Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemáticas - PPGECM/IEMCI
URI Permanente desta comunidadehttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2290
O Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemáticas (PPGECM) faz parte das atividades do Instituto de Educação Matemática e Científica (IEMCI), antigo Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento da Educação Matemática e Científica (NPADC) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O PPGECM visa oferecer aos graduados e formadores de professores das áreas de Ciências (Física, Química e Biologia), Matemática, Educação Ambiental e áreas afins, oportunidade de estudos e pesquisas sobre os fundamentos atuais do ensino e pesquisa na área de Ensino de Ciências e Matemáticas (Área 46 da CAPES).
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Navegando Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemáticas - PPGECM/IEMCI por Linha de Pesquisa "MENTE, CÉREBRO E EDUCAÇÃO"
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Tese Acesso aberto (Open Access) Efeito agudo de pausas ativas na fluência aritimética e variabilidade da frequência cardíaca de escolares: associações entre funções executivas, problemas matemáticos e batimentos do coração(Universidade Federal do Pará, 2025-04-24) SANTOS, Mizael Carvalho de; MONTERO, Carlos Sebastian Cristi; TORRES NETO, João Bento; http://lattes.cnpq.br/7874863858825807; https://orcid.org/0000-0002-9155-9445; TORRES NETO, João Bento; MONTERO, Carlos Sebastian Cristi; SILVA, Danilo Rodrigues Pereira da; BRAND, Caroline; SILVA, Marcos Guilherme Moura; GONÇALVES, Tadeu OliverIntrodução: O desempenho escolar em matemática e leitura está intrinsecamente ligado ao desenvolvimento de funções executivas, à saúde mental e à condição física de crianças e adolescentes. Em um cenário de vulnerabilidade social, a integração entre cognição, regulação autonômica e atividade física mostra-se promissora para fortalecer o capital cerebral, humano e social dos estudantes. A literatura aponta que pausas ativas podem promover melhorias cognitivas e fisiológicos sem comprometer o tempo de aula, e que a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é um importante marcador da saúde autonômica e emocional. Objetivo: Esta tese, estruturada no formato multipaper com três artigos que se complementam, teve como objetivo geral investigar como as funções executivas, a atividade física (pausas fisicamente ativas) e a regulação autonômica influenciam o desempenho em matemática e leitura, com foco no fortalecimento do capital cerebral de crianças e adolescentes em contextos educacionais. Método: Para tanto, recrutamos um total de 71 participantes de ambos os sexos, com idades entre 9 e 13 anos, de uma escola pública Estadual de Ensino Fundamental em Belém, Pará, Brasil, que foram comparados em relação às medidas de desempenhos em testes acadêmicos (fluência aritmética, compreensão de leitura e problemas matemáticos de palavras), neuropsicológicos (controle inibitório e memória de trabalho), fisiológicos (VFC) e físicos (HIIT e Alongamento) padronizados, com devido controle estatístico de variáveis influenciadoras. Os artigos incluídos contêm análise de dados primários de um estudo cruzado, dentro do sujeito, pré e pós-avaliação que seguiu as diretrizes do CONSORT para ensaios clínicos randomizados controlados, bem como, compilação de dados secundários de revisão da literatura. Resultados: O primeiro artigo, de caráter transversal, analisou se a fluência aritmética e compreensão de leitura medeiam a relação entre funções executivas (memória de trabalho e controle inibitório) e o desempenho em problemas matemáticos de palavras, considerando possíveis diferenças de sexo, mostrando os caminhos cognitivos envolvidos na resolução de problemas envolvendo leitura e cálculo. O segundo artigo, considerado estado da arte, apresentou uma revisão abrangente da literatura sobre pausas fisicamente ativas no ambiente escolar, apontando efeitos positivos no desempenho em matemática e leitura, especialmente por meio da melhora das funções executivas. O terceiro artigo, de caráter quase-experimental pré e pós-teste intrassujeito, investigou os efeitos agudos do Treinamento Intervalado de Alta