Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-12-09T12:17:44Z No. of bitstreams: 1 PDF - Adriano Alves de Silveira.pdf: 5754090 bytes, checksum: 3f1ff5d850c2e62808aa80d8184050a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-02-02T18:18:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Adriano Alves de Silveira.pdf: 5754090 bytes, checksum: 3f1ff5d850c2e62808aa80d8184050a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-02T18:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Adriano Alves de Silveira.pdf: 5754090 bytes, checksum: 3f1ff5d850c2e62808aa80d8184050a0 (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research analyses how an approach in the classroom via Problem Solving, Exploration and Posing can potentialize the teaching and learning of Combinatorial Analysis. A literature review was performed aiming to understand the contributions of other researchers on the researched theme, so that it could be possible to realize what is possible to deepen and add for the scientific community, regarding the teaching and learning process of the Combinatorial Analysis. Besides this, an interview with mathematics teachers was performed, aiming to know their ideas on teaching and learning of Combinatory Analysis and, afterwards, scrutinize until where they could help to plan a sequence of activities. The research was conducted according to a qualitative approach, aiming to search meanings, interpreting and comprehend the information obtained. The modality of research can be characterized as teacher research; according to which the professor is the researcher of his or her own classroom (LANKSHEAR AND KNOBEL, 2008). The teaching and learning Methodology chosen to work in the classroom was the one of the problem solving, exploration and posing, developed with a sequence of activities in a group of the 2nd year of Secondary School of a public school in the city of Alagoinha-PB, Brazil. During the intervention, this researcher acted as a researcher teacher, working in the classroom as a regent teacher, giving a utonomy to the students on the construction of the essential ideas of the Combinatory Analysis, in such a way that the author acted as a mediator and instigator. Data were collected during the lessons through observation and records of the materials used by the students, as well as sound recording. Twenty-one meetings were performed, totaling 25 lessons, each lesson lasting, at most, 45 minutes. The classroom was organized in groups of three students and, in some cases, in pairs, in order to carry out a cooperative and collaborative work, where it was considered important, in this process, the mutual respect among them, respecting the ideas arisen on the search of the problem solution. The results of the research highlighted that through the Mathematics teaching and learning approach via Problem Solving, Exploration and Posing it was possible to monitor the growth of the students, who created their own ideas to solve the problems, and, consequently, found multiple strategies for solution of them; posteriorly, justify their solutions, participating effectively of the construction of their knowledge. Besides this, the students engaged in activities of mathematical exploration, which enabled the comprehension of the essential ideas of Combinatorial Analysis, as well as assuming the role of investigators in the classroom, generalizing, formulating new problems and, afterwards, solving them. From which it follows that such methodology allows learning with more comprehension, strengthening the student to solve problems of Combinatorial Analysis with focus not only on the search of the problem solution, but also on the process of the solution and being able to go far beyond, like the performance of a work of problem posing and exploration. / A presente pesquisa analisa como uma abordagem em sala de aula via Resolução, Exploração e Proposição de problemas pode contribuir/potencializar com o ensino-aprendizagem de Análise Combinatória. Foi realizada uma revisão de literatura com o intuito de compreender as contribuições de outros pesquisadores acerca do tema pesquisado, para que se pudesse perceber o que é possível aprofundar e acrescentar para a comunidade científica, no que diz respeito ao processo de ensino-aprendizagem da Análise Combinatória. Além disso, foi realizada uma entrevista com professores de Matemática, com o intuito de conhecer as suas ideias acerca do ensino-aprendizagem de Combinatória e, posteriormente, perscrutar até que ponto elas poderiam colaborar a planejar uma sequência de atividades. A pesquisa foi empreendida segundo uma abordagem qualitativa, visando buscar significados, interpretar e compreender as informações obtidas. A modalidade de pesquisa pode ser caracterizada como pedagógica, segundo a qual o professor é o pesquisador de sua própria sala de aula (LANKSHEAR E KNOBEL, 2008). A Metodologia de ensino-aprendizagem escolhida para trabalhar em sala de aula foi a de resolução, exploração e proposição de problemas, desenvolvida com uma sequência de atividades em uma turma do 2ª ano do Ensino Médio de uma escola pública na cidade de Alagoinha-PB. Durante a intervenção, o presente pesquisador agiu como professor-pesquisador, trabalhando em sala de aula como professor regente, dando autonomia aos alunos na construção das ideias essenciais de Combinatória, de modo que o autor agiu como mediador