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A complexidade do pensamento matemático
e a qualidade das aprendizagens
Fórum: Investigação em Educação
20 de Junho de 2014 – FCSH-UNL
Fernando Luís Santos
ESE Jean Piaget, Almada e UIED, FCT-UNL
António Domingos
Orientador
Muitas teorias têm sido formuladas para explicar como os
alunos obtêm compreensão no domínio da matemática. Estas
teorias têm sido a base de numerosas práticas educativas.
Niss (2007) argumenta que não existe uma teoria unificada da
educação matemática, em vez disso cada teoria tem forças
associadas que podem conduzir ao desenvolvimento de
praticas efetivas que reconheçam quer as idiossincrasias dos
alunos quer a natureza objetiva do domínio da matemática.
Pela ligação conciliada de teorias de aprendizagem e o
subsequente desenvolvimento de práticas educativas, há a
necessidade de um modelo para analisar a complexidade do
pensamento matemático e a qualidade das aprendizagens.
Objetivos
Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao
papel das respostas dos alunos na complexidade do
pensamento matemático utilizando um modelo de análise.
Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao
papel das respostas dos alunos na complexidade do
pensamento matemático utilizando um modelo de análise.
Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção
de conceitos matemáticos.
Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao
papel das respostas dos alunos na complexidade do
pensamento matemático utilizando um modelo de análise.
Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção
de conceitos matemáticos.
Caracterizar a complexidade do pensamento matemático dos
alunos baseada nas suas respostas.
Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao
papel das respostas dos alunos na complexidade do
pensamento matemático utilizando um modelo de análise.
Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção
de conceitos matemáticos.
Caracterizar a complexidade do pensamento matemático dos
alunos baseada nas suas respostas.
Avaliar se o currículo proposto promove a qualidade da
aprendizagem no conhecimento matemático dos alunos.
Adotadas como lentes pelas quais se podem analisar as
respostas dos alunos de formação inicial de professores como
forma de compreender a diversidade das respostas dos
alunos, vendo ao pormenor a qualidade das respostas.
Modelo de análise
O modelo de análise proposto refere-se à utilização de um
protótipo de um currículo de educação matemática.
O modelo de análise é posto em prática, e pela sua aplicação
geram-se evidências para demonstrar a sua viabilidade
enquanto ferramenta para discutir e melhorar o conhecimento
e a compreensão da complexidade do pensamento
matemático e da qualidade das aprendizagens.
Enquadramento teórico
Em 1988, David Tall argumentou que o pensamento
matemático avançado podia ser interpretado de duas formas
distintas:
• Pensamento relacionado com a matemática avançada, ou
• formas avançadas de pensamento matemático.
A abordagem processual da aprendizagem da matemática está
sustentada em enquadramentos positivistas onde, por
intermédio de um conjunto de procedimentos predefinidos se
obtém uma resposta.
Gray e Tall utilizam o conceito de capsular um processo num
objeto mental, enraizado nos trabalhos de Piaget, para
sustentar ciclos de construção de estruturas mentais que na
teoria de Piaget são os ciclos de assimilação e acomodação.
A utilização de símbolos, contudo, tem um duplo significado,
introduzindo alguma ambiguidade entre o procedimento e o
conceito que definem por proceito.
A forma como os alunos lidam com esta ambiguidade e os
raciocínios que desenvolvem parece ser a raiz da qualidade
das aprendizagens em matemática.
A esta combinação de raciocínio processual e conceptual
denomina-se de pensamento proceptual.
Quando se evidencia uma inabilidade para relacionar este dois
tipos de pensamento torna-se difícil desenvolver um
conhecimento conceptual, dicotomia esta definida por
bifurcação proceptual.
A ênfase na análise da qualidade das respostas dos alunos
torna a taxonomia SOLO interessante para este modelo de
análise.
O foco não está no grau de correção das respostas, mas na
natureza das mesmas, codificadas em categorias baseadas
nos níveis SOLO permitindo uma descrição mais detalhada do
desenvolvimento do raciocínio evidenciado pelos alunos e na
qualidade das suas aprendizagens.
