Ensino de Matemática e Gamificação: Questões de Pesquisa Latentes e em Aberto¶

Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo, analisar o uso da gamificação como metodologia de facilitação do processo de ensino e aprendizagem de matemática na Educação Básica, levando-se em consideração que os alunos estão cada vez mais conectados ao mundo virtual e, desta forma, se sentem mais estimulados a usar as tecnologias digitais em sala de aula. Assim, foi realizada uma revisão sistemática sobre o assunto. Nesta revisão, adotou-se como critério de inclusão: i -- tempo de publicação (02 últimos anos) e ii -- maior números de citações. Desta análise, foi possível estabelecer quais áreas estão mais em evidência atualmente e o nível de importância do uso dos jogos digitais no processo de ensino e aprendizagem.

Palavras-chave: Gamificação, Ensino de Matemática, Tecnologias Digitais, Aprendizagem.

Introdução¶

A gamificação, no âmbito educacional, pode trazer para a sala de aula a possibilidade de aulas motivadoras e prazerosas. Segundo Petry (2016), a gamificação é a utilização de dinâmicas de jogos com o intuito de motivar e engajar os estudantes, possibilitando uma melhora no aprendizado, fomentando ações e desenvolvendo comportamento para o estudo de determinado conteúdo.

Serres (2013) argumenta que os jovens estão cada vez mais conectados e utilizam com facilidade as novas tecnologias. O conhecimento está disponível a qualquer momento e a possibilidade de utilizar novas técnicas e ferramentas tornaram as salas de aula tradicionais em desmotivadoras e entediantes para os alunos.

Kampff (2009, p. 14) afirma que as tecnologias, em geral, desde a mais simples até às mais sofisticadas, possibilitam ampliar o potencial humano, seja físico ou intelectual. As tecnologias digitais (TD) empregadas com finalidade educacional colaboram nesse sentido, ampliando as possibilidades do professor ensinar e do aluno aprender. Assim, a gamificação pode ser uma grande aliada no processo de ensino e aprendizagem, ela possibilita inserir o aluno em um novo contexto educacional, o qual por muitas vezes ele já esta familiarizado no cotidiano social, tornando as aulas mais proveitosas e inovadoras, inclusive em disciplinas em que os alunos têm maior dificuldade de assimilação teórica, como a matemática.

O ensino de matemática ainda é um grande desafio em sala de aula, um exemplo é o estudo de Teixeira Filho (2002) que teve como objeto de investigação a análise das dificuldades dos alunos na referida matéria, especificamente, com o conteúdo de geometria. Nesse trabalho, o autor realizou uma pesquisa que tinha por objetivo investigar as dificuldades apresentadas pelos alunos do ensino médio em relação à aprendizagem do referido conteúdo. Alguns dos fatores analisados pelo pesquisador para determinar a falta de compreensão foram a participação dos alunos na sala de aula e os recursos visuais utilizados para o estudo da disciplina. Teixeira Filho desenvolveu uma aula experimental na qual introduziu materiais manipuláveis, e a partir da análise dos dados relacionados a esta aula ele constatou significativos aspectos de melhoria da compreensão do conteúdo da disciplina.

Sendo assim, ficou estabelecido como questão principal para este trabalho o seguinte questionamento: Quais os benefícios da gamificação para o ensino de matemática na Educação Básica? Tendo a finalidade de responder a questão apresentada foram estabelecidos alguns objetivos, conforme descritos a seguir.

Este trabalho tem como objetivo estabelecer os benefícios da gamificação no ensino de matemática na Educação Básica por meio de um mapeamento sistemático de publicações acadêmicas. Nesse sentido, será realizada a análise de um conjunto de trabalhos científicos voltados para gamificação na educação matemática, a partir dos seguintes critérios: (i) a seleção dos trabalhos com maior impacto acadêmico -- (ii) aqueles com maior número de citações acadêmicas nos últimos dois anos registrados no Google Scholar -- e; (iii) extração dos resultados obtidos com a aplicação da gamificação, no processo de ensino e aprendizagem voltado ao ensino de matemática.

Este trabalho encontra-se organizado em seis tópicos. No primeiro encontra-se a introdução, na qual o leitor é convidado a conhecer o objeto da pesquisa aqui apresentada. No segundo tópico será apresentada a revisão de literatura, breve histórico sobre a gamificação no ensino da matemática. Em seguida, será apresentada a metodologia, onde ocorrerá o detalhamento do processo metodológico para a realização desta pesquisa. O quarto tópico será a análise e refinamento dos dados que, como diz o título, é estabelecida a tabulação das informações obtidas por meio dos trabalhos pesquisados. No quinto tópico, os resultados, ou seja, a sintetização dos dados e resultados das pesquisas analisadas. Por fim, e não menos importante, as considerações finais, onde serão apresentadas as reflexões e ponderações sobre os resultados dos trabalhos analisados nesta pesquisa.

