educação estatística - educacional de... · após observar, interpretar e analisar esses dados,...
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Educação EstatísticaTrabalhando com dados
qualitativos e quantitativos
Um olhar necessário para o
entendimento da sociedade
No momento da sua fundação se definiu a Estatística como:
“ Conjuntos de fatos, em relação ao Homem, susceptíveis de serem expressas em números, e suficientemente
numerosos para serem representados por leis”.
1834: Fundada a Royal Statistical Society
(Batanero, Godino)
1885: Instituto Internacional de Estatística (ISI)
1991IASE – Educação Estatística
(uma das sessões do ISI)
(Batanero, Godino)
Existe uma diferença fundamental entre
Educação Matemática e Educação Estatística:
Educação Matemática:
busca-se operar com
fenômenos reais e imaginários.
Educação Estatística:
busca-se resumir
informações grupais
para explicar e inferir
sobre essesfenômenos.
A Indonésia está localizada entre a Malásia e a Austrália. Na
tabela abaixo figuram alguns dados sobre a população da
Indonésia e a sua distribuição pelas ilhas:
PROBLEMA ESTATÍSTI CO (PISA - 2003)
Desenhe um gráfico (ou gráficos) que mostre(m) a
desigualdade da distribuição da população indonésia.
Um dos principais desafios que se colocam à Indonésia é a
distribuição desigual da população pelas ilhas. Pela tabela
podemos ver que quase 62% da população vive em Java, que
tem menos de 7% da área total.
GRÁFICO COM A DISTRIBUIÇÃO DA
POPULAÇÃO INDONÉSIA
JAVA SUMATRA BORNÉU CELEBES BALI IRIAN
JAIA
Áre
a e
m m
ilhare
s d
e K
m2
PROBLEMA MATEMÁTICO
A Indonésia é formada por uma arquipélago
localizado entre a Malásia e a Austrália. Um dos
principais desafios que se colocam à Indonésia é a
distribuição desigual da população pelas ilhas, por
exemplo, quase 62% da população vive em Java,
que tem menos de 7% da área total do país. Já a
menor concentração da população está na ilha de
Kalimantan (Bornéu), onde vivem 6.721 habitantes
espalhados em 539.460 Km2. A menor das ilhas é
Bali, que possui apenas 0,3% da área total do pais e
concentra aproximadamente 2,5 milhões de
habitantes.
Com base nestas informações, responda:
a) Quantos habitantes vivem na ilha de Java?
b) Qual a superfície, em quilômetros quadrados, da
ilha Bali?
c) Indique a concentração (por Km2) da população
nas três ilhas citadas no texto.
O país, que se divide em seis ilhas, possuí uma
superfície de 1.905.569 Km2. O último censo, indicou
uma população de 232.516.771 habitantes distribuída
pelo arquipélago.
Leitura de códigos e linguagens nos meios de comunicação e no cotidiano
das organizações.
EDUCAÇÃOESTATÍSTICA
O Homem no mundo biológico
O Homem no mundo social
O Homem no mundo físico
O Homem no mundo político
Estudo dos Fenômenos Complexos Naturais e Sociais
EDUCAÇÃO ESTATÍSTICA
A inglesa Florence Naghtingale(1820-1910) é reconhecidapor muitos como a fundadorada profissão de enfermeira.Ela salvou milhares de vidasusando a estatística.
UM EXEMPLO DE IMPACTO SOCIAL
Quando encontrou um hospital sem condições dehigiene e sem equipamentos, ela melhorouaquelas condições e depois usou a estatística paraconvencer outros da necessidade de reformasmédicas mais amplas. Ela desenvolveu gráficosoriginais para ilustrar que, durante a guerra daCriméia, morreram mais soldados emconsequência das baixas condições de higiene doque em consequência dos combates.
Florence foi pioneira no uso da estatística socialbem como de técnicas gráficas.
ESTATÍSTICAESCOLAR
ALFABETIZAÇÃO
ESTATÍSTICA
Ler
Escrever
Interpretar
Inferir
Produzir
Textos
Aplicar
Socialmente
PARA ALÉM DA
ALFABETIZAÇÃO ESTATÍSTICA
(Teoria da Informação)
Estatística
Descritiva
Estatística
Inferencial
ou Indutiva
. Descreve, resume e apresenta os dados deforma que sejam fáceis de interpretá-los;
. o interesse centra-se no conjunto de dadosfornecidos e não se preocupa em estender asconclusões a outros dados diferentes.
