Bebek, Çocuk, Ergen İzlemleri 190

“Um entendimento completo de variabilidade significa desenvolver um modelo cognitivo que inclui vários componentes e suas conexões, de maneira a usar este modelo para raciocinar sobre variabilidade em diversos contextos”. (GARFEILD e BEN-ZVI, 2005, apud SILVA, 2007, p.176)

Segundo esses autores, a variabilidade deveria ser enfatizada de maneira central desde as séries iniciais (com atividades e discussões formais e informais) até o ensino médio e o início da graduação, para isso se faz necessário preparar os professores de Matemática para lidar com o conteúdo de Estatística, tarefa esta que pode ser difícil pois, possivelmente, eles tiveram apenas uma disciplina de Estatística em sua formação.

Para que melhor se entenda o processo de ensino e de aprendizagem relacionado à variabilidade, Garfield e Ben-Zvi (2005, apud SILVA, 2007) desenvolvem um modelo epistemológico, destacando os componentes desse modelo, as idéias chaves e a verificação, conforme o quadro abaixo:

Quadro 2:Síntese do modelo epistemológico desenvolvido por Garfield e Ben-Zvi (2005, apud SILVA, 2007, p.125 e 126)

Componentes do Modelo epistemológico

Idéias chave Avaliação e/ou verificação

Desenvolvimento de idéias intuitivas de variabilidade

Reconhecer que a variabilidade está em todo lugar (onipresença da variabilidade).

Existe variação entre medidas repetidas da mesma variável e existe variação nas observações de variáveis coletadas de diferentes indivíduos.

Variabilidade é uma entidade ao invés de pontos individuais ou uma combinação de centro e valores extremos.

Descrever variáveis como idade e altura das crianças, descrevendo a variabilidade ou o formato da distribuição. Pedir aos alunos para prever a distribuição de uma variável. Comparar dois ou mais gráficos e buscar razões para que um tenha medidas de variabilidade maior ou menor que o outro. Descrição e

representação de variabilidade

Diferentes gráficos podem revelar aspectos diferentes da variabilidade num conjunto de dados e é importante estudar mais do que um simples gráfico.

Uso de um número para representar a variação tais como o desvio padrão, amplitude ou intervalo interquartílico, aliado a sua medida de centro.

Interpretar a variabilidade de uma variável que esteja representada graficamente ou numericamente.

Escolher entre medidas apropriadas para distribuições assimétricas (mediana e o intervalo interquartílico) e simétricas (média e desvio padrão).

O efeito dos outliers nas medidas de variabilidade. Uso da variabilidade

para fazer comparações

A partir de gráficos com a mesma escala e medidas de centro e variação ao invés de comparar dados individuais ou partes do gráfico.

Tomada de decisão diante de dois gráficos ou explicar em qual dos dois gráficos apresenta menos ou mais variabilidade. Reconhecimento de

variabilidade em tipos especiais de distribuições

Numa distribuição normal, a partir do conhecimento do desvio padrão e da média, é possível determinar a porcentagem de observações dentro de um, dois e três desvios padrões da média.

Numa distribuição bivariada, conhecer a variabilidade de y para os valores individuais de cada x.

A variabilidade de um conjunto bivariado de dados (covariação) pode revelar uma relação entre as variáveis.

Apresentação da média e desvio padrão de uma distribuição normal e pedir ao aluno que utilize estes dados para elaborar gráficos mostrando esta variação. Apresentação de gráficos para dados bivariados e solicitar aos alunos verificar se a variabilidade de y pode ser explicada pela variabilidade de x.

Identificar padrões de variabilidade no ajustamento de modelos.

Ajustar uma curva normal para uma distribuição de dados ou uma reta para um gráfico de dispersão de dados bivariados.

Verificar se um conjunto de dados assemelha-se a uma distribuição normal ou se um gráfico de dados bivariados sugerem uma relação linear.

Uso de variabilidade para predizer amostras ou resultados aleatórios

“Amostras maiores têm mais variabilidade do que amostras menores, quando retiradas aleatoriamente de uma mesma população. Entretanto, as estatísticas de amostras maiores variam menos do que as estatísticas de amostras menores.” (GARFIELD e BEN-ZVI, 2005, apud SILVA, 2007,p. 126)

Escolher estatísticas amostrais (por exemplo, proporções) de uma população especifica (por exemplo, doces coloridos) para um dado tamanho amostral e perguntar qual seqüência de estatísticas é mais provável. Perguntar aos alunos qual resultado é mais provável em um experimento aleatório em que todos os resultados são igualmente prováveis. Consideração da variabilidade como parte do pensamento estatístico

Na exploração de dados e na solução de problemas estatísticos: inicia-se discutindo a variabilidade nos dados; pensando na variabilidade na produção dos dados; tentando explicar a variação, procurando efeitos sistemáticos escondidos na variabilidade aleatória. Tudo isso faz parte do pensamento estatístico.

Dar um problema para que os alunos investiguem com um conjunto de dados, que requeira gráficos, descrição e explicação da variabilidade.

Permitir ao aluno realizar os passos de uma investigação estatística, revelando se e como os alunos consideram a variabilidade dos dados.

Silva destaca que esses autores indicam uma lista de idéias cada vez mais sofisticadas que oferecem:

1) as maneiras nas quais este conjunto de conhecimento pode ser estruturado para que possa ser compreendido pelo aluno; 2) uma seqüência efetiva para apresentar o material relacionado com a variabilidade; 3) um planejamento para re-visitar variabilidade como um progresso do aluno no currículo estatístico e 4) um suporte para construir novos níveis de entendimento profundo de variabilidade (GARFIELD e BEN-ZVI, 2005, apud SILVA, 2007, p.126).

Para Silva (2007), esses pesquisadores trabalham com uma perspectiva construtivista de aprendizagem, em que a construção do significado não é linear, mas complexa e melhor entendida numa imagem de progressão espiral.

Para a seqüência didática que desenvolvemos, trabalhamos apenas com o desenvolvimento de idéias intuitivas de variabilidade, a descrição e representação de variabilidade e o uso da variabilidade para fazer comparações (as três primeiras linhas do Quadro 2), que dentre os componentes de modelos epistemológicos desenvolvidos por Garfield e Ben-Zvi (2005, apud SILVA, 2007) são os que possuem custo cognitivo compatível para alunos do Ensino Fundamental.