A ABORDAGEM STEAM NO CONTEXTO DA ETNOMATEMÁTICA: explorando as percepções dos alunos de matemática sobre o uso de jogos virtuais na educação

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A ABORDAGEM STEAM NO CONTEXTO DA ETNOMATEMÁTICA: explorandoas percepções dos alunos de matemática sobre o uso de jogos virtuais na educação

Elisama de Jesus Gonzaga Santos[1]

Wesley Pereira Marcos[2]

RESUMO

Neste trabalho foi abordado a matemática pela metodologia aprendizagem de baseada em jogos digitais. Amostra de 50 alunos dos 6º anos do Ensino Fundamental. Como resultado, observou-se que alunos/as percebem o uso do Jogo Minecraft como meio de inserção da cultura da criança na aula de matemática (Etnomatemática), como agente facilitador nos processos de suas aprendizagens dentro da abordagem STEAM.

palavras-chave: Educação STEAM, Aprendizagem baseada em jogos, Matemática.

ABSTRACT

In this work, mathematics was approached through the teaching methodology digital games based-learning Sample of 50 students from 6th grade primary education.. As a result, it was observed that students perceive the use of the Minecraft Game as a means of inserting the child’s culture in the math class (Ethnomathematics), as a facilitating agent in their learning processes within the STEAM approach.

keywords: STEAM education, Game-based learning, Mathematics.

INTRODUÇÃO

Esta pesquisa inicia-se por questões oriundas das discussões obtidas na construção do produto educacional, quando foi dialogado sobre como os alunos e alunas perceberiam o uso do jogo Minecraft nas aulas de matemática. Importante explicar que esta curiosidade epistemológica (FREIRE,1996) sobre  o uso de jogos na educação STEAM.

A pesquisa tem como objetivo explorar as percepções dos alunos de matemática sobre o uso de jogos virtuais na educação, dentro de uma abordagem interdisciplinar STEAM e da Enomatemática. Como objetivos específicos a pesquisa pretende:

Analisar a aplicação de uma atividade de  aprendizagem baseada em jogos digitais usando o Minecraft; Investigar a Aprendizagem Visível de Conteúdo (Hattie, 2017), no desenvolvimento do pensamento criativo dentro da cultura da criança por meio do uso de jogos (Etnomatemática).

REFERENCIAL TEÓRICO

O desenvolvimento tecnológico tem cada vez se ampliado, e embora nem todos os estudantes tenham acesso continuo a tablets, computadores, celulares, estes quando em contato com jogos podem se identificar pelo fato de os jogos historicamente fazerem parte da cultura da criança, relacionados ao brincar. O jogo já vem sendo utilizado na educação há muito tempo. Existem estudos que mostram o uso de jogos de tabuleiros, jogos didáticos, em praticamente todos os níveis de escolaridade. Isto porque os jogos permitem acessar o conhecimento de modo lúdico.

Apesar de encontrar alguns artigos (CLEOPHAS, 2020; CONTRERAS-ESPINOSA; EGUIA-GÓMEZ, 2013) que abordam a aprendizagem por meio do uso de jogos na educação, é importante ampliar discussões que visibilizem resultados de atividades desenvolvidas e de que modo os estudantes percebem esta mudança pedagógica em sala de aula.

Para isto na pesquisa aqui explicitada com a abordagem considerada como STEAM que tem o enfoque principal na interdisciplinaridade entre Ciências, Tecnologia, Engenharia, Artes e humanidades e Matemáticas.  Em contexto da Etnomatemática, ou seja, com inserção da cultura da criança público-alvo da presente pesquisa por meio do uso do jogo Minecraft®. Ao mencionar o programa Etnomatemática, este é fundamentado sob o conceito de D’Ambrosio (2020):

Deste modo é possível como analisar por meio da análise de dados se os conhecimentos que as crianças desta geração com suas habilidades, motivações e conhecimentos tecnológicos, estão sendo aproveitados quando em contexto de uma abordagem STEAM, porque estes conhecimentos não aparecem segregados em “caixinhas”, como forma de disciplinas, mas de modo integrado, e podem ser aproveitados em sala de aula.

Afinal, esta forma tradicional e compartimentada de estudos no lugar de estudarmos a vida, em todas as formas, vem sendo questionada enquanto potencial de aprendizagem, D’Ambrósio (1986) “Em vez desta simples unidade, oferecemos às crianças – Álgebra, do que nada se conclui; Geometria, do que nada se conclui(…). Esta afirmação não é uma descaracterização sobre a importância dos conteúdos, mas sob a forma que os apresentamos as crianças, e no quanto este pode refletir em não alcançarmos o principal objetivo do ensino que é a aprendizagem.

