Manifestações do pensamento matemático de estudantes em resoluções de avaliações de cálculo diferencial e integral segundo o modelo teórico de ações mentais matemáticas
Palavras-chave:
Ações Mentais Matemáticas, Cálculo Diferencial e Integral, Educação Matemática, Neurociências Cognitivas, Pensamento MatemáticoResumo
Neste estudo, teve-se como objetivo examinar as ações mentais matemáticas mobilizadas por estudantes em resoluções de duas questões de avaliações de Cálculo Diferencial e Integral. A pesquisa, de natureza qualitativa, exploratória e descritiva, foi realizada com discentes dos cursos de Física Médica e Engenharia Física de uma universidade pública. A análise fundamentou-se no Modelo Teórico de Ações Mentais Matemáticas, que articula pressupostos do Pensamento Matemático Avançado e das Neurociências Cognitivas. Os pesquisadores mapearam as possíveis ações mentais, que foram posteriormente identificadas nas resoluções dos estudantes. Como resultado, as resoluções foram classificadas em quatro categorias: Mobilização articulada e integrada; Mobilização diversa, porém, desarticulada; Mobilização restrita e pouco efetiva; e Ausência ou não evidência de mobilizações. Conclui-se que a quantidade e, principalmente, a qualidade da articulação entre as ações mentais estão diretamente relacionadas ao aprofundamento da compreensão dos conceitos de Cálculo.
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Referências
Alvarenga, K. B. (2021). Maneiras de avançar o pensamento matemático na educação básica com respaldo das neurociências. In E. C. de Faria, M. A. Gonçalves Júnior, & M. G. Moraes (Orgs.), A educação matemática na escola: Pesquisas e práticas goianas (pp. 44–57). Cegraf UFG. https://publica.ciar.ufg.br/ebooks/ebook_a_educacao_matematica_na_escola/05.html
Alvarenga, K. B. (2023). Avançando o pensamento matemático com base nos resultados das neurociências cognitivas. In P. Scott, Y. Morales, & A. Ruíz (Orgs.), Investigación: 10. Educación Matemática en las Américas 2023 (pp. 55–61). Ciaem. https://ciaem-iacme.org/wp-content/uploads/2023/12/2023-Volumen10-Tema-9.pdf
Alvarenga, K. B., & Domingos, A. (2020). Ressignificação do pensamento matemático avançado [Relatório de pós-doutorado não publicado]. Universidade Nova de Lisboa.
Alvarenga, K. B., & Domingos, A. (2021). Conexões entre neuroeducação e formação de professores. Revista Internacional de Formação de Professores, 6, 1–24. https://periodicoscientificos.itp.ifsp.edu.br/index.php/rifp/article/view/554/
Alvarenga, K. B., & Ferreira, C. (2017). Pensamento matemático elementar versus pensamento matemático avançado: Uma análise de esboços gráficos de funções em cálculo diferencial e integral. In Livro de atas do VIII Congresso Iberoamericano de Educação Matemática (pp. 575–583). https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/204801
Alvarenga, K. B., Rocha, C. N., Carvalho, P. P. T., Soares, M. J. R., & Lima, J. A. (2022). Investigação acerca das possíveis ações mentais desenvolvidas por estudantes do 1º ano do ensino médio no retorno às aulas presenciais. Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, 18, 176–187. https://doi.org/10.18542/amazrecm.v18i41.13501
Anderson, W. L., & David, R. K. (Eds.). (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: A revision of Bloom’s taxonomy of educational objectives. Addison Wesley Longman, Inc.
Barbosa, M. A. (2004). O insucesso no ensino e aprendizagem na disciplina de cálculo diferencial e integral [Dissertação de mestrado, Pontifícia Universidade Católica do Paraná]. https://archivum.grupomarista.org.br/pergamumweb/vinculos/tede/marcosedu.pdf
Bressan, P. M., Azambuja, C., Gonçalves, N., & Muller, M. J. (2009). Cálculo diferencial e integral I: Investigação sobre dificuldades dos alunos. In Anais do décimo Salão de Iniciação Científica da PUCRS (pp. 1172–1175).
Burón, J. (1996). Enseñar a aprender: Introducción a la metacognición. Ediciones Mensajero.
