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  • Unidade Temtica: Sistemas de Numerao e as Operaes Matemticas Elementares - PDE 2008 1

    D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    SISTEMAS DE NUMERAO E AS OPERAES

    MATEMTICAS ELEMENTARES

    1. A Histria dos Nmeros

    Antes mesmo da criana freqentar a escola , ela j traz consigo o conhecimento

    intuitivo de adicionar e em conseqncia multiplicar, pois atravs de brincadeiras ela

    costuma juntar bonecas, carrinhos e outros e at uma pequena quantidade ela consegue

    relacionar a quantidade com o numeral, este conhecimento segundo Vygotsky (2007) o

    conhecimento emprico. na escola que a criana vai sistematizar o seu conhecimento,

    associando regras, smbolos e atravs da escrita ela comea a codificar suas idias que at

    ento s existia no mbito da linguagem. A idia de subtrair no to comum na criana

    pois ela no tem grande tolerncia a perder ou dar, prejudicando o conhecimento emprico

    da subtrao e da diviso. J na escola quando comea a sistematizar este conhecimento a

    criana ultrapassa a barreira do conhecimento emprico atingindo o conhecimento terico

    ou cientfico. O que atualmente para ns parece ser muito natural e familiar, pois a criana

    convive em ambientes onde usa-se as operaes fundamentais diariamente, no era to

    familiar e obvio no passado. O processo de construo dos nmeros e da matemtica tem

    sido transmitido de gerao para gerao e segundo Gundlach(1992) a espcie humana a

    nica a ter desenvolvido um procedimento sistemtico para armazenar informaes, sendo

    que uma parte considervel dessas informaes relaciona-se com forma e quantidade.

    A necessidade de representar quantidades fez com que o homem busca-se formas de

    registros, Imenes (1989) coloca que uma das primeiras formas de contagem foram atravs

    de pedras e do pastoreio, isto , para controlar o seu rebanho o pastor usava pedrinhas,

    onde cada pedra equivalia a um animal, se no final do dia de pastoreio, faltasse pedras,

    por que teria animais a mais em seu rebanho e se sobrasse pedras, estavam faltando

    animais, era uma forma de controle primitiva. Da se origina a palavra Clculo, que significa

    contar as pedrinhas. Alm das pedrinhas o homem usou outros recursos para auxili-lo na

    contagem como: marcas em pedra, osso de madeira, ns em corda e at mesmo parte do

    nosso corpo como os dedos das mos e tambm dos ps, de onde se originou o sistema

    decimal. A associao entre dedos e nmeros at hoje est presente na palavra dgito,

    como sinnimo de algarismo que em latim significa dedo.

    Muitas foram as civilizaes que contriburam e criaram o seu prprio sistema de

    clculo. Os egpcios esto entre os primeiros povos a desenvolver um sistema numrico. A

    numerao egpcia data de cerca de 5 mil anos e baseava-se na idia de agrupamentos de

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    10 em 10. Cada smbolo que representava uma potncia de 10 podia ser repetido at

    10 vezes.

    Figura 1.

    Como pode-se observar , no havia uma posio obrigatria para os smbolos, ento

    os clculos eram realizados com instrumentos como o baco e os resultados eram

    registrados com os smbolos. Segundo Dantzif (apud Toledo, 1997) a numerao egpcia

    era um tanto grosseira, necessitando de peritos para realizao de clculos elementares.

    Os Mesopotmios tambm criaram uma sistema de numerao prprio, tambm inflexvel e

    grosseiro como podemos observar:

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    F i g u r a 2 e 3 T o l e d o , 1 9 9 7 ( p . 5 9 , 6 0 ) D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    Figura 2.

    Empregavam apenas dois smbolos. Um mais largo e em posio horizontal, que

    representava um grupo de 10 unidades e que podia ser repetido at 5 vezes; e outro mais

    fino, em posio vertical, que representava 1 unidade e podia se repetido at 9 vezes.

    Eles usavam grupos de 10 unidades simples, mas sua notao utilizava a base 60 como

    fundamental. Assim para os nmeros acima de 59, repetia-se o smbolo da unidade simples,

    mas numa posio mais a esquerda do grupo inicial correspondendo agora ao valor 60.

    Esse mesmo smbolo usado mais a esquerda representava um grupo de 60 x 60, ou 3600

    unidades simples. Os Mesopotmicos foram os precursores do sistema posicional que os

    indianos aperfeioaram mais tarde. Eles no tinham smbolo para indicar o zero . Somente

    cerca de 300 a.c que surgiu um smbolo para marcar o lugar vazio, duas cunhas em

    posio oblqua.

