A didactic engineering in the research process of the generalization of the Padovan sequence: an experience in a pre-service teacher training course

Background: Obstacles are found during the epistemological construction of mathematical concepts research, aiming to contribute to the Didactics of Mathematics through a study of Padovan sequence. Objectives: describe elements of a systematic study, based on Didactic Engineering in conjunction with the Theory of Didactic Situations. I addition, referring to the generalization model of Padovan sequence and promoting a historical-evolutionary understanding and its mathematical properties. Design: it presents the most representative data of an investigation supported by the foundations of Didactic Engineering research design, in association with the Theory of Didactic Situations teaching methodology. Setting and Participants: the research was developed in 2019 and applied in a Pre-Service Mathematics Teacher Training Course in the History of Mathematics discipline, with the eight students enrolled. Data collection and analysis: data validation occurred internally due to the short period of the research. Results: it describes an investigation around the object of study, the Padovan sequence, focusing on the generalization process of this sequence and its properties. Thus, three problem situations are elaborated and analyzed based on the assumed research and teaching methodologies, seeking to examine their properties and the student’s intuitive thinking, before the insertion of a historical-epistemological conception of this investigation. Conclusions: the research makes it possible to extract repercussions, suggest and promote research scripts aiming at the formation of teachers (initial) in the context of the teaching of History of Mathematics

EL ESTUDIO DEL MODELO COMBINATORIO DE PADOVAN A TRAVÉS DE LA INGENIERÍA DOCENTE

A presente pesquisa retrata os dados mais relevantes de uma investigação fundamentada na metodologia de pesquisa da Engenharia Didática em conjunto com a metodologia de ensino da Teoria das Situações Didáticas. Visando abordar estratégias e teorias de ensino para o estudo de História da Matemática e sequências, tem-se uma interpretação combinatória da sequência de Padovan, guiada pela Engenharia Didática. Assim, é proposta e discutida uma questão, denominada de situação-problema, permitindo uma investigação em torno dos números de Padovan. As análises são realizadas com base nas metodologias citadas, visando oferecer novas abordagens de resoluções, para que os estudantes se tornem os protagonistas do seu próprio conhecimento. A investigação poderá ocorrer em cursos de formação inicial de professores de Matemática, promovendo uma visualização e vislumbre da sequência de Padovan diante de sua abordagem combinatória.  Por fim, conclui-se que a pesquisa fornece recursos para que ocorram repercussões e promoções de roteiros investigativos em cursos de formação inicial de professores de Matemática, no âmbito do ensino da sequência de Padovan.This research portrays the most relevant data from an investigation based on the research methodology of Didactic Engineering together with the teaching methodology of the Theory of Didactic Situations. Aiming to address teaching strategies and theories for the study of History of Mathematics and sequences, we have a combinatorial interpretation of the Padovan sequence, guided by Didactic Engineering. Thus, an issue called problem situation is proposed and discussed, allowing an investigation around the Padovan numbers. protagonists of their own knowledge. The investigation may take place in initial training courses for Mathematics teachers, promoting a visualization and glimpse of Padovan's sequence in front of his combinatorial approach. Finally, it is concluded that the research provides resources for the repercussions and promotion of investigative scripts to occur in initial training courses for Mathematics teachers, within the scope of teaching the Padovan sequence.Esta investigación recoge los datos más relevantes de una investigación basada en la metodología de investigación de la Ingeniería Didáctica junto con la metodología de enseñanza de la Teoría de las Situaciones Didácticas. Con el objetivo de abordar las estrategias y teorías de enseñanza para el estudio de la Historia de las Matemáticas y las secuencias, tenemos una interpretación combinatoria de la secuencia de Padovan, guiada por la Ingeniería Didáctica. Así, se propone y discute un tema denominado situación problema, que permite una indagación en torno a los números padovanos, protagonistas de su propio saber. La investigación puede tener lugar en cursos de formación inicial para profesores de Matemática, promoviendo una visualización y vislumbre de la secuencia de Padovan frente a su enfoque combinatorio. Finalmente, se concluye que la investigación proporciona recursos para que la repercusión y promoción de los guiones investigativos se produzcan en los cursos de formación inicial de profesores de Matemática, en el ámbito de la enseñanza de la secuencia Padovan

A Didactic Engineering in the Research Process of the Generalization of the Padovan Sequence: An Experience in a Pre-Service Teacher Training Course

Background: Obstacles are found during the epistemological construction of mathematical concepts research, aiming to contribute to the Didactics of Mathematics through a study of Padovan sequence.  Objectives: describe elements of a systematic study, based on Didactic Engineering in conjunction with the Theory of Didactic Situations. I addition, referring to the generalization model of Padovan sequence and promoting a historical-evolutionary understanding and its mathematical properties. Design: it presents the most representative data of an investigation supported by the foundations of Didactic Engineering research design, in association with the Theory of Didactic Situations teaching methodology. Setting and Participants: the research was developed in 2019 and applied in a Pre-Service Mathematics Teacher Training Course in the History of Mathematics discipline, with the eight students enrolled. Data collection and analysis: data validation occurred internally due to the short period of the research. Results: it describes an investigation around the object of study, the Padovan sequence, focusing on the generalization process of this sequence and its properties. Thus, three problem situations are elaborated and analyzed based on the assumed research and teaching methodologies, seeking to examine their properties and the student's intuitive thinking, before the insertion of a historical-epistemological conception of this investigation. Conclusions: the research makes it possible to extract repercussions, suggest and promote research scripts aiming at the formation of teachers (initial) in the context of the teaching of History of Mathematics

