Nesta tese, foi desenvolvida uma investigação, utilizando, principalmente, atividades digitais relacionadas com a aprendizagem dos conceitos de proporcionalidade. A base para analisar as construções conceituais dos alunos é a Teoria dos Campos Conceituais, de Gerard Vergnaud. Esta teoria é considerada cognitivista e busca compreender os processos de conceitualização, situando e estudando as filiações e rupturas entre conhecimentos do ponto de vista de seu conteúdo conceitual. Além disso, esta teoria trabalha com a noção de conhecimento a partir das habilidades e informações expressas pelas crianças e adolescentes. Para garantir uma maior abrangência de situações envolvendo o campo conceitual das estruturas multiplicativas e da proporcionalidade, selecionou-se os softwares Régua e Compasso, planilha eletrônica, geoplano, dois objetos de aprendizagem criados pelo grupo de pesquisa RIVED/UNIFRA, um vídeo “Matemática na Vida: Razão e Proporção”, do portal Domínio Público e objetos materiais como maquetes, molas, moedas, folhas de papel. Para o acompanhamento das aulas e permitir a socialização e a interação por meio de comentários, foi criado um Blog no Wordpress. A metodologia escolhida foi a Engenharia Didática, que valoriza as relações de dependência entre a dimensão teórica e a prática da pesquisa. Os sujeitos da pesquisa foram alunos da oitava série de uma escola municipal, situada na zona rural do município de Silveira Martins, RS. Os resultados demonstram potenciais contribuições das atividades digitais para o desenvolvimento das estruturas multiplicativas e da proporcionalidade. Verificou-se que as duplas de alunos conseguiram maior coerência no uso de modelos explicativos em diferentes situações, interpretando as situações e resolvendo-as de forma a explicitar seus conhecimentos, utilizando a linguagem natural ou simbólica e estabelecendo relações com as novas situações a vencer. Nesse sentido, os teoremas em ação e os conceitos em ação se tornaram mais claros, atingindo um novo patamar, em que os conceitos espontâneos evoluíram para conceitos científicos. Há de se destacar que o professor tem um papel importante no planejamento, na escolha das atividades e no nível de profundidade abordado, devendo levar em conta o desenvolvimento cognitivo dos sujeitos, pois isto é um fator que poderá motivar ou não o aluno a “aprender a aprender”, ou seja, a querer ser o autor do seu próprio processo de construção de conhecimento. / In this thesis, it was developed a research, using mainly digital activities related to learning the concepts of proportionality. The basis for analyzing the conceptual constructions of the students is the Theory of Conceptual Fields, Gerard Vergnaud. This theory is considered cognitive and seeks to understand the processes of conceptualization, standing and studying the breaks between affiliations and knowledge in terms of its conceptual content. Moreover, this theory works with the notion of knowledge from the skills and information expressed by children and teenagers. To ensure a wider range of situations involving such concepts of mul-tiplicative structures and proportionality, we selected the software ruler and compass, spread-sheet, geoplano, two learning objects created by the research group RIVED / UNIFRA, a video "MATEMÁTICA NA VIDA: RAZÃO E PROPORÇÃO", Domínio Público gateway material objects as models, springs, coins, pieces of paper. In monitoring the lessons and allow socialization and interaction through comments, it was created a blog on Wordpress. The method chosen was the Engineering Curriculum, which values the relations of dependence between the size of the theoretical and practical research. The subjects of the research were eighth graders students in a school hall, located in the rural area of Silveira Martins, RS. The results demonstrate the potential contributions of digital activities for the development of multiplicative structures and proportionality. It was found that pairs of students achieved greater consistency in the use of explanatory models in different situations. In this way, the theorems in action and the concepts in action became clearer, reaching a new level, where the spontaneous concepts to evolved to scientific concepts, getting interpret situations and resolve them in order to clarify their knowledge, using the natural or symbolic language and establishing relationships with new situations to win. It must be noted that the teacher has an important role in planning, choice of activities and level of depth addressed, should take into account the cognitive development of individuals, as this is one factor that may or may not motivate stu-dents to learn to learn, in other words, wanting to be the author of their own process of knowledge construction.