Estatística Descritiva
Utiliza como ferramenta
matemática a probabilidade.
Estatística Inferencial ou Indutiva
Trata de obter conhecimento sobre certos conjuntos
extensos ou populações, a partir das informações
disponíveis de um subconjunto da população
chamada amostra.
TRATAMENTO DA
INFORMAÇÃOANÁLISAR E
ORGANIZAR DADOS
GRÁFICOS E
TABELASPRINCIPIO
FUNDAMENTAL DA
CONTAGEM
INFERIR SOBRE
DADOS
PROBABILIDADESESTATÍSTICAS(MEDIDAS)
ESTATÍSTICA
DESCRITIVA
ESTATÍSTICA
INFERENCIAL
ESTOCÁSTICA
O TERMO ESTOCÁSTICA É UTILIZADO PARA TRATAR A ESTATÍSTICA E
A PROBABILIDADE COMO ELEMENTOS INSEPARÁVEIS.
Ensino de Estatística
Desenvolvimento de
Competência e Habilidades
Habilidade de Leitura e Interpretação: .
interpretação da situação-problema
Habilidade Estatística:
. identificação das ferramentas
a serem utilizadas;
. correta interpretação e explanação
do significado das mesmas.
Habilidade Matemática:
. obtenção/cálculo das medidas
Garfield (2002), por exemplo, descreve algumas atividades de aprendizagem que auxiliam no
desenvolvimento do raciocínio estatístico, tais como:
. reconhecer e categorizar dados quantitativos equalitativos, discretos e contínuos;
. saber que tipo de dados leva a um tipo particular detabelas, gráficos e medidas estatísticas.
Raciocínio sobre dados
Paulo recebeu um relatório contendo dados referentes a uma
amostra.
Após observar, interpretar e analisar esses dados, Paulo verificou
que, caso opte por reorganizá-los em um gráfico, este deverá ser de
linhas, tendo em vista a categoria dos dados.
Partindo do pressuposto que Paulo tem conhecimentos estatísticos,
provavelmente os dados estão relacionados a(o):
a) Distribuição salarial por sexo no mercado de trabalho brasileiro;
b) Elevação do valor da cesta básica ao longo do tempo;
c) Valor arrecado com impostos, por região do país, em 2010;
d) Quantidade de televisores presentes nos domicílios;
EXEMPLO
Raciocínio envolvido: Saber que tipo de dados leva a um tipoparticular de tabelas, gráficos e medidas estatísticas.
Garfield (2002), por exemplo, descreve algumas atividades de aprendizagem que auxiliam no desenvolvimento do raciocínio estatístico, tais como:
. compreender qual o tipo de gráfico é mais adequadopara representar uma amostra;
. saber modificar gráficos para representar melhor umconjunto de dados;
. estar apto a enxergar além dos artifícios aleatórios deuma distribuição para reconhecer características geraiscomo forma, centro e variabilidade.
Raciocínio sobre representação de dados:
A televisão deixou de ser o meio de comunicação preferido pelos
jovens portugueses entre os nove e os 20 anos. (…)
Navegar na internet é a ocupação preferida de 40% dos jovens
portugueses depois do jantar (…) A televisão aparece em segundo
lugar, com 30% das preferências, à frente dos jogos (12%). Mas
se tivessem de optar apenas por um meio de comunicação [entre
a Internet e a Televisão], o inquérito, realizado «on-line» no portal
SAPO, durante um mês (1353 respostas), indica que 70%
optariam pela Internet e que a TV seria primeira opção para
apenas 20%.
2. Qual dos gráficos seguintes representa os dados referentes à
preferência dos jovens pela internet, em comparação com a
Televisão?
