App de aprendizado com IA
MathNex
FUNÇÃO
UX Designer
ESPECIALIDADE
Design UX/UI
ANO
2025
Aprendizado personalizado para um impacto duradouro
Como ajudar os estudantes a superar suas dificuldades em matemática e alcançar todo o seu potencial? Dá para tornar o aprendizado envolvente e adaptado às necessidades de cada um usando tecnologias como TRI e gamificação? Como mudar, no longo prazo, a percepção da matemática de uma matéria chata para uma experiência prazerosa e próxima da realidade? O projeto começou explorando essas questões para entender a fundo as barreiras enfrentadas por estudantes, professores e pais na educação.
Observação: este projeto foi feito originalmente em português.
Desafios
Falta de proficiência dos estudantes nas operações básicas de matemática
Dificuldade em identificar em que focar os estudos
Pouca motivação para estudar matemática
Distância entre o conteúdo de matemática e as aplicações no mundo real
Acesso limitado a ferramentas de aprendizado personalizado nas escolas públicas
Pouco envolvimento dos pais por falta de informações sobre o desempenho dos estudantes
Objetivos principais
Ajudar os estudantes a identificar e superar dificuldades nas operações básicas de matemática.
Criar uma experiência de aprendizado envolvente e motivadora por meio da gamificação.
Oferecer uma abordagem personalizada para aprender matemática
Visão geral do problema
dos estudantes brasileiros de 15 anos não têm proficiência básica em matemática e têm dificuldade com operações fundamentais como adição, subtração, multiplicação e divisão.
dos estudantes no Brasil não atingem o nível mínimo de proficiência em matemática necessário para participar plenamente da sociedade, segundo a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE)
dos estudantes brasileiros demonstram baixos níveis de criatividade, uma habilidade diretamente ligada à resolução de problemas em matemática, segundo a OCDE
O Brasil ocupa a 65ª posição no ranking do PISA entre 81 países, segundo o relatório PISA de 2022
Visão geral do processo
O processo de design do MathNex seguiu a metodologia Lean Startup, pela agilidade e pela abordagem centrada no usuário. Usamos ferramentas como Lean Canvas, análise SWOT e Histórias de Usuário ágeis para identificar as principais necessidades e definir o MVP. A personalização via Teoria de Resposta ao Item (TRI) e a gamificação foram priorizadas com base na pesquisa e na análise de concorrentes. Essa abordagem permitiu prototipação rápida, testes com usuários e melhorias iterativas guiadas por feedback e métricas de desempenho.
Pesquisa e planejamento
Fiz desk research, desenvolvi personase usei ferramentas como a Matriz CSD, o Lean Canvase a Análise SWOT para entender as necessidades e os desafios dos usuários. Explorei as ofertas dos concorrentes e defini hipóteses por meio de histórias de usuário e análise de concorrentes.
Design e prototipação
Desenvolvi o MVP por meio de prototipação, guiado por Histórias de Usuário ágeis. O MVP incluía funcionalidades essenciais como exercícios personalizados com TRI, gamificação (pontos e recompensas) e feedback imediato para atender às necessidades identificadas.
Implementação
Testei o MVP com avaliações de usabilidade e analisei métricas como melhora de desempenho e retenção de usuários. Coletei dados para validar a eficácia do MVP e identificar pontos de refinamento.
Testes e otimização
Usei feedback e métricas para aprimorar o MVP, melhorando a personalização, as estratégias de gamificação e os recursos de engajamento, sempre alinhado aos objetivos do projeto e à metodologia ágil.
Para dar início ao projeto, conduzi um Design Sprint de 5 dias com nossos times de negócio, design e desenvolvimento. Facilitei cada etapa, do mapeamento do problema e identificação de oportunidades até o esboço de soluções e a construção de um protótipo de alta fidelidade. No fim do sprint, organizei e conduzi sessões de teste com usuários que trouxeram insights acionáveis. Esse alinhamento inicial em torno das necessidades dos usuários nos ajudou a reduzir riscos de desenvolvimento e acelerar a tomada de decisões.
