Introdução
O ensino dos números racionais em sua forma fracionária, tradicionalmente associado a técnicas operatórias e representações visuais, encontra hoje um novo horizonte com o avanço das tecnologias de Inteligência Artificial (IA). Quando pensamos no desenvolvimento de competências matemáticas estruturadas em metacognição, análise crítica e resolução de problemas, emerge a necessidade de integrar o Letramento em Inteligência Artificial (LIA) como um eixo articulador entre aprendizagens instrumentais e práticas pedagógicas criativas.
Este artigo dialoga diretamente com dois referenciais fundamentais:
- o material base do LIA-LABS, focado nas dimensões Instrumental e Criativa do LIA;
- e o livro “Revolucionando a Educação Matemática com IA”, que argumenta que a IA deve assumir papel mediador na construção do pensamento matemático e não apenas como ferramenta auxiliar.
A partir desses fundamentos, apresenta-se uma atividade matemática estruturada em Metodologia Ativa, contemplando três modelos distintos de implementação:
- sequência didática com IA;
- quiz usando IA como feedback adaptativo;
- script computacional (Python ou R Shiny) demonstrando técnicas operatórias com frações.
1. Dimensão Instrumental do LIA aplicada ao ensino de frações
A dimensão instrumental compreende a capacidade do estudante de:
- operar ferramentas (incluindo IA) de forma consciente;
- entender limites, funcionalidades e possibilidades;
- aplicar a IA como suporte ao raciocínio matemático.
No ensino de frações, essa dimensão aparece quando o estudante:
- utiliza IA para gerar representações visuais (retângulos, barras, círculos fracionários);
- verifica cálculos de adição, subtração, multiplicação e divisão com justificativa;
- transforma linguagem natural em linguagem matemática formal (e vice-versa).
Nesse modo, a IA funciona como amplificadora cognitiva, permitindo que o aluno se concentre mais em compreender o significado dos números racionais e menos na memorização mecânica de algoritmos.
2. Dimensão Criativa do LIA no ensino de Matemática
A dimensão criativa está relacionada à capacidade de:
- produzir ideias novas,
- explorar múltiplas abordagens,
- modelar situações-problema,
- gerar narrativas matemáticas,
- experimentar representações não convencionais.
No contexto dos números racionais, essa dimensão se materializa quando o estudante usa IA para:
- propor problemas contextualizados envolvendo frações,
- criar histórias visuais para explicar equivalências,
- testar hipóteses matemáticas,
- desenhar modelos alternativos de representação.
A IA, portanto, torna-se um campo de experimentação matemática, onde o estudante refina sua compreensão por meio de ciclos de criação → teste → reflexão → reconstrução.
3. Metodologia Ativa: o estudante como protagonista matemático
Para articular as dimensões instrumental e criativa, utiliza-se uma Metodologia Ativa baseada em:
- investigação guiada;
- aprendizagem baseada em problemas;
- feedback imediato via IA;
- produção de artefatos matemáticos;
- tomada de decisão informada.
O papel da IA aqui não é fornecer respostas, mas provocar perguntas, desafiar hipóteses e oferecer múltiplas perspectivas.
4. Atividade Matemática Completa: Frações com IA
A seguir, apresento os três modelos de atividade, prontos para uso em sala de aula presencial, híbrida ou remota.
MODELO 1 – Sequência Didática com IA
(Metodologia Ativa + Dimensões Instrumental e Criativa)
Objetivo
Compreender o conceito de fração, equivalência, comparação e operações usando IA como mediadora de reflexão e criação matemática.
Etapas
- Ativação de conhecimento prévio (IA como provocadora)
Pergunte à IA:
“Explique o que é uma fração para alguém que nunca estudou matemática, usando três analogias diferentes.”
Estudantes analisam qual analogia melhor representa o conceito.
Competência desenvolvida: distinção crítica entre modelos conceituais. - Construção de representações (IA como instrumento visual)
Solicite à IA gerar três representações visuais diferentes para a fração 3/4.
Exemplo de prompt:
“Crie representações visuais distintas para 3/4, explicando as diferenças conceituais entre elas.”
Estudantes comparam as representações. - Exploração de equivalências (IA como geradora de casos)
Pergunte:
“Liste cinco frações equivalentes a 2/3 e explique por que elas são equivalentes.”
