A metodologia dos Designs Experiments

A metodologia dos Designs Experiments surgiu por volta do ano de 1970, nos Estados Unidos da América. Não havia, até então, modelos com raízes na Educação Matemática que possibilitassem considerar especificamente o progresso de um estudante diante de uma comunicação matemática interativa. Até este momento da história, os modelos utilizados para a análise da matemática dos estudantes, aplicados para se entender desenvolvimentos matemáticos eram de outras áreas, como da epistemologia, da psicologia e da filosofia. Esta situação, aliada ao fato de haver uma lacuna entre a prática da pesquisa e a prática de ensino, é considerada como elemento motivador da criação da metodologia.

De início, a metodologia experimental utilizada antes dos experimentos, selecionava uma amostra de sujeitos submetendo-os a diferentes tratamentos. Comparando-se os efeitos de um tratamento com os efeitos de outros tratamentos, buscava-se determinar diferenças entre eles. Havia o cuidado entre os pesquisadores em formular fatores que pudessem ser sistematicamente variados, de modo que houvesse uma variação correspondente em outras variáveis. Omitia-se, assim, a análise conceitual, considerando os sujeitos como recipientes de tratamentos e não como foco da análise. Não participavam da construção dos tratamentos e existiam como indivíduos a serem tratados. Assim, ao contrário da

proposta do Design Experiment, o interesse principal do pesquisador não eram os significados construídos pelos estudantes.

Como estamos interessados em investigar como um experimento de ensino, elaborado com a intenção de explorar os diversos registros de representação, pode favorecer o sujeito a se apropriar do conteúdo distribuição Binomial, adotamos o

Design Experiment como metodologia de nosso estudo, o qual tem caráter

qualitativo.

Na figura 12 representamos as idéias dessa metodologia por meio de um diagrama.

Figura 12 - Design Experiment: um método científico de investigação Fonte: Acervo pessoal

Ecologia de Aprendizagem

Aluno Professor-pesquisador Experimento

 pré-requisitos  participação  mudança de pensamento  produção  diretamente ligados às teorias desenvolvidas

 conjectura inicial (aspecto prospectivo)

 intervenções  ajustes

 testa a conjectura inicial e julga o eventual descarte e a possibilidade de haver novas conjecturas (aspecto reflexivo)

 novos testes  novas formas de aprendizagem  cíclico  características locais

 reflexão sobre todo o processo

 ambiente onde o design é desenvolvido (sala de aula; tecnológico; outros)  materiais utilizados (papel; computador; urna; outros)

Segundo Cobb et al. (2003), Design Experiment envolve ciclos para permitir certas formas de aprendizagem e ao mesmo tempo fazer um estudo desse processo, permitindo ao pesquisador traçar um perfil específico de aprendizagem do sujeito. A cada ciclo, os participantes - professores, estudantes e pesquisadores - têm a condição de refletir sobre suas ações e produções e, dentro desta metodologia, o papel do pesquisador é realizar os ajustes julgados necessários para alcançar os resultados esperados.

Nesta metodologia as atividades não são fixas, mas sim moldadas em função das ações e produções dos sujeitos e suas interações com o meio. Cada vez que as atividades são reajustadas e remodeladas, os dados coletados para se chegar a uma nova atividade são também analisados pelo pesquisador e todo o processo é levado em consideração nas análises.

Analisando processos de aprendizagem de domínios específicos, não representa apenas uma sequência de atividades preparadas e direcionadas à aprendizagem de um determinado domínio. Por isso é considerada uma ecologia de

aprendizagem, pois descreve erros cometidos pelos alunos, problemas ocorridos

antes, durante e depois das interações, intervenções feitas pelos pesquisadores, por professores participantes e por pessoas alheias a pesquisa e fatores e influências do ambiente em que todo esse processo ocorre. Segundo Cobb et al. (2003), a expressão “ecologia de aprendizagem” é dada por envolver vários elementos de diferentes tipos e níveis, por meio da concepção de seus elementos, e por antecipar-se ao funcionamento conjunto destes elementos apoiando assim a aprendizagem.

Design Experiments, portanto, constituem um meio de abordagem da complexidade

existente nos contextos educativos.

Esta metodologia visa gerar inovações no ensino e considerar o processo de aprendizagem de uma forma mais ampla de modo a alcançar não só o que normalmente é considerado como conhecimento como também que haja evolução da aprendizagem, refletida por práticas sociais relevantes e até mesmo construção da própria identidade por parte do indivíduo. Tem caráter flexível, cíclico e adaptável às produções dos sujeitos.

Na elaboração do Design Experiment todos os elementos constituintes devem ser observados, tais como: questões a serem propostas aos estudantes, o provável discurso a ser desenvolvido, as regras de participação a serem estabelecidas, os

instrumentos, as ferramentas e os materiais que serão utilizados, bem como os significados das relações entre estes elementos. “Uma teoria proveniente do Design

Experiment deve explicar como ele funciona e oferecer sugestões de como pode ser adaptado a novas circunstâncias, além das possibilidades de gerar e testar novas hipóteses. Desta forma, este tipo de metodologia é, ao mesmo tempo, pragmático e teórico” (KARRER, 2006, p. 197).

Para interpretar as formas de aprendizagem que surgem durante a execução de um Design Experiments, o pesquisador, que pode também assumir papel do professor, deve contribuir para a criação de uma teoria universal. Porém para o experimento, as explicações são de natureza “local”, ou seja, os dados são analisados dentro de um contexto onde são levadas em conta todas as variáveis envolvidas na pesquisa: o perfil de cada participante, o conteúdo matemático envolvido, as demandas das atividades, o espaço físico onde é aplicada a pesquisa, a cultura dos envolvidos, dentre outros aspectos.

Dando ênfase na análise do pesquisador quanto aos aspectos do pensamento matemático dos estudantes e das possíveis modificações desses pensamentos, o Design Experiment é considerado como método científico de investigação. Assim, cabe ao pesquisador criar situações e modos de interação, num encorajamento à mudança dos pensamentos usuais dos estudantes. O professor-pesquisador deve preocupar-se, na elaboração desta metodologia, com o que poderá dizer sobre as possibilidades apresentadas aos estudantes, assim como sobre a sustentação e a modificação de seus esquemas matemáticos já existentes.