DIÁLOGOS ENTRE AS NEUROCIÊNCIAS COGNITIVAS E A MATEMÁTICA: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA.

Resumo: Este trabalho tem como objeto de estudo as publicações científicas mapeadas, as experiências que esses autores vivenciaram e as intersecções entre os resultados encontrados nessas pesquisas. A pesquisa tem abordagem qualitativa do tipo bibliográfica exploratória e descritiva, com características de um estudo de estado da arte, norteada pela seguinte questão: quais as possíveis contribuições dos estudos selecionados para o ensino e a aprendizagem de matemática? O objetivo geral é: elencar e analisar de forma descritiva as possíveis contribuições das neurociências cognitivas encontradas nos estudos mapeados para o ensino e a aprendizagem de matemática. Para seleção das obras, foram utilizadas as bases de dados Google Acadêmico, Scientific Electronic Library Online (Scielo), Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD), Catálogo de Teses e Dissertações da CAPES, Plataforma Sucupira, e periódicos de universidades brasileiras, além de um banco de dados estruturado e compartilhado pela orientadora. O recorte temporal foi de 2010 a 2023, devido ao anseio em observar o que está sendo produzido na atualidade. O corpus da pesquisa foi composto por 20 publicações. Estes foram categorizados em relação às suas abordagens metodológicas, ao alinhamento dos objetivos relacionados à matemática, à quantidade de obras produzidas em cada ano do recorte temporal, aos resultados que emergiram desses trabalhos e à relação entre os termos “matemática”, “neurociências” e “ensino” identificadas em seus títulos e palavras-chave. Os resultados evidenciados reforçam a ideia de que o cerne da aprendizagem está no desenvolvimento de funções executivas. A intersecção entre as Neurociências Cognitivas e a educação pode ser positiva, pois fornece subsídios para práticas pedagógicas mais eficazes e que mitiguem falsas crenças sobre o aprender matemática. Essa interação é ainda incipiente, mas já nos deixam esperançosos quanto às suas possibilidades. O resultado desse estudo contém excertos extraídos das obras mapeadas que sintetizam as contribuições elencadas pelos autores supracitados, os quais deram suporte à produção de um livro paradidático evidenciando alguns aspectos cerebrais importantes para a aprendizagem de matemática.

Palavras-chave: Neurociências Cognitivas. Ensino de Matemática. Revisão Bibliográfica.

INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, a educação matemática tem se consolidado como um campo autônomo de ensino e pesquisa, buscando formas de promover uma formação integral, humana e crítica para estudantes e professores. Nesse contexto, as Neurociências Cognitivas (NC) oferecem importantes contribuições ao explorar como os processos cerebrais influenciam a aprendizagem de matemática. Este entendimento permite repensar práticas pedagógicas, valorizando o papel das funções executivas, que podem ser moldadas por estímulos e ensinadas para otimizar a assimilação de conceitos e superar dificuldades específicas, tornando o ensino mais inclusivo e adaptado às necessidades individuais.

A pesquisa apresentada, de caráter bibliográfico e qualitativo, mapeou e analisou publicações científicas entre 2010 e 2023 sobre a interseção entre as NC e ensino de matemática. A investigação foi motivada por experiências docentes da autora, que observou como esta disciplina, muitas vezes desconectada do cotidiano, é percebida como desmotivadora por estudantes. Baseando-se em conceitos como plasticidade cerebral e funções executivas, o estudo propõe estratégias pedagógicas alinhadas ao funcionamento cerebral, potencializando o aprendizado e engajamento dos estudantes.

A pesquisa culminou na elaboração de um livro paradidático, voltado para professores e estudantes, com base nos excertos analisados. Este produto educacional oferece suporte para práticas inovadoras que promovam maior fluidez no aprendizado matemático, diminuam a resistência dos estudantes e fortaleçam a relação entre o ensino e as descobertas científicas das NC. Assim, este trabalho não apenas amplia o entendimento sobre o tema, mas também propõe soluções práticas para os desafios do ensino de matemática.

METODOLOGIA

Foi realizado neste trabalho uma revisão bibliográfica sistemática com abordagem qualitativa, exploratória e descritiva previamente estabelecidas. É necessário ressaltar que nossa investigação se assemelha a um estado da arte. Conforme Ferreira (2002), tanto o estado da arte quanto a pesquisa bibliográfica compartilham o desafio de mapear e discutir uma determinada produção acadêmica em diferentes campos do conhecimento, almejando responder quais aspectos e dimensões têm sido destacados e privilegiados em diferentes épocas e locais. O levantamento feito aqui não foi de grande proporção, mas as semelhanças revelam-se no fato de mapear e analisar pesquisas científicas.

