Ensinar matemática a partir da proporção áurea

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ENSINAR MATÉMÁTICA TENDO COMO PONTO DE PARTIDA A OBSERVAÇÃO E O RECONHECIMENTO DA PROPORÇÃO ÁUREA Deborah Trindade GP Linguagens desenhadas e educação A Matemática está presente em praticamente todas as áreas do conhecimen- to e o conhecimento matemático se faz cada vez mais necessário em um mundo de cres- cimento tecnológico constante. Usamos o tempo todo ao contar dinheiro, ao ver as ho- ras, ao planejar a rotina do dia. Mas ensinar matemática, motivar o aluno, não é tarefa fácil. A mesma criança que facilmente utiliza cálculos mentais para dar o troco ou so- mar valores enquanto ajuda o pai na feira, tem grandes dificuldades para realizar os mesmos cálculos em sala de aula. O problema perde o significado porque a resolução de proble- mas na escola tem objetivos que diferem daqueles que nos mo- vem para resolver problemas de matemática fora da sala de au- la (CARRAHER et al, 1995). Assim sendo, grande parte do insucesso no ensino de Matemática se deve à não observação, por parte do aluno, da aplicação do conceito no seu dia a dia. A arte, ao contrário, tem grande aceitação por indivíduos de todas as idades, sendo frequentemente usada como poderoso agente de transformação social. Através da arte, o ser humano expõe suas crenças, explora novas formas de olhar, emociona e tra- duz o mundo à sua volta. As formas mais próximas de expressão são, sem dúvida, a dança e a música, seguida pela pintura. O ser, em seu desenvolvimento natural, se rela- ciona com estas artes de maneira intuitiva por mera afinidade e facilidade de expressão. Contudo, esta propensão não é aproveitada em sala de aula. Em todas elas, encontramos sustento para o olhar matemático aplicado. A Proporção Áurea é um dos muitos cami- nhos que podem ser explorados para um ensino prazeroso da matemática. Trata-se de um número presente espontaneamente em quase tudo, é agradável ao olhar e traduz uma harmonia estética. Esta harmonia foi associada a uma virtude excepcional, o número foi então chamado de número de ouro ou número áureo. A história deste número perdeu-se no tempo, sendo encontrado na Matemática de povos antigos como egípcios, babilôni- cos, maias e astecas. O fascínio por este número vem de longa data, desde antes dos gregos Pitágoras e Euclides, passando por Fibonacci, Kepler, até os dias atuais, em que ainda é amplamente utilizado (CONTADOR, 2008). O software Corel Painter traz uma ferramenta para criar formas na Proporção Áurea, facilitando o trabalho de designers e atestando a atualidade do número.

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ENSINAR MATÉMÁTICA TENDO COMO PONTO DE PARTIDA A

OBSERVAÇÃO E O RECONHECIMENTO DA PROPORÇÃO ÁUREA

Deborah Trindade

GP Linguagens desenhadas e educação

A Matemática está presente em praticamente todas as áreas do conhecimen-

to e o conhecimento matemático se faz cada vez mais necessário em um mundo de cres-

cimento tecnológico constante. Usamos o tempo todo ao contar dinheiro, ao ver as ho-

ras, ao planejar a rotina do dia. Mas ensinar matemática, motivar o aluno, não é tarefa

fácil. A mesma criança que facilmente utiliza cálculos mentais para dar o troco ou so-

mar valores enquanto ajuda o pai na feira, tem grandes dificuldades para realizar os

mesmos cálculos em sala de aula.

O problema perde o significado porque a resolução de proble-

mas na escola tem objetivos que diferem daqueles que nos mo-

vem para resolver problemas de matemática fora da sala de au-

la (CARRAHER et al, 1995).

Assim sendo, grande parte do insucesso no ensino de Matemática se deve à

não observação, por parte do aluno, da aplicação do conceito no seu dia a dia.

A arte, ao contrário, tem grande aceitação por indivíduos de todas as idades,

sendo frequentemente usada como poderoso agente de transformação social. Através da

arte, o ser humano expõe suas crenças, explora novas formas de olhar, emociona e tra-

duz o mundo à sua volta. As formas mais próximas de expressão são, sem dúvida, a

dança e a música, seguida pela pintura. O ser, em seu desenvolvimento natural, se rela-

ciona com estas artes de maneira intuitiva por mera afinidade e facilidade de expressão.

