A Matemática no cérebro

Cálculo

Os resultados dos nossos trabalhos sugerem que os processos de cálculo aritmético são suportados por sistemas neurais semelhantes àqueles utilizados no processo de contar. Além disso, pode-se propor que o indivíduo poderá utilizar diferentes estratégias de cálculo, suportadas por circuitos neurais distintos, na solução de uma mesma operação.

Pode-se concluir que o cálculo aritmético é um processo neural complexo, que envolve várias etapas (Fig. 5):

  1. Identificação: nesta etapa, o indivíduo tem que reconhecer os argumentos do cálculo e o tipo de operação a realizar. Em outras palavras, deve reconhecer os operandos sejam eles apresentados oral ou visualmente. Esse processo está simbolicamente representado pela ação do identificador I no modelo aqui proposto;

  2. Fig. 5 – O processo otimizado de cálculo

  3. Quantificação: associa-se, nesta etapa, os elementos identificados em (1) aos quantificadores QP e QS. Isto é, define-se a semântica dos elementos identificados anteriormente, contando-se os elementos dos conjuntos representativos, ou dos símbolos verbais ou visuais (numerais);
  4. Operação: o processo de cálculo é realizado com a utilização de circuitos neurais semelhantes aos utilizados no processo de contar. Desse modo, podemos considerar que o cálculo aritmético é realizado através da simulação do processo de contar por unidades ou bloco. A contagem unitária é mais lenta e ineficaz no caso do produto e divisão. A contagem por bloco é mais rápida, mas limitada pela capacidade cognitiva de reconhecimento desses blocos. A freqüência de uso da contagem por bloco pode ser aumentada, se os operandos forem submetidos a um processo de decomposição, no qual são reinterpretados como operações de números representáveis por blocos. Assim, por exemplo a quantidade 7 passaria a ser representada como 4 + 3, isto é, como resultado da operação com os blocos 4 e 3. Nesse caso, a operação 7 + 5 seria solucionada com um cálculo envolvendo os blocos 4, 3 e 5. Aliás, esse tipo de estratégia facilitará posteriormente o aprendizado da álgebra.
  5. Recodificação: o resultado de um cálculo aritmético, segundo o modelo aqui proposto, estará representado por quantificadores do tipo QS - no caso de um cálculo mais preciso, e por quantificadores do tipo QP – no caso de um cálculo aproximado, e portanto, deverá ser recodificado com a geração de um conjunto resposta ou por ativação do símbolo verbal ou numérico correspondente (Fig. 5).

As diferentes etapas acima descritas são suportadas por circuitos neurais distintos, o que torna o processamento aritmético uma atividade de inúmeras áreas cerebrais, que se envolvem diferentemente na solução de cada um dos tipos de cálculo, de acordo com as diferentes estratégias utilizadas e com o objetivo de fornecer resultados mais ou menos precisos.

A associação entre os circuitos neurais para aritmética e linguagem partilham apenas alguns elementos em comum, principalmente relacionados com a fase de identificação e recodificação. O processo de cálculo definido principalmente nas fases de quantificação, e operação é suportado por um sistema neural específico, cujas propriedades básicas foram moldadas na evolução, pela necessidade de quantificar os objetos e eventos envolvidos nas atividades de sobrevivência. Esses fatos devem ser levados em conta quando do planejamento das atividades em sala de aula.