Alunos validam com materiais concretos ou desenhos. - Operações com frações em contexto (IA como simulador)
Conceito orientado a problemas:
“Crie um problema envolvendo adição de frações onde o resultado seja maior que 1 e contextualize no cotidiano do estudante.”
Estudantes resolvem, depois pedem à IA verificar. - Metacognição (IA como espelho cognitivo)
Solicite à IA:
“Explique meu raciocínio como se você tivesse assistido à minha resolução. O que eu fiz bem e o que posso melhorar?”
Reflexão final conduz a autoconhecimento matemático.
MODELO 2 – Quiz Inteligente com IA
O quiz funciona como ferramenta adaptativa.
Pergunta 1
Qual fração representa a parte pintada? (apresentar figura 3/5)
Alternativas:
- a) 3/5
- b) 2/5
- c) 5/3
- d) 3/8
IA retorna:
- feedback específico,
- explicação personalizada,
- reforço conceitual.
Pergunta 2
Qual fração é equivalente a 4/6?
- a) 2/3
- b) 3/4
- c) 6/4
- d) 1/2
Pergunta 3
Calcule:
1/3 + 1/4 = ?
- a) 2/7
- b) 7/12
- c) 1/12
- d) 4/3
A IA explica passo a passo após cada escolha.
Pergunta 4
Quem chega mais perto de 1 inteiro?
- a) 7/9
- b) 8/10
- c) 12/15
- d) 5/6
A IA justifica comparações por conversão e equivalência.
MODELO 3 – Script em Python (ou R Shiny)
A seguir está o script para operações aritméticas com frações.
Você pode inserir a imagem do código (print do editor) ao lado deste bloco no artigo.
BOX DESTACADO – SCRIPT COMPUTACIONAL PARA OPERAÇÕES COM FRAÇÕES
Script em Python (com uso da biblioteca fractions)
from fractions import Fraction
def operar_frac(a, b, op):
a = Fraction(a)
b = Fraction(b)
if op == 'soma':
return a + b
if op == 'subtracao':
return a - b
if op == 'multiplicacao':
return a * b
if op == 'divisao':
return a / b
# Exemplo de uso:
print("Soma 1/3 + 1/4 =", operar_frac("1/3", "1/4", "soma"))
print("Multiplicação 2/5 * 3/7 =", operar_frac("2/5", "3/7", "multiplicacao"))
print("Divisão 4/9 ÷ 2/3 =", operar_frac("4/9", "2/3", "divisao"))Versão R Shiny (Dashboard Interativo) (para colocar como imagem)
library(shiny)
ui <- fluidPage(
titlePanel("Operações com Frações"),
sidebarLayout(
sidebarPanel(
textInput("a", "Fração A (ex: 1/3):"),
textInput("b", "Fração B (ex: 2/5):"),
selectInput("op", "Operação",
choices = c("Soma", "Subtração", "Multiplicação", "Divisão"))
),
mainPanel(
verbatimTextOutput("resultado")
)
)
)
server <- function(input, output) {
output$resultado <- renderText({
a <- as.numeric(eval(parse(text = input$a)))
b <- as.numeric(eval(parse(text = input$b)))
if (input$op == "Soma") return(a + b)
if (input$op == "Subtração") return(a - b)
if (input$op == "Multiplicação") return(a * b)
if (input$op == "Divisão") return(a / b)
})
}
shinyApp(ui = ui, server = server)
Conclusão
A articulação entre as dimensões Instrumental e Criativa do Letramento em IA, como estruturado pelo LIA-LABS, mostra que a IA não apenas apoia a aprendizagem matemática, mas transforma radicalmente a relação do estudante com os conceitos — especialmente no caso dos números racionais, que exigem forte componente representacional e cognitivo.
Combinando Metodologias Ativas, IA generativa, scripts computacionais e práticas investigativas, o professor se torna um designer de experiências matemáticas, e o estudante assume papel central no processo de criação, validação e reflexão.
O livro Revolucionando a Educação Matemática com IA reforça que não se trata apenas de usar tecnologia, mas de reconfigurar a própria epistemologia do ensino de Matemática: aprender Matemática com IA é aprender Matemática em novos horizontes de significado, criticidade e autoria.