TELEVISÃO JÁ NÃO É A PREFERIDA (PISA - 2003)
Garfield (2002), por exemplo, descreve algumas atividades de aprendizagem que auxiliam no desenvolvimento do raciocínio estatístico, tais como:
. compreender por que medidas de centro, variabilidade e posição dizem coisas diferentes sobre um conjunto de dados; . saber qual a melhor medida para se usar em diferentescondições, e por que elas são ou não representativas de umconjunto de dados;. saber por que o uso de medidas-resumo para predições é maisexato para grandes amostras do que para pequenas amostras;. saber por que um bom resumo de dados inclui uma medida decentro e uma de variabilidade e por que essas medidas são úteispara comparar conjuntos de dados.
Raciocínio sobre medidas estatísticas
RESULTADOS DE UM TESTE
O gráfico seguinte mostra os resultados de um teste de Ciências
obtidos por dois grupos de alunos, designados por “Grupo A” e
“Grupo B”.
A nota média no grupo A é de 62,0 e no grupo B é de 64,5. Os
alunos passam neste teste se tiverem uma nota igual ou superior
a 50.
(PISA - 2003)
Com base neste gráfico, o professor concluiu que o grupo B
teve melhores resultados neste teste do que o grupo A.
Os alunos do grupo A não estão de acordo com o professor.
Tentam convencer o professor de que o Grupo B não teve
necessariamente melhores resultados.
Utilizando o gráfico, apresente um argumento matemático que
possa ser utilizado pelos alunos do Grupo A.
GRUPO A GRUPO B
Nº ALUNOS (FR) NOTA * TOTAL Nº ALUNOS (FR) NOTA * TOTAL
1 4,5 4,5 2 44,5 89
3 54,5 163,5 1 54,5 54,5
4 64,5 258 5 64,5 322,5
2 74,5 149 3 74,5 223,5
2 84,5 169 1 84,5 84,5
12 744 12 774
* MÉDIA NO INTERVALO Habilidade Matemática
GRUPO A GRUPO B
MEDIDAS MEDIDAS
MÉDIA 62,0 MÉDIA 64,5
MODA 64,5 MODA 64,5
MEDIANA 64,5 MEDIANA 64,5
PONTO MÉDIO 44,5 PONTO MÉDIO 64,5
GRUPO A GRUPO B
Nº ALUNOS (FR) NOTA * TOTAL Nº ALUNOS (FR) NOTA * TOTAL
1 4,5 4,5 2 44,5 89
3 54,5 163,5 1 54,5 54,5
4 64,5 258 5 64,5 322,5
2 74,5 149 3 74,5 223,5
2 84,5 169 1 84,5 84,5
12 744 12 774
Habilidade Estatística :
Habilidade Matemática : Cálculo das medidas
- interpretação e explanação do
significado das mesmas.
-identificação das ferramentas
a serem utilizadas;
Exemplos de bons argumentos:
-o aluno que tirou de 0-9 baixou a média dos demais. Se esse
aluno tivesse conseguido pelo menos 30 pontos, então eles
teriam a mesma média do grupo B.
-comparando as notas individuais 11 alunos do grupo A estão
acima da média contra apenas 10 do grupo B.
- a maior parte dos alunos aprovados provêm do grupo A.
Garfield (2002), por exemplo, descreve algumas atividades de aprendizagem que auxiliam no desenvolvimento do raciocínio estatístico, tais como:
. usar corretamente conceitos de aleatoriedade, possibilidade eprobabilidade para fazer julgamentos sobre eventos incertos;
. saber quando e por que usar diferentes métodos paradeterminar a probabilidade de diferentes eventos (tais como:diagrama de árvore de probabilidade, simulação usando moedasou um programa de computador).
Raciocínio sobre incerteza
PROBABILIDADES NO ALVO
Se forem escolhidos, ao acaso, três números diferentes
da zona branca do alvo, o que é mais provável: o seu
produto ser 24 ou ser 36? Justifique sua resposta.
(PISA - 2003)
12
34
8 12
interpretação da
situação-problema:
Dos seis números,
devo escolher três
números diferentes e
multiplicá-los. Quantas
multiplicações são
possíveis? Quantas
delas terão como
resultado 24 ou 36?
PROBABILIDADES NO ALVO
Quantas e quais são as combinações possíveis dos números
1, 2, 3, 4, 8 e 12, tomados três a três.
