fóruns no AVA, como foi a experiência com a aplicação do software selecionado, receberam ajuda dos colegas e puderam apresentar as contribuições da inserção dessa tecnologia no processo de ensino aprendizagem de Matemática e as principais dificuldades encontradas. Este foi um momento de reflexão individual, conforme previsto por Costa (2012).
Todos os momentos foram propícios para coleta de dados, em questionários no início, nos momentos presenciais, com observação ou gravação, bem como nos momentos no AVA, onde ficaram os registros das atividades e dos fóruns, por meio de discussão, socialização ou de dúvidas.
3.1 ESPAÇOS E SUJEITOS DA PESQUISA
A pesquisa foi realizada em espaço virtual e físico. O questionário versando sobre as tecnologias digitais, em especial os softwares educacionais, foi enviado via Google forms, cujo destino eram as escolas estaduais, municipais, privadas e filantrópicas e os institutos federais. Foi também realizada pesquisa em repositórios digitais que continham softwares educacionais para o ensino da Matemática. Outro espaço de pesquisa foi no Ifes Centro Serrano, durante os dois encontros presenciais do curso de formação continuada sobre softwares educacionais para o ensino da Matemática.
Utilizamos a sala do Moodle no AVA, onde ficaram os registros das atividades e da participação dos cursistas durante o curso de formação.
Os sujeitos da pesquisa foram professores de Matemática que atuam no ensino médio nas escolas e institutos federais do estado do Espírito Santo, durante o período da pesquisa.
3.2 COLETA E ANÁLISE DE DADOS
Como já mencionado, a pesquisa teve diferentes momentos de coleta de dados e para cada um dos quais foi lançado mão de um instrumento especifico. Um dos primeiros
momentos foi a coleta de dados por meio da aplicação de um questionário fechado via Google Forms. De acordo com Gil (2008, p. 121),
Pode-se definir questionário como a técnica de investigação composta por um conjunto de questões que são submetidas a pessoas com o propósito de obter informações sobre conhecimentos, crenças, sentimentos, valores, interesses, expectativas, aspirações, temores, comportamento presente ou passado etc (GIL, 2008, p. 121).
Ressaltamos que “as respostas a essas questões é que irão proporcionar os dados requeridos para descrever as características da população pesquisada” (GIL, 2008, p.
121). Nesse sentido, buscamos caracterizar o processo de inserção dos softwares nas práticas pedagógicas dos professores de Matemática do ensino médio do Estado do Espírito Santo, bem como do grupo de cursistas e principalmente verificar as percepções dos professores cursistas com relação ao uso das tecnologias digitais em sala de aula, em especial dos softwares educacionais. O questionário foi estruturado de acordo com as seguintes seções: 1ª – conhecer o perfil e atuação profissional, identificação, formação acadêmica, formação na área de tecnologias digitais; 2ª - conhecer as infraestruturas de tecnologias digitais presentes nas escolas, características do laboratório de informática e infraestrutura de internet e wireless; 3ª – Conhecer práticas pedagógicas e o processo de inserção dos softwares educacionais no ensino da Matemática.
Durante os momentos da formação que foram presenciais, a coleta ocorreu por meio de observação e registros em escrita ou em áudio e vídeo. “O registro da observação é feito no momento em que esta ocorre e pode assumir diferentes formas. A mais frequente consiste na tomada de notas por escrito ou na gravação de sons ou imagens” (GIL, 2008, p. 105). Por meio dessas observações e registros buscamos notar as percepções e reflexões dos professores de Matemática do ensino médio, participantes da formação, bem como atuar junto aos diálogos e discussões desenvolvidas, incentivando os professores a expor suas opiniões sobre a formação e sobre o processo de inserção dos softwares educacionais para ensino da Matemática em suas práticas pedagógicas.
Nesse contexto, a observação se assume como participante. Para Gil (2008, p. 103) esse modelo de observação “[...] consiste na participação real do conhecimento na vida da comunidade, do grupo ou de uma situação determinada. Neste caso, o observador assume, pelo menos até certo ponto, o papel de um membro do grupo”.
De certa maneira estivemos presentes em todos os momentos formativos, pois na perspectiva da proposta, realizamos a mediação pedagógica, presencial ou a distância, nos fóruns de discussão, nas atividades e esclarecendo dúvidas.