Nesta tese, foi desenvolvida uma investigação, utilizando, principalmente, atividades digitais relacionadas com a aprendizagem dos conceitos de proporcionalidade. A base para analisar as construções conceituais dos alunos é a Teoria dos Campos Conceituais, de Gerard Vergnaud. Esta teoria é considerada cognitivista e busca compreender os processos de conceitualização, situando e estudando as filiações e rupturas entre conhecimentos do ponto de vista de seu conteúdo conceitual. Além disso, esta teoria trabalha com a noção de conhecimento a partir das habilidades e informações expressas pelas crianças e adolescentes. Para garantir uma maior abrangência de situações envolvendo o campo conceitual das estruturas multiplicativas e da proporcionalidade, selecionou-se os softwares Régua e Compasso, planilha eletrônica, geoplano, dois objetos de aprendizagem criados pelo grupo de pesquisa RIVED/UNIFRA, um vídeo “Matemática na Vida: Razão e Proporção”, do portal Domínio Público e objetos materiais como maquetes, molas, moedas, folhas de papel. Para o acompanhamento das aulas e permitir a socialização e a interação por meio de comentários, foi criado um Blog no Wordpress. A metodologia escolhida foi a Engenharia Didática, que valoriza as relações de dependência entre a dimensão teórica e a prática da pesquisa. Os sujeitos da pesquisa foram alunos da oitava série de uma escola municipal, situada na zona rural do município de Silveira Martins, RS. Os resultados demonstram potenciais contribuições das atividades digitais para o desenvolvimento das estruturas multiplicativas e da proporcionalidade. Verificou-se que as duplas de alunos conseguiram maior coerência no uso de modelos explicativos em diferentes situações, interpretando as situações e resolvendo-as de forma a explicitar seus conhecimentos, utilizando a linguagem natural ou simbólica e estabelecendo relações com as novas situações a vencer. Nesse sentido, os teoremas em ação e os conceitos em ação se tornaram mais claros, atingindo um novo patamar, em que os conceitos espontâneos evoluíram para conceitos científicos. Há de se destacar que o professor tem um papel importante no planejamento, na escolha das atividades e no nível de profundidade abordado, devendo levar em conta o desenvolvimento cognitivo dos sujeitos, pois isto é um fator que poderá motivar ou não o aluno a “aprender a aprender”, ou seja, a querer ser o autor do seu próprio processo de construção de conhecimento. / In this thesis, it was developed a research, using mainly digital activities related to learning the concepts of proportionality. The basis for analyzing the conceptual constructions of the students is the Theory of Conceptual Fields, Gerard Vergnaud. This theory is considered cognitive and seeks to understand the processes of conceptualization, standing and studying the breaks between affiliations and knowledge in terms of its conceptual content. Moreover, this theory works with the notion of knowledge from the skills and information expressed by children and teenagers. To ensure a wider range of situations involving such concepts of mul-tiplicative structures and proportionality, we selected the software ruler and compass, spread-sheet, geoplano, two learning objects created by the research group RIVED / UNIFRA, a video "MATEMÁTICA NA VIDA: RAZÃO E PROPORÇÃO", Domínio Público gateway material objects as models, springs, coins, pieces of paper. In monitoring the lessons and allow socialization and interaction through comments, it was created a blog on Wordpress. The method chosen was the Engineering Curriculum, which values the relations of dependence between the size of the theoretical and practical research. The subjects of the research were eighth graders students in a school hall, located in the rural area of Silveira Martins, RS. The results demonstrate the potential contributions of digital activities for the development of multiplicative structures and proportionality. It was found that pairs of students achieved greater consistency in the use of explanatory models in different situations. In this way, the theorems in action and the concepts in action became clearer, reaching a new level, where the spontaneous concepts to evolved to scientific concepts, getting interpret situations and resolve them in order to clarify their knowledge, using the natural or symbolic language and establishing relationships with new situations to win. It must be noted that the teacher has an important role in planning, choice of activities and level of depth addressed, should take into account the cognitive development of individuals, as this is one factor that may or may not motivate stu-dents to learn to learn, in other words, wanting to be the author of their own process of knowledge construction.