e incentivador. Os dados foram levantados durante as aulas através das observações e registros dos materiais utilizados pelos alunos, bem como de gravação sonora. Foram realizados 21 encontros, totalizando 25 aulas, cada aula com duração de, no máximo, 45 minutos. A sala foi organizada em grupos de três alunos e, em alguns casos, em duplas, com o intuito de se realizar um trabalho cooperativo e colaborativo, onde se considerou importante, nesse processo, o respeito mútuo entre eles, respeitando as ideias levantadas na busca da solução dos problemas. Os resultados da pesquisa evidenciaram que através da abordagem via Resolução, Exploração e Proposição de problemas foi possível acompanhar o crescimento dos alunos, que criaram suas próprias ideias para resolver os problemas, e, consequentemente, encontraram múltiplas estratégias de resolução deles; posteriormente, justificam suas soluções, participando efetivamente da construção do seu conhecimento. Além disso, os alunos engajaram-se em atividades de exploração matemática que lhes possibilitaram a apreensão de ideias essenciais de Análise Combinatória, como também assumiram o papel de investigadores em sala de aula, fazendo generalizações, formulando novos problemas e, em seguida, os resolvendo. De onde se conclui que tal metodologia permitiu um aprendizado com mais compreensão, potencializando o aluno para resolver problemas de Análise Combinatória com foco não apenas na busca da solução do problema, mas no processo da resolução e podendo ir muito além, como a realização de um trabalho de proposição e exploração de problemas.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-02-14T11:59:32Z No. of bitstreams: 1 PDF - Andriely Íris Silva de Araújo.pdf: 3453817 bytes, checksum: b00ec8c89a08b93e7c9d42f674a2973b (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-03-07T16:45:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Andriely Íris Silva de Araújo.pdf: 3453817 bytes, checksum: b00ec8c89a08b93e7c9d42f674a2973b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T16:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Andriely Íris Silva de Araújo.pdf: 3453817 bytes, checksum: b00ec8c89a08b93e7c9d42f674a2973b (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / After a reflection on learning difficulties the basic principles of algebra in the understanding and appropriation of idea and concepts, felt the need to seek a methodology to propose a better learning of students. This is the main objective of this work is to identify how the teaching-learning methodology of Mathematics through Problem Solving and Exploration enables the understanding and concepts ranging from the generalization of the standards to the solving of First Degree Polynomial Equations. Considering that this methodology aims to develop a more focused work for students because the problem generation part for acquiring new mathematical concepts promote a more additive participation of students in the process of knowledge construction. From the moment the student is raised to expose his ideas and thoughts becoming the center of development and construction of knowledge, under the care of teacher who now has the function of mediation, help build a bridge between the student already know what do you want to know. The research methodology used is qualitative on the method of teacher research (LANKSHEAR & KNOBEL, 2008) where the teacher researches mainly his/her own classroom and whose object of research flows from questions, problems or authentic concerns of the teacher–researcher himself/herself. The classroom work was developed in a seventh grade class of elementary school of a public school in the municipality of Itatuba, PB, Brazil. In working with the methodology of problem solving and exploration there is a greater motivation of the students to question the reflection of the discussed idea, the relevance of the adopted methodology, which allowed a greater understanding of Algebra, in order to minimize the difficulties presented by the students. Where the teacher researches, above all, his own classroom and whose object of research flows from questions, problems or authentic concerns of the teacher himself. / Após uma reflexão sobre as dificuldades da aprendizagem dos princípios básicos da Álgebra na compreensão e apropriação de ideias e conceitos, sentiu-se a necessidade de buscar uma metodologia que propusesse uma melhor aprendizagem dos alunos. Desse modo, o objetivo principal deste trabalho é identificar como a metodologia de Ensino- Aprendizagem de Matemática através da Resolução e Exploração de Problemas possibilita o entendimento de ideias e conceitos que vão desde a generalização de padrões até a resolução de Equações Polinomiais do Primeiro Grau. Tendo em vista que essa metodologia visa desenvolver um trabalho mais centrado nos alunos, pois parte de problemas geradores para a aquisição de novos conceitos matemáticos, promovendo assim uma participação mais ativa dos alunos no processo de construção do conhecimento. A partir do momento que o aluno é elevado a expor suas ideias e pensamentos, tornado se o centro do desenvolvimento e da edificação do conhecimento, sob o olhar cuidadoso do professor, que nesse momento tem o papel de mediar, ajudando a construir uma ponte entre o que o aluno já sabe e o que deseja saber. A metodologia de pesquisa usada é de caráter qualitativo na modalidade de