometria fractal e seus respectivos estudos sobre o tema, bem como a escolha dos
softwares educacionais para a construção dos fractais. Nesse trabalho encontramos
Benoit Mandelbrot, considerado o “pai” da geometria fractal, cujas descobertas e
contribuições acerca das figuras fractais norteiam nosso trabalho. Além de
Mandelbrot, também não poderíamos deixar de citar Waclaw Sierpinski, Helge von
Koch e Georg Cantor, cujas construções geométricas fractais são referência até os
dias de hoje. Também será feita uma breve introdução sobre a Teoria do Caos, uma
vez que a geometria dos fractais possui íntima relação com essa temática inovadora.
Pois bem, quando falamos na aplicação prática dos fractais, gostaríamos de
ressaltar que as principais ferramentas a serem utilizadas no trabalho proposto
serão os softwares educacionais de natureza dinâmica.
Para que o problema mencionado no que tange à geometria de uma forma
geral não se repita no trabalho com a geometria fractal e, pensando nesse e em
tantos outros problemas enfrentados por nossos nobres colegas, decidimos dedicar
um pouco mais de tempo ao estudo e conseqüente sistematização de uma produção
didático-pedagógica, a fim de auxiliar os professores de matemática das escolas
públicas estaduais do Paraná a diminuírem a distância que os separa do uso dos
recursos tecnológicos em suas aulas. Essa produção didático-pedagógica, simples,
porém, bastante útil, foi pré-elaborada e vem sendo utilizada em encontros
periódicos com professores da área de Matemática pertencentes ao Núcleo
Regional de Educação de Cascavel, Foz do Iguaçu e Região e, com o auxílio desses
2
mesmos professores, pretende-se melhorar a qualidade desse material para que ele
possa, no futuro próximo, servir como ferramenta de apoio nas aulas de geometria
fractal.
Ao falarmos em geometria fractal, um aspecto que não podemos deixar de
abordar é o fato de que ela deveria ser algo natural para nossos alunos, algo que os
fizesse voltar seu olhar para o mundo ao redor e nele reconhecer um maravilhoso
mundo de inúmeras formas geométricas. Porém, quando voltarmos o nosso olhar
para a escola pública, percebemos que os conteúdos de matemática nela estudados
não contemplam, em sua maioria, a matemática vista na natureza e estudada pela
geometria dos fractais, como afirmava Mandelbrot apud Gleick (1989, p. 90):
As nuvens não são esferas, (...). As montanhas não são cones. O relâmpago não percorre uma linha reta. A nova geometria espelha um universo que é irregular, e não redondo; áspero, e não liso. É uma geometria das reentrâncias, depressões, do que é fragmentado, torcido, emaranhado e entrelaçado.
Além disso, há a questão da inclusão do uso do computador para a
elaboração das imagens gráficas por meio de softwares matemáticos de geometria,
com os quais os alunos poderiam elaborar formas geométricas e exibi-las aos
colegas em sala de aula com o auxílio do recurso visual da televisão, já presente em
praticamente todas as escolas do Paraná. E isso também poderá atrair o educando,
fazendo com que ele sinta vontade de aprender um pouco mais sobre esse
conteúdo, vindo a tornar prazeroso o ensino da geometria, algo que consiga chamar
e prender a atenção dos alunos; o que é muito importante, pois eles sentem-se
motivados a participar das aulas e, conseqüentemente, seu rendimento escolar
tende a melhorar de forma substancial.
Todavia, para que a geometria fractal, após incluída nos currículos escolares,
possa ser bem trabalhada, também se faz necessário que a escola esteja equipada
com laboratórios de informática e softwares educacionais de geometria dinâmica,
pois, conforme Baier (2001, p.76-77):
No âmbito da Matemática, quando o objetivo consiste em proporcionar ensino atualizado, incorporando os conteúdos desenvolvidos nas últimas décadas do século XX, não procedem a argumentos contrários ao uso de informática. É impossível desenvolver as noções fundamentais da matemática contemporânea, em sala de aula, sem o uso de computadores. (…). Devido ao fato de ser necessário um imenso número de cálculos numéricos, a construção de um fractal é tarefa impossível para a mente humana; porém, os atuais computadores desempenham tal trabalho em
3
alguns segundos.
Após todo o exposto, podemos afirmar que quando optamos por trabalhar
com esse tema, “a geometria dos fractais”, o fizemos por pensar que ele seria algo
que uniria alguns aspectos bastante importantes do ensino da matemática: a
matemática em si, aliada ao cotidiano do aluno (visto por meio das figuras da
natureza) e a utilização das ferramentas tecnológicas. E tudo isso a serviço da
melhoria da qualidade na educação pública estadual do Paraná.
Teoria do Caos
Segundo Gleick (1989, p. 3),
Onde começa o caos, a ciência clássica pára. (...) O lado irregular da natureza, o lado descontínuo e incerto, têm sido enigmas para a ciência, ou pior: monstruosidades.
O mundo da ciência sempre viveu assombrado por um pequeno problema
dentro de seus inúmeros estudos, projeções e comprovações: sistemas naturais
caóticos, cuja previsão parecia impossível de ser realizada devido à falta de
regularidade na seqüência de seus acontecimentos. Porém, alguns cientistas menos
“ortodoxos” ou mais propensos a aventurar-se por novas descobertas começaram a
se preocupar com aquela pequena parte dos experimentos científicos classificados
como falhas sem importância ou mesmo pequenos “ruídos”, os quais, por serem
considerados irrelevantes, eram ignorados para o bem da investigação científica,
afinal, segundo Gleick (1989, p. 37) “pequenas não-linearidades eram facilmente
ignoradas. Quem realiza experiências aprende logo que vive num mundo imperfeito.”
Pois bem, na década de 70 alguns cientistas do “novo” começaram a perceber que
aquela pequena parte ignorada pela ciência trazia consigo uma gama de
informações bastante relevantes, mas de difícil constatação, uma vez que esses
sistemas chamados de caóticos possuíam certa ordem em meio à sua desordem
natural, um certo padrão, que apesar de não ser exatamente igual, tornava a repetir-
se, como um código secreto esperando por alguém que pudesse decifrá-lo. “Hoje,
uma década depois, o caos tornou-se uma abreviatura para um movimento que
cresce rapidamente e que está reformulando a estrutura do sistema científico.”
