Engineering students' algebra difficulties: an experiment with computer-aided diagnostic assessment

Context: Engineering students have difficulties in solving problems involving differential calculus, and this is attributed to the epistemological difficulties of calculus and the lack of mastery of algebraic manipulations. Objectives: The study investigates the problems with the basic mathematics of Engineering students through the analysis of error, making this error an observable object so that, in the self-management of knowledge, students take the necessary actions, if they wish, to develop the mathematical skills necessary to exercise the profession of Engineering. Design: For the study, qualitative research was carried out to investigate the difficulties in potentiation, radication, factorization, simplification, distributive property of multiplication in relation to addition, the order of operations, algebraic fractions, polynomials, and solution of polynomial and non-polynomial equations of a group of students from Engineering courses. Setting and participants: Students regularly enrolled in Engineering courses at Universidade Luterana do Brasil. Data collection and analysis: Data were extracted from the database of the computer-aided diagnostic assessment system (ADAC) after students performed their self-assessment. Results: In general, all students in the group had some difficulty with at least one of the evaluated contents. Even considering that the error can happen due to distraction, the number of students who answered incorrectly to two or more items by evaluated content was high, suggesting that the group has greater mathematical difficulties related to Algebra, in particular: simplifications, potentiation, operations with fractions, with roots and solving nonpolynomial equations. Conclusion: For graduates of engineering courses, the use of mathematics to solve engineering problems is one of the skills to be developed during their training. From the results of the research carried out, the mathematical difficulties of most students in the group with some of the evaluated concepts were evident

Robotics simulators in STEM education

This article discusses STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) education as an initiative from various countries around the world to address young people’s lack of interest in careers in Science, Mathematics, Technology and Engineering. Understanding that STEM education must explore two or more of STEM themes, using transdisciplinarity, engaging the student in activities with this approach, we present the studies of an activity proposal integrating Engineering, Technology and Mathematics with the objective of learning Mathematics. In this activity students work with situations involving robotics and, for solution, use robotic arm simulators, developed in GeoGebra software, that simplify the real environment in which the robotic arm manipulates an object positioned in the plane, taking to organize strategies by identifying and applying mathematics, such as trigonometry with right triangle, trigonometric identities, inverse trigonometric functions, to solve the problem. An experiment was conducted to validate the simulators with undergraduate mathematics students from Universidade Luterana do Brasil (ULBRA) in the city of Canoas in the Rio Grande do Sul state. The results indicate that it is possible to integrate the STEM areas with the developed simulators, being indicated for activities with high school students (10th or 11th grade)

Jogos didáticos e tecnologias digitais: uma integração possível no planejamento didático do professor de matemática

Este artigo apresenta a reflexão da importância de integrar recursos didáticos ao fazer pedagógico no planejamento do processo de ensino e aprendizagem da Matemática. Entende-se que uma abordagem lúdica, utilizando jogos e, também, a resolução de problemas são metodologias que possibilitam o desenvolvimento de competências, como raciocínio, representação, comunicação e argumentação, que formam o pensamento matemático nos alunos e os recursos digitais ampliam a visualização e generalização de importantes conceitos matemáticos. O objetivo foi desenvolver jogos digitais que sejam subsídios aos professores no planejamento do processo de ensino e aprendizagem do conteúdo curricular ou conceitos significativos, desenvolvendo o pensamento matemático e a interação social, buscando a integração das Tecnologias Digitais ao trabalho docente do professor de Matemática. Apresentam-se dois jogos digitais, desenvolvidos no software GeoGebra, um jogo de estratégia e um jogo que revisita o conceito de frações

Utilização do GeoGebra como um recurso para o ensino da trigonometria no Ensino Médio: Construção de Objeto de Aprendizagem Ciclo e Função

Esse artigo apresenta parte da pesquisa em andamento que tem por objetivo desenvolver objetos de aprendizagem para subsidiar os professores em sua prática docente. Foi realizado um estudo sobre as pesquisas com objetos de aprendizagem desenvolvidos com o GeoGebra, o qual identificou que as atividades solicitam aos alunos que realizem as construções geométricas para depois serem explorados os conceitos matemáticos. Verifica-se que objetos de aprendizagens prontos permitem que o professor e aluno foquem nos conceitos matemáticos a serem aprendidos ao não dispender tempo nas construções que acabam sendo somente uma sequência de comandos sem sentido ao aluno. Apresenta-se um objeto de aprendizagem para a compreensão do seno e cosseno de um ângulo e as respectivas funções matemáticas associadas

As Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação como um recurso didático no Currículo de Matemática

