Após 30 anos de reformas para melhorar o ensino de matemática, motivos para esperança e desânimo

Os esforços para melhorar o ensino de matemática do K-8 têm sido uma característica consistente do panorama da política educacional nas últimas três décadas, desde os padrões de matemática estaduais revisados ​​da década de 1990 até os padrões educacionais do Common Core promulgados em 2010. Essas reformas pedem aos professores que renunciem a apresentações matemática como um conjunto de fatos e procedimentos e, em vez disso, ajuda os alunos a entender a matemática conceitualmente e também a envolver os alunos em práticas matemáticas, como explicação, argumentação e modelagem.

Em resposta a essas políticas, os governos em todos os níveis implementaram apoios com o objetivo de ajudar os professores a obter um ensino alinhado aos padrões. Isso inclui novos materiais curriculares alinhados aos padrões, bem como aprendizagem profissional destinada a melhorar o conhecimento matemático e as habilidades de ensino dos professores. Uma densa rede de organizações sem fins lucrativos que projetam e fornecem esses novos materiais e desenvolvimento profissional tem ajudado esses apoios governamentais.

Mas esses esforços para trazer instrução alinhada aos padrões para as salas de aula de matemática tiveram sucesso? Após três décadas dessas reformas, é hora de fazer um balanço. Nos últimos anos, colegas e eu coletamos evidências não apenas sobre o ensino de matemática nos EUA, mas também sobre os principais caminhos pelos quais se esperava que esse ensino fosse aprimorado, procurando mudanças no conhecimento matemático dos professores e nos materiais curriculares que eles usam.



O conhecimento matemático dos professores melhorou ao longo do tempo

Estudos de caso realizados na década de 1990 até o início de 2000 identificaram a falta de conhecimento matemático conceitualmente focado dos professores como uma das razões pelas quais a maioria ensinava matemática como um conjunto de fatos e procedimentos. Por exemplo, os professores lutaram para fornecer explicações para procedimentos matemáticos comuns (por exemplo, por que invertemos e multiplicamos?) E tendiam a organizar seu conhecimento matemático como pepitas discretas, em vez de grandes ideias conectando vários terrenos (por exemplo, saber que reexpressar números em diferentes formas é uma etapa crítica nas operações com números inteiros e frações). Como resultado, os esforços de reforma centraram-se fortemente na melhoria do conhecimento do professor - por exemplo, por meio desenvolvimento profissional financiado pelo governo federal e ofertas elaboradas pelo distrito, como o Estudo de Lições.

Para avaliar se o conhecimento matemático dos professores mudou ao longo do tempo, comparamos os resultados de pesquisas que realizamos com professores do ensino médio em 2005 e 2016. Ambas as pesquisas capturaram o conhecimento matemático dos professores para o ensino (MKT). Embora essas pesquisas usassem duas amostras separadas, ambas foram elaboradas para serem representativas nacionalmente e, portanto, permitiram comparações no MKT dos professores ao longo do tempo.

Nós achamos que, em 2016, o MKT dos professores do ensino médio aumentou em um valor igual ao professor médio na amostra de 2005, melhorando 5 pontos percentuais nessa distribuição. No entanto, as melhorias no MKT pareciam concentradas entre os professores em início de carreira. Os professores contratados no período de aproximadamente 2008-2015 tiveram notas MKT bem acima dos professores contratados durante o período de 1998-2005. Isso sugere que as melhorias do MKT que observamos resultaram mais de mudanças no mercado de trabalho ou da preparação pré-serviço do que dos esforços de desenvolvimento profissional descritos acima. Além disso, embora as lacunas de MKT entre os professores que atendem aos alunos mais e menos ricos tenham permanecido grandes em 2016, essas lacunas diminuíram em cerca de 25% desde 2005. Junto com outras evidências indicando relativa estabilidade nas ofertas de preparação de professores - e ainda outras evidências que a qualidade da força de trabalho docente melhora durante os períodos de recessão - supomos que os padrões que observamos provavelmente resultaram de escolas contratando professores mais capazes após a recessão de 2008, uma vez que tinham a capacidade de ser mais seletivos devido ao menor número de vagas.

Aumento no uso de materiais curriculares alinhados aos padrões

Este mesmo par de pesquisas rastreou o uso de professores de materiais curriculares alinhados aos padrões. No geral, encontramos um movimento modesto em direção a esses materiais: entre os professores que relataram que usaram um livro didático em 2016, 19% usaram pelo menos um livro-texto baseado em padrões. Em comparação, 8% dos professores em meados dos anos 2000 relataram usar um livro didático baseado em padrões. No entanto, também observamos que um em cada cinco professores de 2016 relatou nunca usar um livro didático, quase o dobro de nossa estimativa de 2005. Os professores em 2016 relataram frequentemente o uso de uma variedade de materiais desenvolvidos por eles e por colegas, bem como materiais de sites como o Teachers Pay Professores e Pinterest.