O ensino da função quadrática por meio do PheT Colorado e da Engenharia Didática

In this article, some mathematical concepts referring to the quadratic function are investigated, based on the Didactic Engineering research methodology and its French aspects, applying its first two phases. Thus, two didactic teaching situations are elaborated, supported by the teaching methodology, Theory of Didactic Situations, foreseeing the possible behaviors of students before an application. However, a computational resource is then used, available through a simulation at PheT Colorado, with the aim of facilitating the teaching and learning process of students in quadratic functions, contributing to the construction of their own knowledge in the face of these used methodologies. Finally, analyzes are carried out in the face of possible experimentation and validation, in view of possible student behavior, thus contributing to the area of ​​Mathematics Education. It should be noted that the other phases of Didactic Engineering will not be affected.En este artículo se investigan algunos conceptos matemáticos referentes a la función cuadrática, basados ​​en la metodología de investigación de la Ingeniería Didáctica y sus vertientes francesas, aplicando sus dos primeras fases. Así, se elaboran dos situaciones didácticas didácticas, apoyadas en la metodología de enseñanza Teoría de Situaciones Didácticas, previendo los posibles comportamientos de los estudiantes ante una aplicación. Sin embargo, luego se utiliza un recurso computacional, disponible a través de una simulación en PheT Colorado, con el objetivo de facilitar el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes en funciones cuadráticas, contribuyendo a la construcción de su propio conocimiento frente a estas metodologías utilizadas. Finalmente, se realizan análisis ante una posible experimentación y validación, ante el posible comportamiento del alumno, contribuyendo así al área de Educación Matemática. Cabe señalar que el resto de fases de la Ingeniería Didáctica no se verán afectadas.Neste artigo, alguns conceitos matemáticos referentes à função quadrática são investigados, com base na metodologia de pesquisa da Engenharia Didática e em suas vertentes francesas, aplicando as suas duas primeiras fases. Assim, são elaboradas duas situações didáticas de ensino, amparadas na metodologia de ensino, Teoria das Situações Didáticas, prevendo os possíveis comportamentos dos alunos diante de uma aplicação. Com tudo, é então utilizado um recurso computacional, disponível por meio de uma simulação no PheT Colorado, com o viés de facilitar o processo de ensino e aprendizagem dos estudantes em funções quadráticas, contribuindo para a construção do próprio conhecimento. Por fim, são realizadas análises diante de uma possível experimentação e validação, ressaltando que as demais fases da Engenharia Didática não serão afetadas

The construction of figured numbers in GeoGebra software using algebraic properties

Figured numbers are sequences of natural numbers that, when represented by dots, form geometric configurations. The immediate sequence of figured numbers presents in its configuration the equilateral triangles, being the basis for finding several others, as long as a relationship between them is discovered. This article shows the construction of polygonal, stellar and three-dimensional figured numbers that can be constructed using the GeoGebra software as a resource to visualize the properties that relate these numbers to the triangular numbers. It is a way of observing the relationship that the figures shown have to each other, how we can understand the structure of these sequences, when presented in the form of figures, and the possibility of building figures that represent some of the most known sequences within the number’s figures such as 2D figured numbers such as square, pentagonal, centered triangular and star numbers within 3D figured numbers. Thus, this work presents such construction through the properties of pyramidal numbers, cubic numbers, octahedral numbers and two forms of construction of the stella octangula numbers, with emphasis on the use of triangular numbers or using the other sequences that depart from this one. Furthermore, the work shows the possibility of constructing other sequences as well as the discovery of possible properties that relate them

