A modelagem matemática como estratégia de ensino e aprendizagem do cálculo diferencial e integral nos cursos superiores de tecnologia

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção.Neste trabalho investigamos a utilização da Modelagem Matemática como estratégia de ensino e aprendizagem da Matemática, especificamente, do Cálculo Diferencial e Integral. Levando em consideração um conjunto de argumentos que justificam a utilização da Modelagem Matemática em sala de aula, desenvolvemos e aplicamos uma proposta de ensino do conteúdo em questão, em um curso superior de Tecnologia em Eletrotécnica do CEFET-Pr

Integration of STEM Education in Differential and Integral Calculus classes: Aspects Evidenced in a Mathematical Modelling Activity

Background: The integration of STEM areas (science, technology, engineering and mathematics) in engineering courses has been the focus of research in the educational context and mathematical modelling has the potential for its success. Objectives: The research question that guides the discussion is: What aspects of STEM education can be evidenced when engineering students develop mathematical modelling activities in a virtual environment within the scope of a Differential and Integral Calculus course? Design: Qualitative research carried out in the second half of 2020, based on research design guidelines, in the Differential and Integral Calculus subject during remote teaching. Setting and Participants: Virtual environment shared by two classes with 72 students from different courses for the development of a mathematical modelling activity. Data collection and analysis: Data from 18 groups were collected virtually from notes on the wiki, audio or video recordings of group meetings or orientation meetings, activity communication video and individual response to a questionnaire. The analysis was based on an initial coding of data from all groups, carried out with the support of AtlasTi, in which three groups were selected for a detailed analysis related to aspects of STEM education. Results: Some groups naturally integrate the four STEM areas and others carry out this integration in a partial way. Conclusions: The virtual environment made it possible for students to interact in their groups and collaborate with each other to solve a problem in a way that knowledge of basic sciences and mathematics were articulated

A investigação matemática, como prática pedagógica, favorece a ocorrência do diálogo no ensino de matemática?

O presente artigo trata-se de um relato de experiência embasado por um estudo teórico sobre a investigação matemática como prática pedagógica, e sobre o diálogo como facilitador do processo de aprendizagem de matemática. Para ilustrar nosso estudo apresentamos uma atividade aplicada para alunos de um Colégio Público do Norte do Paraná, utilizando como prática pedagógica a investigação matemática, a qual foi o instrumento de análise em nossa pesquisa, no sentido de analisar seu favorecimento para ocorrência do diálogo. na seqüência, apresentamos uma reflexão acerca das interações ocorridas entre os participantes, assim como, se estas interações satisfazem o entendimento de diálogo preconizado por Alrø e Skovsmose, (2010), para quem, a ocorrência do diálogo auxilia no processo de aprendizagem dos estudantes. Por fim, tecemos algumas considerações a respeito de nossa pesquisa

Uma aproximação socioepistemológica para a modelagem matemática

Neste trabalho enunciamos uma aproximação socioepistemológica para a Modelagem Matemática como alternativa pedagógica. Com esta finalidade, inicialmente apresentamos um breve esboço sobre socioepistemologia. Na sequência fazemos uma caracterização da Modelagem Matemática sob este arcabouço teórico e apresentamos uma argumentação que coloca a aula com atividades de Modelagem Matemática como um espaço que envolve uma vertente investigativa, que remete a uma dimensão epistemológica, e um conjunto de práticas sociais que envolvem o aspecto relacional e comunicativo. Finalmente apresentamos a análise de uma atividade de modelagem desenvolvida por alunos de um curso de Licenciatura em Matemática e explicitamos aspectos que sinalizam a possibilidade de trazer para aulas de matemática mediadas por atividades de modelagem esta perspectiva socioepistemológica