Dentro deste contexto, aliando as teorias apresentadas e visando a aprendizagem dos alunos de maneira efetiva e divertida que se apresenta o jogo Minecraft®. Souza et al (2015), fazem uma análise do jogo, apresentando muitas reflexões e os potenciais de interação e ludicidade. De acordo com os autores o jogo se enquadra no estilo sandbox (caixa de areia), de mundo aberto, cheio de possibilidades. Nele o jogador possui um avatar e pode coletar, combinar, e utilizar recursos a fim de construir desde pequenas casas ou ferramentas até cidades inteiras. Para isso, utiliza os blocos minerados, que dão nome ao jogo.

O jogo apresenta uma versão Education Edition, conforme tela inicial ilustrada na Figura 1. Nesta versão, disponível para organizações de ensino e também a pessoas físicas, existem mapas direcionados a áreas especificas de ensino tais como matemática, artes, ciências, programação entre outros. Aliando a etnomatematica e a proposta STEAM dentro de um jogo tecnológico com potencial considerável, os docentes podem utilizar a ferramenta para propor aulas diferenciadas a fim de estimular os estudantes de diferentes maneiras e com diversas vantagens conforme elucida Cruz, 2013.

Figura 1: Tela inicial do Minecrat Education Edition

Os mapas criados, possuem roteiros de aula específicos, indicativos de idade e tempo previso de execução, a fim de orientar o professor na execução da atividade. Tais roteiros, referentes as respectivas aulas podem ser acessados no próprio jogo ou no site do Minecraft®. A Figura 2 a seguir ilustra a tela com aulas de demonstração do Minecraft Education Edition.

Figura 2: Bibliotecas de aulas do Minecraft Education Edition

Acessando as aulas, o usuário tem acesso a uma descrição inicial que explica o propósito do mundo criado. Há ainda as informações de tempo previsto para a atividade, dificuldade e a idade indicada para a execução da mesma conforme ilustrado na Figura 3.

Figura 3: Exemplo de aula trabalhado com os alunos

A atividade escolhida para o presente trabalho foi a “Classificando Quadriláteros”. Após conversa com o docente responsável pelas turmas e, mediante as aulas disponível no jogo, a aula foi escolhida por adequar à idade e à capacidade dos alunos no contexto da escola e da realidade atual dos discentes.

METODOLOGIA

Nesta pesquisa empírica, foi utilizada uma abordagem de cunho qualitativa pelo fato de ter como objetivo as percepções dos alunos sobre o uso dos jogos virtuais na educação, seguindo a tradição interpretativa das pesquisas qualitativas (ALVES-MAZZOTTI, 2002), que partem da ideia de que as pessoas agem por meio de suas crenças, percepções e valores.

Esta pesquisa teve como meio de coleta de dados uma análise das respostas dadas durante a entrevista com 50 alunos dos 6º anos do Ensino Fundamental. O campus de pesquisa foi escolhido por ser um local com fácil acesso devido a um dos pesquisadores atuar nestas instituições.

O questionário respondido pelos (as) alunos e composto questões abertas, e também foi utilizado o questionário tipo Likert previamente validado (KIM; BOLGER, 2017).

A execução da pesquisa foi realizada de acordo com os seguintes passos:

1. Foi apresentado aos alunos o tema da aula e a ferramenta a ser utilizada. Os requisitos a serem analisados na atividade faram apresentados previamente com os alunos. No caso, o tema da aula foi quadriláteros.
2. Em seguida apresentou-se o jogo Minecraft®. e os alunos foram organizados no laboratório em duplas ou trio, conforme a disponibilidade do mesmo.
3. Os alunos foram conduzidos dentro do jogo, ao mapa específico referente a aula e foi apresentado o roteiro de execução ara que os mesmos pudessem executar a atividade. Na aula de quadriláteros, os alunos entram no mundo e em cada sala que passam precisam construir o quadrilátero referente a sala cm os recursos disponíveis antes de ir para a próxima sala.
4. Após executar a atividade os alunos responderam ao questionário no Google Forms referente a aula, conforme anexo. O questionário foi elaborado com questões objetivas e com questões discursivas para percepção da execução da mesma perante os discentes.

RESULTADOS E ANÁLISES

A atividade foi aplicada a duas turmas de 6º ano, sendo realizada em dois horários consecutivos para cada turma. A Figura 4 ilustra os alunos executando a atividade Classificando Quadriláteros (esquerda) e o preenchimento do formulário (direita).

Figura 4: alunos executando a atividade no jogo  e preenchendo o formulário de avaliação

Conforme as instruções do mapa proposto, os alunos percorreram as salas identificando o quadrilátero de cada sala e realizando uma construção do mesmo antes de ir para a próxima sala ao conversar com o host de cada sala. Exemplos de construções podem ser visualizados na Figura 5.