Para iniciar a busca em repositórios digitais, recorremos ao trabalho de pesquisa de Silva (2017), que através de uma revisão sistemática levantou diversos repositórios digitais que utilizou em sua pesquisa sobre tecnologias digitais para o ensino da geografia. Os repositórios já levantados possuíam também um vasto material para o ensino da Matemática. No entanto, para uma maior abrangência, foi também realizada busca eletrônica no site www.google.com.br para verificar outros repositórios que por ventura não tenham sido explorados pelo trabalho mencionado. Para essa busca foram definidas palavras-chaves visando a direcionar a busca. Os softwares encontrados passaram pelo mesmo tratamento e classificação do material coletado nos repositórios já levantados por Silva (2017). Para fazer a categorização dos softwares foi elaborada uma planilha no Microsoft Excel, utilizando por base o referencial teórico da pesquisa, o capítulo dedicado à Matemática do Currículo Básico das Escolas Estaduais do Espirito Santo e o modelo elaborado por Nunes (2012).
Na planilha foi designado um campo com o nome do software, a descrição deste software de acordo com informações do repositório, a classificação do software quanto ao tipo, abordagem pedagógica, sugestão de uso por série do ensino médio, conteúdo matemático para qual pode auxiliar, base de dados onde se encontra, o link para acesso, observações sobre o software e o seu grau de contribuição como ferramenta auxiliar no ensino da Matemática, variando de 1 a 3. Conforme vemos na Figura 2.
Figura 2 – Apresentação parcial da planilha utilizada para categorizar os softwares educacionais
Fonte: Elaborado pelo autor (2019)
Todos os softwares analisados foram instalados e testados para verificar suas principais funcionalidades, se auxiliavam a aprendizagem da Matemática, se eram fáceis e práticos de usar, se possibilitavam pôr o aluno em postura ativa, foi verificado também se executavam sem erros ou travamentos, se a interface é agradável e por fim, a satisfação ao utilizá-lo. Fiel a esse quadro, foi mensurado seu grau de contribuição e relevância para o ensino dos conteúdos da disciplina de Matemática do ensino médio, numa escala de 1 a 3, utilizando-se os submúltiplos 1,5 e 2,5. Aqueles que foram classificados com grau de contribuição 1, foram considerados não relevantes para o processo de aprendizagem da Matemática. As classificações 1,5 e 2 consideraram relevantes os softwares com algum potencial para auxiliar o ensino da Matemática, a depender da sua abordagem, sendo aqueles com grau 2, os mais potenciais, na visão do pesquisador. Já os que receberam avaliação nas escalas 2,5 e 3 são os que foram considerados com potencial relevante para auxiliar a aprendizagem da Matemática. Sendo assim, os da escala 3 são considerados, com maior potencial. Ressaltamos que esse grau de contribuição pode alterar conforme o uso e objetivos propostos pelo professor e também das bases epistemológicas e psico-cognitivas do aprendiz. A análise foi feita levando em consideração características e potencias dos softwares, mas que podem não ser explorados, dependendo da utilização da mídia.
Para a inclusão ou exclusão dos softwares, observamos principalmente a disponibilidade de links ativos e a versão compatível com sistemas operacionais atuais. A classificação dos softwares quanto ao tipo foi baseada em Cristóvão e Nobre (2013), sendo estes categorizados como programação, apresentação, jogo, micromundo, consulta, simulação, pergunta/resposta, comunicação, cooperação, construção e tutor inteligente. Conforme os autores defendem, um mesmo software pode ser enquadrado em mais de uma dessas categorias, conforme suas características, objetivos e uso pelo professor.
Os softwares foram classificados quanto à vertente pedagógica que lhes era característica. Essa classificação foi feita enquadrando-se a mídia, como sendo instrucionista, construtivista ou construcionista, numa adaptação às ideias de Valente (1999).
Os conteúdos matemáticos elencados foram selecionados a partir do Currículo Básico das Escolas do Estado do Espírito Santo, do segmento do ensino médio. Assim sendo, os conteúdos foram divididos em quatro eixos, a saber, números e operações;
geometria, grandezas e medidas; estatística e probabilidade, álgebra e funções.
Ressaltamos que um mesmo software, de acordo com suas características, foi classificado com possibilidade de abordagem para os seguintes assuntos: análise combinatória, chances e possibilidades, potenciação e radiciação, logaritmos, operações básicas e frações, matemática financeira e porcentagem, notação científica, sistema de equações do 1º grau, matrizes e determinantes, proporcionalidade, sequências e progressões, grafos, conjuntos, figuras geométricas espaciais, construções geométricas, ângulos, figuras geométricas planas, perímetro, área ou volume, geometria analítica, eixos cartesianos, geometria dos fractais, unidades de medida e conversões, congruência, semelhança e homotetia, trigonometria, tabelas ou gráficos, probabilidade, medidas de tendência central, medidas de dispersão, equações, funções, sistemas de equações, números complexos e inequações.