Revisão de Literatura¶

O acesso amplo às tecnologias digitais e a melhora na democratização do acesso a internet tornou possível à implementação de práticas educacionais mais dinâmicas e interativas. Segundo Petry (2016) ensinar por meio de jogos educacionais é de grande valia para o processo de ensino e aprendizagem, pois torna as aulas práticas e, por conseguinte, prazerosa, conduzindo o aluno ao aprendizado.

De acordo Kapp (2012), o game é um sistema no qual os jogadores se envolvem em um desafio, definido por regras e interatividade. Os jogos digitais são grandes aliados no processo de desenvolvimento do indivíduo, já que permitem desenvolver habilidades e ampliar conhecimentos. Segundo Petry (2016), todo jogo abre para o homem um espaço de movimento, dentro do qual os jogadores se encontram com o jogo e seus objetos.

Esses jogos digitais também podem ser utilizados no contexto educacional, sendo tal processo tipificado de gamificação. Esse recurso veio para contribuir no processo de ensino e aprendizagem, onde é possível desenvolver habilidades e passar conteúdo de modo prazeroso e eficiente em sala de aula, já que as crianças e jovens se sentem motivados em realizar atividades que envolvem tecnologia, como descreve Zichermann (2011, p.16), "a gamificação é o processo de utilizar o pensamento e as mecânicas dos games para envolver usuários e resolver problemas".

Segundo Kapp (2012) a gamificação vem se tornando ao longo dos anos uma grande aliada do professor, pois este passa a utilizá-la como uma ferramenta de ensino, de forma gratuita, com interface atrativa e possibilitando a interdisciplinaridade, já que é possível ensinar vários conteúdos, inclusive de disciplinas diferentes, em um único jogo educacional.

Contudo, para o professor aplicar a gamificação no seu dia a dia da sala de aula é necessário capacitar-se, entender do funcionamento do jogo, assim como configurações, níveis e suas etapas. O jogo educativo é sem dúvida um grande aliado do professor, além de estimular o aluno, já que as crianças e jovens estão cada dia mais conectados, torna as aulas mais atrativas, dinâmicas e prazerosas. De acordo Gurgel et al. (2006), "o indivíduo ao interagir com um jogo, é convidado a apreciar, divertir e aprender a jogar, fazendo novas descobertas e solucionando problemas".

Conforme Gurgel et al. (2006) a solução de problemas também está diretamente relacionada ao jogo. Cada jogo traz uma problemática que exige o desenvolvimento de raciocínio para a resolução do problema proposto, podendo o professor fazer ligação com problemas e soluções da vida real, já que passamos por esses tipos de situações no cotidiano.

O processo lúdico que o jogo proporciona concentra uma atenção maior e cria a sensação que aprender é divertido, além de desenvolver capacidade de raciocínio lógico na resolução de problemas. Quando o aluno é exposto a uma situação desafiadora é pouco provável que ele tenha um comportamento passivo (MORAIS et al, 2009). Nesse contexto, foi verificado, através de artigos publicados, como a gamificação trouxe resultados favoráveis no processo de ensino e aprendizagem de matemática.

Os métodos de ensino tradicionais não estão motivando nem atraindo a atenção do aluno para o aprendizado em sala de aula. Conforme Petry (2016) alunos imersos na era digital necessitam de ferramentas educacionais que os aproxime do seu cotidiano, sendo que estes já possuem um amplo contato com o mundo tecnológico. Segundo Barreto (2014), o fato de ainda se utilizar poucos recursos digitais em sala de aula faz com que tenhamos um aluno vivendo no século XXI, um professor no século XX e uma escola no século XIX, e todos convivendo ou tentando se entender. Desta forma, a relação desfasada Sociedade/Tecnologia reflete-se no ambiente escolar e resulta na necessidade de uma revolução nos padrões de ensino atuais.

Assim, é necessário atualizar essa relação, sendo a gamificação aplicada no processo de ensino-aprendizagem uma ótima ferramenta para redesenhá-la. Atualmente, os jogos digitais deixaram de ser apenas uma diversão e passaram a ser utilizados também como uma ferramenta para disseminação de conhecimento. O uso dos jogos digitais nas aulas podem trazer resultados satisfatórios, porque além de contribuir para o aprendizado ele ajuda no desenvolvimento de habilidades como atenção, memória e raciocínio lógico (Santos, 2017). Para a compreensão acerca da produção e organização dos dados será apresentado a seguir a metodologia utilizada na pesquisa.

