Este trabalho tem como objetivo central a elaboração, implementação e reflexão sobre uma sequência didática para o estudo de matrizes a partir de tranformações geométricas. A sequência didática pretende propiciar ao aluno um estudo que justifique as definições das operações entre matrizes e suas respectivas propriedades, a partir da observação e análise de algumas transformações geométricas, de modo a se refazer o processo histórico da definição e obtenção desses conceitos. Além disso apresenta algumas atividades de aplicação de matrizes, onde a composição e iteração de transformações geométricas no software Shapari geram algumas figuras fractais. Como metodologia de trabalho adotamos a engenharia didática para a elaboração, implementação e avaliação da didática proposta. O texto também apresenta a análise das referências sobre o ensino de matrizes e tranformações geométricas. Começando pelas orientações dos documentos oficiais e passando pela apresentação de diversos estudos sobre o tema delimitamos e justificamos a nossa proposta de ensino. Além disso, apresentamos um extrato sobre o conhecimento matemático envolvido no tema, de modo que sirva de base para o docente que implementar a seuência didática em sala de aula. / This work has as its main goal the formulation, implementation and contemplation of a didactie sequence to the study of matrices from geometric transformations. The didactic sequence intends to propitiate the student a study which justifies the definitions of operations between matrices and their respective properties, from the observation and analysis of some geometrie transformations, so that they are able to redo the historical process of the definition and the acquisition of these concepts. Besides that, it shows some activities to the application of matrices, in which the composition and interation of geometric transformations in the Shapari software generate some fractals. We have adopted Didactic Engineering as a methodology to the elaboration, implementation and evaluation of the proposed didactic sequence. The text also shows an analysis of the references about the teaching of matrices and the geometric transformations. We delimited and justified our teaching proposal by staring with orientations of official documents and showing a series of studies about the theme. Besides that, we show an excerpt about the mathematical knowledge involved in the theme, so that, it can be used as basis to the teacher who decides to implement the didactic sequence in the classroom.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-23T18:54:56Z No. of bitstreams: 1 DissREN.pdf: 3941226 bytes, checksum: 8164c389310d09352cd0a12f8d23b722 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:43:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissREN.pdf: 3941226 bytes, checksum: 8164c389310d09352cd0a12f8d23b722 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-26T20:43:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissREN.pdf: 3941226 bytes, checksum: 8164c389310d09352cd0a12f8d23b722 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T20:44:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissREN.pdf: 3941226 bytes, checksum: 8164c389310d09352cd0a12f8d23b722 (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work handles topics involving geometric transformations and friezes for the study of symmetry. It aimed to present students from the Ninth Grade of a public school in São Paulo State activities, in order to enrich them scientifically, culturally; sharpening their curiosity and critical reasoning. For this, a series of activities related to the theme symmetry was developed: first of all, students solved questions on a diagnosing sheet of paper about translation, reflection and rotation movements on the plan, followed by a slide presentation of these same topics. Then, they watched a video about Alhambra Palace in Spain to motivate them to study the symmetries in decorative friezes. Students solved various problems of OBMEP involving symmetrical situations and they ended up the work building seven patterns of friezes. The analysis of these solutions is presented in order to verify whether there was a contribution to the learning of geometric transformations related to symmetries. Such analysis is based on the researcher’s experience and also on testimonials from the participants. / Este trabalho aborda questões que envolvem transformações geométricas e frisos para o estudo de simetrias. A intenção principal foi a de apresentar aos alunos do nono ano de uma escola pública do interior paulista atividades com o intuito de enriquecê-los cientificamente e culturalmente, aguçando-lhes a curiosidade e o espírito crítico. Para isto, foi desenvolvida uma série de atividades ligadas ao tema simetria: inicialmente os alunos resolveram questões de uma folha atividade diagnóstica sobre os movimentos de translação, reflexão e rotação no plano, seguido da apresentação de slides sobre esses mesmos assuntos. Em continuidade, assistiram a um vídeo sobre o palácio da Alhambra na Espanha para motivá-los ao estudo das simetrias em frisos decorativos. Os alunos resolveram vários problemas da OBMEP (Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas) que envolvem situações simétricas e terminaram o trabalho construindo os sete tipos de padrões de frisos. A análise dessas soluções é apresentada com vistas a verificar se houve uma contribuição na aprendizagem das transformações geométricas ligadas às simetrias. Esta análise é fundamentada na experiência do pesquisador e também em depoimentos dos alunos participantes.

