As Ideias das Operações Fundamentais


Quem Sabe Somar Sabe Dividir

            Somar é a primeira operação matemática que se aprende, a que temos mais facilidade e a que gostamos mais.

            Primeiro agente gosta de somar várias vezes palitos e giz, depois brinquedos e roupas da moda, depois somar dinheiro, depois somar carros e casas, e sempre somar alegria e felicidade. Isto já é multiplicação, que também é fácil de aprender, é só somar várias vezes a mesma coisa.

            A Segunda operação que aprendemos é a subtração. Aí começa a ficar estranho. Principalmente quando tem que “pedir emprestado” na casa do vizinho, digo casa decimal ao lado. Ninguém gosta mais de diminuir do que somar.

            Quando chega na divisão é quase um desespero, ainda mais quando sobra um resto. É que ninguém entende aonde ou pra quem vai ficar o resto. Até no cotidiano ninguém gosta de dividir nada.  A dificuldade no aprendizado não parece à toa, o homem rejeita essa prática.

            Quando o homem aprender a dividir corretamente e souber onde deve ficar o resto, entenderá que é o mesmo que somar para alguns, mantendo a quantidade de outros, sem necessariamente subtrair de alguém, ou seja, é o mesmo que somar igual para todos; entenderá também que somando os restos teremos mais um inteiro divisível, fazendo outros felizes. O resultado final também é uma soma, a soma da felicidade geral. Poderíamos até chamar esta operação de soma distribuída.

            Com esta visão, com certeza a matemática daria mais resultados, talvez fosse dispensável aprender contas de dividir e os homens continuariam felizes a somar palitos, brinquedos, dinheiros, carros, casas e felicidade, porém não somente para si. Quem sabe?

Odylanor Havlis

Operações com Números Naturais

Conhecer os números não basta, é preciso saber operar com eles, saber resolver uma situação problema. E para isso é necessário saber quando essa ou aquela operação pode solucionar o problema.

Mas o que são operações? São ações que aplicamos sobre quantidades a fim de transformar uma quantidade inicial em outra.

Vamos, então, refletir sobre as transformações que cada operação provoca nas quantidades, para que possamos  identificar as ideias matemáticas das operações. 

Adição

A adição é a operação mais natural porque está presente na vida das pessoas desde muito cedo. Envolve três tipos de situações: a de juntar quantidades, a de acrescentar quantidades e a de restaurar quantidades.
Vejamos cada uma delas através de exemplos:

Juntar: Em uma escola há 35 alunos matriculados na 6ª série A, 32 alunos matriculados na 6ª série B e 29, na 6ª série C. Quantos alunos de 6ª série estão matriculados nessa escola?

Na ideia de juntar da adição temos as quantidades que se juntam para formar outra.

Para solucionar o problema deve-se juntar a quantidade de alunos que estão em cada turma, ou seja, 35+32+29=96 alunos. Portanto, nessa escola, estão matriculados 96 alunos de 6ª série.

Acrescentar: Numa anfiteatro de uma escola estão 84 alunos para uma apresentação. A direção da escola mandou que a 8ª série, com 39 alunos, também fosse assistir a apresentação. Quantos alunos estarão no anfiteatro?

Na ideia de acrescentar temos uma quantidade e uma segunda aparece para modificar a primeira.

Nesta situação pode perceber que 84 alunos já estão no anfiteatro e a direção solicitou que acrescentasse mais 39 alunos da 8ª série, ou seja, 84+39=123. Logo, estarão 123 alunos no anfiteatro.


Restaurar: Na escola de Priscila, 47 alunos foram transferidos para outra escola, ficando 870 alunos. Quantos alunos havia na escola de Priscila?

Na ideia de restaurar temos que recompor, refazer, restaurar uma quantidade original.