pesquisa pedagógica (LANKSHEAR & KNOBEL, 2008) onde o professor pesquisa, sobretudo, sua própria sala de aula e cujo objeto da pesquisa flui de questões, problemas ou preocupações autênticas do próprio professor - pesquisador. O trabalho de sala de aula foi desenvolvido em uma turma do 7º ano do Ensino Fundamental, de uma escola da rede pública do município de Itatuba-PB. Ao trabalhar com a metodologia de Resolução e Exploração de Problemas constatou-se uma maior motivação por parte dos alunos, ao questionarem e refletirem sobre as ideias discutidas, sendo sempre instigados a atuar em fortemente durante o processo de ensino-aprendizagem. Pode-se destacar com a análise dos resultados obtidos a relevância da metodologia adotada, que permitiu uma maior compreensão da Álgebra, de modo a minimizar ou até superar as dificuldades apresentadas constantemente pelos alunos.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-07-24T15:53:57Z No. of bitstreams: 1 PDF - Miguel de Brito Santos.pdf: 49498054 bytes, checksum: aa7c2ce79c7a94ec909105d19262356a (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-08-10T14:52:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Miguel de Brito Santos.pdf: 49498054 bytes, checksum: aa7c2ce79c7a94ec909105d19262356a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T14:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Miguel de Brito Santos.pdf: 49498054 bytes, checksum: aa7c2ce79c7a94ec909105d19262356a (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / The research presented in the pages ahead is a narrative in five chapters that begins with the experiences of the author, portrayed in two moments in chapter two, up to students without freedom, in chapter four, and to work with them with the methodology of resolution-exploration problems. The decision for young and adult prisoners came up with the approach of readings of mathematics education area as the experiments with the Public Defender Union in Campina Grande, in chapter three. In qualitative researches with narrative, past and present, as a source of future prospects, become starting points. This way, we could have the starting points of the chapters four and five, with the prospect of viewing the focus of the research (problem of exploration) and formulate narrative units, respectively. From the units, a base of the research objective appears, which is to realize the resolution-exploration methodology problem in the class of students depraved from freedom. Chapter five formulates a total of seven narrative units of eleven classes in the prison area; the units redirected the research in a way back. Thus, the experiences recounted in the classroom have been referred to earlier chapters, a process that allows a new look, of course, with new discoveries. We highlight, among these, one of the areas of prison education "education for all throughout life whatever their life is," and the term of resolution to this problem in different areas, and apparently far from mathematics education, including the diversity of term problem in the very area from which it emerges. Conclusions, results and contributions of the work with the resolution-exploration problem, purpose of the research, are noticeable in the syntheses of each narrative unit. Besides that, the resolution- exploration problem shows up as a fundamental connection between the social historical context, of the classroom, and to the narrated scenic. / A pesquisa apresentada nas páginas adiante é uma narrativa em cinco capítulos que se inicia com experiências vividas pelo autor, retratadas em dois momentos no capítulo dois, e chega aos educandos privados de liberdade, no capítulo quatro, para com eles trabalhar a metodologia de resolução-exploração de problemas. A decisão por jovens e adultos presos surgiu com a aproximação de leituras da área de educação matemática às experiências com Defensoria Pública da União em Campina Grande, no capítulo três. Em pesquisas qualitativas com narrativas, passado e presente, enquanto fonte de perspectivas futuras, tornam-se pontos de partidas. Assim, iniciou-se uma partida de ida aos capítulos quatro e cinco, com a perspectiva de visualizar o fulcro da pesquisa (exploração de problema) e formular unidades narrativas, respectivamente. Das unidades surge a base ao objetivo da pesquisa, que é perceber a metodologia resolução-exploração de problema em sala de aula de educandos privados de liberdade. No capitulo cinco se forma um total de sete unidades narrativas de onze aulas no domínio prisional; com as unidades redireciona-se a pesquisa em um caminho de volta. Assim, as experiências narradas em sala de aula foram remetidas aos capítulos anteriores, processo que permite um novo olhar, naturalmente, com novas descobertas. Destacam-se dentre estas, uma das áreas de educação prisional ―educação para todos ao longo da vida qualquer que seja essa vida‖, e o termo resolução de problema presente em diferentes áreas, aparentemente distante da educação matemática, incluindo-se a diversidade do termo Problema na própria área da qual emerge. Conclusões, resultados e contribuições do trabalho com a resolução-exploração de problema, propósito da pesquisa, são perceptíveis em sínteses de cada unidade narrativa. Além disso, a resolução-exploração de problema evidencia-se como fundamental à ligação entre o contexto sócio-histórico, à sala de aula, e ao panorâmico narrado.

