Nesta entrevista, a Dra. Anna Schmitt conversa com a Dra. Decarli sobre a sua mais recente investigação sobre o desenvolvimento precoce das competências matemáticas. Com base no estudo A noção numérica aos 12 meses permite prever as competências matemáticas das crianças aos 4 anos (Decarli et al., 2023), o Dr. Decarli explica como a capacidade dos bebés de perceber quantidades aos 12 meses pode prever as suas capacidades matemáticas posteriores aos 4 anos de idade. Esta investigação lança luz sobre os fundamentos da cognição numérica e oferece informações valiosas para cientistas, educadores e pais interessados no desenvolvimento na primeira infância.*
*Decarli, G., Zingaro, D., Surian, L. e Piazza, M. (2023). A noção numérica aos 12 meses permite prever as competências matemáticas das crianças de 4 anos. Developmental Science, 26(6).
Para aceder ao estudo completo, eis um link direto: https://doi.org/10.1111/desc.13386
Poderia explicar-nos qual é o objetivo do seu estudo?
É essencial compreender e abordar as trajetórias típicas de desenvolvimento da aquisição matemática, uma vez que a competência matemática é crucial para as atividades do dia a dia, permitindo que os indivíduos lidem com dados numéricos, resolvam problemas complexos que envolvam quantidades e probabilidade e tomem decisões informadas (Geary, 2011). Alguns autores propuseram que as competências matemáticas formais se desenvolvem com base num sistema neurocognitivo específico que sustenta a capacidade de representar o número aproximado de objetos em conjuntos, denominado Sistema de Números Aproximados (SNA). Considera-se que este sistema representa a numerosidade com uma precisão (designada por «acuidade do ANS») que varia de indivíduo para indivíduo e que está sujeita a alterações com a maturação e a aprendizagem da matemática.
A maioria dos estudos que avaliaram a relação entre a acuidade numérica e as competências matemáticas utilizou abordagens correlacionais, baseando-se nas diferenças interindividuais. No entanto, na sua maioria, esses estudos envolveram crianças que já tinham sido expostas a alguma forma de ensino da matemática (por exemplo, princípios de contagem verbal). Isto torna difícil determinar a direção da causalidade entre a acuidade do SNA e as competências matemáticas simbólicas. Por conseguinte, o objetivo do nosso estudo foi investigar se a acuidade numérica precoce dos bebés serve de base para as capacidades matemáticas posteriores. Mais especificamente, pretendíamos determinar se a acuidade do SNA, medida aos 12 meses de idade — muito antes de qualquer forma de aprendizagem matemática —, seria um preditor fiável e específico das competências matemáticas simbólicas aos 4 anos, independentemente da inteligência geral ou das competências inibitórias. Esta abordagem longitudinal foi concebida para replicar e aprofundar investigações anteriores, utilizando uma amostra cultural e linguística diferente, bem como tarefas diversas, para testar a especificidade e a robustez desta relação de desenvolvimento.
Que lacunas na literatura científica o seu estudo abordou?
O nosso estudo baseia-se no trabalho pioneiro, mas independente, de Starr e colegas (2013), que demonstraram pela primeira vez que a acuidade do ANS, medida aos 6 meses, previa longitudinalmente o desempenho em matemática simbólica aos 3,5 anos. Com o nosso estudo, procurámos replicar as suas importantes conclusões, introduzindo simultaneamente novos elementos para aprofundar a investigação sobre este tema. Mais concretamente, realizámos um estudo longitudinal no qual, numa primeira fase, testámos bebés de 12 meses numa tarefa de perceção de numerosidade e numa tarefa de perceção facial. Esta última foi utilizada como tarefa de controlo para avaliar a especificidade da potencial correlação entre a perceção de numerosidade e a matemática, garantindo que a relação não fosse influenciada por capacidades percetivas mais gerais. Notavelmente, e ao contrário de Starr et al., que utilizaram tarefas de controlo diferentes entre os participantes (uma tarefa de deteção de cores ou uma tarefa de deteção de tamanho), empregámos a mesma tarefa de controlo (reconhecimento facial) para todos os participantes. Esta abordagem uniforme garantiu que os participantes fossem avaliados de forma consistente na mesma capacidade percetiva não numérica.