Figura 6: Exemplo de construção de trapézio e construção de quadrado

Analisando os aspectos gerais da atividade através do formulário respondido pelos discentes, foi construída a Tabela 1. Pode ser observado que dentro de um percentil de 50% a 75% dos alunos ficaram motivados a continuar jogando o Minecraft®. Dentro do quesito de motivação a expandir o conhecimento da sala de aula os alunos deram nota 4 e 5 predominantemente, dentro dos percentis de 50% e 75% respectivamente, indicando uma propensão a estarem motivados a expandir o conhecimento através do jogo. Quanto à expansão do conhecimento fora da sala de aula a nota 5 ficou entre os percentis de 50% e 75%, e nota 3 para o percentil de 25%. Quanto à recomendação da atividade pra outros alunos a nota 5 atingiu os percentis de 50% e 75% enquanto a nota 4 no percentil de 25%. A satisfação dos discentes quanto à aplicação da atividade atingiu nota 5 para os percentis de 50% e 75%, enquanto a nota 4 no percentil de 25%. Atraves dos números pode-se depreender que os alunos ficaram satisfeitos e recomendam a atividade para outros alunos.

	Motiva continuar jogando Minecraft	Motiva a expandir o conhecimento dentro da sala de aula	Motiva a expandir o conhecimento fora da sala de aula	Recomendaria a atividade para outros alunos	Satis-fação
Percentil	25	3,75	3	3	4	4
50	5	4	5	5	5
75	5	5	5	5	5

Tabela 1: Aspectos gerais da atividade

O conteúdo da atividade também foi avaliado no questionário e, a partir das respostas analisadas foi construída a Tabela 2. A partir dos dados a aplicabilidade da aula a outros contextos atingiu o percentil de 25%  para nota 3, 50% para a nota 4 e 75% para a nota 5. Quanto à questão da atualidade do conteúdo, a nota 5 atingiu os percentis de 50% e 75% enquanto  nota 4 para o percentil 25%. Quanto à contextualização percebe-se o alcance do percentil 25% para a nota 3, 50% para a nota 4 e 75% para a nota 5. O interesse dos alunos percebeu nota 4 para o percentil de 25% e nota 5 nos percentis de 50% e 75%. Analisando os dados percebe-se um grande interesse  dos alunos pela atividade e a mesma foi considerada atual para a realidade dos discentes.

	Aplicável a outros contextos	Atual	Contextualizado	Interessante
Percentil	25	3	4	3	4
50	4	5	4	5
75	5	5	5	5

Tabela 2: Conteúdo da atividade

O questionário também abordou os aspectos pedagógicos da atividade. Ao serem questionados se o trabalho foi colaborativo, a nota 4 atingiu o  percentil de 25% enquanto a nota 5 atingiu os percentis de 50% e 75%. O mesmo comportamento foi observado  para o nível de dificuldade da atividade, a ludicidade da atividade, a clareza dos objetivos da atividade bem como o tempo adequado para a atividade. Quanto à dúvidas sandas a nota 3 atingiu o percentil de 25% enquanto a nota 5 para os percentis de 50% e 75%. Pode-se perceber que os alunos colaboraram na execução do trabalho, conseguiram se adequar ao nível da atividade compreendendo adequadamente a mesma. O tempo foi suficiente para executar a mesma e a atividade foi considerada lúdica pelos discentes.

	Trabalho colaborativa	Nível adequado de dificuldade	As dúvidas foram sanadas	Ludici-dade	Clareza dos objetivos da atividade	Tempo adequado
Percentil	25	4	4	3	4	4	4
50	5	5	5	5	5	5
75	5	5	5	5	5	5

Tabela 3: Aspectos pedagógicos da atividade

Os alunos foram questionados quanto à sua criatividade, sendo construída a tabela 4 com a análise das respostas. A grande maioria dos alunos se considerou criativa, tendo uma imagem positiva de sim mesmos neste quesito.

	Frequency	Percent	Valid Percent	Cumulative Percent
Valid	Sim	43	86,0	86,0	86,0
Não	7	14,0	14,0	100,0

Tabela 4: Auto imagem como pessoa criativa

Quanto às habilidades e conhecimentos das áreas STEAM, os alunos também foram indagados, sendo construída a tabela 5 com as respostas. Os conhecimentos de Matemática e Tecnologia receberem notas 4 no percentil de 25% e nota 5 para o percentil de 50% e 75%. Engenharia recebeu nota 3 para o percentil de 25% e nota 5 para os percentis de 50% e 75%. Já Artes e Ciências receberam notas 3 para os percentis de 25% , 4 para o percentil de 50% e 5 num percentil de 75%.  Analisando o comportamento das respostas e a natureza da atividade e compreensível e justificável o comportamento das respostas, por se tratar de uma atividade de geometria relacionada a área da matemática executa de em um jogo de computador.

