AS CAPACIDADES ESPACIAIS E A APRENDIZAGEM DA MATEMÁTICA

Numerosas pesquisas foram realizadas com o intuito de investigar a relação existente entre as capacidades espaciais e a aprendizagem da matemática. Muitas delas, em particular, destacam a forte presença da visualização espacial em áreas específicas da matemática.

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McGee, M.G. Humans spatial abilities: Psychometric studies and environmental, genetic, hormonal, and neurological influences. Psychological Bulletin, v.86, n.5, p. 889-918, 1979.

Antes de passar às referências dos diversos estudos sobre o assunto, é necessário explicitar algumas definições acerca do termo “Visualização Espacial”.

McGee (1979 apud TARTRE, 1990), na seção anterior, define visualização espacial como “[...] a capacidade de mentalmente manipular, girar, torcer ou inverter um objeto apresentado como estímulo visual” (p.217).

Salthouse, Babcock, Skovronek, Mitchell & Palmon (1990) afirmam que a visualização espacial “[...] refere-se à manipulação mental da informação espacial para determinar como uma dada configuração espacial apareceria se partes dessa configuração fossem rotacionadas, dobradas, reposicionadas ou transformadas de alguma maneira” (p.128).

Segundo Clements (1999), a visualização espacial engloba a compreensão e a realização de movimentos imaginários com objetos bi e de tridimensionais. Para fazer isso, é necessário criar uma imagem mental e ser capaz de manipulá-la.

Fernández, Cajaraville & Godino (2007) consideram a visualização espacial como a habilidade “[...] para realizar certas tarefas que exigem ‘ver’ ou ‘imaginar’ mentalmente os objetos geométricos espaciais, assim como relacionar os objetos e realizar determinadas operações ou transformações geométricas com os mesmos” (p.190).

Visualização espacial é “a construção e a manipulação de representações mentais de objetos bi e tridimensionais e a percepção de um objeto a partir de diferentes perspectivas [...]” (NCTM, 2008, p.44).

Como se observa, a habilidade de visualização espacial é definida de forma distinta por diferentes autores. Todavia, as definições apresentadas acordam que a visualização espacial centra-se na manipulação mental de imagens visuais.

Os estudos a seguir exploram a relação entre a capacidade de visualização espacial e algumas áreas da matemática, em especial a geometria.

Fennema e Tartre (1985), por exemplo, investigaram de que maneira 33 meninos e 36 meninas do Ensino Fundamental – com divergências entre os resultados de testes espaciais e verbais – empregavam as suas capacidades de visualização espacial na resolução de problemas matemáticos. Cada aluno foi convidado a ler um problema, fazer um desenho para ajudar a resolvê-lo e explicar como a imagem foi usada na solução. Verificou-se que, apesar das diferenças na habilidade de visualização espacial, os alunos não diferiram na capacidade de encontrar a solução correta do problema. No entanto, os

alunos com a visualização espacial mais desenvolvida utilizaram mais vezes suas habilidades espaciais na resolução dos problemas.

Hershkowitz (1989) mostra que o papel da visualização espacial, dentro do processo de formação dos conceitos geométricos, é extremamente complexo. Por um lado, não se pode formar a imagem de um conceito e de seus exemplos sem visualizar seus elementos13. Mas, por outro lado, os elementos visuais podem limitar o desenvolvimento do conceito desejado.

Battista (1990), para investigar o papel do pensamento espacial na aprendizagem, na solução de problemas e nas diferenças de gênero no ensino da geometria, examinou o pensamento espacial e o pensamento lógico verbal de 145 alunos do Ensino Médio. Foram aplicados testes de visualização espacial, raciocínio lógico, conhecimento de geometria e estratégias de solução de problemas geométricos. Os resultados indicaram que os garotos e as garotas diferem na habilidade de visualização espacial e no desempenho da geometria; essa diferença, porém, não se verificou na capacidade de raciocinar logicamente e nem no uso de estratégias de solução de problemas geométricos. Apesar dos resultados retratarem diferenças entre os gêneros (garotos e garotas) na habilidade de visualização espacial, o autor a considera um fator muito importante na aprendizagem da geometria.

Gordo (1993) pretendeu estudar a relação entre o desenvolvimento da visualização espacial e a construção de conceitos matemáticos. Aplicou com crianças do 3° ano de escolaridade um conjunto de atividades que pudessem desenvolver a visualização espacial. Os resultados obtidos mostraram que: é possível desenvolver as capacidades de visualização espacial nas crianças por meio de um conjunto de atividades que favoreçam o seu desenvolvimento; o conjunto de atividades teve efeitos de transferência nos conhecimentos de matemática; a aquisição de alguns conceitos, nomeadamente os relacionados com a geometria, foi facilitada pelo tipo de atividades que as crianças tiveram oportunidade de executar.

Os trabalhos considerados até agora referem-se à capacidade de visualização espacial. É importante, contudo, também referir alguns estudos que abordam a relação entre outras capacidades espaciais e a matemática.

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O termo imagem do conceito é o mesmo que imagem conceitual, ou seja, o conceito como está construído na mente do indivíduo.

Tartre (1990), por exemplo, explorou a relação entre a habilidade de orientação espacial e a resolução de problemas matemáticos. Conduziu um teste de orientação espacial (Gestalt Completion Test) a 57 estudantes com idades entre 14 e 15 anos (27 com alta orientação espacial e 30 com baixa). O teste consistia em resolver 10 problemas matemáticos com conteúdo geométrico (7) e com conteúdo não geométrico (3). Todos os problemas admitiam mais de uma forma para encontrar a solução. O teste indicou um comportamento específico na resolução dos problemas geométricos que parecia ser consequência da habilidade de orientação espacial. Essa também parecia estar envolvida nos problemas não geométricos, tanto na compreensão do novo problema como na possibilidade de relacioná-lo com problemas feitos anteriormente.

Gaulin14 (1985 apud GORDO, 1993, p.36) realizou um estudo com professores do Ensino Fundamental. O objetivo desse estudo, sob a forma de um curso, era desenvolver algumas habilidades espaciais relacionadas com a capacidade de interpretar informação figurativa. Para isso, deu ênfase a materiais que facilitassem tanto o desenvolvimento da visualização espacial como da intuição geométrica, explorando vários tipos de representações gráficas (bidimensionais) de sólidos policúbicos. O autor também sugere que o conhecimento e a experiência com diferentes tipos de representações de formas tridimensionais favorecem o desenvolvimento da capacidade de interpretar informação figurativa e, eventualmente, alguns aspectos da capacidade de processamento visual.