Portanto com relação aos conteúdos matemáticos propostos para serem abordados em cada um dos softwares selecionados, trata-se de possibilidades para o qual estes softwares educacionais podem ser usados e, também, quanto à modalidade e série, às quais melhor se adequam, não necessariamente se esgotando todas as suas possibilidades, tampouco, sendo esta a única análise possível.
Como já mencionado, a inclusão ou a exclusão de softwares seguiu critérios pré- definidos, como abordagem pedagógica (instrucionista, construtivista ou construcionista), conforme Quadro 3, também quanto ao conteúdo matemático para qual pode ser adotado com contribuição significativa para o processo de ensino e seu grau de relevância para o ensino da Matemática. Softwares repetidos ou com funções e conteúdo/série abordados identicamente serão excluídos da análise. Os softwares serão classificados numa adaptação baseada em Valente (1999) e Cristovão e Nobre (2013), conforme Quadro 4.
Quadro 3 – Classificação quanto à abordagem pedagógica do uso do software educativo
Abordagem
pedagógica Característica do uso da tecnologia
Instrucionista
Quando o computador transmite informação para o aluno, o computador assume o papel de máquina de ensinar e a abordagem pedagógica é a instrução auxiliada por ele. Essa abordagem tem suas raízes nos métodos tradicionais de ensino, porém, em vez da folha de instrução ou do livro de instrução, é usado o computador. Em geral, privilegiam a apresentação das informações para o aluno ou uma interação do tipo instrução, onde o aluno responde às questões propostas, tendo ou não sua resposta qualificada. Os softwares que implementam essa abordagem são os tutoriais e os de exercício-e-prática.
Construtivista
São as que dão abertura para o aluno experimentar, simular, brincar, construir a partir de um ambiente compatível com tais ações em um contexto preparado para tal. O aluno usa o computador para construir o seu conhecimento, o computador passa a ser uma máquina para ser ensinada, propiciando condições para o aluno descrever a resolução de problemas, usando linguagens de programação, refletir sobre os resultados obtidos e depurar suas ideias por intermédio da busca de novos conteúdos e novas estratégias. Nesse caso, os softwares utilizados podem ser os softwares abertos de uso geral, como as linguagens de programação, sistemas de autoria de multimídia, ou aplicativos como processadores de texto, software para criação e manutenção de banco de dados. Em todos esses casos, o aluno usa o computador para resolver problemas ou realizar tarefas como desenhar, escrever, calcular etc. A construção do conhecimento advém do fato do aluno buscar novos conteúdos e estratégias para incrementar o nível de conhecimento que já dispõe sobre o assunto que está sendo tratado via computador.
Construcionista
Objetiva a construção de conhecimento baseada na realização concreta de uma ação que produz um produto palpável (um artigo, um projeto, um objeto) de interesse pessoal de quem produz. É contextualizada, no sentido de o produto ser vinculado à realidade da pessoa ou do local onde vai ser produzido e utilizado. O objetivo é encorajar o estudante a tomar a iniciativa. O aprendizado não se baseia em mera aquisição de conhecimento, mas na construção deste, na qual componentes como planejamento, descrição, execução e reflexão são parte do ciclo interativo do aprender. Trata-se do “aprender fazendo e refletindo”
é exemplificado em ambientes de modelagem e simulação, micromundos, ambientes de programação em que colaboram, de forma integrada, o computador e outros materiais didáticos para a ocorrência de situações significativas de aprendizagem. Os materiais disponíveis no ambiente de sala de aula estão a serviço das relações que, continuamente, se estabelecem e se transformam entre os protagonistas do processo de ensino e aprendizagem que tematizam a respeito de um objeto de estudo.
Fonte: VALENTE (1999), adaptado pelo autor
Quadro 4 – Classificação dos softwares educacionais
(continua) Classificação Características gerais
Apresentação
Apenas exibem informações. A sequência de exibição é previamente estabelecida ou então escolhida pelo apresentador. A interação do aprendiz com o software limita-se à navegação do conteúdo. Exemplos:
Programas de apresentação de slides no momento em que são usados na apresentação, editores de texto e navegadores, também, quando usados para apresentar algum conteúdo, um podcast contendo uma entrevista.
