Este trabalho buscou investigar os efeitos motivacionais e de aprendizado, na disciplina de Matemática, de duas turmas de Ensino Médio de uma escola pública do estado do Rio de Janeiro. O estudo consistiu em comparar estatisticamente diferenças entre o método tradicional expositivo e uma metodologia ativa de ensino denominada Aprendizagem Baseada em Projetos. Para tanto, utilizou-se um delineamento de pesquisa experimental com aplicação de instrumentos de pré-teste e pós-teste.

Métodos de ensino que promovam a maior aprendizagem, motivação e engajamento dos alunos no processo de aprendizagem são objetos de estudos atualmente. Pavanelo e Lima (2017, p. 740) citam que “estudiosos da área defendem há décadas um novo modelo de educação, em que o aluno seja o protagonista e aprenda de forma mais autônoma”. Ou seja, o aluno saia de uma posição passiva em que éapenas um receptor de conteúdo para uma atitude ativa e participativa em sua própria aprendizagem.

Desse modo, o sistema educacional necessita se adequar a um novo paradigma que privilegie o desenvolvimento de capacidades cognitivas superiores tais como, por exemplo, análise, síntese e criatividade. Em substituição aos processos de simples memorização e repetição de algoritmos conforme argumentam (DIESEL; BALDEZ, MARTINS, 2017, p. 271), “Enquanto o método tradicional prioriza a transmissão de informações e tem sua centralidade na figura do docente, no método ativo, os estudantes ocupam o centro das ações educativas e o conhecimento é construído de forma colaborativa”.

Neste sentido, destacamos os estudos com a utilização de uma metodologia ativa de ensino. Citamos como exemplos, os trabalhos de Vianna et. al. (2016) e Martins et. al. (2016) realizados em escolas técnicas de Ensino Médio, cujos resultados indicaram maior envolvimento e participação dos alunos nas atividades educacionais, eficiência e otimização do aprendizado.

Corroborando o citado, (MORAN, 2015, p. 17) afirma que,

Agrega-se a este cenário a necessidade do sistema educacional adequar-se às novas demandas de uma sociedade altamente tecnológica e em processo constante de inovação, a qual a simples memorização de fatos e dados, características marcantes do ensino expositivo tradicional, não atende.

Para atender a esta nova sociedade, o aluno egresso da Educação Básica deve possuir habilidades e competências tais como: resolução de problemas, pensamento crítico, comunicação de ideias e cooperação.

Para isso, uma alternativa é o uso de metodologias ativas no ensino, que dentre as existentes selecionamos a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP) que possibilita, segundo Bender (2014), o desenvolvimento das habilidades e competências do século XXI,

Segundo Larmer, Mengendoller e Boss (2015), a ABP desenvolve habilidades essenciais aos desafios do século XXI, na qual se destacam a habilidade na resolução de problemas, sentido de responsabilidade, trabalho em pares, pensamento crítico, autoconfiança, gerenciamento de tempo, transmissão de ideias e pensamentos por meio da comunicação com outras pessoas. Logo, a ABP é um método de ensino que estimula a aprendizagem dos conteúdos programáticos por meio do envolvimento dos alunos em situações reais e desafiadoras. Desse modo, os alunos podem gerar suas próprias ideias e hipóteses, aplicando-as e aprendemfazendo.

Krajcik e Blumenfeld (2006) reportam que a ABP permite aos alunos aprender fazendo e aplicando suas ideias. Eles se envolvem em situações reais similares às que profissionais de uma determinada área de trabalho se envolvem. Acrescentam ainda que a ABP é baseada na teoria construtivista que relata um maior entendimento do assunto quando os alunos participam ativamente na construção e no uso de suas próprias ideias.

Gardner (1995) argumenta que, quando os indivíduos estão empenhados em projetos significativos, relativamente complexos, atraentes e motivadores, são conduzidos ao desenvolvimento do entendimento e da habilidade. O mesmo autor destaca que a maior parte da vida produtiva de uma pessoa consiste do seu envolvimento em projetos, sejam eles pessoais, profissionais ou de uma comunidade.

No contexto da Educação Matemática, o trabalho com projetos é citado por D'Ambrósio (2010) e Maltempi (2009) que argumentam sobre a importância dos mesmos, uma vez que este tipo de metodologia é uma forma de trabalhar experimentalmente os conceitos matemáticos, àmedida que a elaboração de um projeto envolve a construção de um artefato que é o resultado da materialização de ideias, similar ao que fazemos em nosso diaadia. Enquanto isso Costa, Pinheiro e Pilatti (2012) consideram que projetos contribuem para a Educação Matemática no sentido em que desenvolvem a interdisciplinaridade, a resolução de problemas, o espírito investigativo dos alunos e permite o relacionamento entre os conteúdos escolares e a vida cotidiana.