(GLEICK,1989, p. 4).
Graças às descobertas sobre o caos, técnicas peculiares para o uso de
computadores e novos tipos de imagens gráficas puderam ser criadas. Essa nova
4
ciência também “gerou sua linguagem própria, um elegante jargão de fractais e
bifurcações, intermitências e periodicidades (...)” (GLEICK,1989, p. 4) absolutamente
necessários para denominar o que fora descoberto.
Nesses estudos sobre o que a ciência não havia dado conta até então,
surgem investigações em várias áreas do conhecimento, porém uma delas em
especial nos interessa sobremaneira: a geometria fractal.
Geometria Fractal: breve introdução
Sempre presente nos currículos escolares a geometria euclidiana ajuda a
entender o universo em que vivemos, através de seu amplo emprego, precisão,
deduções, teoremas, etc. Suas formas sempre foram “as linhas e os planos, os
círculos e as esferas, os triângulos e os cones.” E sempre representaram
uma poderosa abstração da realidade, e inspiraram uma vigorosa filosofia da harmonia platônica. Euclides fez delas uma geometria que durou milênios, a única geometria conhecida da maioria das pessoas, até hoje. (...) Para compreender a complexidade, porém, essas formas revelam-se o tipo inadequado de abstração. (GLEICK,1989, p. 90)
Como acabamos de ver, James Gleick nos apresenta a crítica que dá
legitimidade à existência da geometria dos fractais: se a geometria euclidiana já não
era suficiente para dar conta de representar todas as formas presentes no mundo
real e/ou natural, havia a necessidade de se criar uma forma de representação mais
verossímil. É nesse contexto que alguns estudiosos dedicaram seu tempo e intelecto
à fim de criar uma nova geometria capaz de satisfazer esse desejo. Um desses
venturosos cientistas foi o lituano Benoit Mandelbrot.
Mandelbrot, pelos idos de 1958, trabalhava para a empresa norte-americana
IBM, a qual enfrentava dificuldades para resolver problemas relacionados a “ruídos
nas linhas telefônicas usadas para transmitir informações de computador a
computador”, problemas estes que estavam deixando seus engenheiros
completamente sem respostas.
A corrente elétrica transmite a informação em pacotes separados, e os engenheiros sabiam que quanto mais forte a corrente, melhor para afastar o ruído. Verificaram, porém, que certo ruído espontâneo nunca podia ser eliminado. De quando em vez, ele apagava um sinal, criando um erro. (GLEICK,1989, p. 86-87)
Sabia-se que mesmo sendo um ruído aleatório, ele ocorria em grupos, o que
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fazia com que houvesse intervalos de tempo sem erros que eram seguidos de outros
com erros. Mandelbrot então lhes mostrou uma maneira de descrever estes erros,
um tanto singular, a qual tornava impossível se calcular uma média desses ruídos,
pois fazia separações cada vez mais profundas entre intervalos de transmissão
limpos de outros com erros. Ou seja, suponha-se que se divida um dia em horas;
uma hora poderia passar sem erros e depois, na outra hora haveria erros, e depois,
a próxima hora não possuiria erro algum. Então, suponhamos que essa hora com
erros fosse dividida em períodos menores, de 20 minutos cada, poderíamos ver que
nesse recorte alguns períodos seriam absolutamente perfeitos, enquanto outros
teriam seqüências de erros. Ou seja, por mais breve que fosse o período, sempre
havia momentos marcados por uma seqüência de erros e outros completamente
limpos. Para este problema Mandelbrot encontrou uma relação geométrica bastante
coerente entre períodos com erros e outros sem erros: Mandelbrot estava
reproduzindo aqui “uma construção abstrata conhecida como teoria dos conjuntos
de Cantor” (GLEICK,1989, p. 87). Ou seja, Mandelbrot conseguiu enxergar uma
ordem dentro da desordem de ruídos encontrados nas linhas de transmissão, ordem
essa praticamente impossível de ser vista pelos engenheiros da IBM, mas que para
um matemático que já estava preocupado em encontrar padrões escondidos em
dados aparentemente caóticos, estavam bastante claros.
Todavia, antes mesmo de preocupar-se com os problemas enfrentados pelas
linhas telefônicas da IBM, Mandelbrot havia dedicado parte de seu tempo a
investigar os altos e baixos relativos aos preços do algodão nos Estados Unidos,
produto farto em dados confiáveis, uma vez que seus registros eram bastante
completos e antigos, relativos há mais de um século. Muitos economistas também já
haviam se dedicado a este estudo e uma das convicções das quais partilhavam era
a “de que as modificações pequenas e transitórias nada tinham em comum com as
grandes mudanças a longo prazo. (...) Os altos e baixos em pequena escala,
durante as transações de um dia, são apenas ruído imprevisível e desinteressante.”
(GLEICK, 1989, p. 81) A esses economistas somente as alterações de preço a longo
prazo eram interessantes e estas amplas oscilações estariam diretamente ligadas a
questões históricas, tais como: guerras e recessão. Mas, para Mandelbrot, essa
divisão entre pequenas e grandes alterações não existia, uma vez que ele nunca
procurava padrões em apenas uma dessas escalas, mas por todas elas. Ele sabia
que deveria haver uma simetria entre as grandes e pequenas escalas, mas nada
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disso parecia ser óbvio. Somente ao processar esses dados nos computadores da
IBM ele pode observar que havia obtido
os espantosos resultados que estava esperando. Os números que produziam aberrações do ponto de vista da distribuição normal produziam simetria do ponto de vista da escala. Cada variação específica de preço era randômica e imprevisível. Mas a seqüência de variações diárias e as mensais correspondiam-se perfeitamente. E, o que era inacreditável, analisado à maneira de Mandelbrot, o grau de variação permanecia constante durante um tumultuado período de 60 anos, que viu duas guerras mundiais e uma depressão. (GLEICK, 1989, p. 82).
Após essas experiências, Mandelbrot começou a perceber essas
descontinuidades, esses surtos de ruídos, e tantas outras formas antes
desprestigiadas de se analisar o mundo e as coisas do mundo.