(PISA - 2003)
1x2x3= 6 1x2x4= 8 1x2x8= 16 1x2x12= 24
1x3x4= 12 1x3x8= 24 1x3x12= 36 1x4x8= 32
1x4x12= 48 1x8x12= 96 2x3x4= 24 2x3x8= 32
2x3x12= 72 2x4x8= 64 2x4x12=96 2x8x12= 192
3x4x8= 96 3x4x12= 144 3x8x12= 288 34x8x12= 384
A análise dos fatores primos provenientes da decomposição
de cada um dos dois resultados indicados, pode auxiliar na
obtenção da solução do problema? Caso tal análise seja
produtiva, explique qual a relação desta com as
possibilidades dos produtos de três fatores.
No século XVII, os jogadores italianos costumavam fazer
apostas sobre o número total de pontos obtidos no
lançamento de 3 dados. Acreditavam que a possibilidade
de obter um total de 9 era igual à possibilidade de obter
um total de 10.
Por exemplo, diziam que uma
combinação possível para dar um total de
9 seria:
Abreviando o resultado anterior para "1 2 6”
todas as combinações para dar o 9 são:
1 2 6 1 3 5 14 4 2 3 4 2 2 5 3 3 3
Analogamente, obtinham 6 combinações para o 10:
1 4 5 1 3 6 2 2 6 2 3 5 2 4 4 3 3 4
GALILEU E O LANÇAMENTO DE DADOS
Assim, os jogadores argumentavam que o 9
e o 10 deveriam ter a mesma possibilidade de se
verificarem. Contudo, a experiência mostrava que
o 10 aparecia com uma frequência um pouco
superior ao 9. Pediram a Galileu que os ajudasse
nesta contradição, tendo este realizado o
seguinte raciocínio:
Pinte-se um dos dados de branco, o outro de
cinzento e o outro de preto.
De quantas maneiras se podem apresentar os
três dados depois de lançados?
Galileu listou todas as 216 maneiras de 3
dados se apresentarem depois de lançados.
Depois percorreu a lista e verificou que havia
25 maneiras de obter um total de 9 e 27
maneiras de obter um total de 10.
http://www.alea.pt/html/probabil/html/cap_03/html/cap3_1_31.html
Garfield (2002), por exemplo, descreve algumas atividades de aprendizagem que auxiliam no desenvolvimento do raciocínio estatístico, tais como:
. saber como as amostras estão relacionadas com apopulação e o que pode ser inferido de uma amostra;
. saber por que uma amostra bem selecionada serámais exata para representar uma população e por queexistem diferentes métodos de escolha que tornam asamostras não representativas da população.
Raciocínio sobre amostras
Objetivos:
- Explorar conceitos estatisticos como: população,
amostra, percentual, estimativa;
- Recolher, organizar e analizar dados e, por meio de
ferramentas estatísticas, realizar inferências;
-Perceber como o tratamento estatístico permite
realizar inferencias a partir de grandes conjuntos de
dados;
ESTIMANDO CERTO
ESTIMANDO CERTO
Materiais:
- 100 fichas azuis e 50 fichas vermelhas
(podem ser tampas, bolas, etc);
- Recipiente misturar e sortear as fichas;
- Lápis e caderno.
Dentro do recipiente serão colocadas fichas
azuis e vermelhas, num total de 100 fichas.
A tarefa será estudar a população por meio de
amostras, de modo a fazer uma previsão do
resultado.
Cada um dos alunos se aproxima e retira uma
amostra de 10 fichas, registrando as informações:
a) a quantidades de fichas vermelhas que há na
sua amostra;
b) Em relação à amostra que retirou do recipiente,
qual é o percentual de fichas vermelhas;
c) Uma estimativa do número de fichas vermelhas
que estão no recipiente.
Encaminhamento:
No quadro, o professor preenche um gráfico de
pontos com a quantidade de fichas vermelhas que
cada aluno obteve em sua amostra.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Caso você fosse retirar uma amostra de 10 fichas desse
recipiente, qual seria sua estimativa de quantas fichas seriam
vermelhas?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Experimento realizado com 100 fichas (23 vermelhas).
Observando esse resultado, qual seria a melhor aproximação
para o número de fichas vermelhas no recipiente?
“OS GRÁFICOS PODEM SER CONSIDERADOS SIGNOS, ELEMENTOS DO SISTEMA
SEMIÓTICO”.
