Num passado relativamente recente, as pessoas podiam ganhar a vida executando procedimentos matemáticos na sua cabeça de forma rápida e exacta. A matemática era ensinada para as preparar para esta profissão, dando ênfase a estes procedimentos. Com a tecnologia atual, a aritmética mental deixou de ser uma competência profissional relevante. Os empregadores de hoje estão a contratar competências como a criatividade, a colaboração e o pensamento crítico, que os alunos podem aprender nas aulas de matemática que dão ênfase a uma aprendizagem mais profunda.
Em termos neurocientíficos, a aprendizagem profunda é a construção intencional de esquemas. Um esquema é uma estrutura cognitiva que nos ajuda a organizar e interpretar informações. Os cérebros dos alunos constroem novos esquemas quando estabelecem ligações ricas entre ideias nas suas cabeças. O esquema que constroem ajuda-os a resolver problemas que nunca tinham visto antes, o que, para mim, é o objetivo da matemática. Este tipo de aprendizagem profunda não é apenas uma forma poderosa de ensinar matemática; é um método eficaz de inspirar aprendentes ao longo da vida capazes de dar contributos significativos para a sociedade. Começa com uma compreensão clara de como o cérebro armazena a informação.
Construir uma Web, não um catálogo de cartões
Muitas pessoas assumem que os nossos cérebros funcionam como catálogos de cartões: Aprendemos uma série de factos desconexos e o nosso cérebro arquiva-os para poder aceder-lhes quando necessário. Os neurocientistas têm vindo a compreender que não é assim que o cérebro armazena a informação de forma mais eficiente. O cérebro funciona melhor quando estabelece ligações entre conceitos, construindo uma teia de ideias.
Os professores de matemática podem facilitar este processo, envolvendo os alunos com as grandes ideias e depois com as mais pequenas. Por exemplo, ao ensinar fracções, comece por dar aos alunos a oportunidade de utilizar manipuladores para responder a uma pergunta como: “Quando é que uma metade pode ser maior do que um inteiro?” (Metade de uma piza extra-grande é mais do que a totalidade de uma piza pequena, pelo que a ideia principal é que as fracções só fazem sentido quando se sabe o que é “um”). Mais tarde, os professores podem dar tempo às ideias mais pequenas, como “Um terço é equivalente a dois sextos”.
Quando os alunos utilizam estas ideias para construir um esquema, aplicam-no a um problema desconhecido e encontram uma solução, experimentam um momento “ah-ha” em que o seu cérebro recebe uma onda de dopamina. Nesse momento, a matemática é divertida.
Tornar a matemática divertida
As emoções têm impacto na intensidade com que o cérebro estabelece ligações. Se os alunos tiverem ansiedade matemática, que cria uma resposta emocional negativa ao facto de estarem na aula de matemática, a sua amígdala libertará hormonas que tornam o seu cérebro menos eficaz. Em vez de se concentrarem no problema de matemática, o seu cérebro concentrar-se-á na questão “Quando é que posso sair desta aula?”
Uma forma de contrariar a ansiedade matemática é criar um ambiente de sala de aula que encoraje o fracasso produtivo. Os alunos precisam de feedback imediato sobre o seu raciocínio, sem qualquer sentido de julgamento. Um ambiente de aprendizagem baseado em jogos ou puzzles pode ser extremamente útil neste aspeto. Neste caso, o feedback sobre as ideias do aluno não vem do professor ou de qualquer outra pessoa, mas do jogo. Este facto pode reduzir o nível de ansiedade emocional que os alunos sentem quando experimentam soluções sobre as quais podem ter muitas dúvidas.
A recompensa é intrínseca, porque trabalhar em equipa com os colegas para resolver problemas é divertido. Não se trata de fazer matemática e depois jogar jogos como recompensa. É fazer com que o discurso matemático seja tão excitante e que o jogo seja tão envolvente que não haja qualquer atraso entre o lampejo de compreensão que os alunos têm quando resolvem um problema e a reação emocional criada pela libertação de químicos no cérebro. Para que isto aconteça, o cérebro precisa de um feedback imediato.
Fornecer feedback formativo imediato
Um dos principais mecanismos que todos os mamíferos possuem é o ciclo perceção-ação. Trata-se de uma técnica de sobrevivência que nos ajuda a construir esquemas. Por exemplo, um animal que obtém comida de um local a uma determinada hora do dia regressa a esse local mais ou menos à mesma hora todos os dias, à espera de comer. Se continuar a haver comida nesse local, o animal continuará a regressar, tendo construído um esquema cada vez mais forte sobre a hora, o local e a probabilidade de poder comer. O nosso cérebro utiliza estes mecanismos de aprendizagem muito naturais para construir uma imagem de como interagir com o mundo que nos rodeia.
O feedback formativo é uma resposta imediata que contém informações que podem ajudar o cérebro a aperfeiçoar o seu esquema. No basquetebol, por exemplo, há uma diferença entre falhar um lançamento por muito e por pouco. Pode encontrar o seu alcance continuando a lançar, mas um treinador sentado a dizer apenas “Não, falhou” de cada vez que falha é inútil. Se o treinador disser imediatamente: “Mais arco!” ou “Dobre os joelhos”, esses inputs tornam-se imediatamente parte do processo. Este tipo de feedback imediato é o que torna os manipuladores virtuais poderosas ferramentas de aprendizagem. Um dos puzzles do programa de instrução ST Math, baseado na neurociência, desafia os alunos a empilhar blocos para ajudar o pinguim JiJi a atravessar um barranco. Se virem que o JiJi está demasiado baixo, sabem imediatamente que devem acrescentar um bloco, e se o JiJi estiver demasiado alto, têm de retirar um.
A resolução do ciclo perceção-ação é que o esquema é mantido no hipocampo, que compara a previsão e a realidade. Se a previsão e a realidade coincidirem, o cérebro liberta substâncias químicas que reforçam fisicamente a ligação que fez essa previsão, pelo que o esquema se torna fisicamente mais forte. Se o esquema estiver incorreto, fica menos ligado e mais fraco.
Este ciclo explica por que razão dar aos alunos a possibilidade de descobrirem conduz a uma aprendizagem mais profunda do que apenas dizer-lhes como efetuar procedimentos. Suponhamos que um aluno tem uma ideia errada sobre algo e descobre que isso não resolve o problema que está a tentar resolver. Nesse caso, esse esquema - neste caso, a conceção errada - enfraquecerá e acabará por ser substituído por um esquema mais forte.
A aprendizagem é o crescimento da cablagem no nosso cérebro. Os programas educativos concebidos para funcionar desta forma são eficazes e divertidos porque complementam a forma como o nosso cérebro aprende. São agradáveis porque despertam o amor intrínseco dos alunos pela aprendizagem: Estão a dominar o conteúdo, mas também estão a aprender que a resolução de problemas é excitante, uma mentalidade que lhes será útil ao longo das suas vidas e carreiras.
Traduzido com a versão gratuita do tradutor - DeepL.com
Fonte: Smart Brief por indicação de Livresco
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