Posteriormente, reavaliámos os mesmos participantes aos 4 anos de idade através de um conjunto abrangente de tarefas matemáticas formais, tanto simbólicas como não simbólicas, bem como das capacidades gerais de processamento, incluindo medidas de inteligência geral, uma tarefa de discriminação de rostos e capacidades inibitórias. A inclusão de uma tarefa inibitória constituiu outra novidade do nosso estudo. De facto, a literatura recente sugere que o controlo inibitório pode desempenhar um papel fundamental tanto em tarefas de comparação de numerosidade (ajudando a suprimir informação visual irrelevante em favor da informação numérica) como em tarefas de matemática formal (facilitando cálculos complexos). De acordo com esta perspetiva, a correlação observada entre a acuidade do SNA e o desempenho em matemática simbólica poderia ser explicada pela dependência comum do controlo inibitório.
Em suma, a avaliação de uma nova amostra proveniente de um contexto linguístico e cultural diferente do de Starr et al., a utilização de uma tarefa de controlo da perceção facial para todos os bebés aos 12 meses e a introdução de um teste de competências inibitórias permitem-nos apresentar novos avanços na compreensão do papel da perceção precoce da numerosidade no desenvolvimento das competências matemáticas.
Que tipo de desenho metodológico utilizou e porquê?
Na nossa investigação, implementámos um desenho de estudo longitudinal. Neste tipo de estudo, os mesmos participantes são avaliados em vários momentos ao longo de um período prolongado, permitindo aos investigadores acompanhar as alterações e as trajetórias de desenvolvimento nos mesmos indivíduos. No nosso caso, esta abordagem permitiu-nos avaliar bebés na fase pré-verbal aos 12 meses de idade e voltar a testá-los quando tinham 4 anos, medindo as capacidades em questão em diferentes fases do desenvolvimento. O principal ponto forte deste tipo de desenho é que nos permite observar como as competências precoces se desenvolvem ao longo do tempo e acompanhar as trajetórias de desenvolvimento individuais. Ao acompanhar os mesmos participantes em vários momentos, pudemos estabelecer uma ligação temporal entre as competências precoces de numerosidade e as aquisições simbólicas posteriores (tais como a contagem). Isto reforça ainda mais a hipótese que postula uma relação entre as duas competências.
Quais foram as suas hipóteses iniciais e o que as motivou?
A nossa hipótese inicial era que a capacidade dos bebés de perceber e processar quantidades numéricas poderia desempenhar um papel específico e seletivo no desenvolvimento de competências matemáticas posteriores. Mais concretamente, formulámos a hipótese de que a acuidade do ANS (e não outras competências percetivas, como a perceção de rostos) aos 12 meses de idade permitiria prever as competências matemáticas simbólicas precoces aos 4 anos. De acordo com esta hipótese, a ANS ajuda as crianças a associar representações simbólicas à sua compreensão intuitiva das quantidades, permitindo-lhes atribuir significado às palavras numéricas e mapear esses símbolos para as suas representações pré-existentes de magnitudes. Esta hipótese foi motivada por investigações anteriores que apoiam uma correlação longitudinal entre a perceção da numerosidade e o desempenho em matemática em crianças em idade escolar (Libertus, Feigenson e Halberda, 2011; Halberda, Mazzocco e Feigenson, 2008; Libertus, Odic e Halberda, 2012). Além disso, foram observados défices em tarefas de comparação de numerosidade — nas quais os participantes têm de indicar a maior de duas quantidades — em crianças com discalculia de desenvolvimento, um distúrbio específico da aprendizagem em matemática (ver Decarli et al., 2020; Decarli et al., 2023).
Outra hipótese importante subjacente à nossa investigação era a de que a relação entre a acuidade do SNA e a matemática não seria determinada pela inteligência geral ou pelas capacidades inibitórias. Na literatura científica, alguns autores propuseram que as capacidades inibitórias desempenhariam um papel significativo na relação entre a acuidade do SNA e a matemática (por exemplo, Gilmore et al., 2013). Contrariamente a esta posição teórica, esperávamos encontrar uma correlação entre o SNA e a matemática que se mantivesse significativa mesmo após o controlo das capacidades gerais do domínio.
Quais foram os vossos grupos de estudo e por que razão foram escolhidos?
