Arte Algorítmica com Python no Ensino de Matemática

Relato de uma Experiência no Contexto da Educação STEAM

Abstract

A Educação STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics) tem ganhado destaque como uma forma de engajar os estudantes, desenvolvendo a criatividade e aprimorando habilidades de resolução de problemas em contextos do mundo real. Uma das principais ideias é a integração de habilidades gerais, como a capacidade de assumir diferentes perspectivas através da transferência de conhecimento entre as disciplinas e/ou o incentivo para que os estudantes explorem e vivenciem novas formas de conhecimento [3]. Ela é de suma importância, uma vez que a Matemática desempenha um papel fundamental em diversas aplicações nas Tecnologias, Ciências e Engenharias [2, 5–7]. No que diz respeito à Arte, esta e a Matemática estão presentes na vida das pessoas desde a infância. Silva [4], por exemplo, explora a relação entre Matemática e Arte no contexto da Educação Matemática. Quando integrada às Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação (TDIC), a Arte pode se tornar uma poderosa aliada no ensino da Matemática. Um exemplo no Capítulo 1 de Silva [4] descreve o uso da programação em Python e Scratch para resolver quebra-cabeças artísticos no ensino de Matemática. A Base Nacional Curricular Comum (BNCC) [1] é de fundamental relevância para o ensino da Matemática, estabelecendo uma base comum de habilidades que articulam saberes matemáticos com direcionamentos tais como o pensamento computacional e a resolução de problemas. Duas habilidades da BNCC estão diretamente relacionadas ao uso de algoritmos. A habilidade EM13MAT315, que propõe investigar e registrar um algoritmo que resolva um problema, e a habilidade EM13MAT405, que propõe utilizar conceitos iniciais de uma linguagem de programação na implementação de algoritmos. Nesse contexto, a Arte Algorítmica surge como uma possibilidade de se desenvolver essas habilidades da BNCC, pois utiliza algoritmos computacionais como ferramentas para a criação de formas que envolvem elementos estéticos [8]. Este trabalho apresenta um relato da experiência vivenciada na disciplina Recursos Computacionais no Ensino da Matemática do Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional (PROFMAT) do CEFET-MG. A experiência refere-se ao desenvolvimento, pelos mestrandos, de projetos de Arte Algorítmica utilizando Python, com foco na aplicação ao ensino de Matemática no contexto da educação STEAM. Destaca-se, aqui, uma das produções desenvolvidas pelos mestrandos, inspirada na obra Os Girassóis, de Van Gogh. O código utilizou, entre outros elementos, formas geométricas para compor as pétalas das flores. Ao longo do processo, os mestrandos refinaram o código até alcançar uma imagem próxima àquela idealizada inicialmente, como ilustra a Figura 1, e relataram o progresso de seu aprendizado, enfatizando a importância da experimentação e da persistência no desenvolvimento do projeto. Por fim, enfatizamos que a experiência proporcionou uma reflexão do potencial da Arte Algorítmica e da programação na aprendizagem, evidenciando os possíveis impactos pedagógicos, ao mesmo tempo em que conecta a Matemática às artes e às tecnologias. [...]