Persona
Para entender melhor os problemas que estudantes brasileiros enfrentam ao aprender matemática, desenvolvi uma persona que representa nosso público principal e orienta decisões estratégicas de design e de negócio.
Criar a persona do João foi essencial para projetar um produto que fala diretamente com as necessidades reais dos estudantes. Ela orientou a interface centrada no usuário, estruturou nosso Lean Canvas e definiu as funcionalidades do app por meio de histórias de usuário.
Cada história de usuário traduziu as necessidades do João, e as dos pais e professores dele, em objetivos de desenvolvimento claros.
João Pereira | 10
Aluno de escola pública com dificuldade para aprender matemática
Localização
Recife, Brasil
Escolaridade
Aluno do 5º ano
Desafios
Objetivos
Melhorar suas habilidades em matemática, principalmente nas operações básicas.
Encontrar uma forma divertida e envolvente de estudar, sem a tradicional decoreba.
Ganhar confiança para resolver problemas e ir melhor na escola.
Necessidades
Uma plataforma de aprendizado personalizada que se adapte aos seus pontos fortes e fracos.
Conteúdo interativo e gamificado para mantê-lo engajado.
Orientação clara sobre em quais temas focar para melhorar seu desempenho.
Dores
Dificuldade em identificar quais temas de matemática priorizar nos estudos.
Os métodos tradicionais de ensino parecem técnicos demais e distantes dos seus interesses.
Não tem acesso a ferramentas com feedback em tempo real e exercícios personalizados.
Pesquisa e descoberta para entender os desafios da educação
Esta fase buscou entender os principais problemas enfrentados por estudantes, professores e pais no ensino de matemática. Com desk research, analisamos dados de estudos como o PISA 2022 e identificamos dores centrais, como a dificuldade dos estudantes em dominar as operações básicas, a falta de motivação e a ausência de educação financeira nos currículos tradicionais. Também fizemos uma análise de concorrentes para mapear lacunas nas soluções digitais de ensino de matemática e definimos a proposta de valor única do app com ferramentas como a análise SWOT e a matriz CSD.
Projetando uma solução para as necessidades reais dos estudantes
Criamos um MVP com três funcionalidades principais: personalização com TRI para adaptar o aprendizado às necessidades de cada estudante, elementos de gamificação para aumentar o engajamento com recompensas e desafios, e educação financeira integrada para ensinar habilidades do mundo real. Histórias de Usuário ágeis garantiram que essas funcionalidades estivessem alinhadas às necessidades de estudantes, pais e educadores, formando uma base sólida para os testes.
Testando hipóteses e refinando a experiência
A prototipação foi essencial para transformar Histórias de Usuário em interfaces funcionais e intuitivas. Desenvolvemos wireframes e protótipos interativos para testar a experiência do usuário e validar elementos-chave do design, como painéis de progresso, desafios gamificados e um sistema de feedback adaptativo. A cada iteração, refinamos o design com base nas necessidades dos usuários, garantindo uma experiência de aprendizado fluida e pedagogicamente eficaz. Também fizemos testes de usabilidade com o método think-aloud (pensar em voz alta) para coletar feedback em tempo real e otimizar ainda mais a interface.
Análise de concorrentes
Fiz uma análise de concorrentes para entender os pontos fortes e fracos das plataformas de ensino de matemática existentes, com foco em como elas engajam os estudantes, personalizam a experiência de aprendizado e se alinham aos objetivos educacionais. Isso ajudou a identificar oportunidades de diferenciação e inovação para o MathNex.
Um RPG de matemática em um mundo de fantasia, em que os estudantes completam desafios de matemática por meio de batalhas e missões guiadas por uma história.
✅ Prós:
• Altamente gamificado e visualmente atraente.
• Incentiva a prática diária com desafios interativos.
❌ Contras:
• Não é alinhado à BNCC.
• Funcionalidades importantes ficam atrás de um paywall (modelo freemium).
