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Estudo ARTIST: 81% dos alunos com baixo desempenho em matemática que participaram da intervenção precoce melhoraram sua fluência aritmética.

Uma grande parte dos estudantes que apresentam baixo desempenho em matemática no início do ensino fundamental melhora sua fluência aritmética ao fazer uma hora por semana de atividades elaboradas para trabalhar o conceito de número. Em outras palavras, os estudantes aumentam sua capacidade de realizar operações e procedimentos matemáticos simples com agilidade. Isso é demonstrado pelo estudo estudo ARTIST (Estudo de Resposta Automatizada à Intervenção), publicado recentemente pela revista acadêmica SN Social Sciences e realizado pela equipe de P&D da Innovamat. O estudo valida um programa de intervenção precoce que consiste em um teste de nível inicial, uma intervenção de apoio direcionado aos estudantes com mais dificuldades e um segundo teste posterior. Esse segundo teste avalia, por um lado, a resposta de cada estudante à intervenção e, por outro, a eficácia da ferramenta.

Metodologia do estudo

O estudo ARTIST se fundamenta no enquadramento teórico da Resposta à Intervenção (RTI, na sigla em inglês), que consiste em, primeiro, detectar os estudantes com baixo desempenho e que podem precisar de reforço; segundo, intervir em seu aprendizado; e, por fim, verificar como eles respondem à intervenção. A literatura científica demonstra que esse enquadramento possibilita o desenvolvimento de ferramentas para identificar e abordar o desempenho insuficiente que são mais eficazes do que as que se baseiam em outros enquadramentos teóricos1.

O objetivo do ARTIST era testar se as ferramentas desenvolvidas pela Innovamat são capazes de implementar efetivamente o enquadramento teórico RTI. Para realizar o estudo, a equipe de pesquisa selecionou 13 escolas na Catalunha, Espanha, das quais 5 faziam parte do grupo de intervenção e 8, do grupo de controle. Os 418 alunos do primeiro ano do ensino fundamental dessas escolas fizeram um teste de triagem universal para identificar quais deles estavam no percentil mais baixo de fluência aritmética. O teste consiste em 8 exercícios que avaliam as seguintes habilidades cognitivas e conhecimentos subjacentes ao aprendizado da matemática:

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Velocidade de execução

Clique na toupeira repetidamente o mais rápido que puder até o tempo acabar.

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Velocidade de processamento visual

Localize a imagem entre as opções ou clique em NÃO, se ela não estiver presente.

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Conhecimento do dígito

Clique no dígito maior repetidamente o mais rápido que puder até o tempo acabar.

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Comparação de magnitudes

Observe as imagens de pontos por um curto período de tempo e indique de qual cor há mais pontos.

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Reta numérica

Indique em que ponto da reta se localiza o número.

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Fluência aritmética

Resolva as operações o mais rápido que puder sem exceder o tempo.

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Memória de trabalho

Primeiro, memorize as imagens. Em seguida, selecione a cara diferente entre as 4. No final, selecione todas as imagens que você viu.

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Raciocínio

Selecione a peça que completa a imagem.

Figura 1. Atividades do teste de triagem universal, que avalia as habilidades cognitivas e conhecimentos subjacente ao aprendizado da matemática.

Dos 121 alunos que apresentaram baixo desempenho em matemática no teste, 48 frequentavam as 5 escolas do grupo de intervenção. A intervenção consistiu em oferecer a esses alunos uma série de atividades fora do horário da aula de matemática para praticar durante 15 minutos por dia, 4 dias por semana, ao longo de 15 semanas. No final do programa de intervenção, os alunos participantes do estudo fizeram o teste novamente para que seu progresso fosse analisado.

As atividades de intervenção foram elaboradas para trabalhar o conceito de número, um conceito básico da linguagem matemática que, de acordo com vários estudos, tem um impacto positivo no aprendizado de outros conteúdos2. Isso significa que, durante a intervenção, os alunos não foram treinados para fazer somas o mais rápido possível. O aprimoramento do conceito de número implica que, indiretamente, a fluência aritmética também melhore.