O trabalho de Mandelbrot fez uma afirmação sobre o mundo, a afirmação de que tais formas ímpares encerram um significado. As reentrâncias e os emaranhados são mais do que imperfeições deformantes das formas clássicas da geometria euclidiana. São, muitas vezes, as chaves para a essência das coisas. (GLEICK, 1989, p. 90)
Ele começa, então, a se interessar pelas linhas litorâneas e, em particular,
pela costa da Bretanha, região bastante acidentada. A este tipo de estudo da
superfície da Terra, Mandelbrot denomina de “primeira classe de fractal”, ou seja,
relativo a curvas de dimensão superior a 1 (MANDELBROT, 1998, p. 29). Sua
argumentação para enveredar por este caminho repousa no fato de considerar
questionável a forma como os geógrafos calculavam a medida tanto das linhas
litorâneas quanto das fronteiras nacionais sinuosas, pois, tal qual descrito pelo
cientista inglês Lewis F.Richardson, “enciclopédias na Espanha e em Portugal, na
Bélgica e na Holanda, traziam em si informações que continham uma discrepância
de 20% na extensão estimada de suas fronteiras comuns.” (GLEICK, 1989, p. 90).
Nesse contexto, Mandelbrot elabora um artigo em que questiona “Que
extensão tem o litoral da Grã-Bretanha?”, tal pergunta se torna crucial ao
desenvolvimento de seu trabalho, pois ela traz consigo uma série de hipóteses de
como a geometria fractal tornar-se-ia útil para aproximar os agrimensores de uma
medida mais próxima da extensão real desta costa. Segundo Mandelbrot, “qualquer
litoral é – em certo sentido – infinitamente longo. Num outro sentido, a resposta
depende do metro usado.” (GLEICK, 1989, p. 90). Quer-nos parecer que o que ele
estava tentando afirmar com essa frase é que muitos dos erros encontrados nos
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trabalhos dos agrimensores residem no fato de que estes não levam em conta as
curvas, recortes, montanhas, entre outros aspectos, afinal não se tratam aqui de
linhas retas, mas sim, em grande parte, de locais acidentados e, ao medi-los, muitos
não consideram estas particularidades, as quais influenciam sobremaneira em sua
extensão. Ele sugere a experiência de se medir o litoral tomando-se uma série de
compassos de pontas secas, os quais serão abertos numa extensão de um metro,
medimos com eles o litoral e aí teremos que “o número de metros resultante é
apenas uma aproximação da extensão real, porque os compassos pulam por cima
de recortes e curvas inferiores a um metro.” (GLEICK, 1989, p. 90-91). Mandelbrot
sugere então que os compassos sejam abertos em uma extensão menor, de cerca
de 30 centímetros, pois assim mais detalhes serão notados e, assim,
sucessivamente, até que os apontamentos referentes às distâncias realizados por
diferentes observadores que avaliam tal objeto através de distância ou escalas
diferentes pudessem, em determinado momento, vir a convergir. “E, de fato, se o
litoral fosse uma forma euclidiana, como um círculo, esse método de somar
distâncias em linha reta cada vez menores realmente convergiria.” (GLEICK,1989, p.
91-92). Porém, o litoral da Grã-Bretanha não é a uma forma euclidiana.
Mandelbrot: Biografia breve
De família judia da Lituânia, Benoit Mandelbrot, nasceu em 20 de novembro
1924, em Varsóvia, capital da Polônia. Em 1936, em razão da Segunda Guerra
Mundial, mudou-se para Paris com seus familiares. Logo após o final da guerra
começou seus estudos na escola normal, onde permaneceu por pouco tempo,
transferindo-se então para a escola politécnica. Influenciado por seu tio, Szolem
Mandelbrot, veio a interessar-se pela matemática. Ingressou no clube de matemática
conhecido por “Bourbaki”, o qual possuía um número fixo de participantes composto
por jovens matemáticos, entre eles Szolem Mandelbrot. O clube buscava a
reconstrução da matemática francesa, que não tinha muitas exigências em relação
ao rigor, visando uma matemática formal e pura. Não aceitando o método axiomático
que o clube Bourbaki adotava para a matemática, método este que influenciou
vários países, Mandelbrot deixou a França em 1948, e foi morar nos Estados
Unidos, indo estudar Ciência Aeroespacial. Em 1955 retorna à França, casa-se com
Aliette Kagan e começa a trabalhar como professor de matemática. Em 1958, é
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convidado para trabalhar na IBM (Internacional Business Machines). Em 1987,
torna-se professor de Ciências Matemáticas na Universidade de Yale.
Mandelbrot começa a questionar a Geometria Euclidiana, por considerar que
esta não evidenciava abstração aceitável para compreender a complexidade das
figuras da natureza. Seus estudos o levaram a dar origem à Geometria Fractal.
Sabe-se que antes mesmo de Mandelbrot dedicar-se aos estudos dessa nova parte
da matemática, outros estudiosos já haviam encontrado rastros dessa geometria há
centenas de anos. A diferença entre ele e seus predecessores é que o matemático
lituano foi o primeiro a preocupar-se em sistematizá-la e a atribuir-lhe um nome: a
palavra fractal tem sua origem na palavra latina fractus, que significa quebrado,
irregular.
O que são Fractais?
De acordo com Mandelbrot ( 1998, p.171)
Diz-se de uma figura geométrica ou de um objeto natural que combine as seguintes características: a) As suas partes têm a mesma forma ou estrutura que o todo, estando porém a uma escala diferente e podendo estar um pouco deformadas. b) A sua forma é ou extremamente irregular ou extremamente interrompida ou fragmentada, assim como todo o resto, qualquer que seja a escala de observação. c) Contém “elementos distintos” cujas escalas são muito variadas e cobre uma vasta gama.
