Construção de significados matemáticos em Experiências Computacionais Educativas Construcionistas orientadas pelos pensamentos reflexivo e computacional - Barbosa, Luciana Leal da Silva [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Nesta pesquisa temos como objetivo compreender como pode acontecer a construção de significados matemáticos quando o aprendiz parte de ideias matemáticas intuitivas, sugeridas enquanto está engajado em suas experiências computacionais educativas construcionistas (ExCEC), e busca transformá-las em conceitos matemáticos formais relacionados a essas ideias. Optamos pela metodologia qualitativa de pesquisa para produzir dados junto a uma turma de crianças com idades de 9 a 12 anos que frequentavam a Ong. Empreendedor Mirim, localizada na cidade de Birigui (SP). A pesquisa de campo foi desenvolvida num ambiente naturalístico em que crianças e professora-pesquisadora interagiram entre si e com seu meio, agindo e refletindo sobre o resultado de suas ações com liberdade de ação e de pensamento. Neste contexto, decidimos pela abordagem metodológica Design Based Research (DBR) para a construção do design da pesquisa, com o objetivo de pensar e selecionar os procedimentos metodológicos mais adequados ao alcance de nossos objetivos. Nos dados produzidos procuramos por evidências que nos ajudassem a responder a seguinte questão: Como os pensamentos reflexivo e computacional influenciam a construção de significados matemáticos que partem de ideias intuitivas, durante experiências computacionais educativas construcionistas (ExCEC)? Para tanto, construímos as ExCEC considerando os projetos de programação desenvolvidos no Scratch pelas crianças como uma unidade de investigação, contemplando os sujeitos participantes, os programas e/ou dispositivos robóticos construídos, os vídeos com as gravações dos encontros e os registros escritos pela professora e pelas crianças em seus diários de campo. Cada ExCEC foi apresentada através de histórias de aprendizagem que narram os fatos e acontecimentos contextualizando-os em um enredo que tenta aproximar o leitor das experiências vividas pelos sujeitos participantes. As ExCEC construídas foram analisadas à luz dos pressupostos teóricos do Construcionismo e do Pensamento Computacional de Seymour Papert e da Filosofia da Experiência de John Dewey. Suas teorias foram alvos de investigações e reflexões profundas resultando na construção da Seção 4 desta tese, que tece diálogos e correspondências entre as ideias desses autores. A partir da inquirição sobre as experiências, e sendo norteados por nossa pergunta de pesquisa, construímos um modelo customizado de análise dos dados, o Modelo Movimento Matemático-PC (MM-PC), o qual tem como objetivo mapear o processo de transformação que ideias matemáticas e computacionais intuitivas, construídas pela própria criança, sofrem rumo à formalização dessas ideias. O modelo MM-PC construído corrobora as ideias de intuição de Papert e de sugestão de Dewey, contribuindo para sistematizar o processo de transformação que a compreensão sobre um determinado conceito pode sofrer enquanto é construído pelo próprio aprendiz. Os resultados alcançados evidenciam que teoria e prática se coadunam num processo de aprendizagem matemática construcionista e pela experiência, desenvolvido através de uma ExCEC, a qual é orientada e motivada por um propósito do aprendiz que age e reflete sobre suas ações. Além disso, evidenciamos que a definição de pensamento computacional contempla a propriedade da modelagem dinâmica e que uma ExCEC sofre intervenções da mediação questionadora da professora, e é orientada pelo pensamento reflexivo computacional das crianças para a compreensão e resolução das situações problemáticas que permeiam sua experiência.

In this research, our aim is to understand how the construction of mathematical meanings can occur when the learner starts from intuitive mathematical ideas, suggested while engaged in Educational Computational Constructionist Experiences (ExCEC), and seeks to transform them into formal mathematical concepts related to those ideas. We opted for a qualitative research methodology to gather data from a group of children aged 9 to 12 who attended the Junior Entrepreneur NGO, located in the city of Birigui (SP). The field research was conducted in a naturalistic environment where children and the teacher-researcher interacted with each other and their surroundings, acting and reflecting on the outcomes of their actions with freedom of action and thought. In this context, we decided on the Design-Based Research (DBR) methodological approach for constructing the research design, aiming to think and select the most suitable methodological procedures to achieve our objectives. In the data collected, we looked for evidence to help us answer the following question: How do reflective and computational thinking influence the construction of mathematical meanings stemming from intuitive ideas, during Educational Computational Constructionist Experiences (ExCEC)? To do this, we constructed the ExCEC considering the programming projects developed in Scratch by the children as a unit of investigation, encompassing the participating subjects, the programs and/or robotic devices built, the videos recording the meetings, and the written records by the teacher and the children in their field diaries. Each ExCEC was presented through learning stories that narrate the facts and events, contextualizing them in a plot that attempts to bring the reader closer to the experiences lived by the participating subjects. The constructed ExCEC were analyzed in light of the theoretical assumptions of Constructionism and Computational Thinking by Seymour Papert and the Philosophy of Experience by John Dewey. Their theories underwent in-depth investigations and reflections resulting in the construction of Section 4 of this thesis, which engages in dialogues and correspondences between the ideas of these authors. Based on the inquiry into the experiences and guided by our research question, we constructed a customized data analysis model, the Mathematical-CT Movement Model (MM-CT), which aims to map the transformation process that intuitive mathematical and computational ideas, constructed by the child themselves, undergo towards the formalization of these ideas. The constructed MM-CT model corroborates Papert's intuition and Dewey's suggestion ideas, contributing to systematizing the process of transformation that the understanding of a certain concept can undergo while being constructed by the learner themselves. The results obtained demonstrate that theory and practice align in a process of constructionist mathematical learning and through experience, developed through an ExCEC, which is guided and motivated by a purpose of the learner who acts and reflects on their actions. Additionally, we show that the definition of computational thinking encompasses the property of dynamic modeling, and an ExCEC undergoes interventions from the questioning mediation of the teacher, and is guided by the Reflective Computational Thinking of the children for the understanding and resolution of the problematic situations that permeate their experience.
Construction of mathematical meanings in Constructionist Educational Computational Experiences guided by reflective and computational thinking
Keywords: Matemática; Crianças; Micromundo computacional; Construcionismo; Filosofia da experiência; Programação de computadores; Pensamento reflexivo; Scratch; Mathematics; Children; Computational microworld; Constructionism; Philosophy of experience; Computer programming; Reflexive thinking