Ensinando Matemática com Evidências: Chaves para uma Aprendizagem Eficaz e Inclusiva

Antes de iniciar um artigo sobre evidências em educação, devemos sempre começar com um aviso prévio: as evidências não são uma receita que se dá e se implanta sem mais. Portanto, mais do que falar de evidências, devemos falar de decisões educacionais informadas por evidências, onde as evidências são apenas uma parte da decisão que devemos tomar como professores. Além das evidências, temos o contexto dos alunos e, claro, a experiência do professor. Dessa forma, a experiência do professor deve contribuir para que, tomando as evidências e entendendo muito bem o que os alunos precisam, se tome uma decisão bem informada em educação.

Com essa premissa em mente, investigaremos quatro chaves fundamentais para ensinar Matemática.

Projetar Experiências de Aprendizagem para Todos os Alunos

A primeira chave para um ensino eficaz da matemática é projetar sessões e experiências de aprendizagem que considerem todos os alunos desde o início. Essa abordagem inclusiva contrasta com a personalização da aprendizagem, muito em voga atualmente, que muitas vezes resulta em segmentações e hierarquias dentro da sala de aula. Por exemplo, ao dar fichas adicionais para alunos com mais dificuldades ou exercícios especiais para os mais avançados, corre-se o risco de reforçar hierarquias e fazer com que alguns alunos se sintam inferiores.

Em vez disso, o conceito de “projetar para todos” vem do Design Universal para a Aprendizagem (DUA), que promove uma abordagem inclusiva desde o início. Este método não busca apenas a média dos alunos, mas eleva o nível básico para todos e permite oportunidades de enriquecimento para cada aluno. Isso implica entender profundamente os alunos, conhecer suas barreiras e projetar atividades que elevem o nível de todos, do chão ao teto.

Alguns estudos mostraram a eficácia dessa abordagem ao elevar o percentil de desempenho acadêmico de toda a classe de 54 para 98, implementando atividades projetadas para elevar o nível básico. Isso demonstra que, ao projetar para todos, não só os alunos com mais dificuldades se beneficiam, mas o desempenho de toda a classe é elevado.

Reduzir a Carga Cognitiva

A teoria da carga cognitiva explica como processamos a informação conectando novos conhecimentos, que são processados na chamada “memória de trabalho”, com os conhecimentos prévios armazenados na nossa memória de longo prazo. Quando somos capazes de conectar os novos conhecimentos com os prévios, os novos conhecimentos são movidos para a nossa memória de longo prazo e são armazenados. É aí que o aprendizado aparece.

Mas a memória de trabalho tem uma capacidade limitada, por isso é fácil sobrecarregá-la, especialmente com tarefas abstratas e complexas, como as de Matemática. Essa abstração gera muita sobrecarga nos alunos, especialmente nos alunos neurodivergentes, cuja memória de trabalho funciona de forma um pouco diferente.

Portanto, para aprender Matemática, é importante reduzir a carga cognitiva dos alunos. Como fazemos isso? Oferecemos algumas dicas:

1. Pequenos passos didáticos (scaffolding): Dividir as tarefas matemáticas em passos menores e manejáveis ajuda os alunos a construir o aprendizado de forma gradual.
2. Variáveis didáticas: Alterar elementos de uma tarefa matemática para que os alunos desenvolvam novas estratégias sem mudar o objetivo de aprendizado.
3. Modelo concreto-pictórico-abstrato: Começar com materiais manipulativos, passar para representações pictóricas e, finalmente, chegar ao abstrato. Essa abordagem ajuda a reduzir a carga cognitiva ao fazer a transição gradual do concreto para o abstrato.
4. Cálculo mental diário: Praticar o cálculo mental para que os alunos possam ver padrões numéricos e liberar espaço cognitivo para tarefas mais complexas.
5. Eliminar distrações: Minimizar elementos distrativos no ambiente de aprendizado pode ajudar os alunos a se concentrarem melhor nas tarefas matemáticas.

Ensinar Estratégias de Resolução de Problemas

A resolução de problemas é uma habilidade essencial na aprendizagem da Matemática que não só desenvolve habilidades matemáticas essenciais, mas também promove o pensamento crítico e a capacidade dos alunos de enfrentar desafios. Vamos ver como e por quê.

Um problema matemático é uma situação que normalmente parece difícil de solucionar, o que requer que os alunos explorem novos métodos e validem suas soluções.

No ensino da resolução de problemas, é útil diferenciar entre estratégias e estruturas:

• Estratégias são abordagens gerais para resolver problemas. Por exemplo, dividir um problema complexo em partes mais manejáveis, começar do final ou buscar problemas semelhantes previamente resolvidos.
• Estruturas são ferramentas que nos ajudam a organizar dados e resolver problemas, como diagramas de fita, diagramas parte-todo, diagramas de Venn, linhas numéricas e blocos lógicos.