A pergunta principal de nossa pesquisa é: Qual o valor e o papel do cálculo mental nas séries iniciais do Ensino Fundamental? Esta pesquisa busca identificar quais as concepções de cálculo mental e a sua importância no contexto educacional da rede municipal de São Paulo, do 2º ao 5º ano do Ensino Fundamental. Buscamos compreender tal contexto junto aos professores da rede e também junto às propostas curriculares e aos cursos de formação. Para tanto, analisamos alguns documentos da rede municipal, questionários respondidos pelos professores e uma entrevista com uma formadora da rede. Consideramos cálculo mental como um conjunto de procedimentos de cálculo que podem ser analisados e articulados diferentemente por cada indivíduo para a obtenção mais adequada de resultados exatos ou aproximados, com ou sem o uso de lápis e papel. Os procedimentos de cálculo mental se apóiam nas propriedades do sistema de numeração decimal e nas propriedades das operações, e colocam em ação diferentes tipos de escrita numérica, assim como diferentes relações entre os números. O cálculo mental permite maior flexibilidade de calcular, bem como maior segurança e consciência na realização e confirmação dos resultados esperados, tornando-se relevante na capacidade de enfrentar problemas. Tal desenvolvimento de estratégias pessoais para se calcular vai ao encontro das tendências recentes da psicologia do desenvolvimento cognitivo, que nos apontam para a importância de uma aprendizagem com significado e do desenvolvimento da autonomia do aluno. Desse modo, paralelamente, outras perguntas foram sendo traçadas e surgiu a necessidade de buscarmos perceber quais as concepções de ensino-aprendizagem que estão por trás das estratégias de ensino de cálculo mental adotadas na rede. Portanto, também permeiam pela pesquisa, as discussões acerca da exploração e resolução de problemas, da relação professor-saber-aluno e da aprendizagem com compreensão, principalmente as suscitadas por Piaget, Kamii e Charnay. Percebemos que tanto por parte dos documentos quanto dos professores há o reconhecimento da importância do cálculo mental no ensino-aprendizagem de matemática, mas, na prática, é pouco usado em sala de aula e sua concepção gera diversas interpretações. Embora o cálculo mental venha recebendo destaque em diversos programas curriculares e em pesquisas acadêmicas, ainda há necessidade de se ampliar a discussão tanto em relação ao seu papel na construção dos conhecimentos matemáticos, quanto às formas ou metodologias envolvidas no seu desenvolvimento. Assim, esse trabalho procura contribuir para a reflexão da importância do cálculo mental para a construção dessa autonomia discente e traçar um olhar sobre o seu valor e papel no campo da educação matemática. / The main question of our research is: What is the value and role of mental calculation in the first grades of Elementary School? This research intends to identify what conceptions of mental calculation and its importance in the educational context of the municipal schools in São Paulo, from 2nd to 5th year of Elementary School. We wanted to understand this context with the teachers and also at the curriculum proposals and documents of courses for teachers. For this, we analyzed some of the municipal documents, questionnaires completed by teachers and an interview with a professional who provides courses to the teachers. We consider mental calculation as a group of calculation procedures that can be analyzed and articulated differently by each individual to achieve better accurate or approximate results, with or without the usage of pencil and paper. The procedures for mental calculation are based on the properties of the decimal system and the properties of operations, and put into action different types of writing numbers, as well as different relations between numbers. The mental calculation allows greater flexibility to calculate and it provides greater security and awareness in making and confirming expected results, becoming relevant in the ability to face problems. This development of personal strategies to calculate has similarities with the current trends in cognitive developmental psychology that point us to the importance of meaningful learning and the development of the learners autonomy. In such way, other questions have been outlined and the need to understand what concepts of teaching-learning underlie teaching strategies for mental calculation adopted by the municipal schools of São Paulo. Therefore, discussions about exploring and solving problems, the relation between teacher-knowledge-student and learning with understanding permeate the research as well, mainly those ones raised by Piaget, Kamii and Charnay. We realize that both documents and teachers recognize the importance of mental calculation in mathematics teaching-learning, but it is not very used in classrooms and its concept has different interpretations. Although the mental calculation has been receiving attention from various school curricula and academic researches, there is a need to broaden the discussion both in relation to its role in the construction of mathematical knowledge and to the forms or methodologies involved in its development. Thus, this study intends to contribute with the reflection of the importance of mental calculation in the construction of students autonomy and chart a look on its value and role in the field of mathematical education.