Made available in DSpace on 2015-04-11T14:02:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ricardo.pdf: 2499178 bytes, checksum: 722bfd9fd0d7c53ffddbc4cf6c42eeff (MD5) Previous issue date: 2010-06-01 / With the increasing availability of distance courses and educational software that support the teaching learning, the use of virtual learning environments has been gaining increasing attention from researchers in Artificial Intelligence and Computer Science in Education. This work proposes a distinct use of these environments, creating an educational software based on Multiagent Systems (MAS) to support teaching and learning process of agent oriented programming (AOP), ie, the main idea is to use agents who teach the program agents. Through this approach can guide the student through some areas of the learning process, initially by looking at the most relevant concepts and in the future, interacting more actively with the scenarios that compose the proposed environment. / Com a crescente oferta de cursos à distância e de softwares educacionais que apóiam o processo de ensino e aprendizagem, a utilização de ambientes virtuais de aprendizagem (AVA) vem ganhando cada vez mais atenção por parte dos pesquisadores das áreas de Inteligência Artificial e Informática na Educação. Este trabalho propõe uma utilização diferenciada destes ambientes, criando um software educacional baseado em Sistemas Multiagente (SMA) para apoiar o processo de ensino e aprendizagem da programação orientada a agentes (AOP), ou seja, a idéia principal consiste em utilizar agentes que ensinam a programar agentes. Através desta abordagem é possível guiar o aluno por algumas áreas do processo de aprendizado, inicialmente, observando os conceitos mais relevantes e, futuramente, interagindo de forma mais ativa com os cenários que compõem o ambiente proposto.

Submitted by Victor Vieira (victor.vieira@ifac.edu.br) on 2018-09-26T19:09:30Z No. of bitstreams: 2 20180926_DISSERTAÇÃO_VICTOR_FINAL.pdf: 3244466 bytes, checksum: 921aa5425bc9e309c2b4fa41053f0b2d (MD5) ATA_DEFESA_VICTOR.pdf: 432344 bytes, checksum: 117d1c8915731b4ae1220c39e28827ba (MD5) / Approved for entry into archive by Secretaria PPGI (secretariappgi@icomp.ufam.edu.br) on 2018-09-27T17:59:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 20180926_DISSERTAÇÃO_VICTOR_FINAL.pdf: 3244466 bytes, checksum: 921aa5425bc9e309c2b4fa41053f0b2d (MD5) ATA_DEFESA_VICTOR.pdf: 432344 bytes, checksum: 117d1c8915731b4ae1220c39e28827ba (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-09-27T20:02:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 20180926_DISSERTAÇÃO_VICTOR_FINAL.pdf: 3244466 bytes, checksum: 921aa5425bc9e309c2b4fa41053f0b2d (MD5) ATA_DEFESA_VICTOR.pdf: 432344 bytes, checksum: 117d1c8915731b4ae1220c39e28827ba (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T20:02:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 20180926_DISSERTAÇÃO_VICTOR_FINAL.pdf: 3244466 bytes, checksum: 921aa5425bc9e309c2b4fa41053f0b2d (MD5) ATA_DEFESA_VICTOR.pdf: 432344 bytes, checksum: 117d1c8915731b4ae1220c39e28827ba (MD5) Previous issue date: 2018-08-07 / Virtual laboratories (VLs) are educational software that allow the simulation of activities of real laboratories. Its use motivates students and reduces the costs and dangers of these activities, such as dealing with procedures that need to be constantly monitored for the safety of the student or the laboratory equipment itself. In today's context, where students become increasingly digital technology users and educational institutions are struggling financially to acquire technologies to support all the activities that need to be developed, teachers have VLs as an alternative to real labs. However, these teachers are faced with a problem when they decide to use them: the choice of software. Among the mechanisms that have the potential to help teachers adopt these tools are usage information, often lost after an activity with a virtual lab. This work presents a technological infrastructure to support the selection of VLs based on the information provided by the teachers about the experiences of using these laboratories. Initially, an instrument was developed to register teachers' experiences in the use of VLs from initial searches in the literature. The instrument underwent improvements after a pilot study, a systematic review of the literature on the subject and evaluation of