AN EXPERIENCE OF DIDACTIC ENGINEERING IN THE HYBRIDIZATION PROCESS OF THE LEONARDO SEQUENCE

Frente a las investigaciones relacionadas con la enseñanza de secuencias numéricas, existe interés en acercarse a la secuencia de Leonardo aplicada a números híbridos, notando que hay poco abordaje en la literatura matemática y en el área de la enseñanza. El estudio se basó en la enseñanza sistemática del proceso de hibridación de la secuencia Leonardo, con base en la Ingeniería Didáctica y la Teoría de Situaciones Didácticas, que fundamentalizó teórica y metodológicamente esta investigación. La secuencia se aplicó en el Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología del Estado de Ceará con la participación de ocho estudiantes. La recogida de datos se realizó durante el curso de Historia de las Matemáticas de la carrera de Grado en Matemáticas, de forma virtual, a través de la plataforma Google Meet, ya que el momento de la aplicación se produjo durante una pandemia de coronavirus (Covid-19). Los principales resultados se formaron y validaron internamente, con base en la Ingeniería Didáctica y la Teoría de Situaciones Didácticas. Los principales resultados fueron producidos y validados internamente, con base en la Ingeniería Didáctica y la Teoría de Situaciones Didácticas y señalan que las hipótesis promovieron la enseñanza del proceso de hibridación de la secuencia de Leonardo, permitiendo una comprensión histórica y evolutiva de la Historia de las Matemáticas.Diante de investigações referentes ao ensino de sequências numéricas, tem-se o interesse de abordar a sequência de Leonardo aplicada aos números híbridos, observando pouca abordagem na literatura matemática e na área de ensino. O estudo se pautou no ensino sistemático do processo de hibridização da sequência de Leonardo, com base na Engenharia Didática e Teoria das Situações Didáticas, que fundamentaram teórica e metodologicamente esta pesquisa. A sequência foi aplicada no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Estado do Ceará com a participação de oito estudantes. A coleta de dados aconteceu durante a disciplina de História da Matemática do curso de Licenciatura em Matemática, de forma virtual, por meio da plataforma do Google Meet, uma vez que a época de aplicação se deu durante a pandemia do coronavírus (Covid-19). Tem-se que os principais resultados foram analisados e validados de forma interna, com base na Engenharia Didática e Teoria das Situações Didáticas. Tem-se que os principais resultados foram analisados e validados de forma interna, com base na Engenharia Didática e Teoria das Situações Didáticas e apontam que as situações promoveram o ensino do processo de hibridização da sequência de Leonardo, permitindo uma compreensão histórica e evolutiva da História da Matemática.In view of investigations related to the teaching of numerical sequences, it is interesting to approach the Leonardo sequence applied to hybrid numbers, noting that there is little approach in the mathematical literature and in the teaching area. The study was based on the systematic teaching of the hybridization process of the Leonardo sequence, based on Didactic Engineering and Theory of Didactic Situations, which theoretically and methodologically supported this research. The sequence was applied at the Federal Institute of Education, Science and Technology of the State of Ceará with the participation of eight students. Data collection took place during the Mathematics History course of the Mathematics Degree course, virtually, through the Google Meet platform, since the time of application occurred during the coronavirus pandemic (Covid-19). The main results were analyzed and validated internally, based on Didactic Engineering and Didactic Situations Theory. The main results were analyzed and validated internally, based on Didactic Engineering and Didactic Situations Theory and point out that the situations promoted the teaching of the hybridization process of the Leonardo sequence, allowing a historical and evolutionary understanding of History of Mathematics

Abordagem combinatória para a sequência Fibonacci, Tribonacci, Tetranacci, Pentanacci,...etc e a noção de tabuleiro

Depois dos anos 60, conseguimos registrar o incremento do vigor científico e o interesse de inúmeros pesquisadores de vários países em torno de propriedades generalizadas da Sequência de Fibonacci. No cotejo dos métodos e abordagens diferenciadas que resultam na generalização de propriedades visando o estudo desta e de outras sequências recorrentes, encontramos no cenário da abordagem combinatória um componente que preserva um viés heurístico e intuitivo. Diante deste cenário, o presente trabalho discute propriedades combinatórias relacionadas com a Sequência de Fibonacci e outras sequências, na medida em que aumentamos, na relação de recorrência, a quantidade de seus termos antecedentes. Assim, o leitor poderá constatar propriedades e teoremas relacionados com as sequências Tribonacci, Tetranacci, Pentanacci, etc., inclusive suas correspondentes representações polinomiais significadas por intermédio da noção de tabuleiro

A forma matricial dos números de Leonardo

In this work we will investigate the generating matrices for the positive integers of the Leonardo sequence, as well as some inherent properties of these matrices. In order to perform the process of generalizing the matrix form of Leonardo’s numbers, the extension to the field of non-positive integers is performed, in which the study of these matrices is unpublished in this research. The matrix form relates the matrices to the Leonardo numbers, and by raising these matrices to nth power, we obtain some new relations of this sequence, thus knowing their respective terms.Neste trabalho serão investigadas as matrizes geradoras para os números inteiros positivos da sequência de Leonardo, bem como algumas propriedades inerentes à essas matrizes. Com o viés de realizar o processo de generalização da forma matricial dos números de Leonardo, é então realizada a extensão para o campo dos números inteiros não positivos, na qual, o estudo dessas matrizes é introduzido de forma inédita nesta pesquisa. A forma matricial relaciona as matrizes com os números de Leonardo e ao elevar essas matrizes a n-ésima potência, obtemos algumas novas relações dessa sequência, conhecendo assim os seus respectivos termos

A generalização da forma matricial híbrida das sequências de Leonardo, Padovan, Perrin e Narayana

A partir do conjunto dos números híbridos e das sequências Leonardo, Padovan, Perrin e Narayana, o presente artigo tem como objetivo apresentar as formas matriciais híbridas destas sequências lineares, bem como suas matrizes para índices inteiros não positivos. Todos os resultados obtidos foram demonstrados pelo princípio de indução matemática e, para trabalhos futuros, é incentivado a exploração desta investigação com outros conteúdos matemáticos