TIMSS ProjAVI Avaliação. Desempenho em Matemática. Internacional de Alunos

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1 TIMSS 2011 Desempenho em Matemática Resenha dos resultados apresentados no relatório internacional TIMSS 2011 para matemática, com enfoque nas tendências internacionais e ao longo dos ciclos TIMSS e no desempenho dos alunos portugueses do 4.º ano de escolaridade que participaram no estudo em ProjAVI Avaliação Internacional de Alunos Dezembro 2012

2 TIMSS 2011 Desempenho em Matemática O sumário sobre o desempenho em matemática dos alunos dos vários países participantes no TIMSS 2011 assenta no Relatório Internacional entretanto disponibilizado na sua versão final, aos centros nacionais. Os Resultados são divulgados publicamente pela IEA, a 11 de dezembro, em Embora o TIMSS tenha avaliado alunos do 4.º e do 8.º anos de escolaridade, a presente leitura dos resultados concentra-se no desempenho dos alunos de 4.º ano, uma vez que participou no estudo apenas para este nível de escolaridade. Outros países participantes foram os seguintes: África do Sul Alemanha Arabia Saudita Arménia Austrália Áustria Azerbaijão Bahrein Bélgica (Flamengo) Botswana Cazaquistão Chile Coreia Croácia Dinamarca Emirados Árabes Unidos Eslováquia Eslovénia Espanha Estados Unidos da América Federação Russa Finlândia Gana Geórgia Holanda Honduras Hong Kong Hungria Indonésia Inglaterra Irão Irlanda Irlanda do Norte Israel Itália Japão Jordânia Kuwait Líbano Lituânia Macedónia Malásia Malta Marrocos Noruega Nova Zelândia Omã Palestina Polónia Qatar República Checa Roménia Sérvia Singapura Síria Suécia Tailândia Taipé Chinesa Tunísia Turquia Ucrânia Iémen Participantes em Benchmarking Abu Dhabi, UAE Alabama, USA Alberta, Canada Califórnia, USA Carolina do Norte, USA Colorado, USA Connecticut, USA Dubai, UAE Florida, USA Indiana, USA Massachusetts, USA Minnesota, USA Ontário, Canada Québec, Canada A avaliação em matemática é suportada por uma framework que contempla duas dimensões: uma respeitante ao conteúdo, que explicita as áreas específicas da matemática avaliadas Números (50%), Formas Geométricas e Medida (35%) e Apresentação de Dados (15%); a outra é a dimensão cognitiva que especifica os processos mentais mobilizados pelos alunos Aplicar (40%), Conhecer (40%) e Raciocinar (20%). A prova é constituída por catorze cadernos numa composição de itens de diferentes dimensões de conteúdo e dimensões cognitivas, ordenados diferentemente. Cada aluno responde a um caderno de prova que combina itens de matemática e ciências. Este documento apresenta alguns dos principais resultados dos desempenhos em matemática, encontrando-se dividido em 6 secções: (i) perspetiva geral do desempenho dos alunos dos vários países; (ii) evolução das tendências dos resultados ao longo dos vários ciclos TIMSS; (iii) diferenças do desempenho entre rapazes e raparigas; (iv) distribuição dos alunos dos vários países em função dos níveis de desempenho criados para o estudo (Benchmarks - Advanced, High, Intermediate, e Low); (v) desempenho por áreas de conteúdo e dimensões cognitivas. Apresenta-se ainda (vi) um resumo das principais tendências resultantes da relação entre o contexto socioeconómico e cultural dos alunos do 4.º ano de escolaridade e o seu desempenho em matemática. 1

3 DESEMPENHO NOS VÁRIOS PAÍSES Os resultados TIMSS são apresentados numa escala de com um ponto médio de referência de 500 e um desvio padrão de 100, isto para cada um dos anos de escolaridade avaliados. A escala foi concebida para permanecer estável nas várias aplicações do TIMSS. A distribuição dos resultados dos países participantes na avaliação no 4.º ano é a apresentada no Exhibit 1.1 do relatório internacional. São 27 os países (ou regiões) que têm desempenho acima do ponto central da escala TIMSS (500 pontos) e são 23 aqueles cujo desempenho lhe é inferior. A pontuação máxima foi de 606 pontos (Singapura) e a pontuação mínima de 248 pontos (Iémen). Os países da Ásia Oriental são os que têm melhor desempenho Singapura, Coreia, Hong Kong, Taipé chinesa e Japão (cf. Figura 1) Singapura Coreia Hong Kong 591 Taipé Chinês 585 Japão 532 Figura 1. Pontuação dos 5 países com melhor desempenho e de. obteve 532 pontos nesta escala, o que o coloca entre os 15 países com melhor desempenho em matemática para o 4.º Ano. Refira-se que a diferença de pontos alcançada por e pelos três países que se situam imediatamente acima da média global nacional a Federação Russa (542), a Dinamarca (537) e a Lituânia (534) não é estatisticamente significativa 1. Também não é estatisticamente significativa a diferença entre a pontuação de e a dos dois países que se situam imediatamente a abaixo no ranking a Alemanha (528) e a Irlanda (527). 1 Tendo em consideração que é frequente encontrar médias de desempenho muito próximas entre os países, os dados TIMSS são sujeitos a uma averiguação de quais dessas diferenças são estatisticamente significativas. A tabela 1.3 mostra esses resultados. 2