specialists. Then the tool called VLEx was developed to organize the records, allowing the visualization of individual and/or grouped information by virtual laboratory about an experiment. Finally, the VLEx underwent an acceptance evaluation, being verified its usefulness, ease and the intention of use by teachers, that consist of the public target in the tool. As a result, we have the instrument for registering teachers' experiences in the use of VLs, the tool that organizes this information and the records of use experience of VLs organized, composing a technological infrastructure capable of making information about a use experience, usually discarded, useful for teaching assistants in the selection of virtual laboratories. / Laboratórios Virtuais (LVs) são softwares educativos que permitem a simulação de atividades de laboratórios reais. Sua utilização motiva os alunos e reduz os custos e perigos existentes nessas atividades, como os de lidar com procedimentos que precisam ser constantemente acompanhados para a segurança do aluno ou do próprio equipamento do laboratório. No contexto atual, onde os alunos se tornam cada vez mais cedo usuários de tecnologias digitais e as instituições de ensino encontram dificuldades financeiras para adquirirem tecnologias para fornecer suporte a todas as atividades que precisam ser desenvolvidas, os professores possuem os LVs como uma alternativa aos laboratórios reais. Porém, esses professores se deparam com um problema quando resolvem utilizá-los: a escolha do software. Entre os mecanismos que possuem potencial para ajudar professores a adotarem essas ferramentas estão as informações sobre o uso, geralmente perdidas após uma atividade com um LVs. Este trabalho apresenta uma infraestrutura tecnológica para o suporte à seleção de LVs a partir das informações fornecidas pelos professores sobre as experiências de uso desses laboratórios. Inicialmente, foi desenvolvido um instrumento para registrar experiências de docentes no uso de LVs a partir de buscas iniciais na literatura. O instrumento passou por melhorias após um estudo piloto, uma revisão sistemática da literatura sobre o tema e avaliação de especialistas. Em seguida, uma ferramenta denominada VLEx foi desenvolvida para organizar os registros, permitindo a visualização de informações individuais e/ou agrupadas por laboratório virtual sobre uma experiência. Finalmente, a VLEx passou por uma avaliação de aceitação, sendo verificada sua utilidade, facilidade e a intenção de uso por professores, que consistem no público-alvo na ferramenta. Como resultado, tem-se o instrumento para o registro de experiências de docentes no uso de laboratório virtual, a ferramenta que organiza essas informações e os registros das experiências de uso de LVs organizados, compondo uma infraestrutura tecnológica capaz de tornar as informações sobre uma experiência de uso, geralmente descartadas, úteis para auxiliar docentes na seleção de LVs.

Neste trabalho apresentamos o desenho e desenvolvimento de um novo sistema de apoio ao ensino/aprendizagem via Web, o iComb - Combinatória Interativa na Internet. Também apresentamos alguns experimentos didáticos com a atual proposta do iComb. Este sistema é baseado na experiência do Combien?, sistema desenvolvido pela Université Pierre et Marie Curie - LIP6, que tem bons recursos para auxílio à resolução de exercícios ligados a análise combinatória, mas apresenta limitações quanto a incorporação de novos exercícios e principalmente apresenta restrições para seu uso via Web. Uma inovação advinda deste projeto é que o iComb pode ser integrado a sistemas gerenciadores de cursos, como o SAW- Sistema de Aprendizagem pelaWeb. Além disso, o iComb pode ser incorporado a páginas pessoais, redes sociais e blogs, na forma de um widget. / In this work, we present the software iComb - Interactive Combinatorics on Internet, a new software that can be used to teach and learning combinatorics trough the Word Wide Web. The iComb is based on the Combien? experience, a software developed by Université Pierre et Marie Curie - LIP6. We can easily integrate the iComb software in a web-based learning management system like the SAW - Web-based learning system. Moreover, the iComb can be easily added to a personal web sites, social networks systems and blogs using the copy-and-past pattern resulting in a powerful collaborative tool to the conceptual movement named as Web 2.0.

