Implementação de ambientes digitais interativos para melhorar a aprendizagem da álgebra em alunos do ensino médio: uma abordagem inovadora para a resolução de problemas e o pensamento crítico

Resumo

Este estudo centra-se na utilização de ferramentas digitais interativas destinadas a desenvolver o pensamento crítico como estratégia pedagógica para a aprendizagem da álgebra entre alunos do ensino secundário, com ênfase na resolução de problemas complexos. Esta investigação híbrida compreende uma componente quantitativa que analisa os resultados de testes padronizados e uma componente qualitativa centrada em entrevistas e grupos focais. Com base na conceção do grupo, a amostra quantitativa consistiu em 120 alunos do segundo ano do ensino secundário de instituições de ensino público urbanas, divididos em grupos experimentais e de controlo. Os resultados derivados dos testes e da avaliação das ferramentas de software interativas indicam que o uso de ferramentas icónicas (narrativas, visuais e simulações algébricas) melhora significativamente a elicitação de habilidades de pensamento de ordem superior, melhorando tanto os resultados de aprendizagem quanto a compreensão conceitual. Além disso, houve uma melhora notável nas habilidades de autorregulação e argumentação entre os alunos que usaram o ambiente digital. Os dados qualitativos também revelaram que os alunos no ambiente digital relataram níveis mais elevados de motivação e participação, percebendo a álgebra como mais aplicável à resolução de problemas da vida real. Este trabalho procura contribuir para a transformação educacional sistémica, propondo um modelo educacional inovador, replicável e centrado no aluno. Baseia-se em teorias socioconstrutivistas e abordagens tecnológicas críticas. Além disso, fornece evidências empíricas do impacto positivo dos ambientes digitais na aprendizagem de conteúdos abstratos. Destaca o potencial dessas ferramentas para reduzir as disparidades educacionais e promover competências essenciais para o século XXI. Por fim, ressalta a falta de integração dessas iniciativas nas políticas de educação pública e enfatiza a necessidade de promover uma literacia matemática crítica, contextualizada e mediada pela tecnologia.