Identificação de estratégias cognitivas elaboradas por estudantes na resolução de situações-problema em matemática por meio de uma ferramenta digital

Abstract

A investigação dos raciocínios utilizados e das relações lógicas estabelecidas pelos estudantes nas atividades que lhes são propostas fornece evidências das estratégias cognitivas que elaboram. Identificar esses elementos pode subsidiar os processos de ensino e de aprendizagem e colaborar para a realização de uma avaliação mais direcionada. Inserida nessa problemática e centrada na teoria piagetiana, pesquisou-se como identificar evidências de estratégias cognitivas elaboradas por estudantes durante a resolução de situações-problema em matemática, cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos, e de que forma obtê-las por meio de um Aplicativo de Apoio à Ação Pedagógica (appAAP), desenvolvido no decorrer deste estudo. A pesquisa, de caráter qualitativo e objetivo exploratório-descritivo, foi desenvolvida em quatro etapas. Na primeira, voltada à definição e caracterização dos itens de investigação, participaram 37 professores de matemática. Na segunda e terceira etapas participaram 15 estudantes e foram realizadas entrevistas pautadas no método clínico piagetiano, cuja tarefa envolvia a resolução de situações-problema, a fim de identificar evidências de estratégias cognitivas elaboradas, a emergência de dúvidas e o enfrentamento de impasses ao longo do processo. A partir disso, foram elaborados modelos de avaliação para cada uma das situações-problema e um modelo geral que deu origem ao método de identificação de evidências de estratégias cognitivas implementado no appAAP. O desenvolvimento da aplicação ocorreu paralelamente às três primeiras etapas de pesquisa. A quarta etapa destinou-se à validação do método implementado no appAAP, com 48 participantes, e de critérios de qualidade de uso do módulo estudante da ferramenta, por meio da avaliação de 32 estudantes. Os resultados obtidos apontam que o procedimento delineado e implementado na aplicação tecnológica representa uma fonte de coleta de evidências das estratégias cognitivas utilizadas pelos estudantes durante a resolução das situações-problemas propostas. O módulo docente também foi desenvolvido possibilitando o cadastro de novas situações e a extração de relatórios das tentativas de resolução das situações disponibilizadas a cada turma. Nesse sentido, o appAAP demonstrou ser um instrumento de apoio à ação docente, útil para embasar o direcionamento das atividades pedagógicas às necessidades dos estudantes.

The investigation of the reasoning used and the logical relationships established by the students in the activities proposed to them provides evidence of the cognitive strategies they develop. Identifying these elements can support the teaching and learning processes and collaborate to develop a more targeted assessment. Inserted in this problem and centered on Piagetian theory, it was researched how to identify pieces of evidence of cognitive strategies developed by students during the resolution of problem situations in mathematics. Whose modeling involves algebraic knowledge, and how to obtain them through an Application to Support Pedagogical Action (appAAP), developed during this study. The qualitative character and exploratory-descriptive objective research was developed in four stages. The first one aimed at defining and characterizing the investigation items, 37 mathematics teachers participated. In the second and third stages, 15 students participated, and interviews were carried out based on the Piagetian clinical method, whose task involved the problem situations resolution to identify evidence of elaborate cognitive strategies, the emergence of doubts, and the confrontation of impasses throughout the process. From this, evaluation models were developed for each of the problem situations, and a general model gave rise to the method of identifying evidence of cognitive strategies implemented in the appAAP. The development of the application took place in parallel with the first three research stages. The fourth step aimed to validate the method implemented in the appAAP, with 48 participants, and the quality criteria for using the tool's student module through the evaluation of 32 students. The results obtained indicate that the procedure outlined and implemented in the technological application represents a source of evidence collection of the cognitive strategies used by the students during the resolution of the proposed problems. The teacher’s module was also developed, enabling the registration of new situations and the extraction of reports with the attempts to solve the situations made available to each class. In this sense, the appAAP proved to be a valuable instrument to support teacher action to support the direction of pedagogical activities to the needs of students.