Folheando um exemplar bastante antigo (datado de Julho de 1989) da
revista Ciência Hoje, encontramos uma reportagem muito interessante intitulada
“Fenômenos de Agregação”, em que Carlos Maurício G. Ferreira Chaves, do
Departamento de Física da PUC do Rio de Janeiro, nos fala que:
Em 1961, para descrever o crescimento de tumores, desenvolveu-se um dos primeiros modelos teóricos ligados ao estudo desses fenômenos. Hoje, diversos ramos do conhecimento – como a física, a química e a engenharia – se relacionam com essa área de pesquisas, que recebeu grande impulso nos últimos anos, graças ao advento dos grandes computadores e à introdução de um conceito extremamente fértil: fractais, ou seja, objetos de dimensão fracionária que apresentam ramificações ou rugosidades em todas as escalas de comprimento e, muitas vezes, possuem a fascinante propriedade de auto-similaridade. Além de aspectos ligados à ciência básica, a investigação do assunto também tem relevância tecnológica, pois os agregados reais geralmente são crescidos a partir de um substrato qualquer. (CHAVES, 1989, p. 27)
A geometria dos fractais mostra as formas irregulares que podem ser
9
encontradas na natureza como no formato das nuvens, galhos e copas de árvores,
montanhas, encostas marítimas, fronteiras, entre outros, até mesmo de tumores,
como descrito acima. Ao realizar estudos sobre a geometria fractal, Gouvea (2005)
chegou à seguinte conclusão:
Um dos fatores que levou Mandelbrot a estudar e desenvolver os fractais foi não acreditar que a obra Euclidiana dava conta de explicar todas as formas, principalmente às da natureza. Após muitos estudos, Mandelbrot criticou a Geometria Euclidiana dizendo que Euclides não se aprofundou na idéia de Dimensão, a qual considera ser muito importante para o desenvolvimento da Geometria. Embora Mandelbrot seja considerado o pai dos fractais, estudos anteriores já mostravam idéias semelhantes (p. 47).
Outros autores também trouxeram em suas obras definições bastante
simples, tal qual a de J. Feder (1988) apud Barbosa (2005, p. 18), o qual afirma que
“um fractal é uma forma cujas partes se assemelham ao seu todo sob alguns
aspectos”; e mais elaboradas, como K.J.Falconer (1985-1990) apud Barbosa (2005),
que sugeriu o entendimento de fractal por caracterizações:Um conjunto F é fractal se por exemplo:- F possui alguma forma de “auto-similaridade” ainda que aproximada ou estatística;- A dimensão fractal, definida de alguma forma, é maior que a sua dimensão topológica;- O conjunto F pode ser expresso através de um procedimento recursivo ou iterativo. (p. 18-19)
Temos também a definição dada por Devaney (1992) apud Gouvea (2005),
onde temos que “um conjunto S é chamado de Fractal ou auto-similar se pode ser
subdividido em K subconjuntos congruentes, onde cada um pode ser ampliado por
um fator constante M para produzir o conjunto S inteiro” (p. 49).
James Gleick também assinala em sua obra intitulada CAOS: a criação de
uma nova ciência, que:
Acima de tudo, fractal significa auto-semelhante. A auto-semelhança é a simetria através das escalas. Significa recorrência, um padrão dentro do outro padrão”. Figuras auto-semelhantes são figuras que mesmo ampliando em grande escala não perdem sua forma de visualização. (1989, p.97)
Algumas figuras fractais notáveis
Para Eberson (2004, p. 24)
10
Uma das formas de se gerar um fractal, na verdade a primeira delas, baseia-se em processo iterativo simples de iniciador-gerador que foi utilizado por grandes matemáticos no final do séc. XlX e início do séc. XX para construir curvas bizarras e anômalas que desafiavam a análise, álgebra e geometria. (...) Esses fractais partem de uma figura inicial chamada de “iniciador”, que, em tese pode ser qualquer figura geométrica regular, porém, em geral são utilizados segmentos de reta, triângulos ou quadrados. Em seguida é definido um “gerador”, que por sua vez, consiste um conjunto de segmentos de reta consecutivos que irá substituir cada um dos segmentos de reta do iniciador.
Triângulo de Sierpinski
Criado pelo matemático polonês Waclaw Sierpinski em 1916, o triângulo de
Sierpinski é originado a partir de um triângulo eqüilátero como iniciador e dos pontos
médios desse constrói-se um novo triângulo, e aí passamos a ter quatro novos
triângulos eqüiláteros. Excluindo o triângulo central, teremos então três triângulos
eqüiláteros, ou seja, adotando esse processo de exclusão do triângulo central
passamos a ter três novos triângulos que, se aplicado o mesmo procedimento
anterior, formam nove triângulos novos. Repetindo o processo anterior e através dos
pontos médios dos três triângulos restantes construímos novos triângulos, e assim
sucessivamente, sempre excluindo o triângulo central, como mostrado abaixo.
Iniciador Interações 01
11
Interações 02 Interações 03
Interações 04 Interações 05FIGURA 1 – Construção do Triângulo de Sierpinski3
O triângulo de Sierpinski, as curvas e Floco de Neve de Koch e o Conjunto de
Cantor, são os fractais mais famosos e citados pelas bibliografias especializadas.
Dependendo da série, podemos explorar várias aplicações utilizando o
triângulo de Sierpinski, tais como: ponto médio, perímetro, área, potenciação,
Progressão Geométrica, função exponencial, semelhança de triângulos, homotetia,
etc.
Curva de Koch
Conforme Barbosa (2003, p. 38)
Pouco é conhecido da vida de Helge Von Koch, matemático polonês, que em 1904 e 1906 introduziu uma curva que hoje recebe seu nome: (...) Contudo, além de ser sua curva um belo exemplo de curva sem tangente, ela pode ser modificada com outras construções análogas e deve ter influenciado bastante Mandelbrot, pois tem muito de uma linha costeira.
A Curva de Koch é construída a partir de um segmento de reta iniciador e o
gerador ao qual é dividido este segmento em três partes iguais onde o terço médio é
3 FONTE: Adaptação – João Vieira Berti.
12
retirado e substituído por um triângulo eqüilátero sem a base, dando origem a uma
nova figura com quatro segmentos iguais, conforme mostraremos a seguir.