Contudo, esta propensão não é aproveitada em sala de aula. Em todas elas, encontramos

sustento para o olhar matemático aplicado. A Proporção Áurea é um dos muitos cami-

nhos que podem ser explorados para um ensino prazeroso da matemática. Trata-se de

um número presente espontaneamente em quase tudo, é agradável ao olhar e traduz uma

harmonia estética. Esta harmonia foi associada a uma virtude excepcional, o número foi

então chamado de número de ouro ou número áureo. A história deste número perdeu-se

no tempo, sendo encontrado na Matemática de povos antigos como egípcios, babilôni-

cos, maias e astecas. O fascínio por este número vem de longa data, desde antes dos

gregos Pitágoras e Euclides, passando por Fibonacci, Kepler, até os dias atuais, em que

ainda é amplamente utilizado (CONTADOR, 2008). O software Corel Painter traz uma

ferramenta para criar formas na Proporção Áurea, facilitando o trabalho de designers e

atestando a atualidade do número.

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Número de ouro e Proporção Áurea

O número de ouro é uma constante algébrica irracional denotado pela letra

grega Φ (Phi) em homenagem ao escultor e arquiteto grego Fídias (490-430 a.C.), res-

ponsável pela construção do Partenon, em Atenas, e quem sempre fez uso da Proporção

Áurea em suas obras (FREITAS, 2008). O número é a expressão numérica de uma rela-

ção particular expressada por 1,61803398875...

Segundo Euclides, duas relações iguais formam uma proporção. No caso do

número de ouro, duas relações iguais que tem o mesmo consciente 1,618 resultam na

denominada proporção divina (FUNCK-HELLET, 1951). Na Idade Média, um talento-

so matemático chamado Leonardo de Pisa ou Fibonacci, deu uma valiosa contribuição

ao criar a Sequência de Fibonacci, que consiste em uma sucessão de números, tais que,

definindo-se os dois primeiros números da sequência como 0 e 1, os números seguintes

serão obtidos por meio da soma dos seus dois antecessores. Portanto, os números são: 0,

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,… As sucessivas razões entre um número e

seu antecessor vão-se aproximando, cada vez mais, do número de ouro.

O número de ouro está em toda a parte, na natureza e nas mais belas cria-

ções artísticas. Trabalhar com a Proporção Áurea facilita o processo de ensino-

aprendizagem e traz a Matemática para um plano concreto, onde pode ser identificada e

admirada (QUEIROZ, 2008).

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Fig 1: Construção da espiral e Nautilus marinho

Fig. 2: Proporção Áurea em flores e insetos. Fonte: (NETO, 2010).

As proporções do corpo humano também seguem a regra da Proporção Áu-

rea, servindo de orientação para profissionais de odontologia na busca por um sorriso

perfeito. “Marcas da seção áurea” são impressas em papel e ajudam a criar próteses den-

tárias que formam um conjunto harmonioso (QUEIROZ, 2008).

Fig. 3: Proporção da arcada dentária. Fonte: Laboratório Labordental.

Os gregos valorizavam a beleza e as medidas proporcionais mesmo em u-

tensílios domésticos. O amor pelo belo era uma busca constante e a beleza não tinha

preço. Xenofonte, discípulo de Sócrates e responsável pela divulgação de seu pensa-

mento, escreveu, em seu livro sobre economia doméstica: “É belo ver os sapatos arru-

mados em fila... as roupas separadas de acordo com seu uso... as panelas dispostas com

bom senso e simetria.” Os gregos se esforçavam para criar harmonia e imprimir ordem

a qualquer massa desordenada de materiais. Eram dotados de excepcional destreza ma-

nual e visual e seus escultores foram os melhores que a história conheceu. Os padrões

de beleza grega influenciaram toda a produção artística posterior (BOWRA, 1969).

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Especialmente no período helenístico, observa-se um crescente naturalismo

nas artes. A escultura fez grandes conquistas, ganhou em complexidade e as figuras

representavam não só a personalidade, mas também emoções e o estado de espírito. Os

êxitos técnicos e estéticos dos artistas gregos contaram com o auxílio fundamental da

observação da regra de ouro, da qual eram profundos estudiosos.