<p>У&nbsp; докторској&nbsp; дисертацији&nbsp; је&nbsp; елаборирано&nbsp; истраживање&nbsp; које&nbsp; се&nbsp; односи&nbsp; на&nbsp; примену савремених технологија у настави математике на универзитетском нивоу. Истраживање се заснива&nbsp; на&nbsp; комбиновању&nbsp; различитих&nbsp; наставних&nbsp; метода,&nbsp; са&nbsp; циљем&nbsp; унапређења&nbsp; квалитета знања&nbsp; студената&nbsp; у&nbsp; области&nbsp; реалних&nbsp; функција&nbsp; и&nbsp; њихових&nbsp; особина.&nbsp; Бројна&nbsp; ранија истраживања&nbsp; бавила&nbsp; су&nbsp; се&nbsp; применом&nbsp; методе&nbsp; колаборативног&nbsp; рада&nbsp; у&nbsp; настави,&nbsp; као&nbsp; и имплементацијом&nbsp; савремене&nbsp; технологије&nbsp; у&nbsp; наставни&nbsp; процес.&nbsp; У&nbsp; докторској&nbsp; дисертацији описане&nbsp; су&nbsp; наставне&nbsp; методе&nbsp; које&nbsp; се&nbsp; заснивају&nbsp; на&nbsp; примени&nbsp; динамичког&nbsp; софтвера&nbsp; у испитивању&nbsp; особина&nbsp; функција,&nbsp; односно&nbsp; класа&nbsp; (фамилија)&nbsp; функција,&nbsp; комбиноване&nbsp; са методама колаборативног, односно индивидуалног рада студената. Коришћењем погодног динамичког&nbsp; софтвера,&nbsp; израђени&nbsp; су&nbsp; едукативни&nbsp; материјали&nbsp; који&nbsp; се&nbsp; могу&nbsp; користити&nbsp; у<br />настави.&nbsp; Спроведена&nbsp; су&nbsp; појединачна&nbsp; истраживања,&nbsp; која&nbsp; су&nbsp; имала&nbsp; за&nbsp; циљ&nbsp; утврђивање степена утицаја примене новог методског приступа на постигнућа&nbsp; студената у посматраној области. Резултати сваког од истраживања су статистички анализирани. Дата су закључна разматрања,&nbsp; која&nbsp; садрже&nbsp; дискусију&nbsp; о&nbsp; резултатима&nbsp; спроведених&nbsp; истраживања,&nbsp; као&nbsp; и смернице&nbsp; за&nbsp; имплементацију&nbsp; новог&nbsp; методског&nbsp; приступа&nbsp; у&nbsp; наставни&nbsp; процес&nbsp; и&nbsp; евентуална даља истраживања.</p> / <p>U&nbsp; doktorskoj&nbsp; disertaciji&nbsp; je&nbsp; elaborirano&nbsp; istraživanje&nbsp; koje&nbsp; se&nbsp; odnosi&nbsp; na&nbsp; primenu savremenih tehnologija u nastavi matematike na univerzitetskom nivou. Istraživanje se zasniva&nbsp; na&nbsp; kombinovanju&nbsp; različitih&nbsp; nastavnih&nbsp; metoda,&nbsp; sa&nbsp; ciljem&nbsp; unapređenja&nbsp; kvaliteta znanja&nbsp; studenata&nbsp; u&nbsp; oblasti&nbsp; realnih&nbsp; funkcija&nbsp; i&nbsp; njihovih&nbsp; osobina.&nbsp; Brojna&nbsp; ranija istraživanja&nbsp; bavila&nbsp; su&nbsp; se&nbsp; primenom&nbsp; metode&nbsp; kolaborativnog&nbsp; rada&nbsp; u&nbsp; nastavi,&nbsp; kao&nbsp; i implementacijom&nbsp; savremene&nbsp; tehnologije&nbsp; u&nbsp; nastavni&nbsp; proces.&nbsp; U&nbsp; doktorskoj&nbsp; disertaciji opisane&nbsp; su&nbsp; nastavne&nbsp; metode&nbsp; koje&nbsp; se&nbsp; zasnivaju&nbsp; na&nbsp; primeni&nbsp; dinamičkog&nbsp; softvera&nbsp; u ispitivanju&nbsp; osobina&nbsp; funkcija,&nbsp; odnosno&nbsp; klasa&nbsp; (familija)&nbsp; funkcija,&nbsp; kombinovane&nbsp; sa metodama kolaborativnog, odnosno individualnog rada studenata. Korišćenjem pogodnog dinamičkog&nbsp; softvera,&nbsp; izrađeni&nbsp; su&nbsp; edukativni&nbsp; materijali&nbsp; koji&nbsp; se&nbsp; mogu&nbsp; koristiti&nbsp; u<br />nastavi.&nbsp; Sprovedena&nbsp; su&nbsp; pojedinačna&nbsp; istraživanja,&nbsp; koja&nbsp; su&nbsp; imala&nbsp; za&nbsp; cilj&nbsp; utvrđivanje stepena uticaja primene novog metodskog pristupa na postignuća&nbsp; studenata u posmatranoj oblasti. Rezultati svakog od istraživanja su statistički analizirani. Data su zaključna razmatranja,&nbsp; koja&nbsp; sadrže&nbsp; diskusiju&nbsp; o&nbsp; rezultatima&nbsp; sprovedenih&nbsp; istraživanja,&nbsp; kao&nbsp; i smernice&nbsp; za&nbsp; implementaciju&nbsp; novog&nbsp; metodskog&nbsp; pristupa&nbsp; u&nbsp; nastavni&nbsp; proces&nbsp; i&nbsp; eventualna dalja istraživanja.