Estudos experimentais sobre leitura e compreensão de problemas verbais de matemática

Tese de doutoramento, Linguística (Psicolinguística), Universidade de Lisboa, Faculdade de Letras, 2013A resolução de problemas verbais de matemática assume-se como uma complexa tarefa cognitiva, que envolve uma série de estratégias, sustentada por dois processos fundamentais: a abordagem cognitiva da solução de problemas centrada na teoria do processamento da informação, i.e., a representação cognitiva das informações extraídas dos enunciados que ocorre quando os sujeitos procuram compreender o problema; a definição dos procedimentos e das estratégias necessárias para alcançar a solução, que resulta na realização das operações algorítmicas para resolver o problema. Os estudos empíricos realizados no âmbito desta dissertação, que se inscreve no domínio da Psicolinguística, permitiram analisar os mecanismos cognitivos mobilizados no processamento da informação dos enunciados dos problemas e prestam um contributo às investigações realizadas nos últimos trinta anos com indicadores que se assumem como mais- -valias para sustentar o complexo processo de leitura e de compreensão de problemas verbais de matemática. A análise do desempenho dos sujeitos de diferentes níveis de ensino (4º, 6º e 9º anos de escolaridade) na resolução de problemas de construção e de escolha múltipla revelou que as dificuldades não residem apenas ou exclusivamente nas estratégias e nos procedimentos de resolução, ainda que estes assumam um papel relevante, mas na compreensão dos enunciados com características discursivas e estruturais distintas e na relação do resultado dessa compreensão com os restantes processos de resolução. A influência das macroestruturas linguísticas, nomeadamente a extensão dos enunciados textuais, e das propriedades das microestruturas linguísticas na construção da representação mental das situações enunciadas nos problemas evidenciou que a compreensão verbal antecede a compreensão matemática dos enunciados e que os fatores de natureza linguística atuam antes mesmo dos elementos estruturantes e dos aspetos fundamentais da competência matemática no processamento da informação e na compreensão dos problemas. A presença de vários sistemas semióticos (a língua natural, as escritas algébricas e formais, as figuras geométricas, as representações gráficas e as ilustrações) nos problemas bimodais implica a mobilização de mais recursos cognitivos e, portanto, uma maior sobrecarga na memória de trabalho que resulta em custos mais elevados do processamento da informação com impacto na compreensão e, consequentemente, no planeamento e na execução das restantes etapas de resolução.Solving mathematical word problems is a complex cognitive task, which involves a series of strategies, supported by two fundamental processes: the cognitive approach to problem solving centered in the theory of information processing, this means, the cognitive representation of information taken from texts, that occurs when students try to understand the mathematical problem; the definition of procedures and strategies that are necessary to achieve the solution, which results in the implementation of algorithmic operations to solve the problem. The empirical studies carried on in this thesis, which belong to the domain of Psycholinguistics, allowed to analyse the cognitive mechanisms involved when we process information which is contained in texts describing the problems, and contribute to investigations which have been carried out over the past thirty years with indicators that are a gain to sustain the complex process of reading and comprehension of mathematical word problems. The performance analysis of students from different grades of education (4, 6 and 9 years of schooling) when solving construction and multiple-choice problems showed that the difficulties lie not only or exclusively in the strategies and the procedures of resolution, even though they play an important role, but also in the understanding of the texts describing the problems, which have distinct structural and discursive characteristics and in the relationship between the results of that comprehension and the remaining resolution procedures. The influence of linguistic macrostructures, specifically the extent of the texts, and of the properties of linguistic microstructures in the construction of the mental representation of the situations described in the problems showed that the verbal comprehension precedes the mathematical comprehension and that linguistic factors act before the structural elements and the fundamental aspects of mathematical competence when we process information and understand the problems. The presence of multiple semiotic systems (natural language, the algebraic and formal writing, geometric figures, graphical representations and illustrations) in bimodal problems involve the mobilization of more cognitive resources and therefore a greater load on the working memory that results in higher costs of information processing with impact in the comprehension and, consequently, in the planning and implementation of the remaining stages of resolution