Aprendizagem colaborativa no contexto de uma atividade de modelagem matemática

Neste artigo nos concentramos em investigar o que se mostra de aprendizagem colaborativa quando os alunos, em grupos, desenvolvem uma atividade de modelagem matemática. Para isso, analisamos uma atividade desenvolvida por um grupo de alunos de um curso de licenciatura em Química na disciplina de equações diferenciais ordinárias. A análise qualitativa de cunho interpretativo dos registros escritos, áudios e vídeos está pautada em aspectos da aprendizagem colaborativa, quais sejam: interatividade, sincronia na interação e negociação. Com isso, pudemos inferir que, quando os alunos são orientados a trabalhar colaborativamente, de maneira a aprender juntos, se fazer entender, ouvir outras vozes e negociar encaminhamentos, seja para entendimento e simplificação da situação problemática, para matematização ou para determinar a solução, a aprendizagem colaborativa é oportunizada

Modelagem matemática: uma atividade desencadeadora de tarefas

Neste texto apresentamos uma investigação realizada com o intuito de evidenciar tarefas com potencial para abordar conceitos e procedimentos matemáticos desencadeadas em uma atividade de modelagem matemática desenvolvida no âmbito de um ambiente educacional, mais precisamente no âmbito de uma disciplina de Cálculo Diferencial e Integral 1. Para isso, nos apoiamos na concepção de modelagem matemática como alternativa pedagógica e em ideias e caracterizações de tarefas como algo a ser feito pelos estudantes em sala de aula. A atividade que analisamos foi desenvolvida por um grupo de alunos de um curso de Licenciatura em Química e as discussões que empreendemos dão indicativos de que esses alunos aceitaram e desenvolveram tarefas e nos possibilitaram inferir que tal atividade desencadeia tarefas com potencial para desenvolver conceitos e procedimentos matemáticos seja no contexto em que os referidos alunos estão inseridos seja em propostas de encaminhamentos futuros

Uma aproximação socioepistemológica para a modelagem matemática

Neste trabalho enunciamos uma aproximação socioepistemológica para a Modelagem Matemática como alternativa pedagógica. Com esta finalidade, inicialmente apresentamos um breve esboço sobre socioepistemologia. Na sequência fazemos uma caracterização da Modelagem Matemática sob este arcabouço teórico e apresentamos uma argumentação que coloca a aula com atividades de Modelagem Matemática como um espaço que envolve uma vertente investigativa, que remete a uma dimensão epistemológica, e um conjunto depráticas sociais que envolvem o aspecto relacional e comunicativo. Finalmente apresentamos a análise de uma atividade de modelagem desenvolvida por alunos de um curso de Licenciatura em Matemática e explicitamos aspectos que sinalizam a possibilidade de trazer para aulas de matemática mediadas por atividades de modelagem esta perspectiva socioepistemológica

Diálogos em modelagem matemática

This article presents part of the results of a research project that investigated the role of Mathematical Modeling for the establishment of interactions whose characteristics can promote learning. Given the importance attributed to communication in Mathematical Modeling activities and interactions in the classroom, we investigated the interactions that emerge during the development of modeling activities and sought to identify the interactions classified by some researchers as those associated with learning. The analyses we present indicate that those interactions identified during the development of activities which can be characterized as “dialogues” favor the students’ learning. We base our assumptions on the analysis of activities developed by a group of students in an Environmental Engineering course at a public university.Neste artigo, apresentamos parte dos resultados de uma pesquisa em que investigamos o papel da Modelagem Matemática para o estabelecimento de interações cujas características favorecem a aprendizagem. Diante da importância atribuída à comunicação em atividades de Modelagem Matemática e às interações em sala de aula, investigamos as interações que emergem durante o desenvolvimento de atividades de Modelagem e procuramos identificar interações classificadas por alguns pesquisadores como sendo aquelas associadas à aprendizagem. As análises que apresentamos indicam que aquelas interações identificadas durante o desenvolvimento das atividades que podem ser caracterizadas como ‘diálogos’ favorecem a aprendizagem dos alunos. Subsidiamos nossas conjecturas na análise de atividades desenvolvidas por um grupo de alunos de um curso de Engenharia Ambiental de uma universidade pública