O nosso estudo envolveu um grupo de 60 bebés, que foram inicialmente avaliados aos 12 meses de idade, e uma amostra de acompanhamento de 40 crianças do mesmo grupo, avaliadas aos 4 anos de idade. Escolhemos esta faixa etária para abranger duas fases-chave do desenvolvimento: bebés pré-verbais, que ainda não adquiriram conhecimentos numéricos formais, e crianças em idade pré-escolar, que estão a começar a interagir com conceitos matemáticos simbólicos. A seleção destas faixas etárias específicas foi motivada pelo nosso objetivo de explorar os precursores do conhecimento matemático simbólico antes de qualquer educação formal. A avaliação dos bebés aos 12 meses permitiu-nos avaliar a sua acuidade numérica precoce, enquanto o acompanhamento aos 4 anos forneceu informações sobre as suas capacidades numéricas/simbólicas emergentes num período crítico para a aprendizagem precoce.
Quais são as suas principais conclusões?
O nosso estudo revelou várias conclusões importantes. Em primeiro lugar, constatámos uma correlação significativa entre a acuidade do SNA (medida através de uma tarefa de comparação de pontos) e as capacidades matemáticas aos 4 anos de idade. Em contrapartida, não observámos qualquer correlação entre as capacidades matemáticas e as competências inibitórias, o que sugere que, nesta fase de desenvolvimento, estas competências cognitivas gerais poderão não desempenhar um papel significativo na aquisição precoce das competências matemáticas.
Ao analisar os dados longitudinais, constatámos que a acuidade numérica, medida através de um paradigma implícito de deteção de alterações aos 12 meses, apresentava uma correlação significativa com o desempenho das crianças numa tarefa explícita de comparação de pontos aos 4 anos, o que indica uma elevada fiabilidade das diferentes medidas ao longo do tempo. Mais importante ainda, a principal conclusão foi que replicámos a correlação longitudinal significativa entre a acuidade da ANS aos 12 meses e o desempenho num teste padronizado de matemática simbólica aos 4 anos, tal como inicialmente observado por Starr et al. (apesar de as idades dos nossos participantes serem ligeiramente diferentes das do estudo original). Esta ligação revelou-se robusta, uma vez que se manteve significativa mesmo após o controlo da inteligência geral e das capacidades inibitórias. Além disso, demonstrámos que esta ligação era específica da perceção da numerosidade: nem a nossa tarefa de controlo — uma capacidade de reconhecimento facial avaliada aos 12 meses — previu o desempenho matemático posterior, nem o ANS aos 12 meses previu as capacidades de processamento facial aos 4 anos.
Em resumo, estes resultados sugerem que a acuidade numérica está correlacionada com as capacidades matemáticas em crianças em idade pré-escolar e que a perceção precoce da numerosidade aos 12 meses pode ser considerada um indicador fiável e específico das competências matemáticas posteriores aos 4 anos. É importante referir que esta relação não foi mediada por capacidades de domínio geral, tais como o QI ou o controlo inibitório.
Esses resultados corroboram as suas hipóteses de investigação? São consistentes com a literatura científica ou diferem dela?
Os nossos resultados corroboram, de um modo geral, as nossas hipóteses e estão em consonância com um estudo anterior semelhante nesta área. Em particular, replicámos os principais resultados longitudinais de Starr e colegas, confirmando que a acuidade precoce do SNA é um precursor longitudinal das competências matemáticas posteriores. Esta consistência reforça as evidências de uma associação de desenvolvimento entre a perceção precoce da numerosidade e as competências matemáticas formais, desde a infância até à infância tardia.
Em consonância com as nossas hipóteses, mas em contraste com parte da literatura, os nossos resultados não forneceram evidências de um papel das competências inibitórias na aquisição da matemática. Esta conclusão contrasta com algumas teorias que sugerem que as competências inibitórias poderiam explicar a ligação observada entre o SNA e o desempenho em matemática. Por exemplo, Gilmore e colegas (2013) propuseram que as tarefas de comparação de pontos dependem do controlo inibitório, uma vez que os participantes têm de suprimir respostas a características não numéricas, tais como o tamanho ou a densidade. De acordo com a sua perspetiva, as diferenças individuais no desempenho matemático seriam explicadas por diferenças na inibição, em vez de pelas representações numéricas em si. Os nossos dados não corroboram esta hipótese. Não encontrámos qualquer correlação entre as capacidades matemáticas e as competências inibitórias, e a ligação observada entre a acuidade do SNA e a matemática simbólica persistiu mesmo após o controlo da inibição.