Submitted by Ana Paula Inforsato (ana.inforsato@gmail.com) on 2018-05-21T19:31:12Z No. of bitstreams: 1 Ana Paula final.pdf: 2233592 bytes, checksum: 79e4da8a53734795b00c77eb03daa0af (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-05-22T13:00:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 inforsato_ap_me_rcla.pdf: 2232239 bytes, checksum: 6e5ef796e47228af1164f8da713ea8de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T13:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 inforsato_ap_me_rcla.pdf: 2232239 bytes, checksum: 6e5ef796e47228af1164f8da713ea8de (MD5) Previous issue date: 2018-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho tratamos da classificação dos grupos de friso. Para realizar este objetivo abordamos elementos básicos da estrutura algébrica de grupo bem como apresentamos transformações geométricas, entre estas destacamos: translações, reflexões, rotações e reflexão com deslizamento. Além disso, localizamos este assunto como tópico da estrutura curricular do Ensino Fundamental e executamos uma atividade em sala de aula em que os alunos criaram frisos ornamentais. / In this work we deal with the classification of frieze groups. In order to accomplish this objective we approach basic elements of the algebraic group structure as well as present geometric transformations, among which we highlight: translations, reflections, rotations and glide reflection. In addition, we locate this subject as a topic of the curricular structure of Elementary School and perform a classroom activity in which the students created ornamental friezes.

Este estudo tem como objetivo examinar as possibilidades e potencialidades do ensino das Transformações Geométricas no Ensino Fundamental, assunto este pouco abordado nos currículos deste nível de ensino. Realiza um resgate histórico sobre o ensino da Geometria e constata que a introdução do tema das transformações se dá a partir do Movimento da Matemática Moderna. Identifica os Parâmetros Curriculares Nacionais como incentivador deste estudo, a partir do momento em que, devido a essas orientações, autores de livros didáticos passam a tratar do tema em suas coleções, mesmo que, em alguns casos, de forma tímida. Para verificar as potencialidades do estudo das Transformações Geométricas foram elaborados dois conjuntos de atividades, sendo um desenvolvido com professoras atuantes nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental e outro com uma turma de alunos do 6º ano desse nível de ensino, ambas em uma escola municipal da Rede Pública de Ensino da cidade de São Leopoldo, RS. Esta pesquisa de caráter qualitativo segue princípios da pesquisa-ação, adotando procedimentos de acompanhamento e controle da intervenção produzida. Da análise da aplicação da proposta, foi produzido um livro do tipo paradidático intitulado Matemática das Transformações, o qual trata o tema com aspectos lúdicos, de caráter artístico e que, pela linguagem nele utilizada, tem a pretensão de incentivar a leitura. / This study intents to examine the possibilities and potential of Geometric Transformations in teaching Elementary School, a few discussed subject in the curriculum of this educational level. Performs a historical survey about the teaching of geometry and notes that the introduction of the theme of change is given from the Movement of Modern Mathematics. Identifies how the National Curriculum Parameters for this study, from the time when, due to these guidelines, authors of textbooks come to address the issue in their collections, even though in some cases, so shy. To verify the potential of the study of Geometric Transformations were prepared two sets of activities, one developed with teachers working in early years of elementary school and another with a group of students from the 6th year of this level of education, both in a municipal school of the Network public Schools in the city of São Leopoldo, RS. This qualitative study follows the principles of action-research, adopting procedures for monitoring and control of the intervention produced. An analysis of the implementation of the proposal, was produced a textbook titled Transformation’s Mathematics , which treats the subject with playful aspects of artistic character, and that the language used therein, intend to encourage reading.