    Figura 3.

    Na China foram adotados os numerais em barras, criados em aproximadamente 300

    a.c . Esses numerais eram representados de barras verdadeiras de bambu, marfim ou ferro,

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    F i g u r a 4 e 5 T o l e d o , 1 9 9 7 ( p . 6 0 , 6 1 ) D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    que os administradores do imprio carregavam em sua sacolinha para fazerem seus

    clculos O sistema de numerao Chins trabalhava com 18 smbolos, dos quais 9

    representavam as unidades simples, as centenas e as dezenas de milhar, e os outro nove,

    as dezenas e os milhares.

    Figura 4.

    As casas eram ocupadas da direita para a esquerda, alternando os smbolos dos

    dois grupos. De inicio no havia nenhum smbolo para representar a casa vazia .

    Figura 5.

    Foram os indianos que desenvolveram o sistema de numerao que utilizamos at

    hoje, o sistema Indo-arbico, o qual representa uma sntese das idias que j existiam

    esparsamente entre outros povos da Antiguidade: A base decimal, a notao posicional, um

    signo para cada um dos dez primeiros nmeros . Os rabes no sculo X adotaram a

    numerao indiana e introduziram o 0 (zero) que at ento no existia, ficando o sistema

    conhecido como indo-arbico.

    As regras do sistema de numerao indo-arbica permaneceram as mesmas nos

    ltimos 20 sculos, mas a forma de representar esses algarismos sofreu modificaes, ao

    longo do tempo. A partir da criao da imprensa pelo alemo Gutemberg, os algarismos e

    letras se estabilizaram.

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    F i g u r a 6 e 7 I m e n e s , 1 9 8 9 ( p . 3 3 , 3 4 ) D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    Os Gregos usaram as vinte e quatro letras de seu alfabeto acrescidas de Trs outros

    sinais para representar os nmeros.

    Figura 6.

    Na numerao Grega, a contagem era feita por grupos de dez: unidades, dezenas,

    centenas, milhares....

    Na antiguidade, os Romanos escreviam os nmeros usando estes sinais: Imenes (1989)

    Smbolo I V X L C I CI

    Valor 1 5 10 50 100 500 1000

    Na antiguidade, a maneira de escrever os nmeros romanos era essa:

    Figura 7.

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    F i g u r a 8 e 9 I m e n e s , 1 9 8 9 ( p . 3 8 ) D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    Com o passar do tempo os nmeros sofreram modificaes, passando a ter outra

    representao, e foi introduzida uma nova regra: o quatro passou a ser escrito assim IV,

    significando que o um deve ser subtrado de cinco. Imenes (1989)

    Smbolo I V X L C D M

    Valor 1 5 10 50 100 500 1000

    Outros exemplos:

    Nove IX ( 10 1)

    Quarenta XL ( 50-10)

    Noventa XC (100-10)

    Quatrocentos CD ( 500-100)

    Novecentos CM (1000-100)

    Duzentos e quarenta e nove CCXLIX ( (100+100) + (50-10) + (10-1))

    Segundo Imenes (1989) os caracteres tradicionais do sistema numrico Chins so:

    Figura 8.

    Estes smbolos ainda so usuais na China e no Japo, mas para clculos utilizam o

    sistema indo-arbico. Observe como so suas regras:

    Figura 9.

    Os Maias tambm desenvolveram um sistema de numerao prprio, como veremos:

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    F i g u r a 1 0 , 1 1 e 1 2 I m e n e s , 1 9 8 9 ( p . 3 8 , 3 9 e 4 0 ) D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    Figura 10.

    O vinte e os demais nmeros eles registravam da seguinte maneira:

    Figura 11.

    Figura 12.

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    D e n i z e C . M i e c h u a n s k i

    2. Desenvolvimento da Numerao Posicional

    O modelo posicional e o modelo de base 10 teve inicio com a utilizao dos dedos

    para o processo de contagem , Gundlach (1997) coloca que , o modelo posicional envolve

    duas idias distintas: quando um homem de contar tiver erguido todos os seus dedos, ele

    ter que voltar a posio original (com as mos fechadas) antes de poder continuar seu

    procedimento de contagem. Esta ao no basta para garantir um modelo posicional, pois

    ele poder no lembrar quantas vezes foram necessrias fechar a mo, portanto ele precisa

    de uma memria d