Os resultados deste estudo poderão ser úteis na vida real para professores, psicólogos escolares, médicos ou mesmo pais? Se sim, em que medida?
Os resultados do nosso estudo fornecem informações valiosas para as pessoas envolvidas no desenvolvimento precoce da criança, incluindo educadores, psicólogos e pais. As nossas conclusões mostram que, mesmo nos primeiros meses de vida, já existem diferenças interindividuais na perceção da numerosidade que podem levar a níveis variáveis de desempenho matemático mais tarde na infância. Este conhecimento poderá ajudar a identificar crianças que possam estar em risco de dificuldades de aprendizagem relacionadas com a matemática e poderá contribuir para a deteção precoce de dificuldades que possam resultar em problemas posteriores com a matemática. Além disso, os resultados do nosso estudo poderão ajudar educadores e psicólogos a desenvolver intervenções específicas e oportunas, destinadas a reforçar estas competências o mais cedo possível na idade pré-escolar. Por fim, para os pais, as nossas conclusões sublinham a importância de incentivar o envolvimento das crianças com quantidades e números desde muito cedo. Atividades quotidianas, como comparar quantidades, podem ajudar a fomentar o sentido intuitivo dos números nas crianças, apoiando potencialmente o seu desenvolvimento matemático posterior.
Que possíveis ligações ou conexões vê entre o seu estudo e os estudos científicos realizados em relação ao Magrid?
Cornu, V., Schiltz, C., Pazouki, T. e Martin, R. (2017b). Treino das capacidades visuoespaciais precoces: Um estudo de intervenção controlada em sala de aula. Ciência do Desenvolvimento Aplicada, 23(1), 1‑21. https://doi.org/10.1080/10888691.2016.1276835
Jung, S., Meinhardt, A., Braeuning, D., Roesch, S., Cornu, V., Pazouki, T., Schiltz, C., Lonnemann, J., & Moeller, K. (2020c). Desenvolvimento hierárquico das capacidades visuais-espaciais precoces – Uma avaliação baseada numa taxonomia utilizando a aplicação MaGrid. Frontiers In Psychology, 11. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2020.00871
Pazouki, T., Cornu, V., Sonnleitner, P., Schiltz, C., Fischbach, A. e Martin, R. (2018d). MaGrid: Uma aplicação de formação e aprendizagem matemática precoce, independente da língua. Revista Internacional de Tecnologias Emergentes na Aprendizagem (iJET), 13(08), 4. https://doi.org/10.3991/ijet.v13i08.8271
Existem ligações claras entre o nosso estudo e o trabalho realizado no âmbito do projeto Magrid, uma vez que ambos se centram nos primeiros precursores da matemática. Enquanto o nosso estudo visa avaliar estas competências fundamentais, o Magrid centra-se principalmente no seu desenvolvimento através de uma aplicação linguisticamente neutra. Ambas as abordagens enfatizam a importância da perceção da numerosidade como um fator-chave na aquisição posterior da matemática. Estas abordagens complementares destacam o papel fundamental da cognição numérica precoce no apoio ao desenvolvimento matemático das crianças e sugerem potenciais aplicações educativas, tanto para a avaliação como para a intervenção.
Qual é o tema da sua investigação científica atual?
Atualmente, estou a trabalhar em vários projetos de investigação que exploram diferentes aspetos da aprendizagem. Em particular, a minha investigação atual centra-se na análise das semelhanças e diferenças entre a dislexia e a discalculia, tanto a nível cognitivo como neural. Estou também a explorar o papel das emoções, tanto positivas como negativas, no processo de aprendizagem, analisando como os estados emocionais podem influenciar o desempenho académico e o desenvolvimento cognitivo das crianças. Por fim, estou a concluir um estudo sobre os precursores, tanto de domínio geral como de domínio específico, das competências matemáticas, com o objetivo de identificar os fatores cognitivos precoces que contribuem para a aquisição da matemática.