Nesta tese, investigamos a metodologia da aprendizagem baseada na resolução de problemas (PBL) no ensino de Geografia como proposta para a alfabetização científica e o exercício da cidadania. O trabalho, desenvolvido no contexto de formação de professores de Educação Infantil e Ensino Fundamental I e II, contribui para uma maior reflexão acerca de propostas voltadas à melhoria da prática pedagógica (no que diz respeito aos professores) e da aprendizagem de conceitos científicos (no que diz respeito a professores e alunos). Acreditamos que essa proposta para o ensino de Geografia, entendida como metodologia, pode permitir a compreensão, por parte do aluno, de conceitos das áreas comumente tratadas em sala de aula como antagônicas (Geografia Física e a Humana) e uma articulação entre a teoria e a prática. Do ponto de vista curricular, a proposta auxilia na estruturação de planos de aulas que enfatizam não apenas o conteúdo, mas a aprendizagem de conceitos científicos, habilidades e procedimentos ligados às diferentes áreas do conhecimento. Os teóricos que abordam essa questão no ensino escolar (LAMBROS, 2002; LEITE & ESTEVES, 2006, entre outros) mostram que essa metodologia possibilita aos alunos uma aprendizagem de conceitos científicos muito mais significativa e autônoma, auxiliando-os a desenvolver competências e habilidades voltadas para o raciocínio lógico, além da cooperação. Por meio da apresentação de quatro estudos de caso, avaliamos se as atividades desenvolvidas pelos professores são viáveis ou não no processo de aprendizagem, se permitem uma aprendizagem integrada dos conceitos, e se possibilitam uma melhoria do ensino. / With this thesis, we investigate the problem based learning inside the Geography teaching as an alternative way to the scientific literacy and the citizenship. This research was developed under the context of Elementary School and the Middle School I and II teacher training, and it can contribute to a higher and wider reflection on propositions to the improvement of pedagogical practices (concerning teachers) and the learning of scientifical concepts (concerning teachers and their students). We do believe that this proposal to the Geography teaching, understood as a methodology, can allow the knowledge, by the students, of some concepts that have been normally presented at school in an antagonical way (Human Geography and the Physical Geography). Moreover, a link between practice and theory will be possible. Considering lesson plans, this proposition can help to organize classes, not just emphasizing the content, but the learning of some scientifical concepts and, at the same time, the abilities and proceedings linked to different areas of knowledge. Scholars dealing with teaching (LAMBROS, 2002; LEITE & ESTEVES, 2006, and others) have been showing that this methodology enable the students a more independent and meaningful learning of scientifical concepts, helping them to develop the competencies and abilities linked to the logical reasoning and cooperation. Presenting four different cases, we study whether the activities can or not be used during the learning process, whether they allow an integrated learning process and whether they contribute to an improvement of the teaching.

O conhecimento e a primeira leitura das Notas sobre a experiência e o saber da experiência de Bondía (2002) geraram movimentos desencadeadores da produção desta dissertação, que trata de minha percepção dessa experiência, enquanto professora do ensino fundamental de uma escola pública de Caxias do Sul, RS. Um desses movimentos consistiu da organização de um grupo de estudos, a Matida, formado por alunos de 5ª e 6ª séries dessa escola, no qual me expus, permitindo-me tempo e espaço para olhar detalhadamente o que me passava ao longo do desenvolvimento de suas atividades. A perspectiva teórica desta dissertação constitui-se de uma composição das noções de experiência e experimento (BONDÍA, 2002), esta última dirigida à resolução e à formulação de problemas de matemática preparatórios à Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas (OBMEP). Neste texto descrevo o ambiente, a organização e os encontros da Matida, disponibilizando alguns flashes dos mesmos. Também descrevo a produção de materiais empíricos, e relato e teço análises referentes a certas ações, como a formulação coletiva de um problema matemático, a resolução e a descrição dos procedimentos utilizados na obtenção de soluções para os problemas propostos, e a avaliação dos alunos em relação ao grupo. A Matida tornou-se um lugar intermediário no ambiente escolar, no qual me proporcionei sair da rota “turística” dos planos pedagógicos e entrar em vias que os atravessam, sujeitando-me à experiência. Compartilho aqui uma percepção dessa experiência e a transformação por ela gerada sobre mim. / Getting to know and first reading Notes on experience and the knowledge of experience (BONDÍA, 2002) generated movements that unleashed the production of this dissertation, which focuses on my perception of such an experience, as a public elementary school teacher in Caxias do Sul, RS. One of these movements consisted in organizing a study group named Matida, which was constituted by some of the school‟s 5th and 6th grade students, in which I exposed myself, allowing me time and space to thoroughly see what I was going through during the development of the group activities. The theoretical perspective of this dissertation is made of a composition of the notions of experience and experiment (BONDÍA, 2002), the latter directed to the resolution and formulation of mathematical problems in preparation for the Brazilian Math Olympiads for Public Schools. In the text I describe the environment, organization and meetings at Matida, giving some flashes of the meetings. I also describe the production of empirical material, and report and analyze certain actions, such as the collective formulation of a mathematical problem, some problem-solving activities, the description of the proceedings employed to obtain solutions for the problems proposed, and the students‟ evaluation regarding their group. Matida became an intermediate place in the school environment, in which I allowed myself to leave the “touristic” route of pedagogical design and get into paths that cross it, subjecting myself to the experience. Here I share a perception of this experience and the transformation it generated on me.