Ratificando o citado, Cardoso e Santos (2014, p. 1) argumentam que "a aprendizagem matemática não consiste apenas em desenvolver capacidades como calcular ou fixar conceitos pela memorização". Em outras palavras,consiste em estabelecer estratégias que possibilitem ao aluno atribuir sentido e construir significado para as ideias matemáticas, participando ativamente do processo de aprendizagem.

Por outro lado, Cardoso e Santos (2014, p. 2) argumentam que "a dificuldade na aprendizagem da matemática provoca fortes sentimentos de rejeição nos alunos". Para alguns, um passado de insucessos em Matemática nosleva a construir uma baixa autoestima, ocasionando sentimento de incapacidade. Lorenzato (2008) cita que a Matemática é a principal causadora da exclusão escolar, seja por evasão ou repetência, causando assim uma aversão à disciplina de modo que muitas pessoas, ao longo da vida, acabam procurando carreiras profissionais que não usam a Matemática, aumentando assim as crendices e preconceitos referentes a ela.

As dificuldades do ensino e aprendizagem de Matemática possuemoutros argumentosnegativos, além de sua rejeição. A desmotivação para aprender é outro fator que influencia de forma negativa. Nicolete et al. (2016) apontam que resultados preocupantes obtidos nas escolas referentes ao ensino da Matemática estão relacionados à desmotivação dos alunos, essencialmente pelo método de ensino que privilegia a memorização de procedimentos e sua aplicação em exercícios de repetição.

Neste sentido, a motivação para aprender é tema relevante. Campos (2011) afirma que o estudo da motivação humana representa, para o educador, uma necessidade primordial, na medida em que os métodos de ensino e aprendizagem devem considerar as individualidades dos alunos.

Lourenço e Paiva (2010) afirmamque um aluno motivado adota uma postura ativa no processo de aprendizagem, realizando tarefas desafiadoras, despendendo esforços, realizando tarefas com entusiasmo e sentindo-se realizado com seu desempenho.

Enquanto isso, Martinelli (2014) cita que estudos realizados nas últimas décadas demonstram que a motivação tem forte influência no desempenho escolar por reforçar atitudes e comportamentos que auxiliam o processo de aprendizagem tais como: prestar atenção, persistência e esforço.

A relação entre a motivação e a ABP é mostrada nos estudos de Bartscher, Gould e Nutter (1995) que relatam a utilização da ABP em salas de aulas com baixa motivação e pouca participação dos alunos, de forma queo aumentoda motivação dos alunos foi comprovadopela grande parcela de alunos que passaram a completar os trabalhos de casa. Da mesma maneira, Marin et al. (2010, p. 16) mostram que “na ótica dos estudantes, tais métodos, por partirem de situações reais ou se aproximarem da realidade, estimulam o estudo constante, a independência e a responsabilidade do aluno”.

No aspecto aprendizagem, Karaçalli e Korur (2014) relatam que a utilização da ABP em um curso de Ciências para um projeto relacionado a eletricidade alcançou um melhor resultado e a melhor apreensãode conhecimento do que em uma classe no qual foi aplicado o método tradicional de ensino.

Portanto, este trabalho tem por objetivo investigar, dentro do contexto educacional brasileiro, os efeitos motivacionais e de aprendizagem que o uso de um método ativo, neste caso a ABP, promoveu nos alunos sujeitos da pesquisa.

Este trabalho foi realizado no ano de 2017 em uma escola pública estadual de Ensino Médio localizada no município de Barra Mansa – RJ, com setenta e seis alunos, divididos em duas turmas de trinta e oito alunos, da primeira série do Ensino Médio. A faixa etária dos alunos estáentre catorze e dezessete anos de idade. É importante destacar que o pesquisador também era o professor das duas turmas de aplicação.

Foi adotada uma abordagem quantitativa por meio de um delianeamento de pesquisa experimental de medidas repetidas. O objetivo desta abordagem foi comparar, por meio de teste de hipótese estatística, eventuais diferenças entre o método de ensino tradicional e a ABP, nos quesitos motivação para aprender, atitudes em relação a Matemática e desempenho escolar. Logo, denominou-se as turmas como A e B, sendo adotado como grupo experimentalno primeiro bimestre do ano letivo, a turma A e como grupo de controle, a turma B. No segundo bimestre, a turma A foi o grupo de controle e a turma B, o grupo experimental. A Figura 1 ilustra a metodologia de coleta de dados utilizada.