Metodologia¶

Para materializar os objetivos dessa pesquisa, optou-se por realizar um mapeamento sistemático. Petersen et. al. (2008), estabelecem que o mapeamento sistemático apresenta os resultados da revisão expondo na forma de gráficos e/ou tabelas, junto às discussões e conclusões, sendo possível estruturar, sintetizar e identificar estudos na área desejada.

Esse trabalho tem natureza bibliográfica e com o intuito de pesquisar, quantificar e analisar a produção acadêmica de relevância no período de 2018 a 2020, com foco nas publicações com a string de busca: gamificação no ensino de matemática. O presente estudo almeja destacar os trabalhos publicados, referente ao ensino de Matemática com a utilização de games educativos, de modo a permitir um breve olhar sobre essa temática e o direcionamento para a realização de novas pesquisas nesta área. Para tanto, foram consideradas as publicações com maior índice de citações acadêmicas, conforme filtro do Google Acadêmico.

Nesse ínterim, foram selecionados e analisados 20 (vinte) artigos que discutem a gamificação no ensino de matemática na Educação Básica, publicados nos últimos dois anos. Depois de selecionados, os artigos foram tabulados e analisados quanto ao seu corpo textual.

Após a categorização, que consiste numa "operação de classificação de elementos constitutivos de um conjunto, por diferenciação e, seguidamente, por reagrupamentos segundo o gênero (analogia) com os critérios previamente definidos" (Bardin 1977, p. 117), foi estabelecido as seguintes categorias: Ensino de Matemática; Gamificação; Educação Básica, e; Ensino de Matemática com Gamificação na Educação Básica. Este último sendo o objeto de análise desse trabalho.

Selecionados os artigos quanto à categoria que ancora essa pesquisa, foi realizada a leitura e análise dos mesmos, determinando os benefícios e entraves que a gamificação pode trazer para o processo de ensino e aprendizagem da disciplina de matemática. Essas análises servirão para estabelecer a importância de inserirmos metodologias de ensino ativas no processo de ensino e aprendizagem de matemática, suas dificuldades e desafios. A seguir, registra-se a análise do refinamento das publicações pesquisadas.

Análise de Refinamento das Publicações¶

A análise sobre as publicações selecionadas emerge na perspectiva teórico-metodológica de um trabalho amparado em uma análise de produções acadêmicas (artigos) com uma abordagem quantitativo-qualitativa, tendo como finalidade apresentar e relacionar os trabalhos desenvolvidos na área de ensino de Matemática centrada na gamificação e na Educação Básica.

A gamificação educativa é vista com grande potencial para o auxílio da aprendizagem do aluno. Desse modo, um jogo bem planejado promove dedicação, motivação e interesse (TAROUCO et al, 2004). Eles são um bom exemplo, pois desafiam as pessoas através dos seus temas diferenciados, motivando novas descobertas e instigando a busca de uma nova dimensão no contexto escolar (BARRETO, 2014).

Vários artigos foram analisados, mas apenas foram incluídos, neste estudo, os que atendiam à proposta dessa pesquisa, como por exemplo, pesquisas voltadas para a Educação Básica. No quadro 2, é possível visualizar os critérios utilizados para inclusão de artigos.

1. Apresentar relação com a Educação Básica 2. Apresentam relação com a gamificação no ensino de educação matemática. 3. Foi publicado nos últimos dois anos. 4. Possuir maior número de citações em periódicos.

Fonte: Autoria própria.

Os artigos que não atendiam a todos os critérios estabelecidos, ou mesmo atendiam parcialmente, foram descartados para efeito de análise neste trabalho. Contudo, apresentamos no apêndice os artigos selecionados e analisados nesta pesquisa, atendendo os critérios de inclusão determinados acima. Foram totalizados 20 artigos, visto que na primeira coluna é indicado o(s) autor (es), na segunda coluna o título do artigo e na terceira coluna consta o repositório que o mesmo encontra-se arquivado.

Quanto à análise qualitativa dos trabalhos selecionados é possível destacar as pesquisas dos autores a seguir: Rozin et al. (2018), Mendes (2019), Guimarães et al. (2018), Jolandek (2019), Treml (2018) e César (2018) foram alguns dos artigos analisados que enxergam a gamificação como uma ferramenta inovadora, capaz de incentivar o aluno, trazendo uma reflexão no processo de ensino e aprendizagem com a utilização de games. Nesses artigos percebeu-se que os alunos se interessam cada vez mais por tecnologias e o quanto é importante unir essas ferramentas no processo de ensino matemática, disciplina essa que é geradora de reprovações.