Cordeiro, F. de N. C. dos S., Cordeiro, H. P., Pinto, L. O. A. D., Sefer, C. C. I., Santos-Lobato, E. V., Mendonça, L. T. de, & Sá, A. M. M. (2023). Estudos descritivos exploratórios qualitativos: Um estudo bibliométrico. Brazilian Journal of Health Review, 6(3), 11670–11681. https://doi.org/10.34119/bjhrv6n3-259
Costa, C. (2002). Processos mentais associados ao pensamento matemático avançado: Visualização. In J. P. Ponte, C. Costa, A. I. Rosendo, E. Maia, N. Figueiredo, & A. F. Dionísio (Orgs.), Atividades de investigação na aprendizagem da matemática e na formação de professores (pp. 257–273). Secção de Educação e Matemática da Sociedade Portuguesa de Ciências de Educação.
Cuoco, A., Goldenberg, E. P., & Mark, J. (1996). Habits of mind: An organising principle for mathematics curricula. The Journal of Mathematical Behavior, 15, 375–402.
Dreyfus, T. (1991). Advanced mathematical thinking processes. In D. Tall (Ed.), Advanced mathematical thinking (pp. 25–41). Kluwer Academic Publishers.
Dubinsky, E. (1991). Reflective abstraction in advanced mathematical thinking. In D. Tall (Ed.), Advanced mathematical thinking (pp. 95–126). Kluwer Academic Publishers.
Dubinsky, E., & McDonald, M. A. (2001). APOS: A constructivist theory of learning in undergraduate mathematics education research. In D. Holton (Ed.), The teaching and learning of mathematics at university level: An ICMI study (pp. 275–282). Kluwer Academic Publishers.
Godoy, L. F. S. de, & Faria, W. C. (2012). O cálculo diferencial e integral e suas aplicações no ensino da engenharia: Uma análise de currículo. Anais do Congresso de Iniciação Científica do INATEL. Instituto Nacional de Telecomunicações.
Gomes, A. R., & Colombo Júnior, P. D. (2018). Diálogos necessários: Neurociência, emoções e a formação inicial de professores. Revista Iberoamericana de Educación, 78(1).
Gonçalves, J. A., & Silva, K. A. P. da. (2023). Processos do pensamento matemático avançado mobilizados em tarefas investigativas para a educação financeira. Revista Eletrônica de Educação Matemática, 18, 1–22. https://doi.org/10.5007/1981-1322.2023.e94576
Grabner, R. H., Obersteiner, A., Smedt, B., Vogel, S., von Aster, M., Leikin, R., & Nuerk, H. (2017). Mathematics education and neuroscience. In G. Kaiser (Ed.), Proceedings of the 13th International Congress on Mathematical Education. ICME.
Haase, V. G., & Ferreira, F. O. (2009). Neurociência e educação. In M. R. Carvalho & R. M. Almeida (Orgs.), Cérebro e aprendizagem: Um diálogo entre a neurociência e a educação (pp. 25–45). WAK Editora.
Grabner, R. H., Stichel, B., & Feller, K. (2017). Reading and writing: A neuroscientific perspective on a complex, culturally defined, and late acquired skill. In K. Cain, D. Compton, & R. Parrila (Eds.), Theories of reading development (pp. 43–66). John Benjamins.
Harel, G., & Sowder, L. (2005). Advanced mathematical-thinking at any age: Its nature and its development. Mathematical Thinking and Learning, 7(1), 27–50. https://doi.org/10.1207/s15327833mtl0701_3
Inarejos Filho, O. (2023). Possíveis contribuições do pensamento matemático avançado para o ensino de matemática na educação básica [Tese de doutorado, Universidade Estadual de Londrina].
Leikin, M., Waisman, I., Shaul, S., & Leikin, R. (2014). Brain activity associated with translation from a visual to a symbolic representation in algebra and geometry. Journal of Integrative Neuroscience, 13(1).
Leikin, R., Zazkis, D., & Zazkis, R. (2018). What is in a task: Mathematical affordances for developing professional knowledge of pre-service teachers. ZDM, 50(4), 575–586.
Liu, P. H., & Niess, M. L. (2006). An exploratory study of college students' views of mathematical thinking in a historical approach calculus course. Mathematical Thinking and Learning, 8(4), 373–406.
Lucini, F. A., Ferrano, G. D., Sigman, M., & Makse, H. A. (2019). How the brain transitions from conscious to subliminal perception. Neuroscience, 441, 280–290. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2019.03.047
Macêdo, L. (2010). Dificuldades de aprendizagem na disciplina de cálculo diferencial e integral: Estudo de caso com alunos do curso de licenciatura em química. Anais do Quinto CONNEPI. CONNEPI.
Mason, J., & Johnston-Wilder, S. (2004). Designing and using mathematical tasks. Tarquin Press.
Mason, J., Burton, L., & Stacey, K. (2010). Thinking mathematically. Pearson Education Limited.