A adoção deste método de pesquisa é justificada por Sampieri, Collado e Lucio (2013) que citam duas vantagens da adição do teste prévio em uma pesquisa. A primeira vantagem é que o teste prévio avalia o quanto foi adequada a condição inicial e a segunda vantagem é permitir analisar o ganho de cada grupo. Dancey e Reidy (2013) argumentam que a fim de se evitar efeitos de ordem na manipulação das variáveis é conveniente introduzir um contrabalanço no estudo. Ou seja, metade dos participantes participa de uma condição e a outra metade não participa, depois se repete o procedimento com inversão de cada metade, ou seja, procedimento adotado neste trabalho.

Para a coleta de dados sobre a motivação para aprender, foi utilizado o instrumento Escala de Avaliação da Motivação para Aprender de Alunos do Ensino Médio (EMA-EM) adaptada por Marchiore e Alencar (2009), a partir de uma versão para o Ensino Fundamental desenvolvida por Neves e Boruchovitch (2007) denominada Escala de Avaliação da Motivação para Aprender de Alunos do Ensino Fundamental (EMA-EF).

O instrumento EMA-EM é composto por trinta e uma perguntas a serem respondidas em uma escala Likert de três pontos; nunca, às vezes e sempre. No presente estudo, após um teste piloto com os alunos, as alternativas da escala Likert foram modificadas para discordo, não concordo e nem discordo e discordo. O instrumento EMA-EM possui amplitude de 62 pontos, com valor mínimo de 31 pontos e valor máximo de 93 pontos etem como objetivo avaliar as atitudes dos alunos em dois fatores motivacionais: motivação intrínseca e motivação extrínseca.

Aplicou-se o instrumento EMA-EM no início e término de cada bimestre nas duas turmas. A Tabela 1 apresenta o coeficiente alfa de Cronbach, para avaliar a consistência interna do questionário, para o instrumento EMA-EM.O alfa de Cronbach é uma medida da fiabilidade do questionário, isto é da capacidade do mesmo ser consistente. Em outras palavras, devemos esperar resultados semelhantes quando um instrumento fiável é aplicado em grupos semelhantes de pessoas. Um alfa adequado é de pelo menos 0,7. Valores de alfa muito baixos podem indicar uma codificação errada dos itens do questionário, ou ainda , itens que medem dimensões diferentes, exigindo assim uma reavaliação das perguntas.

Conforme a Tabela 2 os resultados da Tabela 1 mostram que o questionário apresentou uma consistência interna entre Aceitável a Excelente.

Para coleta de dados sobre as atitudes em relação àMatemática, utilizou-se o instrumento denominado Escala de Atitudes em Relação à Matemática (EARM) desenvolvido por Brito (1998). Segundo a autora este instrumento foi adaptado às condições brasileiras pela própria a partir de uma escala desenvolvida por Aiken (1961, apud Brito, 1998) considerada, segundo a autora, uma das mais conhecidas escalas de atitudes em relação a Matemática.

O instrumento EARM é composto por vinte perguntas de forma a exprimir os sentimentos positivos e negativos dos alunos em relação àMatemática e serem respondidos em uma escala Likert de quatro pontos; discordo totalmente, discordo, concordo e concordo totalmente. Para a análise dos resultados fornecidos pela escala os sentimentos positivos tiveram atribuídos uma pontuação de ordem crescente; 1 (discordo totalmente), 2 (discordo), 3 (concordo) e 4 (concordo totalmente). Os sentimentos negativos tiveram os pontos atribuídos em sentido contrário. Desse modo, os sujeitos com maior pontuação tem uma atitude positiva em relação a Matemática. Da mesma forma que no instrumento anterior, aplicou-se o instrumento EARM no início e término de cada bimestre nas duas turmas. A Tabela 3 apresenta o coeficiente alfa de Cronbach para o instrumento EARM com excelentes resultados, assim como o jáexposto na Tabela 2.

Para coleta de dados referente ao desempenho escolar foram utilizadas avaliações a partir de questões de Matemática oriundas de provas anteriores e simulados da Prova Brasil.

As avaliações foram denominadas diagnóstica e somativa e utilizadas respectivamente como pré-teste e pós-teste em cada um dos bimestres. As questões utilizadas nessas avaliações foram selecionadas a partir da matriz de referência da Prova Brasil que define descritores para determinada habilidade ou competência. Conforme o Plano de Desenvolvimento da Educação(BRASIL, 2008), as matrizes de Matemática estão estruturadas por anos e séries avaliadas. Assim, os descritores indicam uma determinada habilidade que deve ser desenvolvida nesta fase de ensino. No PDE (BRASIL, 2008, p. 1) determina-se que "os descritores não contemplam todos os objetivos de ensino, mas apenas aqueles considerados mais relevantes e possíveis de serem mensurados em uma prova" de modo a "obter informações que forneçam uma visal real do ensino".