A partir desse procedimento, dividem-se os novos quatro segmentos
congruentes em três partes iguais e aplica-se o processo anterior novamente, e
assim sucessivamente. Repetindo este procedimento indefinidamente, chega-se a um limite a que se dá o nome de “curva de von Koch”. Uma figura que Cesàro 1905 descreveu extasiadamete da seguinte forma:É esta semelhança entre o todo e as suas partes, ainda que infinitesimais, que nos leva a considerar a curva de von Koch como uma linha mais maravilhosa que todas as outras. Se fosse dotada de vida, não seria possível aniquila-la sem a suprimir por completo, pois ela sempre renasceria das profundezas dos seus triângulos, tal como a vida no universo.Trata-se, sem dúvida, de uma curva e, em particular, a sua área é nula. No entanto, cada etapa da sua construção, segundo todas as evidências, faz aumentar quatro terço o comprimento total, pelo que a curva de von Koch tem um comprimento infinito – tal como uma costa. Além disso – o que é importante, - ela é contínua, mas não tem tangente em quase nenhum de seus pontos. É um ser geométrico próximo de uma função contínua sem derivada. (MANDELBROT,1998, P. 35)
Iniciador
Gerador
Iterações 02 Iterações 03
Iterações 04 Iterações 05
Iterações 06 FIGURA 2 - Construção da Curva de Koch4
4 FONTE: Adaptação – João Vieira Berti.
13
Floco de Neve ou Ilhas de Koch
Mandelbrot (1998) afirma que
O exemplo clássico de curva contínua não rectificável, em uma homotetia interna, é construído pelo caso-limite dos diagramas apresentados abaixo. Chama-se “curva de von Koch” e o interior da curva é muitas vezes chamado “floco de neve”, embora eu prefira a expressão “ilha de von Koch”. (p. 44)
O Floco de Neve ou Ilhas de von Koch é construído a partir de um triângulo
eqüilátero iniciador em que cada lado do triângulo aplica-se o processo de
construção da curva de von Koch.
IniciadorIterações 01
Iterações 02 Iterações 03
Iterações 04
Iterações 05FIGURA 3 – Construção do Floco de Neve5
No Floco de Neve temos lados e perímetros infinitos em quanto a sua área
será sempre menor do que a área da circunferência circunscrita ao triângulo inicial e
suas expressões são: quanto número de segmentos do fractal para o nível n de
5 Fonte: Adaptação – João Vieira Berti.
14
iterações é igual nnS 43 ⋅= . Quanto ao perímetro é igual a cP
n
.34.3
= sendo c o
lado do triângulo eqüilátero inicial e, em relação a sua área a expressão será igual
AÁrea58= sendo A a área do triângulo inicial. A expressão pela qual é determinada
a área do Floco de Neve pode ser encontrada através da soma dos infinitos termos
de uma Progressão Geométrica Infinita. Uma demonstração detalhada e ilustrada
dessas afirmações pode ser encontrada no livro Descobrindo a Geometria Fractal
para a sala de aula, de Ruy Madsen Barbosa, páginas 72 a 76.
Conjunto de Cantor ou Poeira de Cantor
Conforme Barbosa (2005, p. 24-25)
Georg Cantor (1845-1918), matemático descendente de portugueses, nascido na Rússia, adotou nacionalidade alemã, foi professor da Universidade de Hale, dedicou muito de seus estudos em pesquisas relativas à fundamentação da matemática, principalmente no tocante à hoje conhecido como Teoria dos Conjuntos. Foi Cantor o primeiro matemático a estudar, ao final do século XlX, essa teoria. (...) Cantor, 1883 publicou um trabalho no qual é construído um conjunto, chamado hoje “Conjunto de Cantor” (às vezes “Polvo de Cantor” ou “Poeira de Cantor”), como exemplo de conjunto excepcional, um dos “monstros matemáticos”.
O conjunto de Cantor é construído a partir de um segmento de reta unitário
iniciador, divide-se o segmento em três partes iguais e retirada o terço médio.
Repete-se o mesmo processo nos dois segmentos restantes e assim
sucessivamente, conforme figura abaixo.
FIGURA 4 – Construção do Conjunto de Cantor6
Um dos softwares em que poderemos construir o triângulo de Sierpinski, a
Curva e Floco de Neve de Koch, além do Conjunto de Cantor, é o Cabri Géomètre II,
6 Fonte: Adaptação – João Vieira Berti.
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software educacional de geometria dinâmica. De acordo com Hoffmann (2001), “o
software Cabri Géomètre II consiste de um ambiente para construções geométricas
com régua e compasso e com interface de trabalho em linguagem clássica da
geometria”.
Este software traz ferramentas que permitem a construção e exploração de
conceitos matemáticos interativos construídos através de propriedades geométricas
que os definem.
Também podemos construir Macro-Construções, para facilitar o processo de
iterações nas construções das figuras fractais.
Outro software que podemos utilizar para realizar construções geométricas é
o GeoGebra. Instalado nos laboratórios de informática das Escolas Publicas do
Estado do Paraná, através do Programa Paraná Digital, este software de Geometria
Dinâmica segue as mesmas características do Cabri Géomètre II, podendo,
portanto, ser utilizado por todos os professores deste estado.
Conjunto de Mandelbrot
Segundo Gleick ( 1989, p. 216)
O conjunto de Mandelbrot é uma coleção de pontos. Cada ponto no plano complexo – isto é, cada número complexo – está dentro do conjunto ou fora dele. Uma maneira de definir o conjunto é fazê-lo em termos de um teste para cada ponto, envolvendo isso uma aritmética simples, repetitiva. Para testar um ponto, toma-se o número complexo; eleva-se ao quadrado; acrescenta-se o número original; eleva-se o resultado ao quadrado – e assim por diante. Se o total projetar-se para o infinito, então o ponto não está no conjunto de Mandelbrot. Se o total permanecer finito (pode ser fixado num loop repetitivo, ou vagar caoticamente), então o ponto está dentro do conjunto.
Em Barbosa (2005), no capítulo intitulado Fractais com recursos
Computacionais, encontramos queO Software Nfract, desenvolvido por Francesco Arthur Porrotti, é um software para representar fractais, desenvolvido na linguagem Delphi, provavelmente seja o único software nacional para representar as belíssimas imagens de Mandelbrot ou Júlia. (p. 103)
Este software está disponível na biblioteca do professor, anexo ao livro
Descobrindo a Geometria Fractal para a sala de aula, de Ruy Madsen Barbosa.