Uma questão que se apresenta relevante, nesta tese, é que na maioria das vezes, o estudante, principalmente, o novato, demonstra grande dificuldade na aprendizagem baseada na resolução de problemas. Portanto, este precisa de monitoração, isto exige um apoio de entidades ou pessoas mais experientes. Percebe-se que, muitas vezes, por falta de domínio na área do conhecimento tratada, o estudante não analisa minuciosamente os dados do problema para poder conduzir objetivamente cada etapa de solução. Várias habilidades cognitivas são exigidas durante o processo de resolução de problemas, como por exemplo, codificação, comparação e combinação, componentes cognitivos significativos detectados em estudantes talentosos. A aprendizagem por meio do processo de resolução de problemas num ambiente online pode ampliar o pensamento crítico e aprimorar a tomada de decisão. Nesta pesquisa, foi criado um agente conversacional chamado Blaze, com o intuito de apoiar o estudante durante a aprendizagem autorregulada baseada na resolução de problemas. O agente foi desenvolvido com a linguagem de marcação AIML (Artificial Intelligence Markup Language), tendo sua base de conhecimento construída por meio da elicitação e representação dos processos cognitivos dos estudantes talentosos, alunos medalhistas da Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas. Utilizou-se a técnica de Raciocínio Baseado em Casos para permitir a recuperação e reutilização de experiências passadas dos estudantes talentosos. Foram realizados tantos experimentos com outros estudantes de graus de escolaridades distintos (2ª série do ensino médio, Licenciatura em Ciências e Licenciatura em Matemática) com o objetivo de investigar o engajamento e o aprimoramento das habilidades cognitivas destes durante a resolução dos problemas com a assistência do agente conversacional Blaze. Nestes experimentos, alguns estudantes interagiram com o agente Blaze durante o processo de resolução de problemas matemáticos, enquanto outros trabalharam sozinhos na resolução dos mesmos problemas. Os resultados obtidos nos experimentos permitiram verificar que o apoio do agente conversacional Blaze, no contexto de uma aprendizagem autorregulada durante a resolução de problemas, contribuiu qualitativamente para o aprimoramento de diversas habilidades cognitivas, como por exemplo, pensamento crítico, pensamento criativo, raciocínio lógico, bem como, permitiu o uso da metacognição. / A relevant issue raised in this paper is that most times students, especially inexperienced ones, show great difficulty for learning based on problem solving. Therefore, such students need to be monitored, which requires support from entities or more experienced people. Many times we see that due to students’ lack of mastery of the field of knowledge addressed, they fail to thoroughly analyze the problem data so as to objectively handle each stage of the solution. Several cognitive skills are required during the problem-solving process, such as coding, and comparison and combination, significant cognitive components detected in talented students. Learning by means of a problem-solving process in an online environment is capable of expanding critical thinking and improving students’ decision-making skills. In this research, a conversational agent we call Blaze was created in an effort to help students during their self-regulated, problem solving-based learning. The agent was developed via the AIML (Artificial Intelligence Markup Language), and its knowledge base was put together by means of eliciting and representing the cognitive processes of talented students, students who had won medals at the Brazilian Public School Mathematics Olympic Games. We used the Case-Based Reasoning technique to enable us to recover and reuse the talented students’ past experiences. Some other experiments were carried out with other students from various schooling levels (high school sophomores, and Science and Math undergrads) in order to look into those students’ engagement and improvement of their cognitive skills as they solved problems assisted by the Blaze conversational agent. In those experiments, some students interacted with the Blaze agent during the math problem-solving process, while other students worked alone on solving the same problems. The results obtained from the experiments allowed us to find that the support from the Blaze conversational agent, in the context of self-regulated learning during problem-solving, qualitatively helped the students improve their several cognitive skills, such as critical thinking, creative thinking, and logic reasoning, besides enabling the use of meta-cognition.