Como exemplo, vemos uma atividade baseada em jogos inspirada em Butterworth e Laurillard (2016)3. A atividade exibe uma fila de bolas que as crianças podem separar e juntar para produzir conjuntos com um determinado número de elementos. O exercício consiste em replicar um número-alvo específico. Cada número é codificado por cores (2A). À medida que os alunos avançam na atividade, os dígitos arábicos que identificam o número de bolas são incorporados ao desenho, incentivando a associação entre o número e sua representação simbólica (2B). Quando os alunos dominam essa associação, as dicas de cor são removidas, para que a compreensão numérica não dependa delas (2C). Posteriormente, as bolas também são ocultadas (embora possam ser recuperadas ao clicar no dígito) e apenas o número simbólico é deixado, a fim de avançar em direção à abstração (2D). Por fim, as bolas são completamente removidas e se tornam uma linha numérica (2E-F). O valor dos números-alvo é ampliado progressivamente, começando com 2 e indo até 10.

Figura 2. Progressão didática do atividade: Aquisição do conceito de número.

A intervenção precoce melhora a fluência aritmética

A pesquisa compara a melhoria na fluência aritmética de alunos com baixo rendimento segundo tenham participado ou não da intervenção de apoio. Os resultados não apenas mostram que os participantes da intervenção melhoraram sua fluência aritmética significativamente mais, como que 81% desses alunos superaram a pontuação que fez com que fossem identificados como alunos de baixo desempenho no teste inicial. Por outro lado, sem nenhuma intervenção, a porcentagem de alunos que saem da zona de baixo desempenho após o mesmo período de tempo foi de apenas 53%.

Figura 3. Porcentagem de alunos que saíram da zona de baixo desempenho no segundo teste, segundo tenham passado pela intervenção (à direita, em roxo) ou não (à esquerda, em verde). As barras de erro indicam o intervalo de confiança de 95%. O valor de p = 0,001 resulta de um teste de qui-quadrado dos resultados.

Em resumo, os resultados mostram que a porcentagem de alunos com baixo desempenho que participaram da intervenção e melhoraram é significativamente maior do que a porcentagem de alunos que não receberam a intervenção e melhoraram. Obviamente, no mesmo período, os alunos que não haviam sido identificados como de baixo rendimento também melhoraram seus resultados, porém em menor grau.

Figura 4. Comparação das diferenças entre a fluência aritmética no campo aditivo antes e depois do período da intervenção: o grupo de “fluência média-alta” corresponde aos alunos das 13 escolas que obtiveram pontuação igual ou superior ao percentil mais baixo. Os grupos “Baixa fluência: controle” e “Baixa fluência: intervenção” são alunos das 8 escolas de controle e 5 escolas de intervenção, respectivamente, que obtiveram pontuação abaixo do percentil.

Essa melhoria é essencial, pois sabemos que as diferenças de desempenho entre os alunos nos primeiros anos de escola tendem a se ampliar ao longo da escolarização4. Além disso, as pesquisas indicam que o senso numérico e a fluência aritmética, mais do que outros fatores, preveem o sucesso matemático futuro dos alunos. Portanto, é fundamental intervir o mais rápido possível e ajudar os alunos que têm dificuldades nessa área5.

Tornar a intervenção precoce acessível às escolas

Um dos objetivos do estudo também foi desenvolver ferramentas escalonáveis que permitam a implementação da RTI em sistemas educacionais que não estejam familiarizados com esse enquadramento teórico ou que não tenham os recursos humanos necessários para implementá-lo. Em resposta a esse problema, a equipe de P&D da Innovamat optou por uma solução tecnológica que torna esses recursos mais acessíveis.

Não é necessário usar a tecnologia para implementar a RTI, mas ela permite que a RTI seja levada para a sala de aula sem um esforço financeiro e humano significativo para as escolas. O estudo ARTIST mostra que é possível implementar a estrutura RTI com sucesso em sistemas educacionais que não dispõem de recursos dedicados. Atualmente, cerca de 43 escolas aderiram à implementação desse programa de intervenção.