Outro software que podemos utilizar para visualizar as imagens do Conjunto
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de Mandelbrot ou Julia é o Xaos, disponível no site: http://xaos.theory.org.
FIGURA 5 - Imagem de Mandelbrot7
Dimensão Fractal
Encontramos em Mandelbrot (1998) que a Dimensão Fractal é o
Número que quantifica o grau de irregularidade e de fragmentação de um conjunto geométrico ou de um objecto natural e que se produz, no caso do objectos da geometria normal de Euclides, às suas dimensões usuais. Significado específico: “dimensão fractal” foi frequentemente aplicada à dimensão de Hausdorff e Besicovitch, mas essa utilização é hoje fortemente desaconselhada. ( p.172)
Na Geometria Euclidiana temos como dimensão, zero para o ponto, um para
o comprimento, dois para área e três para o volume, todos eles números inteiros.
Já, para Geometria Fractal, a dimensão é um número quebrado, não inteiro e é
representada pela expressão mnD
loglog= , (onde D representa a dimensão fractal, n
o número de peças da construção da figura fractal, e m o fator de aumento). A
expressão acima citada é encontrada em quase todas as literaturas da Geometria
Fractal, onde podemos verificar sua demonstração, como no livro Descobrindo a
Geometria Fractal para a sala de aula, de Ruy Madsen Barbosa, páginas 66 a 68.
A dimensão fractal para a Curva de Koch e Floco de Neve de Koch são
iguais, pois ambas as figuras têm o mesmo processo de construção, onde temos
4=n peças e o fator de aumento 3=m , e sua dimensão fractal é
7 FONTE: Adaptação – João Vieira Berti
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262,13log/4log ≅=D . A dimensão fractal do triângulo de Sierpinski é
585,12log/3log ≅=D e do conjunto de Cantor 6309,03log/2log ≅=D .
Projeto de Intervenção Pedagógica
Uma das atividades mais interessantes deste trabalho de pesquisa foi, sem
sombra de dúvidas, a aplicação do Projeto de Intervenção Pedagógica, uma vez que
toda pesquisa que visa propor alternativas para a aplicação de novas estratégias
e/ou ferramentas para utilização em sala de aula não deve prender-se à mera
idealização de tais instrumentos, é necessário verificar a eficácia destas por meio de
sua aplicação prática a fim de testar sua viabilidade.
Visando alcançar tal objetivo, foram realizados dez encontros de quatro horas
com professores de Matemática de escolas públicas estaduais de Foz do Iguaçu e
Região, bem como professores PDE da mesma área de abrangência e outros mais
pertencentes ao Núcleo Regional de Ensino de Cascavel, para apresentar-lhes
nossa produção didático-pedagógica cujo objetivo consistia em lhes servir de
material de apoio à realização de trabalhos com softwares matemáticos específicos
nos laboratórios de informática em suas escolas de origem. Tal material consistia em
um pequeno “manual” de utilização de softwares matemáticos para a construção de
figuras fractais. O referido trabalho também trazia em seu interior breve histórico
sobre alguns dos principais teóricos da geometria fractal.
Esses encontros deram-se no laboratório de informática da UNIOESTE –
Campus de Foz do Iguaçu e contaram com a presença de cem professores divididos
em cinco grupos. Durante a realização das atividades pudemos notar algumas
dificuldades desses profissionais no tocante ao uso tanto dos softwares
matemáticos, cuja aplicação grande parte deles desconhecia, quanto do próprio
domínio da máquina em si, ou seja, alguns professores careciam de conhecimentos
básicos sobre a utilização do microcomputador, o que acabou por revelar-se um
obstáculo a mais a ser vencido.
Tais problemas acabaram nos levando a alguns questionamentos sobre o
processo de formação continuada dos professores da rede pública estadual do
Paraná, bem como sobre a questão da hora-atividade, uma vez que, se hoje o
mundo passou a ser dominado pelos processos computacionais e interativos, como
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justificar a falta de contato desses profissionais com o universo virtual? Se levarmos
em conta a falta de conhecimento dos mesmos no que tange à utilização desses
recursos, não poderíamos avaliar que estaria havendo algumas lacunas no processo
de formação continuada desses professores? E, além disso, não seria apropriado
questionar também se a hora-atividade desses docentes, que hoje alcança o
percentual de 20% de sua carga-horária semanal, seria suficiente para que eles,
após aprimorarem seus conhecimentos quanto ao uso dos recursos tecnológicos,
possam elaborar aulas baseadas no uso desses novos recursos?
Pois bem, essas e outras questões nos preocupam, mas temos esperança
que, a partir de programas como o PDE, do qual tomamos parte, outros exemplos de
formação continuada com dedicação exclusiva possam vir a fazer parte da rotina de
aprimoramento dos profissionais da educação em nosso estado.
Retornando ao projeto de intervenção pedagógica, após cada encontro, foram
aplicados questionários aos participantes, os quais contavam com perguntas
relativas à experiência anterior desses profissionais com softwares matemáticos de
geometria dinâmica; qual a sua opinião sobre a inserção da Geometria Fractal no
currículo, bem como sobre a possibilidade de se trabalhar com fractais utilizando o
aprendizado que os mesmos puderam obter durante nossos encontros. Além
dessas, outras questões relativas às possíveis falhas durante a realização dos
encontros, ou a outros temas que esses professores gostariam de ter a oportunidade
de aprender a trabalhar utilizando softwares matemáticos também foram aventadas.
Após o recolhimento dos formulários, devidamente preenchidos pelos
participantes, procedemos à leitura e posterior análise das respostas. E, o que
pudemos perceber depois de tabularmos os resultados foi exatamente o mesmo que
já havíamos avaliado durante o transcorrer de nosso trabalho junto a esses
professores. Dentre os professores participantes desses encontros e que não
participam do PDE, 80% nunca havia trabalhado com softwares matemáticos de
geometria dinâmica, contra 20% que afirmava o contrário, mas, dentre esses, cerca
da metade deles admitia ter tido contato superficial com alguns programas dentre os
citados pelo grupo todo, quais sejam GeoGebra, Cabri Géomètre e Winplot. Dentre
os outros professores que também lá estiveram e que participam do PDE, 60% já
haviam trabalhado com estes softwares (grande parte deles, inclusive, citou o fato
de ter tido seu primeiro contato com esses programas durante encontros do próprio
PDE), além dos softwares anteriores, esses professores afirmaram conhecer outro,
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denominado Régua e Compasso.