Existem vários problemas clássicos na área de pesquisa operacional que trabalham com o tema vinculado à designação de veículos em um sistema logístico, entre eles o Problema de Escalonamento de Veículos com Múltiplas Garagens (MDVSP). Esses modelos são largamente utilizados e representam uma das etapas essenciais para o planejamento de trânsito em massa (HAGHANI e BANIHASHEMI, 2002). Tratando-se de sistemas logísticos reais, dificilmente encontra-se um ambiente onde os veículos devem partir e chegar a uma única garagem, por isso torna-se necessário o planejamento das seqüências de viagens de modo a reduzir os custos de deslocamentos com o aproveitamento das múltiplas garagens distribuídas geograficamente. Infelizmente, considerando a complexidade exponencial do MDVSP, muitas vezes sua aplicação torna-se inviável na solução de problemas reais. Por essa razão, poucos trabalhos abordam o MDVSP de modo a conseguir solucionar o problema para uma grande quantidade de viagens e garagens. A maioria das pesquisas trabalha com instâncias inferiores a 500 viagens e quatro garagens, mostrando-se pouco aplicáveis. Esse estudo refere-se a um trabalho de pesquisa operacional que aborda soluções de problemas de escalonamento de veículos com múltiplas garagens (MDVSP) considerando sua aplicabilidade em sistemas reais. Tendo em vista a complexidade exponencial do MDVSP, nesse estudo optou-se por tratar o problema através de uma abordagem baseada na redução do espaço de estados e na utilização de heurísticas. Durante essa pesquisa três procedimentos de redução do espaço de estados foram adotados. Os resultados apontam que é possível reduzir em até 98% o número de variáveis nesses problemas sem comprometer uma solução satisfatória ou ótima. Além dos procedimentos de redução do espaço de estados, foi desenvolvido um procedimento de buscar a solução do MDVSP. Através desse último procedimento foi possível resolver o MDVSP com até 3000 viagens e oito garagens. Sendo assim, nesse estudo desenvolveram-se modelos que servem para o planejamento de um sistema logístico através da aplicação de cenários, com vistas a permitir a geração e análise de alternativas de escalonamento. Objetivou-se com isso, fornecer ao sistema logístico um modelo amplo que permita a escolha da ação mais conveniente e eficiente a ser tomada em modelos compostos por diversas garagens. / There are many classics problems in operations research concerning optimal assignment vehicles in logistical system. The multiple depot vehicle scheduling problem (MDVSP) is one of them. This problem is largely used to represent and solve mass transit planning (HAGHANI e BANIHASHEMI, 2002). Considering a real logistical system, it is very difficult to find out a situation where the vehicles must leave and come to only one depot. In general, the shipping company has several depots located at different sites in a network. In this way, it is strongly necessary to reduce cost through the planning of sequence trips taking into account multiple depots geographically distributed. Unfortunately, the exponential complexity of the MDVSP reduces, in the most cases, the applicability of this problem in the real world. For this reason, few researchers address the MDVSP to solve real world problems considering a large number of trips and depots. The majority of the research dealing with the MDVSP works with instances lower than 500 trips and four depots, what can be considered a major constraint for its practical use. The main objective of this work is to solve the MDVSP for very large instances. A state space reduction approach combined with heuristic procedures are developed to obtain a realistic way of solving this complex problem. In this research, three state space reduction procedures were developed. The results appointed that is possible to reduce until 98% of variables in the MDVSP without jeopardizing an optimal solution. Furthermore, heuristic procedures were developed to obtain solutions without relaxing any realworld constraint of the problem. The solution procedure developed was compared with wellknown available instances. The method is able to solve the MDVSP with 3000 trips and eight depots in less than 11 minutes. Although the solution process does not obtain the best solution in all tested instances, it is by far the quickest.

Este trabalho é um estudo sobre o processo do desenvolvimento cognitivo, através da resolução qualitativa de problemas, à luz da teoria dos campos conceituais de Gèrard Vergnaud. É proposto o uso da linguagem verbal como instrumento de detecção e explicitação de invariantes operatórios que, inicialmente, poderão não ser verdadeiros conceitos e teoremas científicos, mas, através da intervenção do professor, poderão evoluir para tal. A proposta é fundamentada em diversos trabalhos sobre a resolução de problemas e pela teoria dos campos conceituais, avaliada como instrumento no processo de aprendizagem sendo validada a partir dos resultados da intervenção didática com alunos da 1ª série do Ensino Médio em aulas de Física e seus resultados são apresentados. / This work is a study about the cognitive development process through qualitative problem solving, under the light of Gérard Vernaud's conceptual fields theory. It proposes the use of verbal language as an instrument for detection and explicitation of operational invariants that, initially, may not be scientifically accepted but that through the teacher's mediation might evolve to scientific concepts and theorems. The proposal is based on previous studies on problem solving and the conceptual fields theory, which was taken as theoretical framework for the learning process and validated by the research findings of a didactical intervention with first year high school students in physics classes.