Fig.4: Proporções Áureas detalhadas. Fonte:

A altura do corpo humano é 1,618 maior que a medida dos pés até o umbi-

go; a razão entre as falanges também segue a regra de ouro, assim como outras partes do

corpo. A saber: a) da linha dos lábios até o queixo; b) da ponta do nariz à linha dos lá-

bios; c) a altura do crânio e a medida da mandíbula até o alto da cabeça; d) a medida da

cintura até a cabeça e o tamanho do tórax; e) a medida do ombro à ponta do cotovelo e a

medida do cotovelo à ponta do dedo; d) o tamanho dos dedos e a medida da dobra cen-

tral até a ponta; e) a medida do quadril até o chão e a medida do joelho até o chão; f) a

medida do cotovelo até o pulso e a medida do pé.

Algumas pesquisas indicam que, quanto mais nos aproximamos destas me-

didas, mais atraentes nos tornamos.

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Fig 5: Na face relaxada, a linha dos lábios divide o terço inferior da face

nos segmentos da Proporção Áurea. Fonte: Laboratório Labordental.

Fig. 6: Comprimento das falanges.

Policleto, escultor grego nascido em Argos, tendo como base estas medidas,

propôs um modelo matemático em seu famoso Cânon, onde estipulou a medida de sete

cabeças para suas esculturas. Lisipo, outro mestre grego, alongou essa medida para sete

cabeças e meia. Hoje o mais comum é o uso de oito cabeças, o que faz com que a figura

se torne mais alongada e com maior estatura.

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Fig 7: Proporções do corpo de Policleto e Lisipo.

A Proporção Áurea foi recentemente recriada pelo Dr. Stephen Marquardt,

que estudou, durante anos, a beleza humana em sua prática da cirurgia oral e maxilofa-

cial. Em suas pesquisas, o Dr. Marquardt descobriu que todos os grupos tiveram as

mesmas percepções de beleza facial e também analisou o rosto humano desde os tempos

antigos aos dias de hoje. Desenvolveu, então, uma máscara que usa o pentágono e decá-

gono a sua fundação, que encarnam o número de ouro em todas as suas dimensões

(MARQUADT BEAUTY ANALYSIS, 2010). Esta máscara pretende orientar em cirur-

gias plásticas, correções da arcada dentária e mesmo em maquilagens.

Fig. 8: Exemplos de máscara que analisam as belezas asiática, negra e cau-

casiana. Fonte: (MARQUADT BEAUTY ANALYSIS, 2010)

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A Proporção Áurea, apesar de ter suas origens perdidas no tempo, sua apli-

cação é amplamente utilizada nos dias atuais. Artistas e designers do mundo todo utili-

zam esta regra pra montar suas proporções.

Fig. 9: Cartão de crédito. Fonte: Digital Paper

Fig. 10: iPod. Fonte: Digital Paper

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Construindo um segmento áureo em um segmento de reta qualquer

Existem vários métodos para obter a Proporção Áurea e várias ferramentas

foram criadas para facilitar a obtenção desta proporção e, consequentemente, sua utili-

zação. O exemplo aqui mostrado utiliza apenas um compasso e uma um jogo de esqua-

dros.

Para obter o ponto médio do segmento AB, coloque a ponta seca do com-

passo em um extremo, abra-o até o outro extremo e trace um arco para cima e para bai-

xo do segmento de reta AB. Repita este procedimento com o outro extremo da reta, sem

alterar a abertura do compasso. Os pontos onde os arcos se cruzam devem ser unidos

por um segmento de reta (em vermelho) e o ponto onde este segmento cruza o primeiro

segmento AB é o ponto médio de AB;

Agora traçaremos uma reta perpendicular a AB passando por B com a me-

tade do comprimento de AB;

Trace a reta perpendicular a AB usando um esquadro;

Com a ponta seca do compasso em B, abra-o até o ponto médio M e trace

um arco até que este cruze a reta perpendicular a AB;

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Temos agora uma nova reta BC perpendicular a AB com exatamente a me-

tade do comprimento de AB;

