Neurociência aplicada à educação matemática: recomendações para mitigar a ansiedade, potencializar a cognição e aprimorar o processo de aprendizagem

Abstract

O baixo desempenho em matemática no Brasil, evidenciado por dados do PISA e do Saeb, acende um alerta sobre a necessidade de aprimorar a aprendizagem dessa disciplina. A ansiedade matemática, frequentemente presente em estudantes, agrava essa situação, impactando a cognição e o desempenho. A partir do exposto, o objetivo desta pesquisa de tese foi desenvolver recomendações fundamentadas em neurociência, com o propósito de mitigar a ansiedade matemática, potencializar a cognição e aprimorar o processo de aprendizagem dessa disciplina. Para tanto, realizou-se pesquisa aplicada, de modalidade tecnológica, exploratória quanto a seus objetivos e, com abordagem mista. Além disso, utilizando a metodologia DesignBased Research (DBR), esta pesquisa investigou a influência da neurociência na aprendizagem matemática de estudantes da rede municipal dos anos finais do ensino fundamental em Florianópolis-SC. Foram analisados indicadores de atenção, variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e a influência da ansiedade durante atividades de matemática, utilizando a Bateria Psicológica para Avaliação da Atenção (BPA) e o sensor Inner Balance?. Os resultados indicaram que a VFC se mostrou sensível às diferentes fases da atividade, e que o uso de tecnologias como o aplicativo Fractus pode gerar maior índice de VFC, possivelmente associado à maior ativação cognitiva. A partir da triangulação dos dados, foram elaboradas recomendações fundamentadas em neurociência para mitigar a ansiedade matemática, potencializar a cognição e aprimorar a aprendizagem, abrangendo aspectos tecnológicos, metodológicos, socioemocionais e pedagógicos, voltadas a formuladores de políticas públicas em educação e instituições de ensino, sejam públicas ou privadas. As recomendações foram avaliadas por um grupo focal de especialistas, resultando em um conjunto de diretrizes práticas e inovadoras para a educação matemática, com potencial para transformar o processo de ensino e aprendizagem. Por fim o estudo, de maneira crítica, atua como um incentivo e um desafio para que educadores, gestores e formuladores de políticas públicas incorporem essas diretrizes fundamentadas em neurociência, as quais são indissociáveis e inevitáveis para o avanço na aprendizagem da matemática. Ao avaliar as diretrizes em relação às metas gerais deste estudo, constatou-se que o objetivo foi alcançado com potencial significativo para mitigar a ansiedade matemática, potencializar a cognição e aprimorar o processo de aprendizagem, resultando em avanços relevantes tanto na prática educacional quanto na área científica.

Abstract: The low performance in mathematics in Brazil, evidenced by data from PISA and Saeb, raises an alert about the need to improve the learning of this discipline. Mathematical anxiety, often present in students, exacerbates this situation, impacting cognition and performance. Based on the above, the objective of this thesis research was to propose neuroscience-based recommendations to mitigate mathematical anxiety and enhance the learning process of this discipline. To achieve this, applied research was conducted, of a technological modality, exploratory regarding its objectives and with a mixed approach. Additionally, using the Design-Based Research (DBR) methodology, this research investigated the influence of neuroscience on the mathematical learning of students from the municipal network in the final years of elementary education in Florianópolis-SC. Attention indicators, heart rate variability (HRV), and the influence of anxiety during mathematics activities were analyzed using the Psychological Battery for Attention Assessment (BPA) and the Inner Balance? sensor. The results indicated that HRV was sensitive to the different phases of the activity, and that the use of technologies such as the Fractus app may lead to a higher HRV index, possibly associated with increased cognitive activation. Based on data triangulation, neuroscience-based recommendations were developed to mitigate mathematical anxiety and enhance learning, covering technological, methodological, socioemotional, and pedagogical aspects, aimed at policy makers in education and educational institutions, whether public or private. The recommendations were evaluated by a focus group of experts, resulting in a set of practical and innovative guidelines for mathematics education, with the potential to transform the teaching and learning process. Finally, the study, in a critical manner, acts as an incentive and a challenge for educators, managers and public policy makers to incorporate these neurosciencebased guidelines, which are inseparable and inevitable for the advancement of mathematics learning. When evaluating the guidelines in relation to the general goals of this study, it was found that the objective was achieved with significant potential to mitigate mathematical anxiety, enhance cognition and improve the learning process, resulting in relevant advances in both educational practice and in the scientific field.