Nanpo, D. S. O., Caetano, R. S., & Bezerra, R. C. (2022). Fatores fundamentados pela neurociência cognitiva no ensino e aprendizagem da matemática: Uma revisão sistemática da literatura. Brazilian Journal of Development, 8(8), 55785–55796.
Nascimento, J. S. L. do. (2025). Matemática e neurociência: Estruturas didáticas para facilitar a construção do pensamento matemático em alunos com discalculia [Trabalho de conclusão de curso em Matemática, Universidade Federal da Paraíba].
Nasser, L. (2009). Uma pesquisa sobre o desempenho de alunos de cálculo no traçado de gráficos. In M. C. R. Frota & L. Nasser (Orgs.), Educação matemática no ensino superior: Pesquisas e debates (pp. 43–58). SBEM.
Nasser, L., Sousa, G. A., & Torraca, M. (2022). Transição do ensino médio para o superior: Implicações das pesquisas desenvolvidas por um grupo colaborativo. Boletim GEPEM, 78, 83–101. https://doi.org/10.4322/gepem.2022.012
Nomura, J. I., & Bianchini, B. L. (2012). Contribuições da neurociência cognitiva no pensamento matemático avançado e na educação matemática. In Anais do Quinto Seminário Internacional de Pesquisa em Educação Matemática (pp. 1–18).
Peixoto, E. G., & Alvarenga, K. B. (2024). Ações mentais matemáticas identificadas em resoluções de avaliações de cálculo diferencial e integral. In Anais do Seminário Internacional de Pesquisa em Educação Matemática. https://www.sbembrasil.org.br/eventos/index.php/sipem/article/view/187
Pereira, B. M., & Tonelli, E. (2024). Neurociência cognitiva e educação matemática: Uma revisão sistemática da literatura. Revista Tecnologia & Cultura, 56–63.
Pizyblski, L. M., Santos Júnior, G., & Pinheiro, N. A. M. (2009). Relações entre o ensino da matemática e a neurociência. In Anais do Primeiro Simpósio Nacional de Ensino de Ciência e Tecnologia.
Rasmussen, C., Marrongelle, K., & Borba, M. (2014). Research on calculus: What do we know and where do we need to go? ZDM Mathematics Education, 46, 507–515. https://doi.org/10.1007/s11858-014-0615-x
Reis, F. da S., Lopes, A. P. C., & Malaspina, É. R. (2024). O pensamento matemático avançado no ensino de equações diferenciais ordinárias e de geometria analítica e cálculo vetorial. In Anais do Seminário Internacional de Pesquisa em Educação Matemática (pp. 1–13). Sociedade Brasileira de Educação Matemática.
Rosa, C. M., Alvarenga, K. B., & Santos, F. F. T. (2019). Desempenho acadêmico em cálculo diferencial e integral: Um estudo de caso. Revista Internacional de Educação Superior, 5. https://doi.org/10.20396/riesup.v5i0.8653091
Santos, M. A. S., Alvarenga, K. B., & Silva, G. R. (2018). Pensamento matemático: Gráficos de funções polinomiais e áreas no ensino superior. In Anais do Simpósio Internacional de Pesquisa em Educação Matemática.
Schoenfeld, A. H. (1992). Learning to think mathematically: Problem solving, metacognition, and sense making in mathematics. In D. A. Grouws (Ed.), Handbook of research on mathematics teaching and learning (p. 334). Macmillan.
Smedt, B. de, & Verschaffel, L. (2010). Traveling down the road: From cognitive neuroscience to mathematics education … and back. ZDM Mathematics Education, 42.
Stacey, K. (2006). What is mathematical thinking and why is it important. Progress Report of the APEC Project: Collaborative studies on innovations for teaching and learning mathematics in different cultures (II) – Lesson study focusing on mathematical thinking. https://pt.scribd.com/document/362483519/What-is-Mathematical-Thinking-and-Why-is-It-Import
Tall, D. (1991). Advanced mathematical thinking. Kluwer Academic Publishers.
Tall, D. (1995). Cognitive growth in elementary and advanced mathematical thinking. In D. Carraher & L. Miera (Eds.), Proceedings of XIX International Conference for the Psychology of Mathematics Education (pp. 161–175). https://digilander.libero.it/leo723/materiali/algebra/dot1995b-pme-plenary.pdf
Torrente, C. R., & Reis, F. da S. (2023). A mobilização de processos do pensamento matemático avançado na resolução de questões da OBMEP. Revista Internacional de Pesquisa em Educação Matemática, 13(2), 1–22.
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