Programação
O aluno assume um papel ativo, age, explora, brinca, faz arte, realiza experimentos, antecipa, controla ações, realiza trocas, descobre e constrói conhecimento desenvolvendo competências. Permite construir programas representados por comandos escritos, ou na forma visual, que podem ser modificados, testados, debugados pelo aprendiz quantas vezes forem necessárias. São três momentos: a síntese do que o aluno sabe pela escrita do programa; a descoberta do erro, por sua percepção e a depuração do erro, com a sua superação. Exemplo: um programa para produzir uma animação interativa que envolve o usuário para conhecer sobre o mosquito da dengue.
Tutor inteligente
Softwares empregados em técnicas de inteligência artificial para representar o conhecimento e conduzir a interação com o estudante, têm como objetivo aumentar a capacidade do aluno em resolver problemas e reconhecer e identificar seus passos, para oferecer uma educação de acordo com o estilo detectado desse aluno. Geralmente são softwares muito caros e elitistas. Consegue identificar os passos do aprendiz construindo um modelo. A partir do perfil sondado, o software passa a agir de forma personalizada para aquele usuário. Exemplo: Ambiente da web que, a partir do histórico de respostas do aprendiz, ao longo dos seus acessos, apresenta novos desafios de acordo com o nível calculado a partir das interações e respostas realizadas.
Simulação
Softwares que imitam o mundo real ou imaginário, têm aspecto colaborativo, requerem que o aprendiz se envolva no fenômeno, com o qual ele elabora uma série de hipóteses e ideias que serão validadas por intermédio do processo de simulação do fenômeno no computador.
Permite a criação de um ambiente nos qual os alunos podem, brincando, explorar princípios bastante sofisticados. Exemplo: um programa para mistura de cores para assim favorecer o descobrimento das relações entre elas.
Jogo
Em geral, os jogos tentam desafiar e motivar o aprendiz, envolvendo-o em uma competição com a máquina ou com colegas. O estudante está livre para aprender através de um ambiente exploratório. Geralmente é encontrado em conjunto com simulações, ambientes exploratórios e em software de pergunta/resposta. O jogo possui desafios a serem vencidos pelo aluno. Diferente dos outros softwares, ele disponibiliza aspectos lúdicos que fazem o aluno envolver-se de tal forma a aumentar muito a sua motivação. Exemplo: um tutorial com perguntas e respostas com contagem de pontos para determinar uma classificação dos participantes.
(conclusão)
Micromundo
Permite ao aprendiz construir a partir de um pequeno conjunto de primitivas, uma representação mais completa do domínio. Deve ser usado de forma compatível com o estágio cognitivo do aluno. Exemplo:
um programa voltado para crianças, para construção de uma ferrovia com diversos tipos de trilhos e sinais, onde possa simular vários trens fazendo o percurso construído.
Construção
Permite a construção de algo pela exploração autodirigida, ou mesmo sugerida pelo mediador, quer seja o professor ou o próprio software educativo. Não é uma simulação, pois o resultado da ação é facilmente antecipado pelo aluno, e o resultado desejado daquela ação é exatamente o obtido. Também não é programação, pois o aluno não possui um histórico das operações já realizadas, mas explora o ambiente livremente a fim de atingir um determinado objetivo. Exemplos:
programas para construção de histórias em quadrinhos; programa para construir um objeto tridimensional a partir de blocos primitivos;
ferramentas de produtividade, como o editor de textos e a planilha eletrônica; softwares de autoria.
Cooperação Ambientes que permitem a construção cooperativa seja de um texto, uma pesquisa, um objeto etc. Exemplo: A construção cooperativa de uma apresentação digital via Google drive.
Comunicação
Ambientes que permitem e facilitam a interação entre seres humanos ou entre humanos e robôs. Há uma variedade grande de formas de interação, entre as síncronas e as assíncronas e, também, a forma como o registro das comunicações é realizada. Exemplos: e-mail, chats, fóruns, videoconferências, redes sociais etc.
Consulta
Permite a consulta das informações por meio de buscas diretas por palavras chave etc. O aprendiz interage, diretamente, com o software mantendo o controle do que é apresentado. Exemplos: enciclopédias eletrônicas disponibilizadas em mídia local ou em servidores, navegadores.
Pergunta/resposta Interagem com o usuário por meio de perguntas e respostas. Exemplo:
Tutoriais contendo perguntas para avaliar o conhecimento de um aluno a respeito de um tema, a partir das suas respostas objetivas.
Fonte: CRISTOVÃO; NOBRE (2013), adaptado pelo autor