</p> / <p>In&nbsp; the&nbsp; doctoral thesis,&nbsp; a&nbsp; research&nbsp; on&nbsp; the&nbsp; application&nbsp; of&nbsp; modern&nbsp; technologies&nbsp; in&nbsp; teaching mathematics at the university level is elaborated. The research is based on the combination of different teaching methods, with the aim of improving the quality of&nbsp; students&#39; knowledge of real functions and their properties. Numerous previous research was carried out using the method of collaborative teaching work in teaching,&nbsp; as well as the implementation of modern technology in the&nbsp; teaching&nbsp; process.&nbsp; In&nbsp; the&nbsp; doctoral thesis,&nbsp; teaching&nbsp; methods&nbsp; are&nbsp; described&nbsp; based&nbsp; on&nbsp; the application of dynamic software in the examination of the properties of functions, i.e. classes (families) of functions, combined with methods of collaborative, or individual work of students.By&nbsp; using&nbsp; suitable&nbsp; dynamic&nbsp; software, educational&nbsp; materials&nbsp; that&nbsp; can&nbsp; be&nbsp; used&nbsp; in&nbsp; teaching&nbsp; are created. Individual research was conducted, aimed at determining the degree of impact of the application&nbsp; of&nbsp; a&nbsp; new didactic approach&nbsp; on&nbsp; students&#39;&nbsp; achievements&nbsp; in&nbsp; the&nbsp; observed&nbsp; field. The results of each study were statistically analyzed. Final conclusions are provided, which contain a discussion of the results of the conducted research, as well as guidelines for the implementation of the new didactic approach in the teaching process and possible further research.</p>

<p>У Докторској дисертацији је извршена методичкa трансформација садржа-<br />ја&nbsp; аналитичке&nbsp; геометрије,&nbsp; у&nbsp; наставном&nbsp; систему&ndash; настава&nbsp; уз&nbsp; помоћ<br />рачунара,&nbsp; адекватним&nbsp; избором&nbsp; садржаја,&nbsp; израдом&nbsp; одговарајућих<br />генеричких органи-затора уз коришћење образовног софтвераGeoGebra и<br />Mathematica. Обрађен је дидактички систем настава уз помоћ рачунара,<br />анализом међусобне зависности фактора наставе, анализом дидактичких<br />принципа,&nbsp; класификацијом&nbsp; и&nbsp; приказом&nbsp; наставних&nbsp; метода,&nbsp; уз&nbsp; подесно<br />формиране&nbsp; генеричке&nbsp; организаторе.&nbsp; Експериментално&nbsp; истраживање&nbsp; је<br />потврдило могућност примене наставе уз помоћ рачунара, као и позитиван<br />утицај на реализацију циљева и задатака, на укупан образовни учинак и<br />подизање нивоа ефикасности савремене наставе.</p> / <p>U Doktorskoj disertaciji je izvršena metodička transformacija sadrža-<br />ja&nbsp; analitičke&nbsp; geometrije,&nbsp; u&nbsp; nastavnom&nbsp; sistemu&ndash; nastava&nbsp; uz&nbsp; pomoć<br />računara,&nbsp; adekvatnim&nbsp; izborom&nbsp; sadržaja,&nbsp; izradom&nbsp; odgovarajućih<br />generičkih organi-zatora uz korišćenje obrazovnog softveraGeoGebra i<br />Mathematica. Obrađen je didaktički sistem nastava uz pomoć računara,<br />analizom međusobne zavisnosti faktora nastave, analizom didaktičkih<br />principa,&nbsp; klasifikacijom&nbsp; i&nbsp; prikazom&nbsp; nastavnih&nbsp; metoda,&nbsp; uz&nbsp; podesno<br />formirane&nbsp; generičke&nbsp; organizatore.&nbsp; Eksperimentalno&nbsp; istraživanje&nbsp; je<br />potvrdilo mogućnost primene nastave uz pomoć računara, kao i pozitivan<br />uticaj na realizaciju ciljeva i zadataka, na ukupan obrazovni učinak i<br />podizanje nivoa efikasnosti savremene nastave.