Quando questionados se a inclusão da Geometria Fractal no currículo traria
contribuição para a ampliação dos conhecimentos matemáticos e se, devido à
inclusão de mais este conteúdo outros poderiam ser deixados de lado ou se seria
possível contemplar a todos eles, dos professores não participantes do PDE, 96%
consideram que haverá contribuição, o restante ou não opinou ou pensa que os
professores devem aprofundar seus estudos sobre o tema; 62% dizem ser possível
contemplar a todos os conteúdos e os demais consideram que para se trabalhar
mais este tema outros poderão ser deixados de fora ou legados ao segundo plano.
Vejamos algumas das respostas obtidas: Primeiro o estado deveria promover uma capacitação para preparar melhor os professores para aplicação no dia-a-dia.
É inviável no momento, mas não impossível.
Sim (haverá contribuição), mas para contemplar a Geometria Fractal algum conteúdo terá de ficar de fora.
Sim (haverá contribuição), mas algum conteúdo terá que ser menos aprofundado.Não haverá problemas em relação aos outros conteúdos se o professor souber adequar a sua inclusão no currículo.
Sim" (haverá contribuição). “Depende da capacidade que o professor tem de fazer “arranjos” nos conteúdos.
No meu ponto de vista, considero que o conteúdo geometria não euclidiana tem que ser mais estudado pelo professor, antes de ir para sala de aula, para que ele possa fazer as relações pertinentes.
Entre os professores participantes do PDE, 90% consideram que haverá
contribuição, os demais alegam não saber ou são contra o aumento de conteúdos
sem o respectivo aumento de carga horária; 56% consideram ser possível
contemplar todos os conteúdos, os demais dizem que não. Percebemos a
preocupação desses colegas quanto ao fato de que a carga horária referente às
aulas de Matemática fora reduzida de cinco para quatro aulas semanais, o que
dificulta inclusive o cumprimento dos conteúdos já previstos no currículo. Há ainda
que se assinalar que alguns levantaram a questão de que a Geometria não-
euclidiana não é consenso entre os professores da área. Aqui também
transcrevemos algumas das justificativas apresentadas:
Alguns conteúdos poderão ser deixados de fora devido à redução de carga horária.
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O número de aulas não é suficiente.
É claro que haverá (contribuição), todavia a contemplação de todos os conteúdos está diretamente ligada à carga horária da disciplina. A inserção do conteúdo Geometrias não-euclidianas não é consenso de todos os professores. É antagônico se aumentar conteúdos no currículo sem aumento de carga horária.
Também fizemos o seguinte questionamento: “Após o encontro no laboratório
você considera que o que foi transmitido lhe trouxe novos conhecimentos para
prática em sala de aula? Justifique.” À essa questão, dos professores “não PDE”,
78% responderam afirmativamente e 22% responderam que trouxe novos
conhecimentos, porém eles não se sentem seguros ainda para trabalhar com seus
alunos. Temos aqui alguns exemplos de respostas dadas:Sim (trouxe novos conhecimentos), algo que poderá ser construídos com os alunos nos laboratórios (quando estiverem funcionando).
Sim (trouxe novos conhecimentos), conteúdos relacionados à informática chamam a atenção dos alunos.
Sim, trouxe novos conhecimentos, mas está um pouco distante da prática já que o uso do laboratório está um pouco distante dos alunos.
Sim, mas precisamos de mais horas de curso para poder exercitar e ter mais segurança para aí trabalhar com os alunos.
É uma janela que se abre. Hoje foi muito produtivo, entretanto, a realidade das escolas estaduais (algumas), ainda deixa a desejar para a prática desse trabalho.
Os professores PDE responderam da seguinte forma: 90% deles considera
que sim e, entre os outros 10%, há quem nunca antes trabalhara com softwares e
outros que consideram que ainda terão de aprender muito para trabalhar com seus
alunos, além disso, eles também levantaram a questão da inviabilidade de se
trabalhar com alunos nos laboratórios das escolas onde a quantidade de
computadores é insuficiente.
Fora solicitado também que os participantes fizessem uma avaliação do
encontro em si, quanto à carga horária (se seria suficiente para se ter uma idéia de
como trabalhar com software matemático de geometria dinâmica para construção de
figuras fractais), sobre a metodologia aplicada no transcorrer do encontro, estrutura
do laboratório, entre outros aspectos que julgassem relevantes. Dentre os
professores “não PDE”, 51% considerou a carga horária insuficiente, 7% considerou
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suficiente e 42% disse que a carga horária foi suficiente “para ter uma idéia, mas
precisa mais tempo”. Sobre as falhas, levantamos o seguinte: 45% solicitou aumento
da carga horária, 18% considerou necessário que haja um auxiliar para o professor
ministrante, 12% achou que tudo estava ótimo, 12% classificaram o encontro como
tendo sido bom e 13% reclamaram de alguns imprevistos ocorridos com os
equipamentos no início do primeiro encontro. Vejamos algumas respostas colhidas:O curso nos deu apenas uma noção de como trabalhar, realizar construções, porém ainda não tenho domínio para trabalhar em sala.
A carga horária poderia ser maior para que pudéssemos melhor usar os softwares.
Estava tudo OK.
Alguns professores não tinham conhecimento de como trabalhar com o computador.
Faltou apenas tempo.
O curso poderia ter menos alunos para que fosse melhor aproveitado.
Um auxiliar para ajudar a quem não tem prática seria bom.
Entre os professores participantes do PDE, 93% responderam que a carga
horária foi suficiente para ser ter uma idéia da utilização desses softwares, e 7%
afirmaram que não. Quanto às falhas, 90% disseram não ter encontrado erros e os
demais sugeriram soluções tais como a ampliação da carga horária. Alguns desses
professores salientaram que a maior falha percebida fora deles mesmos por não
saberem manusear o computador.