4 TENDÊNCIAS AO LONGO DOS ANOS 1995 A 2011 A avaliação TIMSS em matemática foi feita anteriormente em 1995, 1999, 2003 e participou apenas em 1995 e em 2011; em 1995 participou nos dois níveis (ISCED 2 1 alunos de 3.º e 4.º anos, ISCED 2 alunos de 7.º e 8.º anos). Comparando os resultados de 1995 com os deste último ciclo, são mais os países que melhoram o seu desempenho, em matemática, do que aqueles que pioram. passa de uma pontuação de 442 (3.9) em para 532 (3.4) em 2011, uma diferença significativa de +90 pontos (cf. Exhibit 1.5 do relatório internacional). Países que melhoraram Países que regrediram Austrália Inglaterra Hong Kong Irão Japão Coreia Nova Zelândia Noruega Singapura Eslovénia Estados Unidos Áustria República Checa Holanda Figura 2. Tendências entre 1995 e encontra-se entre os 12 países que melhoraram o seu desempenho em 2011, relativamente a 1995 (cf. Figura 2). As variações para os países participantes nos ciclos de 1995 a 2011 podem ser observadas em pormenor no Exhibit 1.5 do relatório internacional. DESEMPENHO DE RAPAZES E RAPARIGAS As avaliações TIMSS anteriores mostraram que a diferença entre o desempenho de rapazes e raparigas em matemática tende a ser pequena, em média, no 4.º ano. O mesmo se verifica em 2011 (cf. Exhibit 1.10 do relatório internacional). Em países como Kuwait. Omã, Tailândia e Qatar as raparigas têm uma pontuação significativamente mais elevada. Em os rapazes tiveram uma pontuação mais elevada (+ 6 pontos em valor absoluto), mas que não é estatisticamente significativa. 2 ISCED International Standard Classification of Education. 3 O TIMSS procedeu a uma comparação ajustada dos valores tendo em consideração o facto de em 1995 serem testados alunos de 3.º e 4.º anos. 3

5 NÍVEIS DE DESEMPENHO (BENCHMARKS) O TIMSS estabeleceu 4 níveis de desempenho a partir das seguintes benchmarks: Advanced international benchmark (625), High international benchmark (550), Intermediate international benchmark (475), and Low international benchmark (400). Estes quatro pontos na escala internacional originaram uma descrição de quatro níveis de desempenho em matemática (cf. Figura 3) 4. TIMSS 2011 Benchmarks Internacionais Avançado Aplica conhecimento e compreensão em situações relativamente complexas e explica o raciocínio. Elevado Aplica conhecimento e compreensão para resolver problemas. Intermédio Aplica conhecimentos básicos em situações de resolução imediata. Baixo Tem alguns conhecimentos matemáticos básicos Figura 3. Níveis de desempenho matemática 4.º ano (international benchmark). As variações relativamente a 2011 mostram que houve um maior número de países que melhoraram a sua distribuição pelos níveis do que aqueles em que essa distribuição piorou (cf. Exhibit 2.3 do relatório internacional). No Exhibit 2.2 são apresentadas as distribuições dos países. Os cinco países asiáticos com melhor desempenho são também os que têm uma distribuição mais elevada pelos dois níveis superiores de benchmark (cf. Figura 4): Neste conjunto de países, a percentagem de alunos que alcança o nível Avançado varia entre os 30% (Japão) e os 43% (Singapura) de alunos. O nível Elevado é alcançado ou ultrapassado por 70% ou mais dos alunos deste grupo de países, variando entre os 70% (Japão) e os 80% (Coreia e Hong Kong). Os resultados deste conjunto de países demarcam-se dos demais, dado que a posição imediatamente a seguir no ranking dos participantes ocupada pela Irlanda do Norte, regista 24% de alunos a alcançar o nível Avançado e 59% a alcançar ou ultrapassar o nível Elevado. 4 Os pontos da escala referidos são o limite inferior dos intervalos de pontuação que definem os níveis enunciados. 4