Segundo Guimarães (2018) partindo da percepção das dificuldades enfrentadas pelos alunos na disciplina de matemática, em relação à capacidade de abstração, por exemplo, incluir jogos educacionais pode se tornar um fator diferencial, capaz de proporcionar melhores condições para a aprendizagem, em especial para o ensino da matemática, haja vista ser uma disciplina que estimula discussões sobre o aprendizado, e que gera altos índices de reprovação com notas baixas nos testes que medem o aprendizado dos alunos na Educação Básica.

Desse modo, para demonstrar essa situação, apresentamos dados extraídos do Sistema de Avaliação da Educação Básica (SAEB), mostrando que em 2007 apenas 9,8% dos estudantes no 3º ano do ensino médio apresentaram o aprendizado adequado dos conteúdos em matemática (BRASIL, 2007). Comparado aos dados de 2017 esse índice caiu para 9,1%. Contudo, ao realizar um recorte desses dados para a rede pública, no munícipio de Vitória da Conquista**,** foi verificado que apenas 4% dos estudantes que estavam no último ano do ensino médio em 2017 haviam aprendido o que se esperava em matemática, ou seja, 96% deles apresentaram déficit de aprendizagem na disciplina. De forma complementar, dados da Prova Brasil demonstram que a média de proficiência em matemática dos alunos da 3ª série do ensino médio das escolas públicas, no ano de 2017, ficou em 258,8, considerado como nível 2 dentre os 9 níveis de classificação, segundo o relatório (BRASIL, 2017, p. 8).

Esses dados corroboram com a necessidade de melhorarmos o processo de ensino e aprendizagem de matemática na Educação Básica, e a gamificação pode ser uma aliada para alcançarmos índices mais satisfatórios e, principalmente, melhorar a aprendizagem da disciplina.

A disciplina de matemática sempre foi vista como uma disciplina difícil, porém com o uso da gamificação foi possível observar que os alunos alcançaram os objetivos em cada artigo. A gamificação vem se tornando uma grande aliada nesse processo de ensino e aprendizagem, pois traz benefícios e estímulos em sala de aula.

Dessa forma, o público alvo desse mapeamento sistemático foram alunos do ensino médio, foi possível observar que os autores analisados como Rozin et al. (2018), Santos (2018), Pereira (2019), Mendes (2019), discorrem sobre a importância de capacitar professores para o processo de ensino e aprendizagem utilizando gamificação para o ensino de matemática, já que conhecer a ferramenta é essencial para um bom desenvolvimento em sala de aula e assim poder aplicar os conteúdos desejados. Os autores trazem também as dificuldades e a necessidade de mudança no método tradicional de ensino e alguns reconhecem que também há dificuldades estruturais da escola.

Os autores analisados Jolandek (2019), César (2018), Mozer (2019) e Toda (2018) concordam com os autores citados no parágrafo anterior e comentam ainda da gamificação como ferramenta de ensino e aprendizagem, além de discorrerem sobre como essa ferramenta pode contribuir com a prática docente, promovendo interação entre o aluno e professor.

Rozin et al. (2018) traz uma análise de como a metodologia de gamificação em sala de aula ainda é recente e, portanto, pouco conhecida. O autor, assim como Lima (2019) espera que, futuramente, os professores apliquem cada vez mais a gamificação em sala de aula.

Os trabalhos dos autores Silva (2019), Morais (2018), Criado (2019) e, Menezes (2019), abordam conceitos de gamificação, bem como o uso de mecanismos encontrados em jogos, com o intuito de engajar e estimular alunos, contribuindo para o processo de ensino e aprendizagem na escola.

Já os autores Corrêa (2018), Compto (2019), Gomes (2018) e Martinho (2019) destacam a importância dos jogos digitais em sala de aula e como podem contribuir no desenvolvimento do ensino e aprendizagem.

Os autores Guimarães (2018), Treml (2018), Rocha (2019) Lima (2019) destacam como a gamificação pode promover inovação, além de fortalecer o interesse pela aprendizagem, onde a metodologia utilizada é através de casos, relatos e/ou estudos.

Com intuito de ilustrar esse quantitativo de trabalhos quanto ao objeto de pesquisa dos autores analisados, temos a seguir o seguinte gráfico:

Conforme apresentado acima no gráfico (Figura 1), foi verificado que dos 20 artigos analisados, 12 mostram como a gamificação em sala de aula pode auxiliar no processo de ensino e aprendizagem, com resultados positivos; os outros 8 autores além de mostrar como a gamificação é importante no processo de ensino e aprendizagem discutem que a formação de professores possui um papel importante em sala de aula para realização de gamificação na educação matemática no ensino médio.