A qualidade das aprendizagens para Biggs e Collis depende de
recursos exteriores ao aluno, tais como a qualidade do ensino
e de recursos intrínsecos como a motivação, o estádio de
desenvolvimento e o conhecimento prévio dos conteúdos.
Níveis SOLO Raciocínio Indicadores
Abstrato
Vai para além do tópico, efetua
conexões a outros conceitos e
generaliza.
Teoria, generalização, testa hipóteses e
usa reflexão.
Relacional
Efetua conexões complexas e
sintetiza partes do significado
global.
Compara, explica as causas, integra,
analisa,relata e aplica.
Multi-estrutural
Efetua algumas conexões mas
falta visão unificadora.
Enumera, classifica, descreve, lista,
agrupa e trabalha com algoritmos.
Uni-estrutural
Efetua conexões simples sem
identificar a sua importância.
Identifica, memoriza e efetua
procedimentos simples.
Pré-estrutural
Disponibiliza informação solta e
desorganizada, não relaciona.
Não relaciona os dados.
A Teoria da Atividade iniciada por Vygotsky e desenvolvida por
Leont'ev, que assume o seu sistema de atividade coletiva
como a unidade de análise, tem sido desenvolvida ao longo de
três gerações.
A ideia de mediação introduzida por Vygotsky no seu modelo
triangular que refinada se transformou na tríade
sujeito – objeto – artefacto mediador,
deixando para trás a separação entre o indivíduo e o meio
social envolvente.
Numa segunda geração, centrada em Leont'ev a unidade de
análise deixou de ser individual e passou a incluir ligações a
outras áreas envolvidas num sistema coletivo de atividade,
focalizando-se agora nas inter-relações entre os objetos
individuais e as comunidades.
As noções de rede de atividade trouxeram a emergência de
uma terceira geração, onde o modelo elementar se centra em,
no mínimo dois sistemas de atividade em interação.
Reconhecendo a dificuldade de transferir uma
conceptualização teórica para a prática, o modelo de análise
utiliza a conceptualização de Engeström enquanto instrumento
de análise que não só conjetura mecanismos para a descrição
do pensamento matemático, mas também inclui explicações
sobre como os resultados identificados podem ser analisados.
Metodologia
A opção metodológica pelo estudo de caso interpretativo
prende-se com a necessidade de aplicação do modelo de
análise a contextos reais, de forma a garantir a sua
exequibilidade.
Um aspeto crucial deste modelo de análise é a proposta e
utilização da Teoria da Atividade na qual se suporta a análise e
descrição das respostas produzidas e sua compreensão, de
cariz interpretativo.
Assim, o modelo de análise baseia-se em dois sistemas de
atividade (aluno e professor) e suas inter-relações.
Nesta investigação são analisadas respostas colocadas a
alunos da formação inicial de professores utilizando o modelo
de análise baseado na complexidade do pensamento
matemático e na qualidade das aprendizagens.
Partindo deste pressuposto, existe a necessidade de aferir o
modelo de análise com atividades reais de modo a que se
possam tecer considerações sobre os construtos
teóricos e sua aplicação.
Aplicação
Da aplicação do modelo de análise às respostas dos alunos
surgiram contradições entre as unidades de análise dos vários
sistema de atividade envolvidos, que permitem elaborar
algumas considerações relativas a:
A forma como a questão foi colocada poderá induzir os alunos
a um tipo específico de resposta, principalmente quando, é
esperada a utilização de teoremas e esses teoremas são
apresentados em formulário.
A indução de um tipo específico de resposta pode ser visto
como um fator contextual que não foi contemplado até agora,
apesar disso, é um fator que deve ser considerado.
Os diferentes tipos de raciocínios evidenciados pelas
respostas analisadas poderão conduzir a uma classificação
diferenciada, apesar de estarem todas corretas.
Este modelo sustenta-se na análise realizada às respostas
escritas dos alunos numa tentativa de perceber a
complexidade do seu pensamento matemático, evidencia
utilidade para a avaliação e a sua aplicação não segue um
protocolo extenso e complexo.
A questão da qualidade das aprendizagens deve ser relevante
nesta análise, onde de alguma forma poderia servir como fator
de diferenciação.