O próprio ensino de matemática também está melhorando modestamente, nas condições certas

Medimos a qualidade instrucional em dois estudos diferentes usando um instrumento de observação comum, o Mathematical Quality of Instruction (MQI), que é projetado para capturar o ensino alinhado à reforma.

O primeiro estudo focado em salas de aula do ensino fundamental durante os anos de 2010-2013. Depois de usar o MQI para pontuar 1.735 aulas gravadas de 329 professores em cinco distritos urbanos dos EUA, concluímos que os professores nesta amostra usam práticas instrucionais alinhadas à reforma, mas normalmente as usam dentro dos limites dos formatos de aula tradicionais. Por exemplo, mesmo a instrução mais alinhada aos padrões que observamos, que apresentava vários exemplos de raciocínio matemático do aluno e um foco substancial na criação de sentido, normalmente procedia em um formato dirigido pelo professor com pouca discussão ou investigação dos alunos. A instrução mais típica no conjunto de dados apresentava menos oportunidades para o raciocínio do aluno e apenas momentos ocasionais de criação de sentido matemático. A instrução parecia mais forte em dois distritos que haviam alinhado seu desenvolvimento profissional, materiais curriculares e mensagens da liderança para apoiar a instrução baseada em padrões.

O segundo (a ser publicado) estudo enfocou o ensino de matemática no ensino médio no ano de 2016. Nele, registramos uma turma de 98 professores de todo o país. Embora nossa taxa de resposta tenha sido baixa (22%), este estudo teve a vantagem de comparar o ensino em 2016 com os 83 vídeos de matemática em nosso estudo de 1999 no TIMSS - o Estudo de Tendências em Matemática e Ciências Internacionais - que obtivemos e pontuamos usando o MQI. No geral, observamos um número modestamente mais de práticas alinhadas aos padrões em 2016; embora, novamente, os estudos de caso sugeriram que mesmo a instrução mais alinhada aos padrões normalmente ocorria em um formato dirigido pelo professor. Os professores, por exemplo, pediam aos alunos que fornecessem explicações breves ou se envolvessem em um problema contextual desafiador por um ou dois momentos. É importante notar que observamos uma qualidade de aula mais forte quando os professores relataram o uso de um livro didático do que quando relataram que a lição que ensinaram veio de outro lugar.

meio cheio ou meio vazio? Entendendo os ganhos incrementais

Para educadores matemáticos que estão neste negócio desde os anos 1990, como eu, esses resultados são motivo de esperança e consternação. Esperança porque houve um movimento modesto em direção à instrução alinhada aos padrões. Esperança também porque esse movimento apareceu onde era esperado: em distritos que alinharam desenvolvimento profissional, materiais curriculares e mensagens de liderança por longos períodos de tempo para criar condições nas quais seus professores pudessem aprender. Desânimo porque essas mudanças pareceram bastante modestas, tanto em comparação com as expectativas dos reformadores quanto em relação aos dados de sala de aula coletados em 1999. As evidências também sugerem apenas pequenas melhorias no conhecimento matemático dos professores e uma adoção limitada de materiais curriculares alinhados aos padrões.

Por que não mais mudanças? Uma visão é que os professores podem ser mais receptivos a mudanças incrementais em vez de por atacado na prática, preferindo reter o controle sobre as tarefas básicas de entrega e explicação do conteúdo matemático. Uma visão relacionada, descrita no livro de 2012 de David Cohen, Teaching and its Predicaments, explica a estagnação educacional observando: incentivos pessoais fracos para os professores buscarem um trabalho mais rigoroso dos alunos; orientação instrucional fragmentada, conflitante e às vezes restritiva; e a escassa infraestrutura para desenvolver o conhecimento e a habilidade dos professores nas principais práticas.

Esse sistema não é impossível, mas é improvável em meio à agitação das reformas constantes e às intensas demandas do tempo dos professores. Os reformadores podem pensar em adotar uma abordagem de melhoria que coloque esses elementos sistêmicos no lugar rapidamente, mas depois avance lentamente, ano após ano, para melhorar o ensino de matemática de professores típicos. A evidência da durabilidade da prática tradicional em nossos estudos sugere que tal abordagem pode ser a mais viável a longo prazo.