Intensidade (HIIT) e do alongamento estático sobre a VFC e fluência aritmética, demonstrando que o HIIT mostrou melhores resultados tanto fisiológicos quanto em matemática, beneficiando meninos e meninas. Os resultados direcionam para a compreensão de que intervenções escolares integradas, envolvendo cognição, atividade física e autorregulação, podem promover ganhos significativos no aprendizado matemático e na regulação autonômica de crianças e adolescentes. A presente tese contribui com evidências empíricas e teóricas para a formulação de políticas públicas e reformulação de currículos educacionais que valorizem o papel da escola básica na formação de capital cerebral, humano e social e de sujeitos mais resilientes, especialmente em contextos de vulnerabilidade social e desigualdades educacionais.Tese Acesso aberto (Open Access) Exercício físico, criatividade, inibição e humor: interseções entre Neurociências, Ciências do Exercício e Educação(Universidade Federal do Pará, 2026-02-25) SEABRA, Adriene Damasceno; TORRES, Natáli Valim Oliver Bento; TORRES NETO, João Bento; http://lattes.cnpq.br/7874863858825807; https://orcid.org/0000-0002-9155-9445; TORRES NETO, João Bento; TORRES, Natáli Valim Oliver Bento; DESLANDES, Andrea Camaz; SILVA, Danilo Rodrigues Pereira da; SILVA, Marcos Guilherme Moura; GONÇALVES, Tadeu OliverNo cenário educacional do século XXI, destaca-se a importância do desenvolvimento de competências cognitivas e socioemocionais, como criatividade, controle inibitório e regulação emocional, para a promoção de ambientes de aprendizagem mais inovadores, críticos e reflexivos. A criatividade configura-se como uma habilidade essencial para a resolução de problemas complexos e a diferenciação profissional, enquanto a literatura científica aponta o exercício físico como uma estratégia que favorece a saúde cerebral e aprimora funções cognitivas e emocionais. No entanto, as repercussões do exercício sobre a criatividade e o desempenho docente ainda carecem de investigações. Esta tese investiga os efeitos do exercício físico sobre a criatividade, o controle inibitório e os estados de humor, articulando fundamentos das neurociências, ciências do exercício e educação. A pesquisa é composta por três estudos independentes e complementares. O primeiro, uma revisão narrativa da literatura, discute os efeitos do exercício físico sobre a criatividade e suas aplicações educacionais. A revisão aponta que o exercício, especialmente em intensidade moderada a vigorosa, pode ser uma ferramenta promissora para estimular a criatividade, principalmente em crianças e adolescentes. O segundo estudo realiza uma meta-análise sobre os efeitos do exercício físico nos subcomponentes do pensamento divergente: originalidade, fluência e flexibilidade. A busca identificou vinte e nove estudos, sendo dez incluídos na meta-análise. Os resultados indicam ausência de efeito significativo do exercício agudo sobre originalidade e fluência, mas demonstram efeito positivo moderado na flexibilidade (SMD = 0,588; p = 0,006). Para o exercício crônico, observou-se efeito pequeno na fluência (SMD = 0,336; p = 0,042) e moderado nos escores totais de criatividade (SMD = 0,532; p < 0,001). A alta heterogeneidade dos estudos e a falta de clareza sobre a dose-resposta reforçam a necessidade de mais pesquisas experimentais. O terceiro estudo, núcleo experimental da tese, consiste em um ensaio clínico cruzado com professores universitários atuantes em sessões de Aprendizagem Baseada em Problemas (PBL). Avalia os efeitos agudos de uma sessão de exercício físico sobre a criatividade, o controle inibitório e os estados de humor. Os participantes são submetidos a duas condições (exercício e controle), em momentos distintos, com período de washout de 72 horas. As variáveis são mensuradas imediatamente após a intervenção e ao final da sessão tutorial. A análise estatística utiliza modelos lineares de efeitos mistos, com significância de p ≤ 0,05. Os resultados indicam redução do tempo de resposta no teste Flanker na condição incongruente (p = 0,011) e prevenção da queda de acurácia na condição controle (p = 0,018). Observa-se aumento do vigor (p < 0,001) e redução da fadiga (p = 0,049) e da tensão (p = 0,027), sem efeitos significativos