As três últimas perguntas presentes nesse questionário avaliavam os
seguintes pontos: se os professores entendiam que os softwares apresentados
poderiam contribuir para o estudo dos fractais e de que forma isso poderia ocorrer;
se haveria algum outro conteúdo com o qual gostariam de trabalhar junto a seus
alunos utilizando softwares matemáticos e, se consideravam ser necessário retomar
o tema trabalhado (construções fractais) para melhorar a compreensão, tanto do
conteúdo, quanto para uma melhor familiarização com o software. À primeira
questão, 91% dos professores não participantes do PDE responderam que sim, os
9% restantes não responderam ou disseram que não sabiam o que dizer, sobre de
que forma o uso de softwares matemáticos poderia ocorrer, selecionamos algumas
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sugestões:Através da construção e da interação com o conteúdo.
Maior interesse dos alunos pelas aulas de Matemática já que construirão o conhecimento.
Na visualização, para mostrar como se constrói passo-a-passo.
Podem (contribuir). Os alunos se interessariam em fazer o trabalho (desafio) no computador para depois tomar conhecimento que estavam trabalhando fractais.
Sim (haverá contribuição), pois nossos alunos entendem mais de informática do que nós, portanto o auxílio que essa nova ferramenta pode trazer é importante para enriquecer as aulas.
Sim, seria interessante conhecer um pouco mais da teoria e história dos fractais.
Ao responder à segunda questão, esses mesmos professores foram
unânimes ao dizer que há outros conteúdos com os quais gostariam de trabalhar
utilizando softwares matemáticos, tais como: trigonometria, funções, álgebra,
geometria plana e espacial, gráficos, matrizes, progressão geométrica, dobradura e
análise combinatória. Sobre a necessidade de se retomar o tema trabalhado, 98%
consideram interessante e os demais pensam que a “idéia já foi dada”, e que cabe a
eles sair em busca de um maior aprimoramento.
Os professores participantes do PDE também responderam à essas mesmas
questões, e da seguinte forma: todos consideram que os softwares matemáticos de
geometria dinâmica podem contribuir sim para o estudo dos fractais pois por meio
deles é possível ao aluno visualizar a construção das figuras, além de ser muito
atrativo porque ele não só vê a construção, mas também constrói junto com o
professor, o que é muito bom. Respondendo à outra questão sobre os conteúdos
com os quais gostariam de trabalhar utilizando softwares matemáticos, foram
sugeridos figuras 3D, planos, trigonometria, planilhas eletrônicas, funções, álgebra,
números complexos, mosaicos (faixas decorativas), estatística e equações. Com
relação a se retomar o tema trabalhado, 90% consideram interessante e 10% julgam
que o encontro já fora suficiente.
Após analisarmos todas as respostas acima, pudemos concluir que o trabalho
realizado junto à todos os professores foi bastante produtivo, uma vez que muitos
deles jamais havia tido a oportunidade de utilizar programas de geometria dinâmica
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para construção de figuras geométricas e, por meio de nossos encontros, esses
colegas tiveram a oportunidade de alargar os horizontes de suas aulas. E os
grandes beneficiados neste processo não são apenas os professores, mas a
educação pública do Estado do Paraná de maneira geral, tendo em vista que esses
profissionais da educação sentiram-se motivados a inserir o uso da informática em
suas aulas, o que aumenta o interesse do aluno pela construção do próprio
conhecimento, e esse aspecto é fundamental para que o educando perceba na
escola um espaço onde ele pode (e deve) ter acesso ao conhecimento
historicamente acumulado, às novas tendências matemáticas e ao uso das novas
ferramentas tecnológicas, tudo à serviço da formação de um cidadão mais
consciente e atuante em nossa sociedade. Mas, para que isso aconteça, nós
professores também precisamos contar com o apoio da Secretaria de Estado da
Educação do Paraná, tanto na forma de cursos permanentes de formação, e
melhores condições de trabalho, incluindo-se aqui escolas que possuam laboratórios
de informática bem equipados e em plenas condições de funcionamento.
Considerações Finais
Chegamos finalmente ao momento de refletir sobre tudo aquilo que fora
discutido ao longo deste trabalho. Inicialmente, apresentamos um pouco da teoria
dos fractais, relacionando seu nascimento ao início de outras teorias também tão
inovadoras quanto ela, como a teoria do caos, por exemplo. Além disso, mostramos
uma pequena parte do caminho percorrido por Benoit Mandelbrot, “pai” da
Geometria Fractal, cujo empenho e dedicação deram a esse novo ramo da
matemática a amplitude que podemos ver e apreciar nos dias de hoje.
No decorrer deste texto, procuramos também demonstrar as mais variadas
definições e estudos sobre essa “geometria da natureza”, apresentando também as
belas figuras fractais, bem como alguns passos de como construí-las.
Finalmente, pudemos apresentar o nosso Projeto e Intervenção Pedagógica e
tomar contato com a avaliação realizada pelos próprios professores que dele
participaram. Analisando as respostas dadas a cada uma das oito perguntas
presentes nesse questionário, chegamos à conclusão de que nosso esforço em
prepará-lo e colocá-lo em prática não foi em vão. Muitos dos professores
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participantes temos certeza, já haviam pensado inúmeras vezes em como tornar
mais atrativas as aulas de matemática, porém, a falta de contato com softwares
educacionais tornava esse desejo algo distante de suas realidades. Apesar das
dificuldades mostradas por muitos deles em dominar a máquina, todos
demonstraram interesse, participando ativamente dos exercícios propostos,
procurando sempre vencer as adversidades impostas pelo próprio desconhecimento
do funcionamento tanto do computador quanto dos programas. Isso nos leva a ter
esperança de que, se bem orientados, esses profissionais poderão fazer uso dos
softwares educacionais, sejam eles de geometria dinâmica para construção de
figuras fractais, nosso horizonte nesse trabalho, ou quaisquer outros mais que
possam vir a ser-lhes apresentados em outros encontros, dos quais, esperamos,
possamos tomar parte. O que não podemos deixar vir a acontecer é que esse
interesse todo manifestado por nossos colegas não seja canalizado para novos
conhecimentos, os quais só enriquecerão a relação entre os professores, os alunos
de escolas públicas paranaenses e o conhecimento.
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