A partir dos trabalhos analisados foi possível identificar que a gamificação traz vários benefícios para o processo de ensino e aprendizagem como engajar e estimular alunos, promovendo inovação em sala de aula, além de despertar e fortalecer o interesse dos alunos através da inserção de novas tecnologias em sala de aula. Abaixo serão apresentados os resultados obtidos na análise dos trabalhos pesquisados.

Resultados¶

Motivar os alunos em sala de aula ainda é um grande desafio para o professor, pois os alunos encontram-se imersos numa sociedade cada vez mais conectada digitalmente, conduzindo-os a utilização de tecnologias digitais. A escola, porém, ainda tem feito poucas inserções digitais no processo de ensino e aprendizagem, e quando as faz, em sua grande maioria, não atendem de forma satisfatória aos objetivos propostos, seja pela falta de recursos tecnológicos, seja pela falta de recursos humanos capacitados, ou ainda pela combinação dessas duas variáveis. Tal situação contribui para a manutenção de um método tradicional e arcaico de ensino em meio a uma revolução tecnológica na sociedade, o que é um paradoxo.

Todos os vinte autores analisados concordam que a gamificação é uma grande aliada no processo de ensino e aprendizagem, mesmo utilizando metodologias diferentes, todos os pesquisadores confluíram para uma mesma conclusão. De modo a retratar metodologicamente os artigos aqui apresentados será demonstrado de forma sintética, os instrumentos utilizados pelos autores. Treze dos artigos analisados utilizaram de pesquisa qualitativa, por meio de entrevistas, questionários e análise dos dados coletados, quatro autores se propuseram no desenvolvimento de jogos matemáticos, onde foi estabelecer e compreender a plataforma de construção dos games, com sua estrutura de comandos e funcionamento, nos últimos três artigos que compõe essa pesquisa, os autores propuseram uma metodologia especifica diferente das demais citadas anteriormente, a saber: um apresenta a gamificação no ensino de matemática, onde o autor detalha cada etapa para a utilização da gamificação em sala de aula; o outro fez mapeamento sistemático, sendo possível catalogar as aplicações de gamificação a fim de reunir informações que auxiliam os educadores no processo de ensino e aprendizagem; e por fim o último realizou análise de jogos, tendo como foco o uso do lúdico no processo de ensino e aprendizagem.

De forma complementar, os artigos de Rozin et. al (2018), Pereira (2019), Mendes (2019) e Toda (2018) apresentam o professor como um importante elo no processo de gamificação no ensino. Nesses trabalhos, os pesquisadores estabelecem possibilidades a serem exploradas pelo professor com a utilização de games na educação. Contudo, o professor necessita ser estimulado e capacitado, já que se trata de uma técnica recente, porém com grandes benefícios para o ensino de matemática.

Considerações Finais¶

Pensando nisso, e em como tornar as aulas de matemática mais prazerosas e motivadoras, a gamificação, que são jogos educacionais, tornou-se grande aliada no processo de ensino e aprendizagem, já que o aluno aprende brincando utilizando uma plataforma digital que permite inserir e rever conceitos teóricos, além de contribuir para o desenvolvimento social do aluno.

Ainda assim, é perceptível que pesquisas sobre gamificação na educação são recentes. A produção científica relacionada ao ensino de Matemática com a incorporação de jogos educativos tem um espaço de investigação ainda a ser preenchido. Contudo, foi possível estabelecer que mesmo sendo utilizados diferentes games nas pesquisas analisadas, todas tem uma finalidade comum e alcançam os objetivos esperados para o ensino de matemática, como o desenvolvimento de habilidades motoras, raciocínio lógico e a compreensão teórica do conteúdo da disciplina.

Diante do exposto, é possível considerar neste recorte acadêmico que os artigos aqui analisados, dado a sua importância acadêmica, apresentam resultados positivos com a utilização da gamificação do ensino de matemática na Educação Básica. A gamificação se mostra promissora e interessante para inserir conteúdos matemáticos na sala de aula, considerada como sendo uma ferramenta facilitadora do ensino e aprendizagem, já que a tecnologia digital atrai os alunos, os motiva e auxilia no processo educacional.

Nesse contexto, este trabalho contribui no direcionamento para a realização de pesquisas voltadas para essa temática, focando na aprendizagem dos conteúdos matemáticos e contribuindo para a interação tecnológica e social dos alunos, pois descobrimos que a gamificação é uma grande aliada no processo de ensino e aprendizagem, já que estimula o aluno e permite o aprendizado em sala de aula.

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Apêndice¶