Uma plataforma educacional gratuita com milhares de videoaulas e exercícios de várias matérias, muito usada em escolas no mundo todo.
✅ Prós:
• Totalmente gratuita e sem anúncios.
• Grande biblioteca de conteúdo alinhada a padrões internacionais.
❌ Contras:
• Sem personalização adaptativa (não usa TRI).
• Menos envolvente para crianças mais novas; depende muito de vídeos.
Uma plataforma adaptativa de matemática com IA, focada em trilhas de aprendizado personalizadas para alunos do ensino fundamental.
✅ Prós:
• Feedback em tempo real, com conteúdo ajustado ao desempenho.
• Interface fácil de usar, pensada para crianças.
❌ Contras:
• Exclusiva para escolas parceiras
• Não é totalmente alinhada aos padrões brasileiros de matemática.
Uma plataforma visual e interativa que ensina matemática com minijogos envolventes e objetos virtuais para alunos mais novos.
✅ Prós:
• Estimula o aprendizado visual e a exploração prática.
• Usada por algumas escolas particulares no Brasil.
❌ Contras:
• Personalização e adaptação limitadas.
• Menos atraente para os alunos dos anos finais do fundamental I.
Solução
A solução final repensa o ensino de matemática ao se adaptar à jornada de aprendizado de cada estudante, garantindo apoio onde ele é mais necessário. Ela traz mecânicas envolventes que tornam o aprendizado prazeroso e recompensador, estimulando a vontade de explorar e melhorar. Além disso, conecta o conteúdo acadêmico a habilidades práticas, ensinando conceitos que os estudantes podem aplicar no dia a dia para se preparar melhor para o futuro.
Personalização com TRI
Ao contrário da maioria dos concorrentes, que oferecem a mesma abordagem para todos, o MathNex usa a Teoria de Resposta ao Item (TRI) para ajustar dinamicamente a dificuldade dos exercícios conforme o desempenho de cada estudante, garantindo que ele foque nas suas dificuldades individuais
Gamificação para engajar
As plataformas existentes muitas vezes não têm estratégias de gamificação eficazes, o que leva a pouca motivação. O MathNex incorpora sistemas de recompensa, desafios e acompanhamento de progresso para manter o engajamento, tornando o aprendizado mais interativo e prazeroso
Educação financeira integrada
Os apps tradicionais de matemática focam só no conteúdo acadêmico e deixam de lado as aplicações no mundo real. O MathNex preenche essa lacuna com exercícios de educação financeira, ajudando os estudantes a desenvolver habilidades essenciais para a vida enquanto aprendem matemática
Fluxo do usuário
A interface do app é intuitiva e envolvente, com visuais dinâmicos, indicadores de progresso e recompensas gamificadas para motivar os estudantes. O design limpo garante acessibilidade, enquanto o conteúdo adaptativo personaliza a experiência de aprendizado, tornando a matemática acessível e prazerosa.
Exercícios interativos
O app traz exercícios interativos pensados para tornar o aprendizado de matemática mais envolvente e eficaz. As atividades se adaptam ao progresso de cada estudante, com feedback em tempo real e desafios que incentivam a participação ativa.
Aplicações futuras de RA
Nas próximas versões do app, queremos integrar Realidade Aumentada para mostrar como conceitos matemáticos (por exemplo, frações) se aplicam na vida real.
Próximos passos
Os próximos passos incluem refinar a solução, testá-la em cenários reais e firmar parcerias para ampliar seu impacto.
Teste piloto
Fazer testes de usabilidade com um pequeno grupo de estudantes e professores para validar as funcionalidades do app e refinar a experiência do usuário.
Construção de parcerias
Firmar colaborações com escolas e instituições de ensino para ampliar o alcance do app e reunir feedbacks diversos para melhorias.
Lançamento e ciclo de feedback
Lançar o MVP para um público maior, coletar dados de engajamento e desempenho e iterar nas funcionalidades com base no uso real.