Sistema semiótico: processos e estudos da linguagem
Semiologia: o estudo de todos os sistemas de signos na vida social
EXISTEM TRÊS TIPOS DE LEITURA DE GRÁFICOS:
. A LEITURA DOS DADOS (ler nas linhas)
. A LEITURA ENTRE OS DADOS
(ler nas entrelinhas)
. A LEITURA ALÉM DOS DADOS
(ler nas entrelinhas)
“Ler os dados”:
. este nível de compreensão requer uma leitura literal do gráfico;
. não se realiza interpretação da informação contida no mesmo;
Níveis distintos de compreensão dos gráficos:
“Ler entre os dados”:
. inclui a interpretação e aintegração dos dados nográficos e o uso de outrosconceitos e competênciasmatemáticas;
Níveis distintos de compreensão dos gráficos:
“Ler além dos dados”:
. requer que o leitor realize inferências a partir dos dados sobre informações que não se expressam diretamente no gráfico.
Níveis distintos de compreensão dos gráficos:
RETOMANDO O PROBLEMA DA INDONÉSIA
A escala adotada para cada grandeza, indicada nas colunas da
tabela, está coerente com a respectiva representação numérica?
A população da Indonésia e a sua distribuição pelas ilhas
O QUE HÁ DE ERRADO COM A TABELA DA ATIVIDADE ANTERIOR?
É importante analisar tabelas e gráficos para além das informações
apresentadas, lendo além das entrelinhas, analisando e
relacionando as informações apresentadas.
O correto é
(em milhares)
Outra opção
é utilizar a
vírgula:
27,981
Com relação ao “eixo vertical” de cada gráfico, a escala adotada
para a distribuição dos países está coerente com os dados
numéricos?
PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS – PCN’s
“A Estatística possibilita o desenvolvimento de formas específicas de pensamento e raciocínio, envolvendo
fenômenos aleatórios, interpretando amostras, fazendo inferências e comunicando resultados por meio da
linguagem própria quantitativa”.
D34 – Resolver problema envolvendo informações apresentadas em tabelas e/ou gráficos.
3ª sérieO gráfico abaixo mostra a distância, em metros, que um pequeno
roedor está de sua toca, no período de 17h até às 23h.
Os dados indicam que o animal
(A) está mais longe da toca às 23 horas.
(B) está 8 metros longe da toca às 20 horas.
(C) está sempre afastando-se da toca entre 18 e 20 horas.
(D) estava na toca uma única vez entre 17 e 23 horas.
(E) estava sempre a menos de 12 m da toca nesse, nesse período.
D35 – Associar informações apresentadas em listas e/ou tabelas simples aos gráficos que as representam e vice-versa.
3ª série
A tabela abaixo mostra a distribuição dos gastos médios, per capita,
com saúde, segundo os grupos de idade.
Qual dos gráficos representa a distribuição dada pela tabela acima?
Matriz de Referência de Matemática e suas Tecnologias,
destinadas ao Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)
Competência:
Interpretar informações de natureza científica e social
obtidas da leitura de gráficos e tabelas, realizando
previsão de tendência, extrapolação, interpolação e
interpretação.
Habilidades:H24 - Utilizar informações expressas em gráficos ou tabelas
para fazer inferências.
H25 - Resolver problema com dados apresentados em
tabelas ou gráficos.
H26 - Analisar informações expressas em gráficos ou tabelas
como recurso para a construção de argumentos.
Matriz de Referência de Matemática e suas Tecnologias,
destinadas ao Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM)
Competência:
Compreender o caráter aleatório e não-
determinístico dos fenômenos naturais e sociais e
utilizar instrumentos adequados para medidas,
determinação de amostras e cálculos de
probabilidade para interpretar informações de
variáveis apresentadas em uma distribuição
estatística.
Habilidades:
H27 - Calcular medidas de tendência central ou de dispersão
de um conjunto de dados expressos em uma tabela de
freqüências de dados agrupados (não em classes) ou em
gráficos.
H28 - Resolver situação-problema que envolva conhecimentos
de estatística e probabilidade.
H29 - Utilizar conhecimentos de estatística e probabilidade
como recurso para a construção de argumentação.
H30 - Avaliar propostas de intervenção na realidade utilizando
conhecimentos de estatística e probabilidade.
