Animações Matemáticas com Manim: do modelo cognitivo à visualização na Educação Básica
visualização matemática; animações com Manim; carga cognitiva; objetos de visualização; Educação Básica
No ensino de matemática convivemos com várias barreiras que não são simples de serem transpostas. Uma delas é a compreensão dos alunos com respeito aos conteúdos que por vezes possuem uma necessidade de abstração ou mesmo de generalização. Sabemos que a matemática possui em seus objetos centrais a abstração, e torná-los acessíveis exige um repertório de possibilidades significativo do professor. Representações visuais dinâmicas surgem como uma das respostas disponíveis, mas as pesquisas são claras ao apontar que sua eficácia está longe de ser a salvação da lavoura, pois é preciso entender a epistemologia do objeto representado, o conhecimento prévio dos estudantes e a qualidade da mediação docente.
Esta dissertação se propõe compreender o uso da biblioteca Manim do Python no ensino de matemática na Educação Básica. Pensamos na produção de animações fundamentadas em princípios cognitivos e alinhadas aos descritores do SAEB do 9º ano do Ensino Fundamental. Uma consequência deste estudo envolve a produção de um produto educacional a partir de uma fundamentação teórica que delimita e aponta para visualizações de conteúdos de matemática respaldadas em um conjunto de teorias cognitivas e epistemológicas.
A fundamentação teórica construída opera em dois planos complementares. No plano cognitivo, articulamos as teorias da aprendizagem multimídia, da dupla codificação, da carga cognitiva e dos registros de representação semiótica. Na elaboração dos vídeos, implementamos os conceitos de cognição visual, pensamento computacional e a perspectiva dos seres-humanos-com-mídias. Dessa junção construímos um modelo de decisão epistemológico-cognitivo que classifica os descritores do SAEB segundo sua adequação ao uso de animações. O resultado é uma seleção de conteúdos para os quais a representação dinâmica oferece ganho cognitivo verificável sobre a representação estática.
O corpus do estudo é composto por oito animações. Cada uma foi analisada em cinco momentos distintos, que cobrem a justificativa epistemológica do conteúdo, o roteiro visual, as decisões de implementação em Manim, a articulação com a fundamentação teórica e as condições de mediação docente sugeridas.O produto educacional associado é um e-book destinado a professores da Educação Básica, com guia didático para uso das animações em sala de aula.
O estudo não incluiu coleta de dados com estudantes nem validação empírica das animações produzidas, o que delimita seu escopo e orienta a agenda de pesquisa qualitativa proposta nas considerações finais.