Neste exemplo, podemos observar que havia uma quantidade de alunos na escola de Priscila que não sabemos qual é. Sabemos que foram transferidos 47 e que após as transferências ficaram 870 alunos. Sendo assim, para descobrirmos a quantidade de alunos que havia na escola de Priscila antes que as transferências ocorressem, ou seja, a quantidade original de alunos, temos que adicionar a quantidade de alunos que ficaram com a quantidade de alunos que foram transferidos, isto é, 870+47=917. Portanto, havia 917 alunos na escola de Priscila.

Subtração

            A subtração, embora presente desde muito cedo no dia-a-dia das pessoas não é uma operação simples de se trabalhar, talvez por envolver ideias bastante diferentes entre si: tirar, comparar e completar.

Tirar: Maurício tinha 101 bolinhas de gude. Perdeu 58 num jogo. Com quantas bolinhas, Maurício ficou?

Na ideia de tirar retira-se uma quantidade de outra, resultando uma quantidade menor que a quantidade inicial.

Neste exemplo, Maurício tinha 101 bolinhas e perdeu 58. Note que deve-se retirar da quantidade inicial de bolinhas do Maurício a quantidade que ele perdeu. Por isso, é preciso efetuar uma subtração: 101-58=43 bolinhas que é a quantidade que restou ao Maurício.

Comparar: João e Pedro colecionam selos. João possui 272 selos em sua coleção e Pedro tem 394. Quem tem mais selos? Quanto a mais?

Na ideia de comparar têm-se duas quantidades e se quer compará-las para determinar qual é maior, qual tem mais, ou ainda, determinar a diferença entre as quantidades.

Para responder a essa situação, observa-se que é preciso comparar a quantidade de selos de João e Pedro para determinarmos quem tem mais. Com base nessa observação percebemos que Pedro tem mais selos que João. Mas, se quer saber quanto a mais. Sendo assim, faz-se 394-272=122 selos, quantidade a mais que Pedro possui em comparação à quantidade de João.

Completar: Samanta quer comprar um sapato que custa 156 reais, mas só tem 98 reais. Quantos reais faltam à Samanta para comprar o sapato?

Na ideia de completar tem-se uma quantidade e necessita-se de outra para completar a quantidade inicial.

Observe que Samanta tem uma quantidade, 98 reais que é menor que o valor do sapato, 156 reais e se quer saber quanto falta para completar a quantidade necessária para adquirir o sapato. Por isso, faz-se 156-98=58 reais. 

Multiplicação

Na maioria das vezes, a multiplicação é vista apenas sob o aspecto de juntar quantidades iguais. É necessário, no entanto, entender que a multiplicação é também uma operação que está relacionada a outros contextos: problemas de contagem (raciocínio combinatório), formação retangular e proporcionalidade.

Juntar quantidades iguais: Maria foi à papelaria e comprou 6 lápis a R$ 1,90 cada um. Quanto, Maria, gastou na papelaria?

Na ideia de juntar quantidades iguais têm-se várias quantidades iguais e necessita-se juntá-las para produzir o resultado.

Nessa situação tem-se: 1,90+1,90+1,90+1,90+1,90+1,90=6x1,90=11,40 que é o valor total do gasto de Maria na papelaria.

Formação Retangular: Na parede de um banheiro foram colocados 15 fileiras com 9 azulejos em cada fileira. Quantos azulejos foram gastos nessa parede?

Em situações de formação retangular, têm-se objetos dispostos em linhas e colunas formando um retângulo.

Para responder essa situação deve-se observar que há 15 fileiras e em cada fileira há 9 azulejos. Observe o desenho e note que há 15x9=135 azulejos.









































































































































Raciocínio Combinatório: Uma gincana esportiva está sendo realizada em duas fases. Cada participante deverá se inscrever em uma só modalidade esportiva para cada fase, obedecendo a tabela. Juca gosta de todos os esportes oferecidos. Quantos tipos de escolha diferentes ele poderá fazer, para decidir em quais modalidades se inscreverá na gincana?
Em problemas de contagem têm-se duas ou mais quantidades para serem combinadas para formar uma nova quantidade. Nesse caso é o raciocínio combinatório que permite organizar as quantidades de todos os modos possíveis para obter os resultados.