Interações dialógicas em atividades de Modelagem Matemática

In this paper we present a part of the results of a research in which we investigated the potential of Mathematical Modeling for the establishment of interactions with characteristics considered learning generating. In face of the importance given to the communication in Mathematical Modeling activities and classroom interactions, we investigated the interactions that emerge during the development of Mathematical Modeling activities and tried to identify interactions classified by some researchers with the greatest potential for learning. The results we present derive from an analysis under the lights of the discourse classification presented by Mortimer and Scott (2002) of the Modeling activities carried out by a group of Environmental Engineering students. From this analysis we have concluded that the characteristics of Mathematical Modeling in the classroom propitiate the student´s active participation, contributing to the establishment of learning generating interactionsDans cet article, nous présentons une partie des résultats d'une recherche où nous faisons une enquête sur le potentiel de la modélisation mathématique pour établir d'interactions qui ont de caractéristiques qui gênèrent de l'apprentissage. En vue de l'importance donnée à la communication concernant les activités de modélisation mathématique et les interactions en salle de cours, nous enquêtons sur les interactions qui ressortent pendant le développement d'activités de modélisation mathématique et nous cherchons à identifier les interactions classes par certains chercheurs ayant le plus grand potential d´apprentissage. Les résultats que nous présentons sont dérivés de l'analyse de la classification de discours présentée par Mortimer et Scott (2002) d'activités de modélisation développées par un groupe d'élèves d'un programme d'ingénierie environnementale. A partir de cette analyse, nous concluons que les caractéristiques de la modélisation mathématique en salle de cours encouragent la participation active de l'élève, ce qui contribue à l´établissement d´interactions qui gênèrent de l´apprentissage.Neste artigo apresentamos parte dos resultados de uma pesquisa onde investigamos o potencial da Modelagem Matemática para o estabelecimento de interações que possuem características consideradas geradoras de aprendizagem. Diante da importância atribuída à comunicação em atividades de Modelagem Matemática e às interações em sala de aula, investigamos as interações que emergem durante o desenvolvimento de atividades de Modelagem Matemática e procuramos identificar interações classificadas por alguns pesquisadores com maior potencial para a aprendizagem. Os resultados que apresentamos decorrem da análise à luz da classificação de discursos apresentada por Mortimer e Scott (2002) de atividades de Modelagem desenvolvidas por um grupo de alunos de um curso de Engenharia Ambiental. A partir dessa análise concluímos que as características da Modelagem Matemática em sala de aula, propiciam a participação ativa do aluno, contribuindo para o estabelecimento de interações geradoras de aprendizagem.En este trabajo, presentamos parte de los resultados de un estudio donde investigamos el potencial del Modelización Matemática para el establecimiento de interacciones que tienen características consideradas generadoras de aprendizaje. Frente a la importancia dada a la comunicación en actividades de Modelización Matemática y las interacciones en el aula, investigamos las interacciones que surgen durante el desarrollo de actividades de Modelización Matemática y buscamos identificar las interacciones clasificadas por algunos investigadores con el mayou potencial para el aprendizaje. Los resultados mostrados son consecuencia del análisis de acuerdo con la clasificación de discursos presentada por Mortimer y Scott (2002) de actividades de Modelalización, desarrolladas por un grupo de alumnos de un curso de Ingeniería Ambiental. A partir de ese análisis, concluimos que las características del Modelización Matemática en el aula incentivan la participación activa del alumno, contribuyendo para el establecimiento de interacciones generadoras de aprendizaje

Interações dialógicas em atividades de Modelagem Matemática

In this paper we present a part of the results of a research in which we investigated the potential ofMathematical Modeling for the establishment of interactions with characteristics considered learning generating. In face of the importance given to the communication in Mathematical Modeling activities and classroom interactions, we investigated the interactions that emerge during the development of Mathematical Modeling activities and tried to identify interactions classified by some researchers with the greatest potential for learning. The results we present derive from an analysis under the lights of the discourse classification presented by Mortimer and Scott (2002) of the Modeling activities carried out by a group of Environmental Engineering students. From this analysis we have concluded that the characteristics of Mathematical Modeling in the classroom propitiate the student’s active participation, contributing to the establishment oflearning generating interactions