A coleta de dados se deu exclusivamente via Internet, visto que nosso objeto de estudo foram as publicações científicas como artigos, dissertações e teses que evidenciam o enlace entre as NC e o ensino de matemática. Desse modo, as plataformas de busca utilizadas para a seleção dos trabalhos foram: Google Acadêmico, Scientific Electronic Library Online (Scielo), Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD), Catálogo de Teses e Dissertações da CAPES, Plataforma Sucupira, bem como periódicos de programas de pós-graduação de universidades públicas brasileiras, além de um banco de dados estruturado anteriormente e compartilhado pela orientadora.

Para refinar a busca, empregamos os descritores "Neurociências Cognitivas e matemática", "matemática e cérebro", "neurociência e aprendizagem de matemática", "matemática e neurociências", e "Neurociências Cognitivas", por acreditar que estes estão diretamente relacionados ao tema central da pesquisa e ao objetivo de elencar e analisar as possíveis contribuições das Neurociências Cognitivas encontradas nos estudos mapeados para o ensino e a aprendizagem de matemática. O recorte temporal considerado foi de 2010 a 2023, assim escolhido com o intuito de nos permitir observar o que está sendo produzido sobre neurociências na atualidade.

Inicialmente, a procura resultou em 47 trabalhos selecionados a partir do título e dos resumos. Após a organização destes e leitura aprofundada, o corpus foi reduzido a 20 obras, sendo 8 artigos, 3 monografias, 6 dissertações de mestrado, 1 tese de doutorado e 2 capítulos de livros, com as quais trabalhamos até o fim dessa investigação.

Nos itens que seguem, descrevemos os principais resultados que emergiram desta pesquisa.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para analisar as obras, foram criadas categorias de análise com base em Fiorentini e Lorenzato (2006), agrupando elementos ou características comuns identificados nos dados das obras selecionadas. As categorias abrangem aspectos como abordagens metodológicas (qualitativa, quantitativa ou mista), tipos de pesquisa (bibliográfica ou de campo) e instrumentos de coleta de dados, permitindo que um mesmo trabalho se enquadre em mais de uma categoria. Nossa investigação teve como intuito responder a questões sobre os aspectos teóricos e metodológicos das pesquisas, como a predominância de abordagens, tipos de investigação, técnicas empregadas na coleta e organização dos dados, participantes e locais de realização, oferecendo uma visão abrangente das escolhas metodológicas nas obras analisadas.

Os resultados das obras mapeadas apontam para a necessidade de práticas pedagógicas que dialoguem com as demandas da sociedade contemporânea, tendo as NC como potenciais aliadas quando adequadamente integradas ao contexto escolar. A formação de professores, inicial e continuada, emerge como um dos principais desafios, pois o domínio dos conhecimentos oriundos das neurociências pode auxiliar os educadores a compreender melhor as potencialidades e limitações dos estudantes frente à matemática. No entanto, autores como Toledo e Lopes (2020), destacam que essa integração não deve substituir abordagens pedagógicas consolidadas, mas complementá-las, promovendo práticas enriquecidas e fundamentadas para melhorar os processos de ensino e de aprendizagem.

Outro ponto central destacado é a relevância das funções executivas, como atenção e memória, na aprendizagem. A atenção, definida como a capacidade de focar em estímulos específicos, aparece em 12 dos 20 estudos analisados, enquanto a memória, entendida como a habilidade de armazenar informações para uso futuro, é mencionada em 17 trabalhos. Autores como Cosenza e Guerra (2011) e Lent (2019) reforçam que essas funções são essenciais para a aprendizagem, tornando-se áreas prioritárias para investigações e intervenções pedagógicas futuras, visando otimizar o desempenho dos estudantes e enriquecer a prática docente.

Um terceiro fato mencionado é a influência negativa que a ansiedade matemática causa. Para Alvarenga (2021), ela “não apenas dificulta o desenvolvimento aritmético nas crianças, mas também está associada à estrutura cerebral alterada em áreas relacionadas ao processamento do medo” (Alvarenga, 2021, p. 13).

Assentados nesses resultados, elencamos alguns excertos que sintetizam as contribuições que esses autores nos deixam, as quais oferecem condições para que educadores, ansiosos por metodologias de ensino que permitam uma aprendizagem matemática mais proveitosa, com menor resistência por parte dos estudantes e mais fluida, possam integrá-las em suas práticas pedagógicas.