</p> / <p>In this doctoral dissertation, methodical transformation of content analytic<br />geometry, is carried out, in the educational system - a computer-assisted<br />teaching, by appropriate selection of content, making appropriate generic<br />organizers using educational software GeoGebra and Mathematica.<br />Didactic teaching system, computer-assisted teaching, was processed, by<br />analyzing the factors of teaching and didactic principles, classification and<br />presentation of teaching methods, with the adequately created generic<br />organizers. Experimental research has confirmed the apossibility of<br />computer-assisted teaching, as well as a positive impact on the realization<br />of goals and tasks, on the overall educational impact and raising the<br />efficiency of modern teaching.</p>

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[pt] Este trabalho descreve um sistema gráfico interativo, denominado FTOOL (Frame Analysis Tool), para o ensino e automatização das tarefas de projeto estrutural de pórticos planos. No trabalho foram incorporadas as tarefas de dimensionamento de estruturas de aço segundo a Norma Canadense de projetos de estruturas de aço de edificações - CAN/CSAS16.1-94. A integração completa das fases de pré- processamento, análise estrutural, pósprocessamento e dimensionamentos, através de uma interface amigável e eficiente, cria um ambiente onde os resultados de um passo da modelagem podem ser interpretados pelo estudante e usados como informação para determinar as modificações de modelagem no passo seguinte. Ao testar diferentes concepções estruturais, acredita-se que os estudantes podem vir a compreender melhor o comportamento estrutural e as fases de dimensionamento dos pórticos. Com as implementações realizadas no programa FTOOL, os estudantes de engenharia e os engenheiros civis executam um projeto estrutural com maior rapidez. Isso se deve ao fato de que diversas análises podem ser realizadas em um curto espaço de tempo para uma mesma estrutura, testando-se diferentes tipos de perfis metálicos. Com tal recurso, o usuário define uma estrutura mais econômica que pode atender com segurança as solicitações previstas em projeto. Pode-se também testar possíveis padronizações de elementos visando uma facilidade de fabricação e montagem. Os critérios de dimensionamento implantados no programa permitem aos usuários não só a automatização das etapas, bem como explorar melhor as possibilidades de entendimento dos modos de ruína dos elementos estruturais e dos parâmetros controladores do dimensionamento da estrutura metálica. Estas etapas compreendem desde a determinação da classe até a cálculo dos estados limites últimos e de utilização dos perfis pertencentes à estrutura. Estas verificações são feitas através da visualização dos resultados realizados na estrutura como um todo ou através de consultas individuais, barra a barra. A memória de cálculo gerada pelo programa auxilia os alunos no entendimento de todas as etapas do processo de dimensionamento estrutural em aço. / [en] This work describes an interactive graphic system, FTOOL (Frame Analysis Tool), for teaching and automation of frame structural design process. The system uses design recommendation presents in the Canadian Standard "Limits States of Steel Structures" - CAN/ CSA-S16.1-94. The complete integration of pre-processing, structural analysis, post-processing, and design is achieved through a friendly and efficient user-interface. The results of