A resolução de problemas no Pré-escolar: uma experiência focada no desenvolvimento do pensamento computacional

Abstract

O presente relatório foi desenvolvido no âmbito da Unidade Curricular de Prática de Ensino Supervisionada do curso de Mestrado em Educação Pré-escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Nele está presente um estudo sobre A Resolução de Problemas Matemáticos no Pré-escolar: uma experiência focada no desenvolvimento do pensamento computacional, realizado com um grupo de 22 crianças com 5 e 6 anos de idade, tendo sido, para efeitos de análise, selecionadas algumas falas e resoluções de problemas das crianças mais velhas, ou seja, dos seis finalistas com cinco anos, por apresentarem maior facilidade em comunicar e expressar o seu raciocínio. O relatório encontra-se estruturado em três capítulos: o primeiro refere-se à caracterização dos dois contextos educativos nos quais realizei a Prática de Ensino Supervisionada; o segundo diz respeito o estudo desenvolvido no contexto de Educação Pré-escolar; e no terceiro e último faz-se uma reflexão sobre a Prática de Ensino Supervisionada. O estudo desenvolvido foca-se no Domínio da Matemática e tem como principal objetivo compreender o contributo da Resolução de Problemas para a aprendizagem da matemática e para o desenvolvimento do pensamento computacional na Educação Préescolar. De forma a nortear o estudo formularam-se três questões de investigação: (i) Como se carateriza o desempenho das crianças ao nível das ideias matemáticas mobilizadas e das estratégias utilizadas na resolução dos problemas? (ii) Que dificuldades evidenciam na resolução dos problemas propostos? (iii) Em que medida a resolução destes problemas promove o desenvolvimento do pensamento computacional? O estudo realizou-se em torno de cinco tarefas propostas mantendo sempre a organização: leitura da carta com o desafio, exploração do desafio, apresentação da questão problema, resolução do problema e partilha de resoluções. O estudo é qualitativo e apresenta um design de estudo de caso. Na recolha de dados prevaleceu a observação participante, conversa com as crianças, gravação de áudios e fotografias e registos das resoluções (produtos das resoluções). As crianças usaram, com frequência, a simulação, com recurso aos materiais manipuláveis não estruturados disponibilizados, a representação na resolução dos problemas de forma física e verbal, a dedução lógica, tentativa e erro, verbalização do raciocínio, exploração visual, bem como processos depuração. As principais dificuldades observadas envolveram a aplicação adequada de conceitos matemáticos, confusão entre imagens semelhantes, insegurança na criação de padrões próprios, orientação e planificação em tarefas espaciais mais complexas, assim como dificuldades pontuais na comunicação do raciocínio. Estes elementos evidenciam tanto o esforço das crianças em organizar e resolver os problemas quanto a necessidade de apoio pedagógico específico em situações de maior complexidade.

Abstract This report was developed as part of the Supervised Teaching Practice module of the Master's degree course in Pre-school Education and Primary Education. It presents a study on Mathematical Problem Solving in Preschool: an experience focused on the development of computational thinking, carried out with a group of 22 children aged 5 and 6. For the purposes of analysis, some statements and problem solutions from the older children were selected, i.e. the six finalists aged five, as they were more adept at communicating and expressing their reasoning. The report is structured in three chapters: the first refers to the characterisation of the two educational contexts in which I carried out the Supervised Teaching Practice; the second concerns the study developed in the context of Preschool Education; and the third and last reflects on the Supervised Teaching Practice. The study focuses on the field of mathematics and its main objective is to understand the contribution of problem solving to mathematics learning and the development of computational thinking in pre-school education. In order to guide the study, three research questions were formulated: (i) How can children's performance be characterised in terms of the mathematical ideas they use and the strategies they employ to solve problems? (ii) What difficulties do they encounter in solving the proposed problems? (iii) To what extent does solving these problems promote the development of computational thinking? The study was conducted around five proposed tasks, always maintaining the same organisation: reading the letter with the challenge, exploring the challenge, presenting the problem question, solving the problem, and sharing solutions. The study is qualitative and presents a case study design. Data collection was mainly based on participant observation, conversations with the children, audio and photo recordings, and records of the solutions (products of the solutions). The children frequently used simulation, using the unstructured manipulative materials provided, physical and verbal representation in problem solving, logical deduction, trial and error, verbalisation of reasoning, visual exploration, and debugging processes. The main difficulties observed involved the proper application of mathematical concepts, confusion between similar images, insecurity in creating their own patterns, orientation and planning in more complex spatial tasks, as well as specific difficulties in communicating their reasoning. These elements highlight both the children's efforts to organise and solve problems and the need for specific pedagogical support in more complex situations.