Pesquisador do Laboratório de Engenharia de Software (Labes), Seiji Isotani, desenvolve software que facilita aprendizado de matemática a alunos.
Por: Davi Pastrelo – Assessoria de Comunicação do ICMC
A matemática é uma das disciplinas que causa maior repulsa nos alunos brasileiros. Isso é claramente refletido em seu desempenho nas avaliações internacionais de educação, onde o Brasil amarga péssimas posições. Por conta disso, muitos professores tentam utilizar maneiras divertidas e interativas de ensinar a matemática, a fim de conseguir um maior interesse por parte dos alunos.
No Brasil, o maior expoente foi sem dúvida Malba Tahan, pseudônimo de Júlio César de Mello e Souza, nascido em 1895 no Rio de Janeiro. Ele foi Professor Emérito da Faculdade Nacional de Arquitetura, do Colégio D. Pedro II. Ao longo de sua vida, escreveu cerca de 120 livros sobre matemática recreativa, didática da matemática, história da matemática e literatura infanto-juvenil, atingindo tiragem de mais de 2 milhões de exemplares. Sua obra mais popular, O Homem que Calculava (com mais de 40 edições), conta a história de um árabe que, em suas andanças pelo deserto, usa a matemática para resolver problemas característicos da cultura de seu povo. A obra foi premiada pela Academia Brasileira de Letras em 1972, sendo traduzida para vários idiomas.
Atualmente os professores buscam na informática, interatividade e nos softwares uma maneira para atrair a atenção dos alunos para a disciplina. O professor Seiji Isotani, docente do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), da USP São Carlos, está trabalhando com softwares interativos e inteligentes voltados para a educação matemática há mais de dez anos, desde sua iniciação científica. “São softwares que buscam ensinar a disciplina de uma maneira mais eficiente e com maior interatividade”, explica o pesquisador do Departamento de Sistemas de Computação.
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| IGeom |
“O software iGeom é um exemplo de uma das ferramentas criadas para melhorar a qualidade do ensino de matemática e geometria que leva em consideração os problemas educacionais das escolas Brasileiras. Desenvolvido sob supervisão do professor Leônidas de Oliveira Brandão, do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP, o iGeom é uma ferramenta gratuita para ensinar de maneira ativa e interativa, que pode ser usado no ensino fundamental, médio e superior. Através dele, por exemplo, podemos determinar a localização do ponto médio, estudar as funções de seno, cosseno, tangente, modelos matemáticos, algoritmos e recorrências (que é uma unica figura repetida várias vezes em pontos específicos)”, tudo isso de forma interativa e visual.
MathTutor/AdaptErrEx:
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| MathTutor |
É um software inteligente voltado ao ensino de matemática (por exemplo, decimais). Através de técnicas de inteligência artificial o software ajuda passo-a-passo o aluno a compreender (e resolver) problemas de matemática, bem como os vários componentes de conhecimento envolvidos. O aluno somente avançará para a próxima etapa da aprendizagem se adquirir os conhecimentos necessários. O software também tem a capacidade de avaliar onde está a dificuldade do aluno, dando dicas para que este pense e identifique onde errou através de um dispositivo gráfico. Comparando esses gráficos e a informação coletada pelo software, o professor pode avaliar tanto o desempenho individual do estudante como o desempenho da classe como um todo. Esse projeto é desenvolvido por Isotani há dois anos em parceria com pesquisadores da Carnegie Mellon University, em Pittsburgh (EUA), e é baseado nas teorias desenvolvidas por essa universidade, estando no momento disponível apenas nos Estados Unidos.
“Na escola nunca recebemos um auxílio individual, pois o professor tem que cuidar de classes com 30, 40 alunos e, sem a ajuda de ferramentas computacionais, ele não consegue identificar quais são as dificuldades de cada um. Dessa forma, o software é um meio de personalizar o processo de ensino e aprendizagem para que as perguntas básicas sejam respondidas diretamente no computador e as dificuldades sejam sanadas no momento em que se manisfestarem. As perguntas mais complexas que necessitem de uma maior explicação são esclarecidas diretamente com o professor, contudo essas perguntas são menos frequentes. A principal característica do MathTutor/AdaptErrEx é que, com ele, o aluno é incentivado a descobrir a propriedade do elemento matemático estudado, e com o auxílio inteligente do software ele sempre chega ao resultado final.”, completa.