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A complexidade do pensamento matemático e a qualidade das aprendizagens

  • 1. A complexidade do pensamento matemático e a qualidade das aprendizagens Fórum: Investigação em Educação 20 de Junho de 2014 – FCSH-UNL Fernando Luís Santos ESE Jean Piaget, Almada e UIED, FCT-UNL António Domingos Orientador
  • 2. Muitas teorias têm sido formuladas para explicar como os alunos obtêm compreensão no domínio da matemática. Estas teorias têm sido a base de numerosas práticas educativas.
  • 3. Niss (2007) argumenta que não existe uma teoria unificada da educação matemática, em vez disso cada teoria tem forças associadas que podem conduzir ao desenvolvimento de praticas efetivas que reconheçam quer as idiossincrasias dos alunos quer a natureza objetiva do domínio da matemática.
  • 4. Pela ligação conciliada de teorias de aprendizagem e o subsequente desenvolvimento de práticas educativas, há a necessidade de um modelo para analisar a complexidade do pensamento matemático e a qualidade das aprendizagens.
  • 6. Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao papel das respostas dos alunos na complexidade do pensamento matemático utilizando um modelo de análise.
  • 7. Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao papel das respostas dos alunos na complexidade do pensamento matemático utilizando um modelo de análise. Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção de conceitos matemáticos.
  • 8. Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao papel das respostas dos alunos na complexidade do pensamento matemático utilizando um modelo de análise. Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção de conceitos matemáticos. Caracterizar a complexidade do pensamento matemático dos alunos baseada nas suas respostas.
  • 9. Aumentar a coerência da fundamentação teórica relativa ao papel das respostas dos alunos na complexidade do pensamento matemático utilizando um modelo de análise. Integrar as contribuições de várias teorias sobre a construção de conceitos matemáticos. Caracterizar a complexidade do pensamento matemático dos alunos baseada nas suas respostas. Avaliar se o currículo proposto promove a qualidade da aprendizagem no conhecimento matemático dos alunos.
  • 10. Adotadas como lentes pelas quais se podem analisar as respostas dos alunos de formação inicial de professores como forma de compreender a diversidade das respostas dos alunos, vendo ao pormenor a qualidade das respostas.
  • 12. O modelo de análise proposto refere-se à utilização de um protótipo de um currículo de educação matemática.
  • 13. O modelo de análise é posto em prática, e pela sua aplicação geram-se evidências para demonstrar a sua viabilidade enquanto ferramenta para discutir e melhorar o conhecimento e a compreensão da complexidade do pensamento matemático e da qualidade das aprendizagens.
  • 15. Em 1988, David Tall argumentou que o pensamento matemático avançado podia ser interpretado de duas formas distintas: • Pensamento relacionado com a matemática avançada, ou • formas avançadas de pensamento matemático.
  • 16. A abordagem processual da aprendizagem da matemática está sustentada em enquadramentos positivistas onde, por intermédio de um conjunto de procedimentos predefinidos se obtém uma resposta.
  • 17. Gray e Tall utilizam o conceito de capsular um processo num objeto mental, enraizado nos trabalhos de Piaget, para sustentar ciclos de construção de estruturas mentais que na teoria de Piaget são os ciclos de assimilação e acomodação.
  • 18. A utilização de símbolos, contudo, tem um duplo significado, introduzindo alguma ambiguidade entre o procedimento e o conceito que definem por proceito. A forma como os alunos lidam com esta ambiguidade e os raciocínios que desenvolvem parece ser a raiz da qualidade das aprendizagens em matemática.
  • 19. A esta combinação de raciocínio processual e conceptual denomina-se de pensamento proceptual. Quando se evidencia uma inabilidade para relacionar este dois tipos de pensamento torna-se difícil desenvolver um conhecimento conceptual, dicotomia esta definida por bifurcação proceptual.
  • 20.
  • 21. A ênfase na análise da qualidade das respostas dos alunos torna a taxonomia SOLO interessante para este modelo de análise. O foco não está no grau de correção das respostas, mas na natureza das mesmas, codificadas em categorias baseadas nos níveis SOLO permitindo uma descrição mais detalhada do desenvolvimento do raciocínio evidenciado pelos alunos e na qualidade das suas aprendizagens.