sobre a criatividade. Conclui-se que o exercício físico de curta duração apresenta efeitos positivos sobre o controle inibitório e os estados de humor de professores universitários, sugerindo sua viabilidade como estratégia complementar para a otimização do desempenho docente no ensino superior.Tese Acesso aberto (Open Access) Interações entre música, emoções e desempenho matemático: análise de fatores psicofisiológicos com acadêmicos de licenciatura em matemática(Universidade Federal do Pará, 2025-03-31) SANTOS, Ricardo Sousa; GONÇALVES, Tadeu Oliver; SILVA, Marcos Guilherme Moura; http://lattes.cnpq.br/3278058288104378; https://orcid.org/0000-0003-3589-1897; SILVA, Marcos Guilherme Moura; GONÇALVES, Tadeu Oliver; TORRES NETO, João Bento; LUCENA, Isabel Cristina Rodrigues de; SANTOS, Flávia Heloísa dos; SATO, João RicardoDentre os fatores que explicam o baixo desempenho em matemática está a sensação de tensão e medo frente a situações numéricas, constructo delineado na literatura como Ansiedade Matemática (AM). Considerando seus preditores, desenvolvemos esta tese com o objetivo de propor modelo de intervenção cognitivo comportamental com audição de música relaxante para Regulação Emocional e possível modulação do estado emocional de acadêmicos de licenciatura em matemática. A interação entre música e emoções pode ser compreendida à luz do Modelo da Integração Neurovisceral que explica a relação intracorpórea, como a integração córtex pré-frontal-coração, examinada a partir do tônus vagal cardíaco e indexado por índices de Variabilidade da Frequência Cardíaca. Organizou-se esta tese no formato multipaper (múltiplos artigos) sendo que, no primeiro artigo descreveu-se uma proposta teórico-explicativa discutindo como a música influencia a AM, com a apresentação áreas neurais envolvidas nas manifestações subjacente da AM e de processamento auditivo emocional, considerando a VFC como indexador de tais manifestações. No segundo artigo disponibilizamos versão traduzida da escala de classificação da AM, possibilitando assim o mapeamento da população com alta AM, elegível à modelos de intervenção, logo, apresenta-se o processo de tradução, adaptação transcultural e validação de constructo do Mathematics Anxiety Rating Scale: short version (MARS-SV), escala de AM amplamente difundida internacionalmente, porém sem tradução para o português. No terceiro paper desenvolveu-se estudo experimental, constituído a partir da aplicação de teste matemático e funções executivas, enquanto registramos a frequência cardíaca de grupo de acadêmicos de licenciatura em matemática (n = 26), submetidos às condições experimentais, de controle e intervenção, em um desenho experimental cruzado intrasujeitos, com atividades experimentais pré e pós intervenção. O agrupamento, para fins de análise estatística ocorreu a partir de aplicação da Escala de Classificação de Ansiedade Matemática. Os resultados indicam a evocação de estados emocionais com audição de música relaxante, potencialmente eficazes na mitigação dos efeitos da AM, manifestados na ativação das redes de dor e medo, com envolvimento principalmente da Ínsula e Amígdala, entre outras estruturas dos sistemas límbico e paralímbico, que também são influenciadas por características internas da música tonal, executada em instrumentos de teclas ou cordas a uma faixa de 60 a 80 bpm. A audição de música relaxante influenciou o desempenho matemático dos acadêmicos de modo que os scores de desempenho foram significativamente superiores aos do instante pré intervenção. Infere-se que a melhora de desempenho é proveniente de condições emocionais favoráveis ao enfrentamento de atividades matemáticas, visto que, registrou-se melhora significativa de afetos negativos associada a aumento da complexidade da VFC, imediatamente antes da tarefa matemática na condição experimental de intervenção. Conclui-se que o desenvolvimento deste trabalho entrega à comunidade acadêmica perspectivas positivas ao ensino e aprendizagem da matemática, uma vez, teoricamente propôs-se um modelo explicativo da influência da música sobre a AM, que a partir desta produção passa a contar com instrumento específico de classificação da população acometida por suas manifestações, bem como a viabilidade