Isotani também acredita que esse software possa num futuro de médio-longo prazo, incentivar os alunos a ingressarem na área de exatas, pois para aprendê-la é necessário abstrair e visualizar idéias e conceitos, e o software facilita isso.
Esse software oferece um complemento ao professor e ao aluno, a um custo razoavelmente baixo, então existiria um apelo comercial muito forte a ele. No caso do MathTutor, ele é freeware (gratuito), mas não é open source (com código fonte aberto). “Para atingir esse ponto teremos que dar um passo maior, isso significa que queremos que as pessoas contribuam com o desenvolvimento desse software, atribuindo-lhe novas funcionalidades, aplicativos e versões mais aprimoradas. Nesse processo é necessário filtrar o que é bom do que não é, por exemplo”, afirma Isotani. “Em médio e longo prazo, esse software pode se tornar open source. Poderemos firmar parcerias com prefeituras e empresas privadas para que o projeto não seja apenas um protótipo. O meu objetivo final é produzir ferramentas educacionais que tenham o potencial de melhorar a qualidade do ensino e que fiquem a disposição de professores e alunos, não importa como”
Há softwares que trabalham com frações, álgebra, química, que auxiliam os alunos no desenvolvimento de conteúdos. No Brasil há a necessidade de identificar quais são os componentes de conhecimento para que os alunos aprendam melhor.
Políticas públicas de ensino no Brasil
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| Prof. Seiji Isotani |
Isotani acredita que em termos de políticas públicas, o governo quer apoiar os professores, mas na verdade não sabe por onde começar. Para que o professor esteja apto a usar computadores e softwares no aprendizado, ele necessita antes de tudo de um treinamento para que possa utilizá-los de maneira eficiente. “Em outros países onde estive (Japão, Canadá, Coréia e Estados Unidos) há um maior suporte, pois o professor é visto como formador dos novos cidadãos do país, todo suporte que ele necessita é oferecido pelo Estado”, afirma o pesquisador.
Em uma enquete realizada no Brasil sobre o que a população pensa sobre a educação no país, mais de 50 % respondeu que estava muito boa, mas o exame PISA (Programa Internacional de Avaliação de Alunos), constatou que o Brasil está entre os piores países na América Latina em termos de educação básica, ensino fundamental e médio, abaixo de países como Argentina, Chile e Uruguai.
Nos últimos anos o governo tenta sanar esse problema, investindo em diversos programas relacionados ao uso de computadores nas escolas como, por exemplo, o programa um computador por aluno e programas de educação semi-presenciais (cursos à distância). Apesar desses programas trazerem alguns benefícios, Isotani indica que falta incentivo as pesquisas em informática na educação que lidam com o desenvolvimento de softwares interativos e inteligentes capazes de melhorar significativamente a qualidade do ensino a curto prazo. Para o pesquisador da USP é necessário munir o professor de ferramentas computacionais capazes de auxiliá-lo na tarefa de diagnosticar as dificuldades do aluno no dia-a-dia. “Com essas ferramentas as tarefas de ensinar e aprender se tornam muito mais fáceis, eficazes, divertidas e prazerosas”.
Mais informações:
Assessoria de Comunicação do ICMC
O programa de melhoramento genético da raça Nelore existe desde 1988, e é coordenado pelo Prof. Dr. Raysildo Barbosa Lôbo, do departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Em 1996, Solange começou a trabalhar com a mineração dos dados que estão na base do programa, o que consiste no processo de explorar grandes quantidades de dados à procura de padrões consistentes. Seu trabalho foi importante devido ao fato de que conhecimentos descobertos a partir desses dados permitem aos técnicos, pesquisadores e criadores do programa apoiar decisões relacionadas com perfil de animais mais aptos, visando o melhoramento genético do rebanho, o que representa ganhos para pecuaristas e consumidores. 