O motivo da escolha de questões da Prova Brasil e descritores do Ensino Fundamental para avaliação de conteúdo escolar aos alunos do Ensino Médio foi devido aos alunos serem recém ingressos no Ensino Médio, o que torna possível mensurar os conhecimentos prévios dos alunos no início do bimestre e posteriormente mensurar como esses conhecimentos prévios evoluíram ao longo do bimestre letivo. Os descritores avaliados no primeiro bimestre são mostrados no Quadro 1 e foram selecionados conforme conteúdos curriculares previstos pela Secretaria de Educação (BRASIL, 2008).

Exemplificando os descritores utilizados nas avaliações diagnóstica e somativa do primeiro bimestre, a Figura 2 apresenta duas questões com o mesmo descritor, D-17, que consiste na habilidade de identificar a localização de números racionais na reta numérica.

Os descritores avaliados no segundo bimestre são mostrados no Quadro 2 e foram selecionados conforme conteúdos curriculares previstos pela Secretaria de Educação (BRASIL, 2008).

Exemplificando os descritores utilizados nas avaliações diagnóstica e somativa do segundo bimestre, a Figura 3 apresenta duas questões com o mesmo descritor, D-1, que consiste na habilidade de identificar a localização/movimentação de objeto em mapas, croquis e outras representações gráficas.

Os resultados serão apresentadosdivididos em quatro subseções; Projetos realizados;Motivação para aprender;Atitude em relação a Matemática; e Avaliação de conteúdos curriculares.Na primeira destas subseções serão descritos os objetivos dos projetos e da segunda até a quarta subseções serão apresentados os dados descritivos e os resultados dos testes estatísticos.

Utilizou-se para análise dos dados estatísticos o software SPSS versão 20.0. Cabe ressaltar que o número de alunos variou no decorrer dos dois bimestres em que a pesquisa foi realizada devido a evasão e licenças médicas dos alunos. Além disso, foi utilizado para os testes estatísticos, como variável independente (VI), o método de ensino e como variáveis dependentes (VD) a motivação para aprender, a atitude em relação à Matemática e o desempenho acadêmico. Adotou-se como hipótese nula que não existem diferenças significativas entre os métodos de ensino nos três aspectos citados.

Apresentamos neste trabalho um estudo comparativo com delineamento quase experimental entre o método de ensino expositivo e uma metodologia de ensino ativa em nível de Educação Básica. Foram consideradas como variáveis dependentes a motivação para aprender, atitudes em relação à matemática e desempenho escolar.

A Aprendizagem Baseada em Projetos é um método de ensino que busca ensinar conteúdos curriculares utilizando situações reais e significativas aos alunos, com eles trabalhando de modo cooperativo, desenvolvendo um produto final como resultado de seus estudos e esforços. Assim, as habilidades e competências essenciais aos desafios do século XXI, tais como: criatividade, trabalho em equipe, resolução de problemas e pensamento crítico são desenvolvidos.

Neste sentido, a partir de estudos realizados fora do país que advogam incremento da motivação para aprender, engajamento dos alunos nas atividades dos projetos e melhor aprendizagem, nosso intuito foi investigar, dentro do contexto educacional brasileiro, os efeitos que este método de ensino, utilizado concomitante ao método tradicional, promoveunos alunos do Ensino Médio sujeitos da pesquisa, de uma escola pública.

No aspecto motivação para aprender, as turmas, objetos de pesquisa, apresentaram em todos os momentos da aplicação do instrumento EMA-EM uma elevada motivação para aprender, na medida em que as médias se situaram bem próximas da amplitude máxima do instrumento. Nos testes estatísticos, não foram observadas diferenças significativas entre o método expositivo tradicional e a ABP.

No aspecto atitudes em relação a Matemática, os alunos das turmas apresentaram um comportamento heterogêneo com as médias das turmas, apresentando valores próximos a pontuação central da amplitude do instrumento EARM. Os resultados mostram que realmente existe uma relação de amor e ódio dos alunos com a Matemática,pois certa parcela de alunos situou-se no extremo superior da pontuação do instrumento e outra parcela se situou no extremo inferior.

No desempenho escolar, a ABP apresentou uma diferença significativa favorável em relação ao método tradicional,oque sugere uma melhor retenção de conteúdo curricular quando se utiliza a ABP.

Concluímos, apesar da amostra do estudo ser pequena, que a ABP é um método de ensino exequível na Educação Básica com resultados ligeiramente superiores ao método de ensino expositivo tradicional.