ENEM 2009 - QUESTÃO 142
Quanto ao número de cigarros consumidos e a incidência decâncer pulmonar, qual a “visão” que esse tipo de gráfico podegerar no leitor?
Será que esse é o melhor estilo de gráfico para exporfidedignamente os resultados da pesquisa?
Este gráfico é muito estranho. Não parece razoável que se tenha a
mesma incidência de câncer de pulmão entre os que fumam 1 ou
14 cigarros por dia. E faria pouco sentido o risco mais que dobrar
quando se passa de 14 para 15 cigarros...
A provável fonte da adaptação é o texto “Cigarette Smoking and
Lung Cancer”, do site “Epidemiology Program Office” do centro
citado, http://www.cdc.gov/eis/casestudies/casestudylist.htm. A
tabela 3 desse texto informa que, em uma certa amostra
estudada, o número de mortes por câncer de pulmão foi 136.
Desses, 3 eram não fumantes, 22 fumavam de 1 a 14 cigarros
por dia, 54 fumavam de 15 a 24 cigarros por dia e 57 fumavam
mais de 25 cigarros por dia. Esses são os números que foram
parar no eixo vertical do gráfico da prova. O modo como esses
dados forma usados para gerar esse gráfico demonstra que quem
elaborou a questão não tem a habilidade de “ utilizar informações
expressas em gráficos ou tabelas para fazer inferências” nem
de “ analisar informações expressas em gráficos ou tabelas
como recurso para a construção de argumentos”.
Fonte: RPM – Revista do Professor de Matemática nº 71, p.19, ano 28 – 2010 (SBM)
REFORMULANDO O GRÁFICO
Casos de câncer pulmonar dado o número de cigarros consumidos diariamente
Esse tipo de gráfico (setores) tem um apelo visual muito grande. DEVE SER
USADO quando se quer passar informação geral. NÃO DEVE SER USADO
quando a variável possui muitas categorias, quando se deseja transmitir
padrões de comportamento, tendências ou precisão; neste caso é preferível o
gráfico de barras/coluna ou de linhas.
PESQUISANDO A FONTE
Acessado em 06/12/2010 http://www.dieese.org.br/ped/metropolitana/ped_metropolitana0310.pdf
PESQUISANDO A FONTE ORIGINAL
Fonte: http://veja.abril.com.br/080409/p_092.shtml acessado em 15/12/2010
....Tal volume exigiu das empresas uma verdadeiraoperação de guerra. Lacta, Nestlé e Garoto, quejuntas respondem por 70% dos chocolates no país,começaram a planejar a Páscoa de 2009 umasemana depois da de 2008. A fabricaçãopropriamente dita teve início seis meses atrás.Para executar a "Operação Páscoa", como já éconhecida a empreitada, foi preciso contratar, emregime temporário, algo como 25 000funcionários.....
Venda de carros populares em 2010
Fonte http://quatrorodas.abril.com.br/QR2/autoservico/top50/2010.shtml1
Imagine que a Volkswagem tenha contratado você para realizar uma
propaganda visando demonstrar os bons resultados na venda do
veículo gol em relação ao seu concorrente. Elabore um gráfico que
atenda e satisfaça seu cliente.
Venda de carros populares em 2010
Fonte http://quatrorodas.abril.com.br/QR2/autoservico/top50/2010.shtml1
Imagine que a Fiat tenha contratado você para realizar uma
propaganda visando demonstrar o aumento nas venda do veículo
uno em relação ao seu concorrente. Elabore um gráfico que atenda
e satisfaça seu cliente.
Os gráficos que serão mostrados a seguir fazem
parte da reportagem “Haiti está à míngua 6 meses
após tragédia“, sobre a tragédia ocorrida no início
de 2010, e publicada na Folha de São Paulo do dia
12 de Julho de 2010.
Vamos observar atentamente cada um dos gráficos:
A BOA E VELHA TABELA
“Será que gráfico serve pra tudo?
Porque os dados dos desastres são tão
discrepantes, nenhum gráfico fica bom
neste caso. O jeito é adotar nossa velha e
boa tabela. A informação fica clara e
organizada. Veja só:”
Fonte: www.atireiopaunografico.com.br