a step by step modeling can be accessed by the students and used as information to determine the modeling modifications in the following step. When testing different structural conceptions, it is believed that the students can substantially improve the learning process of structural behaviour and design. With the implementations accomplished in the FTOOL program, Civil Engineering students and designers can speed up the structural design process. Several solutions can be tested in a short space of time, leading to a more economic structure. The program also enables the use of standard elements, which makes the fabrication and construction phases easier. The design requirements implemented in the program allow users not only the automation of the design stages, but also to explore the possibilities of understanding better the ultimate states limits that govern the behavior of the structural elements. The design process ranges from the section class determination to the accessment of ultimate limits states. These verifications are made through the results visualization of the global structure or through an individual quering of each structural member. A full description of the design process is generated by the program helping the students to understand all the stages of steel design. / [es] Este trabajo describe un sistema gráfico interactivo, denominado FTOOL (Frame Analysis Tool), para la enseñanza y automatización de las tareas del proyecto extructural de pórticos planos. En este trabajo se consideran las tareas de dimensionamiento de extructuras de acero según la Norma Canadiense de proyectos de extructuras de acero en edificaciones - CAN/CSA-S16.1-94. La integración completa de las fases de preprocesamiento, análisis extructural, posprocesamiento y dimensionamientos, a través de una interface amigable y eficiente, crea un ambiente donde los resultados de un paso de la modelaje pueden ser interpretados por el estudiante y utilizados como información para determinar las modificaciones del paso siguiente. Experimentar diferentes concepciones extructurales lleva a los estudiantes a una mejor comprensión del comportamiento extructural y de las fases de dimensionamiento de los pórticos. Con las implementaciones realizadas en el programa FTOOL, los estudiantes de ingeniería y los ingenieros civiles ganarán rapidez en la ejecució de un proyecto ya que es posible realizar varias análisis en un corto espacio de tiempo para una misma extructura, probando diferentes tipos de perfiles metálicos. Con tal recurso, el usuario define una extructura más económica que puede atender las solicitudes previstas en el proyecto. El sistema permite también, probar posibles padronizaciones de elementos con el objetivo de facilitar la fabricación y el montaje. Los criterios de dimensionamiento implantados en el programa permiten a los usuarios no solo automatizar las etapas sino también explorar mejor las posibilidades de entender los modos de ruína de los elementos extructurales y los parámetros controladores del dimensionamiento de la extructura metálica. Estas etapas comprenden desde la determinación de la clase hasta el cálculo de los estados límites últimos y la utilización de los perfiles de la extructura. Los resultados realizados en la extructura pueden ser visualizados como un todo o a través de consultas individuales, barra a barra. La memoria de cálculo generada por el programa auxilia a los alumnos en el estudio de todas las etapas del proceso de dimensionamiento extructural en acero.

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