Una este ponto que acabou de encontrar com o ponto A da primeira reta pa-

ra formar um triângulo ABC;

Coloque a ponta seca do compasso no vértice C do triângulo e abra-o até o

ponto B. Use este raio para marcar o ponto E na hipotenusa do triângulo;

Finalmente, com a ponta seca do compasso no vértice A, abra-o até o novo

ponto E marcado na hipotenusa, e use este raio para marcar o ponto D na primeira reta

AB. Este ponto é o ponto que divide o segmento AB em duas partes, onde o maior seg-

mento é 1,6183....vezes o menor (MATEMÁTICA ESSENCIAL, 2010).

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Atividades matemáticas com base na Proporção Áurea

Escolha do representante masculino e feminino da beleza Áurea: Após a e-

leição dos alunos, é possível chamar atenção para a Proporção Áurea presente em diver-

sos segmentos corporais, este é o ponto de partida par trabalhar razão e proporção, mé-

dia aritmética e articular o eixo Números, Operações e Álgebra com o eixo Medidas.

Identificar objetos com Proporção Áurea: Ao identificar objetos do cotidia-

no na forma retangular que apresentam a razão áurea entre suas dimensões ou uma ra-

zão que se aproxima da razão áurea, percebe-se que a matemática esta presente no dia-

a-dia e que pode ser utilizada para proporcionar beleza estética aos objetos do nosso

cotidiano. É possível, então, realizar o embasamento teórico com vários conceitos de

geometria.

Teorema de Pitágoras e o retângulo áureo. Após observação da utilização

do retângulo de ouro na arquitetura e pintura seguir a obtenção do segmento áureo em

uma reta e a aplicação do teorema de Pitágoras.

Estes são alguns exemplos de utilização da Proporção Áurea como fator es-

timulante para o aprendizado da matemática. Esta também pode ser a base para ativida-

des interdisciplinares envolvendo disciplinas como história, matemática e biologia. Sua

importância tanto no passado quanto no presente a qualificam para uma exploração pra-

zerosa em sala de aula, contribuindo para um melhor aproveitamento do currículo de

matemática.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BOWRA, C. M. Grécia Clássica. Bibl. de Hist. Universal Life. Liv. José Olympio Ed.

Rio de Janeiro. 1969.

CARRAHER, T; CARRAHER, D; SCHLIEMANN, A. L. Na vida dez, na escola zero.

Ed. Cortez. 184p. 1995

CONTADOR, P. R. M. A Matemática na arte e na vida. Ed. Livraria da Física. S

D’AMBROSIO, U. Por que se ensina matemática. Disponível em: http://www.ima.

mat.br/ubi/pdf/uda_004.pdf. Acesso em: 27/04/2010.

D’AMBROSIO, B. S. Como ensinar matemática hoje. Temas e Debates. SBEM. Ano

II. N2. Brasilia. P 15-19. 1989.

DIGITAL PAPER. www.digitalpaperweb.com.br/ezine. 02/05/2010

FREITAS, F. M. A proporção Áurea e curiosidades históricas ligadas ao desenvolvi-

mento da ciência. Disponível em: http://www.africamae.com.br/livros/pdf/ Proporcao-

Aurea.pdf. 2008.

FUNCK-HELLET, CH. Las Pinturas del Renascimiento Italiano y el Numero de Oro.

Argentina. Livaria Hachette. 1951.

LABORATORIO LABORDENTAL. Golden Section Divider: Compasso para a deter-

minação da "Proporcao Aurea". Disponivel em:

<http://www.labordental.com.br/GOLDENSECTION.htm>. Acesso em: 02/05/2010.

MATEMÁTICA ESSENCIAL http://www.mat.uel.br/matessencial/alegria/fibonacci/

seqfib2.htm. Acesso em: 28/06/2010.

MARQUADT BEAUTY ANALYSIS - http://www.beautyanalysis.com/index2_

mba.htm Acesso em: 02/05/2010.

QUEIROZ, R. M. Razão Áurea: A beleza de uma razão surpreendente. Trabalho de

Conclusão de Curso do Programa de Desenvolvimento Educacional – UEL/Londrina.

Paraná. 2008.