de implementação de recursos auditivos no contexto escolar fundamental e/ou universitário.Tese Acesso aberto (Open Access) Natural-mente ativa: a contribuição de atividades físicas em espaços naturais para a cognição, saúde mental e cultura de inovação e sustentabilidade universitária(Universidade Federal do Pará, 2025-06-25) COSTA, Vitor Oliveira da; TORRES NETO, João Bento; http://lattes.cnpq.br/7874863858825807; https://orcid.org/0000-0002-9155-9445; TORRES NETO, João Bento; GONÇALVES, Terezinha Valim Oliver; SILVA, Marcos Guilherme Moura; BAHIA, Mirleide Chaar; TORRES, Natáli Valim Oliver BentoEm um cenário universitário marcado por altos níveis de estresse, baixa atividade física e crescentes demandas cognitivas, a busca por intervenções físicas simples e eficazes torna-se prioridade. Este estudo experimental teve como objetivo explorar como breves caminhadas em ambientes naturais impactam agudamente a atenção sustentada, a flexibilidade cognitiva e o bem-estar mental de universitárias. Participaram 21 universitárias (17,71 ± 2,16 anos), com baixa prática de atividade física e boa saúde geral. O delineamento foi ensaio clínico controlado, randomizado, com delineamento cruzado (crossover) parcial, de medidas repetidas intraindivíduo, com washout de uma semana entre sessões, e duração de 15 minutos por intervenção. As participantes foram avaliadas com testes neuropsicológicos (Trail Making Test - TMT-A e TMT-B), escalas psicométricas (como escala de humor [BRUMS] e de ansiedade estado [IDATE-E]), além de medidas perceptivas de esforço, prazer e restauração percebida. Os dados foram analisados por modelos lineares mistos, ajustados para consumo máximo de oxigênio (VO₂), índice de massa corporal (IMC), nível de atividade física habitual e dia do experimento. Os achados revelaram que a atenção sustentada (TMT-A) melhorou significativamente após a caminhada nos ambientes natural (p < 0.001) e construído (p = 0.003), mas não na condição controle. A flexibilidade cognitiva (TMT-B) melhorou apenas no ambiente natural (p < 0.001), apontando para um efeito restaurador exclusivo. O custo de alternância (diferença de tempo entre TMT-B – TMT-A, indicando o esforço extra que a pessoa precisa para alternar a atenção entre duas tarefas diferentes, refletindo sua flexibilidade cognitiva e controle executivo) indicou interação significativa Intervenção × Tempo (p = 0.009), sugerindo maior eficiência executiva, com tendência de melhoria no grupo natural (p = 0.06). A precisão (erros) permaneceu estável entre as condições. Do ponto de vista emocional, observou-se redução significativa da ansiedade estado no ambiente natural em comparação à sala de aula (p = 0.03). Embora vigor, tensão, confusão e outros estados afetivos não tenham ariado significativamente, o ambiente natural foi percebido como mais prazeroso e cognitivamente restaurador, o que pode influenciar a adesão futura à prática. Estes resultados dialogam com os quatro artigos que estruturam a tese: o Artigo 1, que apresenta uma revisão sistemática sobre os impactos do exercício verde na cognição; os Artigos 2 e 3, que discutem os efeitos e as possibilidades institucionais de integração de espaços naturais à vida acadêmica; e o Artigo 4, que sintetizará os achados do estudo experimental, conectando-os a uma proposta de inovação pedagógica e sustentabilidade universitária. Conclui-se que breves caminhadas em ambientes naturais são capazes de promover ganhos imediatos e significativos na atenção, flexibilidade cognitiva e estados ansiosos, representando uma intervenção viável, de baixo custo e alto impacto no contexto universitário. Os achados reforçam o papel dos espaços verdes como estratégias eficazes de promoção da saúde e da aprendizagem no ensino superior, com forte alinhamento aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU, especialmente o ODS 3 (Saúde e Bem-Estar), ODS 4 (Educação de Qualidade), ODS 11 (Cidades e Comunidades Sustentáveis), ODS 13 (Ação Contra a Mudança Global do Clima) e ODS 15 (Vida Terrestre). Integrar ambientes naturais ao cotidiano acadêmico é, portanto, mais do que recomendável — é uma resposta baseada em evidência para instituições comprometidas com o futuro da educação, da saúde e da sustentabilidade.