Os resultados do estudo mostram que a pesquisa tem um impacto real sobre a trajetória educacional dos estudantes. É essencial continuar a trazer a pesquisa para a sala de aula por meio de ferramentas cientificamente validadas que nos ajudem a melhorar o aprendizado de matemática de nossos alunos.

 

Referências

1

Fletcher JM, Vaughn S (2009) Response to intervention: preventing and remediating academic difficulties. Child Develop Perspect 3(1):30–37. https://doi.org/10.1111/j.1750-8606.2008.00072.x

Hughes CA, Dexter DD (2011) Response to intervention: a research-based summary. Theory Pract 50(1):4–11. https://doi.org/10.1080/00405841.2011.534909

Gersten R, Haymond K, Newman-Gonchar R, Dimino J, Jayanthi M (2020) Meta-analysis of the impact of reading interventions for students in the primary grades. J Res Educ Eff 13:1–27. https://doi.org/10.1080/19345747.2019.1689591

2

Butterworth, B. (2018). Dyscalculia: From science to education. Routledge.

3

Butterworth B, Laurillard D (2016) Investigating dyscalculia: a science of learning perspective. In: From the laboratory to the classroom. Routledge, pp 184–202. https://doi.org/10.1126/science.1201536

4

Duncan, G. J., Dowsett, C. J., Claessens, A., Magnuson, K., Huston, A. C., Klebanov, P., Pagani, L., Feinstein, L., Engel, M., Brooks-Gunn, J., Sexton, H., Duckworth, K., Japel, C., Cordray, D., Ginsburg, H., Grissmer, D., Lipsey, M., Raver, C., Sameroff, A., … Zill, N. (2006). School Readiness and Later Achievement.

Geary DC (2011) Cognitive predictors of achievement growth in mathematics: a 5-year longitudinal study. Dev Psychol 47(6):1539–1552. https://doi.org/10.1037/a0025510

5

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Jordan et al (2009) Early math matters: kindergarten number competence and later mathematics outcomes. Dev Psychol 45(3):850–867. https://doi.org/10.1037/a0014939

Vasilyeva M, Laski EV, Shen C (2015) Computational fluency and strategy choice predict individual and cross-national differences in complex arithmetic. Dev Psychol 51(10):1489–1500. https://doi.org/10.1037/dev0000045

  • Eudald Correig

    Formado em Física pela Universidade de Barcelona, ​​possui um mestrado em Física Teórica e Matemática pela Universidade de Utrecht e pós-graduação em Teoria de Cordas pela Universidade da Califórnia em Santa Cruz. Trabalhou com inteligência artificial aplicada à cognição e dificuldades de aprendizagem. Atualmente, é professor associado do curso de Medicina da Universidade Rovira i Virgili e diretor de pesquisa da Innovamat.

  • Albert Vilalta

    É engenheiro por formação e professor de matemática por vocação. Atualmente, atua como professor da Faculdade de Educação da Universidade Autônoma de Barcelona e está concluindo o doutorado em didática da matemática. Combina o trabalho universitário com a formação de professores e, sobretudo, com atividades de pesquisa, comunicação e conceitualização no departamento didático da Innovamat.

  • Cecília Calvo

    "Meu nome é Cecília e nasci em Montevidéu. Sou formada em Matemática pela Faculdade de Ciências da Universidade da República do Uruguai e, desde o primeiro ano de faculdade, já sabia que meu caminho era a didática da matemática. Em 1994, quis continuar a minha aventura em Barcelona, ​​onde iniciei o Curso de Pós-Graduação em Didática das Ciências Experimentais e da Matemática, na Universidade Autónoma de Barcelona. Em 2001, concluí meu doutorado. Depois de mais de 30 anos (sem contar os que vêm por aí!) trabalhando com estudantes, atualmente combino minha atividade docente como professora de matemática da escola Sant Geregori com a formação inicial e contínua de professores de matemática. Desde 2017, também produzo materiais para estudantes da Innovamat. "

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