O presente estudo examina o trabalho interacional de resolução de problema em cenário de desenvolvimento tecnológico. Fundamentado na perspectiva teórico-metodológica da Análise da Conversa Etnometodológica, este trabalho busca produzir uma descrição situada da atividade interacional de resolução de problema e examinar em que medida essa atividade pode ser relacionada com momentos de construção conjunta de conhecimento. O corpus de análise se constitui de aproximadamente 60 horas de gravações audiovisuais geradas em um laboratório de tecnologia voltado à produção de materiais biomédicos. Nesta dissertação, são examinados em detalhe quatro segmentos de resolução de problema, representativos do conjunto de instâncias identificadas no corpus. Nos dados analisados, a atividade de resolução de problema é descrita enquanto instância interacional em que participantes lidam com (a) problemas que emergem como entraves ao andamento das atividades em curso, o que demanda deles (b) engajamento conjunto em busca de (c) uma resolução boa o suficiente para (d) a retomada da atividade em que vinham engajados quando o problema se instaurou. Em tal instância interacional, o surgimento de um problema a ser enfrentado pelos participantes acarreta, assim, (e) a suspensão da atividade que vinha sendo realizada, sendo (f) a sua resolução condição sine qua non para a retomada. O exame das instâncias levantadas permitiu identificar ainda que os participantes se engajam de maneiras distintas na resolução dos problemas que se colocam. Há ocorrências em que o problema a ser enfrentado constitui um obstáculo a ser transposto por todos os participantes envolvidos na interação. Nessas instâncias, não há ninguém que detém de antemão a resolução para a questão, que precisa, assim, ser conjuntamente buscada e negociada. Por outro lado, há também ocorrências em que o problema a ser enfrentado não constitui um obstáculo a ser transposto por todos os participantes. Nessas instâncias, a resolução para o problema é alcançada com a ajuda fornecida por um participante que, interacionalmente, coloca-se como mais experiente. Diante dos problemas e da necessidade iminente de resolvê-los, os participantes engajam-se no trabalho de construção conjunta de conhecimento, sendo essa construção observável nas ações que os próprios participantes realizam para os fins práticos de retomada das atividades que vinham realizando (ABELEDO, 2008; GARCEZ; SALIMEN, 2011). Na empreitada conjunta de resolução de problema, os participantes orientam-se para o problema a ser resolvido como objeto de conhecimento a ser alcançado. É, portanto, envidando esforços para a resolução dos problemas que os participantes constroem conhecimento com o outro. A investigação realizada oferece subsídios para a reflexão acerca de modos de organização e fomento da construção conjunta de conhecimento em cenário escolar pela implementação de uma proposta de trabalho organizada em torno de projetos que, à semelhança do que ocorre no cenário aqui investigado, levem os próprios alunos a construir conhecimento conjuntamente pela resolução conjunta de problemas práticos relacionados à sua execução. / The present study examines the interactional work of problem solving in a setting of technological development. Based on the theoretical and methodological perspective of Conversation Analysis, this study seeks to produce a situated description of the interactional activity of problem solving and examine to what extent this activity may be related to moments of joint construction of knowledge. The corpus of analysis is approximately 60 hours of audiovisual recordings generated at a lab dedicated to the development of technological innovation in biocompatible medical devices. In this text, we examine in detail four segments of problem solving, representing the set of instances identified in the corpus. In the data analyzed, the activity of problem solving is described as an interactional instance in which participants (a) deal with problems that emerge as barriers to the progress of ongoing activities, which requires them (b) joint engagement in search of (c) a solution that is good enough to (d) retake the activity in which they were engaged when the problem has emerged. In such interactional instance, the emergence of a problem to be faced by participants entails, thus, (e) the suspension of the activity that was being performed, and (f) its resolution as a prerequisite for the its resumption.The examination of these instances has also enabled the recognition that the participants engage in different ways when solving the problems that arise. There are instances in which the problem to be faced is an obstacle to be overcome by all participants involved in the interaction. In these instances, there is no one who knows beforehand the resolution to the problem, which must be then jointly pursued and negotiated. Conversely, there are also instances in which the problem to be faced is not an obstacle to be overcome by all participants. In these instances, the resolution to the problem is achieved with the help provided by a participant who stands as the most experienced. Considering the problems and the imminent need to solve them, participants engage in the work of the joint construction of knowledge, which is observable in the actions that the participants themselves perform for the practical purposes of the resumption of the activities that they were performing (ABELEDO, 2008; GARCEZ; SALIMEN, 2011). In the joint enterprise of problem solving, participants orient themselves to the problem to be solved as the object of knowledge to be attained. It is by making efforts to solve the problems that the participants produce knowledge with others. The research contributes for the reflection on modes of organization and promotion of joint construction of knowledge in school settings through the implementation of a pedagogy organized around projects that, similar to what occurs in the setting examined here, enable students to build knowledge together through the joint resolution of practical problems related to the implementation of the project.