This article presents the results of the project entitled Mathematics Education and Digital Technologies, conducted in the research group of Curriculum Studies of Mathematics Education (GECEM), of the Graduate Program in Science and Mathematics Education (PPGECIM), from Universidade Luterana do Brasil (ULBRA), Canoas, State of Rio Grande do Sul, Brazil. It is understood that technologies have changed the way humans interact and think regarding the world around them, and mathematics education needs to adapt to this reality. The problem that motivated the GECEM group to conduct this research on digital technologies was: What are the didactic possibilities of digital technologies for mathematics education in basic and higher education? The paper analyzes the pedagogical potential of digital technologies (computers, tablets, smartphones, calculators) in mathematics education, both in basic and higher education (teacher training and courses that use mathematics as support in professional training). The methodology used during the research was exploratory with an analytical-descriptive approach. For instance, a robotic arm simulator was used as a learning object for the visualization of triangle areas and didactic sequence, for the statistics and environmental education topic. The results of using digital resources have been positive, and such resources have potential to be used by teachers in the classroom; therefore, they should be explored for didactic planning, both in basic education as well as to train teachers.Este artículo presenta los resultados de la investigación del proyecto Educación Matemática y Tecnologías Digitales, desarrollado en el grupo de investigación de Estudios Curriculares de Educación Matemática (GECEM), del Programa de Posgrado en Enseñanza de Ciencias y Matemáticas (PPGECIM), de la Universidad Luterana del Brasil (ULBRA), en Canoas, provincia del Rio Grande del Sur, Brasil. Se entiende que las tecnologías han cambiado la forma en que los seres humanos interactúan y piensan en relación con el mundo que los rodea y la Educación Matemática necesita adaptarse a esta realidad. El problema que impulsa el estudio con las Tecnologías Digitales, del grupo GECEM, es: ¿Cuáles son las posibilidades didácticas de las tecnologías digitales para la educación matemática en la educación básica y superior? Se ha llevado el análisis sobre el potencial pedagógico de las tecnologías digitales (computadoras, tabletas, teléfonos inteligentes, calculadoras) en educación matemática, tanto en educación básica como en educación superior (formación de docentes y cursos que utilizan las matemáticas como apoyo en la instrucción profesional). La metodología utilizada durante la investigación fue de tipo exploratorio, de naturaleza analítica-descriptiva. Presentamos un simulador de un brazo robótico, un objeto de aprendizaje para la visualización del área de triángulos y una secuencia didáctica, con el tema Estadística y Educación Ambiental. Los resultados encontrados, con el uso de recursos digitales, son positivos y demuestran potencial para ser utilizados por los maestros en el aula, de forma tal que pueden explorarse en la planificación didáctica, tanto en educación básica como en la capacitación de maestros.Este artigo apresenta os resultados de pesquisa do projeto Educação Matemática e Tecnologias Digitais, desenvolvida no grupo de pesquisa de Estudos Curriculares de Educação Matemática (GECEM), do Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PPGECIM), da Universidade Luterana do Brasil (ULBRA), em Canoas, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Entende-se que as tecnologias alteraram o modo de interação e de pensamento do ser humano em relação ao mundo que o rodeia e neste período de informatização massiva, no qual as atividades têm migrado para o formato digital, a Educação e a Educação Matemática também necessitam se adequar a essa realidade. A pergunta que move as pesquisas ligadas às Tecnologias Digitais do grupo GECEM é: quais as possibilidades didáticas das tecnologias digitais para a Educação Matemática na educação básica e no ensino superior? Levando a análise sobre o potencial pedagógico das tecnologias digitais (computadores, tablets, smartphones, calculadoras) na educação matemática, tanto na educação básica quanto no ensino superior (formação de professores e cursos que utilizam a matemática como suporte na formação profissional). A metodologia utilizada durante a pesquisa foi do tipo exploratória de natureza analítico-descritiva. Foram apresentados um simulador de um braço robótico, um objeto de aprendizagem para visualização da área de triângulos e uma sequência didática com a temática Estatística e Educação Ambiental, cujos resultados, encontrados com a utilização de recursos digitais, foram positivos e demonstram potencial para ser utilizados pelos professores na sala de aula, podendo ser explorados no planejamento didático, tanto na educação básica quanto na formação de professores

Um estudo sobre a execução de sons e criação de músicas no software GeoGebra

Apresenta-se nesse artigo um estudo no software GeoGebra sobre a execução de sons a partir de funções trigonométricas e a criação de músicas através de instrumentos e notas musicais pré-programadas, relacionando a Matemática, a Música e a Física do Som, cujo principal objetivo é o de utilizar o recurso de emissão de sons através de gráficos de funções trigonométricas e sons musicais presente no GeoGebra. Apresentam-se dois objetos de aprendizagem, bem como, o passo a passo de suas construções, evidenciando as relações existentes entre a Matemática e a Música e contextualizando este estudo com as ondas sonoras, em uma proposta interdisciplinar, utilizando-se de tecnologias

Seqüência Didática com Análise Combinatória no Padrão SCORM

This paper presents a proposal for e-learning with the content of Combinatory, developed according to the SCORM standard and available on the collaborative platform ILIAS. The objective was to investigate the process of learning the didactic sequence, with the content of Combinatory, validating the capabilities of SCORM in the production of a multi-path didactic sequence using the principles of constructivist teaching and the use of electronic technologies in teaching. This approach emphasizes the individualized learning facilitated by the use of multi-path. Also presented are results of an e-learning experience implemented with nine students enrolled in the Mathematics Teaching Program at the Lutheran University of Brazil. Keywords: Mathematics Education. SCORM. Combinatory. Technologies in Teaching Mathematics. Electronic Learning.Este trabalho apresenta uma proposta de e-learning, com o conteúdo de Análise Combinatória, desenvolvida no padrão SCORM e disponibilizada na plataforma colaborativa ILIAS. O objetivo foi investigar o processo de ensino e aprendizagem da seqüência didática, com o conteúdo de Análise Combinatória, validando as capacidades do SCORM na produção de uma seqüência didática multicaminhos, utilizando os princípios construtivistas de ensino e o uso de tecnologias de ensino eletrônico. Esta abordagem dá ênfase ao aprendizado individualizado propiciado pelo uso de multicaminhos. Apresenta, também, os resultados da implementação do e-learning com nove alunos do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Luterana do Brasil. Palavras-chave: Educação Matemática. SCORM. Análise Combinatória. Tecnologias na Educação Matemática. Ensino Eletrônico