Observe que na 1ª fase há três modalidades de esporte e na 2ª fase, duas. Para resolver esta situação pode-se:

a)     Escrever todas as possibilidades: natação e salto; natação e arremesso; corrida e salto; corrida e arremesso; ciclismo e salto; ciclismo e arremesso.

b)     Fazer uma tabela de dupla entrada:

c)     Diagrama de árvore


Quando se trata de quantidades pequenas, como é o caso do exemplo, é possível resolver a situação sem nenhum cálculo. Porém, se as quantidades forem maiores as soluções apresentadas ficam bastante complicadas. Neste caso, devem-se multiplicar as quantidades para obter quantas combinações são possíveis: 3x2=6. Portanto, há 6 escolhas diferentes para Juca participar da gincana.

Proporcionalidade: Três caixas contêm 15 bombons. Quantos bombons haverá em 2 caixas? E em 4 caixas? E em 8 caixas? E em 10 caixas?

Observe a tabela abaixo:

Caixas
Bombons
3
15
6
30
2
10
4
20
8
40
10
50

Sabe-se que 3 caixas possuem 15 bombons. Daí pode-se determinar a quantidade de bombons em 6 caixas, pois se 6 é o dobro de 3, então a quantidade de bombons deverá ser também o dobro. Logo, 15x2=30 bombons. Ou seja, em 6 caixas há 30 bombons.

Por outro lado, tem-se que 2 é a terça parte de 6, então em 2 caixas tem-se a terça parte da quantidade que há em 6 caixas, ou seja, 30:3=10 bombons. Logo, em 2 caixas tem-se 10 bombons.

Repetindo o raciocínio, pode-se determinar a quantidade de bombons em 4 caixas, que é o dobro da quantia que há em 2 caixas, isto é, 10x2=20 bombons. Em 8 caixas, tem-se o quádruplo do que há em 2 caixas, ou seja, 10x4=40 bombons e em 10 caixas, tem-se o quíntuplo do há em 2 caixas, ou seja, 10x5=50 bombons.

Divisão

A divisão está ligada a duas diferentes ideias: repartir igualmente e medir, sendo a primeira, a ideia que a maioria das pessoas tem da divisão.

Repartir igualmente: Para realizar um trabalho, o professor de matemática deverá formar 6 grupos de alunos numa turma com 42 alunos. Quantos alunos terão em cada grupo?

Em situações de repartir igualmente, tem-se uma quantidade que deve ser distribuída por outra. Neste caso, a natureza do resultado é igual a da quantidade que foi dividida.

No exemplo tem-se 42 alunos para distribuir pelos 6 grupos, ou seja, tem-se que formar grupos com 42:6=7 alunos. Ou seja, em cada grupo deverá ter 7 alunos. Observe que foi dividido aluno e o resultado também é aluno. A natureza do dividendo e do resultado é a mesma.

Medida (quantas vezes cabem): Para realizar um trabalho, o professor de matemática deverá formar grupos com 5 alunos. Se na turma há 35 alunos, quantos grupos poderão ser formados?

Em situações de medida, a ação será descobrir quantas vezes uma quantidade cabe dentro de outra quantidade. A natureza do resultado é diferente da quantidade que foi dividida.

No exemplo, deve-se encontrar a quantidade de grupos que é possível formar com 35 alunos. Ou seja, 35:5=7 grupos. Isto é, pode-se formar 7 grupos com 5 alunos em cada. Observe que foi dividido aluno e o resultado é a quantidade de grupos. As naturezas do dividendo e do resultado são diferentes, no entanto, as naturezas do dividendo e do divisor são iguais.  

Referências Bibliográficas

SOUSA, U. R. D. SISTEMA DE NUMERAÇÃO DECIMAL E OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS: IDÉIAS QUE OS ENVOLVE E A RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS. Disponivel em: http://www.sbem.com.br/files/ix_enem/Poster/Trabalhos/PO75217619449T.doc. Acesso em: 13 Mar 2012.