  • 22. A qualidade das aprendizagens para Biggs e Collis depende de recursos exteriores ao aluno, tais como a qualidade do ensino e de recursos intrínsecos como a motivação, o estádio de desenvolvimento e o conhecimento prévio dos conteúdos.
  • 23. Níveis SOLO Raciocínio Indicadores Abstrato Vai para além do tópico, efetua conexões a outros conceitos e generaliza. Teoria, generalização, testa hipóteses e usa reflexão. Relacional Efetua conexões complexas e sintetiza partes do significado global. Compara, explica as causas, integra, analisa,relata e aplica. Multi-estrutural Efetua algumas conexões mas falta visão unificadora. Enumera, classifica, descreve, lista, agrupa e trabalha com algoritmos. Uni-estrutural Efetua conexões simples sem identificar a sua importância. Identifica, memoriza e efetua procedimentos simples. Pré-estrutural Disponibiliza informação solta e desorganizada, não relaciona. Não relaciona os dados.
  • 24. A Teoria da Atividade iniciada por Vygotsky e desenvolvida por Leont'ev, que assume o seu sistema de atividade coletiva como a unidade de análise, tem sido desenvolvida ao longo de três gerações.
  • 25. A ideia de mediação introduzida por Vygotsky no seu modelo triangular que refinada se transformou na tríade sujeito – objeto – artefacto mediador, deixando para trás a separação entre o indivíduo e o meio social envolvente.
  • 26. Numa segunda geração, centrada em Leont'ev a unidade de análise deixou de ser individual e passou a incluir ligações a outras áreas envolvidas num sistema coletivo de atividade, focalizando-se agora nas inter-relações entre os objetos individuais e as comunidades.
  • 27. As noções de rede de atividade trouxeram a emergência de uma terceira geração, onde o modelo elementar se centra em, no mínimo dois sistemas de atividade em interação.
  • 28.
  • 29. Reconhecendo a dificuldade de transferir uma conceptualização teórica para a prática, o modelo de análise utiliza a conceptualização de Engeström enquanto instrumento de análise que não só conjetura mecanismos para a descrição do pensamento matemático, mas também inclui explicações sobre como os resultados identificados podem ser analisados.
  • 31. A opção metodológica pelo estudo de caso interpretativo prende-se com a necessidade de aplicação do modelo de análise a contextos reais, de forma a garantir a sua exequibilidade.
  • 32. Um aspeto crucial deste modelo de análise é a proposta e utilização da Teoria da Atividade na qual se suporta a análise e descrição das respostas produzidas e sua compreensão, de cariz interpretativo.
  • 33. Assim, o modelo de análise baseia-se em dois sistemas de atividade (aluno e professor) e suas inter-relações.
  • 34.
  • 35.
  • 36. Nesta investigação são analisadas respostas colocadas a alunos da formação inicial de professores utilizando o modelo de análise baseado na complexidade do pensamento matemático e na qualidade das aprendizagens.
  • 37. Partindo deste pressuposto, existe a necessidade de aferir o modelo de análise com atividades reais de modo a que se possam tecer considerações sobre os construtos teóricos e sua aplicação.
  • 39. Da aplicação do modelo de análise às respostas dos alunos surgiram contradições entre as unidades de análise dos vários sistema de atividade envolvidos, que permitem elaborar algumas considerações relativas a:
  • 40. A forma como a questão foi colocada poderá induzir os alunos a um tipo específico de resposta, principalmente quando, é esperada a utilização de teoremas e esses teoremas são apresentados em formulário. A indução de um tipo específico de resposta pode ser visto como um fator contextual que não foi contemplado até agora, apesar disso, é um fator que deve ser considerado.
  • 41. Os diferentes tipos de raciocínios evidenciados pelas respostas analisadas poderão conduzir a uma classificação diferenciada, apesar de estarem todas corretas.
  • 42. Este modelo sustenta-se na análise realizada às respostas escritas dos alunos numa tentativa de perceber a complexidade do seu pensamento matemático, evidencia utilidade para a avaliação e a sua aplicação não segue um protocolo extenso e complexo. A questão da qualidade das aprendizagens deve ser relevante nesta análise, onde de alguma forma poderia servir como fator de diferenciação.