Com base nos resultados da pesquisa, foi desenvolvido o livro paradidático Entre neurônios e números: uma jornada de descoberta na matemática, uma narrativa protagonizada pelos irmãos Agnesi e Artur, sua colega Hipátia e a professora Nalini. O livro utiliza uma linguagem acessível para professores e estudantes, com o objetivo de apresentar conceitos das NC e sua relevância para o desenvolvimento de habilidades matemáticas, assim como, mostrar o quanto a aprendizagem desta ciência pode ser acessível a todos os indivíduos. Acreditamos que os estudantes precisam ser diariamente incentivados e encorajados a estudar de maneira criativa e significativa, estabelecendo conexões entre os conceitos abstratos e suas aplicações práticas no cotidiano. Por meio das interações entre os personagens, o livro aborda temas como estratégias de superação de dificuldades e a importância do esforço contínuo de modo a desmistificar a matemática. Assim, espera-se que a narrativa inspire os leitores a enxergá-la não apenas como uma disciplina escolar, mas como uma ferramenta poderosa para compreender o mundo e desenvolver o pensamento crítico. Os nomes dos personagens homenageiam matemáticos renomados, estabelecendo uma ligação simbólica com a rica história da matemática, assim como, inspirando os leitores a enxergar a disciplina como viva e acessível.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A pesquisa destacou estudos que influenciam diretamente o ensino e a aprendizagem de matemática, evidenciando contribuições concretas das NC. Embora as análises tenham confirmado a relação positiva entre Neurociências e aprendizagem, observamos que muitas práticas propostas ainda carecem de fundamentação teórica consistente e de estratégias mais claramente conectadas às funções cognitivas. No entanto, identificamos aplicações promissoras, como atividades que estimulam a atenção e a memória, elementos cruciais no processo de aprendizagem.

Concluímos que a integração entre essas duas áreas tem um grande potencial, mas ainda se encontra em estágio inicial. As evidências sugerem que estratégias pedagógicas fundamentadas nesse campo podem tornar o aprendizado mais eficiente, especialmente se acompanhadas de formação contínua dos professores. O estudo reforça a necessidade de maior diálogo entre neurocientistas e educadores, propondo que futuros avanços tecnológicos e teóricos possibilitem inovações mais substanciais no ensino de matemática, beneficiando tanto professores quanto alunos.

Contudo, como profissionais da educação e entusiastas da matemática, intencionamos um futuro em que esta disciplina seja desprovida de qualquer forma de discriminação entre seus praticantes, superando assim os traumas associados ao aprendizado dessa área. Além disso, desejamos também que todos os estudantes tenham acesso equitativo a oportunidades de aprendizagem de matemática de excelência.

REFERÊNCIAS

ALVARENGA, K. B. Maneiras de avançar o pensamento matemático na educação básica com respaldo das neurociências. In: FARIA, E. C.; GONÇALVES JÚNIOR, M. A.; MORAES, M. G. (org.). A educação matemática na escola: pesquisas e práticas goianas. Goiânia: CIAR/UFG, 2021. p. 44-48. Disponível em: https://publica.ciar.ufg.br/ebooks/ebook_a_educacao_matematica_na_escola/05.html. Acesso em: 5 ago. 2023.

COSENZA, R. M; GUERRA, L. B. Neurociência e educação: como o cérebro aprende. Porto Alegre: Artmed, 2011.

FERREIRA, N. S. de A. As pesquisas denominadas "estado da arte". Educação & Sociedade, Campinas, v. 23, n. 79, p. 257-272, 2002. DOI 10.1590/S010173302002000300013. Disponível em: https://www.scielo.br/j/es/a/vPsyhSBW4xJT48FfrdCtqfp/abstract/?lang=pt. Acesso em: 27 jul. 2024.

FIORENTINI, D.; LORENZATO, S. Investigação em educação matemática: percursos teóricos e metodológicos. Campinas, SP: Autores Associados, 2006.

LENT, R. O cérebro aprendiz: neuroplasticidade e educação. 1. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 2019.

TOLEDO, R. V. F.; LOPES, C. E. Neurociência cognitiva e a aprendizagem de matemática: diálogos possíveis. Revista de Estudos Aplicados em Educação, São Caetano do Sul, v. 5, n. 9, p. 210-232, 2020. DOI 10.13037/rea-e.vol5n9.6565. Disponível em: https://seer.uscs.edu.br/index.php/revista_estudos_aplicados/article/view/6565. Acesso em: 6 set. 2023.