	Artes	Ciência	Engenharia	Matemática	Tecnologia
Percentil	25	3	3	3	4	4
50	4	4	5	5	5
75	5	5	5	5	5

Tabela 5: Desenvolvimento de conhecimentos e habilidades das áreas STEAM

Por fim foi realizado um Rank para as áreas STEAM: Tecnologia (3,53), Matemática (3,36) e Engenharia (3,02) tiveram maiores ranks se comparado a Ciência (2,84) e Artes (2,25). Um teste de Friendman confirmou que o desenvolvimento de conhecimentos e habilidades tem diferenças estatisticamente significante entre as àreas STEAM. (χ2(4) = 35,6, p = 01).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A realização do presente estudo contempla uma preocupação muito atual dos docentes: aprendizagem significativa dentro do contexto da sala de aula utilizando abordagens diferenciadas a fim de atingi-los. Dentro do contexto STEAM, onde se tem várias áreas trabalhando em conjunto e inserindo os jogos conforme a Etnomatemática propõe para estimular os discentes, pode-se perceber que o presente trabalho foi eficaz na percepção dos próprios alunos, no que diz respeito à motivação, criatividade, tecnologia e os vários quesitos avaliados no formulário respondido pelos mesmos.

A criatividade foi autoconfirmada pelos alunos através da aplicação da aplicação da atividade proposta, sendo muito necessária no contexto escolar. O que se propõe , apresentando aqui mais uma ferramenta utilizada dentro do contexto da sala de aula, a fim de estimular e impulsionar o crescimento dos estudantes, mantendo esta criatividade e se aliando às ferramentas tecnológicas, visto por muitos como fonte de distração.

Pedagogicamente , pode-se perceber que a execução, embora adaptada e com pouco tempo em relação à proposta original, conseguiu ser efetiva, funcional e adequada ao tempo proposto. Aqui tem-se mais uma ferramenta de auxilio ao professor no ensino de exatas, muitas vezes embarreirado por muitos alunos e posto a parte por não conseguir avançar.

Por fim as áreas STEAM trabalhadas no contexto da aplicação da atividade foram concentradas principalmente nas áreas de Matemática, Tecnologia e Engenharia, conforme esperado no contexto da atividade. A área das artes talvez poderia ser mais explorada, uma vez que os blocos minerados são variados e podem ser trabalhados com os discentes para estimular ainda mais a criatividade. Não necessariamente as cinco áreas devem ser trabalhadas em um único trabalho, mas a interdisciplinaridade deve ser trabalhada e foi com êxito, no contexto de trabalho realizado.

Referências Bibliográficas

 CLEOPHAS , Maria das Graças. Integração entre a gamificação e a abordagem steam no ensino de química. REVASF, Petrolina- Pernambuco – Brasil, vol. 10, n.23, p. 78-109, dezembro, 2020. ISSN: 2177-8183

CRUZ, Roseliz Silva; Souza, Ana Laura. Vantagens do jogo minecraft na aprendizagem. 2013. 43p. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Computação) – Universidade Federal Rural da Amazônia, Bragança, 2013.

D’Ambrosio, U. (1986). Da realidade à ação: reflexões sobre educação e matemática. São Paulo: Summus; Campinas: Ed. Da Universidade Estadual de Campinas.

D’Ambrosio, U.  (2020). Etnomatemática e matemática humanista: uma  conversa com Ubiratan D’Ambrosio [Humanisticmathematics: a conversation  with  Ubiratan D’Ambrosio].  Série Debates  sobre Matemática., Cultura e Escola. Programa Matemática Humanista ao vivo com Carlos Mathias. Programa exibido em 09 de abril de 2020. Universidade Federal Fluminense.

FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia: Saberes necessário a prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996.

HATTIE, John. Aprendizagem visível para professores: Como maximizar o impacto da aprendizagem. Penso Editora, 2017.

HOFFMANN, Luís Fernando; Débora Nice Ferrari Barbosa; Rosemari Lorenz Martins.  Aprendizagem baseada em jogos digitais educativos para o ensino da matemática. XV Seminário Internacional de Educação.

 Disponivel em www.feevale.br/seminariodeeducacao

JOHNSON-LAIRD, P. (1983). Mental models. Cambridge, MA: Harvard University Press. 513 p.

MAZZOTTI, Alda JA. O método nas ciências sociais e naturais: pesquisa quantitativa e qualitativa. São Paulo: Pioneira, 1998.

SOUZA, L. C. P. de et al. O potencial significativo de games na educação: análise do Minecraft. Comunicação & Educação, número 2, jul/dez 2015.

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[1]Discente da Pós-graduação em Docência do Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG) Campus Arcos.

[2]Discente da Pós-graduação em Docência do Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG) Campus Arcos.