6 TIMSS 2011 Benchmarks Internacionais Avançado Elevado Intermédio Baixo Singapura Coreia Hong Kong Taipé Chinesa Japão 8% 43% 39% 37% 34% 30% % 78% 80% 80% 74% 70% % 94% 97% 96% 93% 93% % 99% 100% 99% 99% 99% 400 Figura 4. Níveis de desempenho 4.º ano (international benchmark) países da Ásia Oriental (top 5) e. Em 8% dos alunos do 4.º ano atingem o nível Avançado, e 40% atingem ou ultrapassam o nível Elevado (cf. Figura 5). Estes resultados enquadram num grupo de países com desempenhos semelhantes, variando a percentagem de alunos que alcança o nível Avançado entre os 5% (Holanda) e os 10% (Dinamarca e Lituânia). Neste mesmo conjunto de países, a percentagem de alunos que alcança ou ultrapassa o nível Elevado varia entre 36% (Sérvia) e os 44% (Holanda e Dinamarca). Holanda Dinamarca Lituânia Alemanha Irlanda Sérvia TIMSS 2011 Benchmarks Internacionais Avançado Elevado Intermédio Baixo 5% 10% 10% 8% 5% 9% 9% % 44% 43% 40% 37% 41% 36% % 82% 79% 80% 81% 77% 70% % 97% 96% 97% 97% 94% 90% 400 Figura 5. Níveis de desempenho 4.º ano (international benchmark) países próximos da classificação de comparados com. Há a constatar, no entanto, que 56% dos alunos portugueses atingem quando muito o nível intermédio de benchmark, nível que corresponde ao dos alunos que conseguem aplicar conhecimentos básicos em situações de resolução imediata, mas não aplicar conhecimentos e compreensão para resolver problemas. 5

7 DESEMPENHO POR ÁREA DE CONTEÚDO E DOMÍNIO COGNITIVO As áreas específicas de conteúdo matemático avaliadas para o 4.º ano são Números, Formas Geométricas e Medida e Apresentação de Dados. O comportamento dos alunos dos vários países (regiões) participantes é variável no que respeita à comparação do desempenho por área de conteúdo com a média global em matemática de cada país. Entre os países classificados no topo da tabela (os cinco da ásia oriental Singapura, Coreia, Hong Kong, Taipé chinesa e Japão) só os alunos do Taipé Chinesa têm uma média de desempenho significativamente superior à média global em Apresentação de Dados. Hong Kong e o Japão são os únicos dos cinco que têm médias significativamente superiores à global em Formas Geométricas e Medida. Singapura, Hong Kong e o Taipé Chinesa são os que têm desempenho significativamente superior em Números (cf. Exhibit 3.1 do relatório internacional). Os alunos Portugueses do 4.º ano têm desempenho acima da média global nacional (532 pontos) em Formas Geométricas e Medida (548) e em Apresentação de Dados (548); em Números (522) o desempenho está abaixo da média global nacional, sendo todas estas diferenças estatisticamente significativas (cf. Figura 6) Holanda Dinamarca Lituânia Alemanha Irlanda Sérvia números formas geométricas e medida apresentação de dados média global nacional Figura 6. Desempenho por conteúdo matemático 4.º ano comparado com países com classificações próximas da de. Comparando as variações do desempenho de por área de conteúdo com o dos países que se situam na tabela ordenada imediatamente acima e abaixo da posição nacional, verifica-se que também estess têm comportamentos variados (cf. Figura 6). 6

8 Uma análise do desempenho de acordo com as dimensões cognitivas que especificam os processos mentais mobilizados pelos alunos aplicar, conhecer e raciocinar mostra que os 5 países (regiões) no topo da classificação têm desempenhos significativamente superiores às médias globais nacionais na dimensão do conhecimento, e inferiores (à exceção do Taipé Chinesa) na dimensão cognitiva da aplicação (cf. Exhibit 3.3 do relatório internacional) conhecer aplicar raciocinar média global nacional Figura 7. Desempenho por dimensão cognitiva 4.º ano. Em as diferenças do desempenho por dimensão cognitiva relativamente à média global nacional não são estatisticamente significativas. Verifica-se, contudo, que os alunos portugueses têm um desempenho superior na dimensão da aplicação e inferior nas do conhecimento e do raciocínio (cf. Figura 7). Mais comparações poderão ser aprofundadas na análise dos resultados dos alunos portugueses de 4.º ano na prova TIMSS por exemplo, o desempenho por domínios matemáticos e pelo tipo de capacidades cognitivas necessárias à resolução dos vários tipos de itens. Estas e outras análises, relacionadas com dados de contexto, estão a ser desenvolvidas pelo ProjAVI no sentido de produzir informação relevante e útil à regulação do currículo nacional de matemática do 1.º ciclo e ao ensino nas escolas portuguesas. 7

9 RESULTADOS DE CONTEXTO Os resultados do TIMSS evidenciam, ainda, o efeito positivo de algumas variáveis de contexto no desempenho dos alunos, conforme se pode constatar nas tabelas dos capítulos 4 a 8 do relatório, nomeadamente: (i) o contacto precoce na infância com experiências facilitadoras da aprendizagem da matemática quer em casa quer na educação pré-escolar; (ii) a assiduidade dos alunos, a valorização do sucesso académico, a atitude dos alunos relativamente à aprendizagem, um ambiente escolar disciplinado e seguro e um corpo docente motivado e qualificado. 8