Para ensinar essas estratégias e estruturas, é eficaz começar com problemas que sejam superficiais e contextualmente semelhantes aos previamente abordados. Isso facilita a transferência de conhecimento e a aplicação de estratégias conhecidas em novos contextos.

Por exemplo, em uma aula de matemática, pode-se colocar o problema: “A irmã tem quatro anos a mais que o irmão. Juntos, eles têm 26 anos. Qual a idade de cada um?” Um aluno pode usar um diagrama de fita para representar visualmente a diferença de idades e resolver o problema. Outro aluno pode usar uma estratégia diferente, mas a mesma estrutura, enquanto um terceiro pode tentar uma nova estratégia e estrutura, mas com a mesma base matemática.

Potencializar a Motivação

Como é bem sabido, a motivação é um dos elementos mais importantes para a aprendizagem. Um aluno motivado é aquele que tem um propósito, valoriza esse propósito e se sente capaz de alcançá-lo. Em Matemática, muitas vezes, falta esse terceiro componente. Os alunos não se sentem capazes de aprender Matemática e se sentem frustrados. Como podemos reverter essa situação?

1. Andamia cognitivo e motivacional: Prover passos pequenos e alcançáveis com muito reforço positivo em cada etapa. Celebrar pequenas conquistas pode aumentar a confiança do aluno na sua capacidade de aprender matemática.
2. Oportunidades de sucesso: Garantir que todos os alunos tenham a oportunidade de sentir que alcançaram algo significativo em cada aula. Isso pode ser alcançado oferecendo tarefas que sejam desafiadoras, mas alcançáveis.
3. Aprendizagem social e emocional: Promover um ambiente em que os alunos se sintam parte de um grupo e valorizados em sua contribuição. Sentir-se parte de uma comunidade de aprendizagem pode aumentar significativamente a motivação e o compromisso do aluno.

Potencializando a Motivação: Um Exemplo Prático

Para ilustrar como poderíamos potencializar a motivação em uma sessão de matemática, vamos ver um exemplo prático.

1. Descoberta Guiada: Começamos com uma pequena descoberta guiada de três a cinco minutos. Durante esse tempo, realizamos um exercício com a turma em uma prática guiada. Apresentamos uma tarefa que realizamos junto com os alunos e, além disso, adicionamos tarefas bônus ou perguntas desafiadoras que todos podem tentar resolver. Por exemplo, se estamos trabalhando a soma, podemos escrever no quadro uma pergunta desafiadora que os alunos sabem que podem tentar resolver se quiserem um desafio adicional.
2. Verificação da Compreensão: Uma vez concluída a descoberta guiada, é crucial verificar a compreensão e o progresso dos alunos. Isso é feito fazendo perguntas para coletar evidências sobre seu entendimento em relação ao objetivo de aprendizado.
3. Ajuste Baseado na Verificação: Após verificar a compreensão, podemos encontrar diferentes níveis de entendimento entre os alunos. Aqui estão algumas ações propostas de acordo com o percentual de compreensão:
   • Menos de 30% compreendeu: É necessário explicar o conceito novamente de outra maneira. Isso pode incluir mudar a forma de explicação, usar representações visuais ou manipulativos ou ajustar a ordem de apresentação do conteúdo.
   • Entre 30% e 70% compreendeu: A aprendizagem entre pares pode ser muito eficaz nesse caso. Os alunos que compreenderam bem podem explicar os conceitos aos seus colegas, usando uma linguagem e um nível de abstração mais próximo do que o professor pode oferecer.
   • Mais de 70% compreendeu: Oferecer desafios adicionais e enriquecimento aos alunos que compreenderam bem. Isso pode incluir resolver problemas com diferentes representações, inventar exercícios semelhantes com números diferentes ou usar estruturas diferentes para resolver problemas.
   • Apoio adicional para os 30% restantes: Dividir a turma em grupos flexíveis com base na verificação da compreensão. Trabalhar novamente com os alunos que precisam de mais apoio, usando técnicas de scaffolding, representações visuais e manipulativos. A aprendizagem entre pares também pode ser utilizada para reforçar conceitos.
4. Repetição do Ciclo: Uma vez feitos esses ajustes, o processo é reiniciado com uma nova mini-sessão, começando novamente com uma descoberta guiada e verificando a compreensão dos alunos.

A aplicação dessas estratégias, fundamentadas em evidências e adaptadas às necessidades dos alunos, conforme a experiência do professor, pode transformar a experiência de aprendizagem da Matemática, permitindo que todos os alunos, independentemente de suas capacidades ou circunstâncias iniciais, alcancem seu máximo potencial.