Nesta dissertação apresentamos a concepção, implementação e validação de uma proposta para o ensino de transformações geométricas no plano usando o ambiente de geometria dinâmica GeoGebra. A proposta integra Geometria e Arte através da construção de pavimentações do plano e de mosaicos de Escher e foi dirigida para professores do ensino fundamental, tendo como objetivo apresentar uma nova alternativa de trabalho na Geometria escolar e também capacitá-los para o uso de mídias digitais nas suas salas de aula. O trabalho foi desenvolvido dentro dos princípios da Engenharia Didática. Na análise e validação da implementação da proposta tomamos como base a teoria Sócio-Histórica, cuja referência principal é a obra de Vygotsky; também utilizamos o trabalho de Duval sobre registros de representação semiótica no processo de aprendizagem da Matemática. A partir das análises a priori e a posteriori observamos que os professores participantes da oficina, através do uso do GeoGebra, se apropriaram dos princípios da geometria dinâmica e dos conceitos da geometria das transformações. / This work presents the conception, implementation and validation of an experiment to teach geometric transformations in the plane using the dynamic geometry environment GeoGebra. The proposal integrates geometry and art through the construction of tessellations of the plane, including Escher's mosaics, and it was directed to elementary school teachers, aiming to present a new alternative to work with geometry using digital media. The work used the principles of Didactic Engineering and the analysis of the experiment was based on the Socio-Historical theory, whose main reference is the work of Vygotsky and on the work of Duval about registers of semiotic representation in the process of mathematics learning. The analysis a priori and a posteriori showed that the teachers, through the use of GeoGebra, learned the principles of dynamic geometry and the concepts of geometry transformations.

Nesta dissertação apresentamos a concepção, implementação e validação de uma proposta para o ensino de transformações geométricas no plano usando o ambiente de geometria dinâmica GeoGebra. A proposta integra Geometria e Arte através da construção de pavimentações do plano e de mosaicos de Escher e foi dirigida para professores do ensino fundamental, tendo como objetivo apresentar uma nova alternativa de trabalho na Geometria escolar e também capacitá-los para o uso de mídias digitais nas suas salas de aula. O trabalho foi desenvolvido dentro dos princípios da Engenharia Didática. Na análise e validação da implementação da proposta tomamos como base a teoria Sócio-Histórica, cuja referência principal é a obra de Vygotsky; também utilizamos o trabalho de Duval sobre registros de representação semiótica no processo de aprendizagem da Matemática. A partir das análises a priori e a posteriori observamos que os professores participantes da oficina, através do uso do GeoGebra, se apropriaram dos princípios da geometria dinâmica e dos conceitos da geometria das transformações. / This work presents the conception, implementation and validation of an experiment to teach geometric transformations in the plane using the dynamic geometry environment GeoGebra. The proposal integrates geometry and art through the construction of tessellations of the plane, including Escher's mosaics, and it was directed to elementary school teachers, aiming to present a new alternative to work with geometry using digital media. The work used the principles of Didactic Engineering and the analysis of the experiment was based on the Socio-Historical theory, whose main reference is the work of Vygotsky and on the work of Duval about registers of semiotic representation in the process of mathematics learning. The analysis a priori and a posteriori showed that the teachers, through the use of GeoGebra, learned the principles of dynamic geometry and the concepts of geometry transformations.

Este estudo tem como objetivo examinar as possibilidades e potencialidades do ensino das Transformações Geométricas no Ensino Fundamental, assunto este pouco abordado nos currículos deste nível de ensino. Realiza um resgate histórico sobre o ensino da Geometria e constata que a introdução do tema das transformações se dá a partir do Movimento da Matemática Moderna. Identifica os Parâmetros Curriculares Nacionais como incentivador deste estudo, a partir do momento em que, devido a essas orientações, autores de livros didáticos passam a tratar do tema em suas coleções, mesmo que, em alguns casos, de forma tímida. Para verificar as potencialidades do estudo das Transformações Geométricas foram elaborados dois conjuntos de atividades, sendo um desenvolvido com professoras atuantes nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental e outro com uma turma de alunos do 6º ano desse nível de ensino, ambas em uma escola municipal da Rede Pública de Ensino da cidade de São Leopoldo, RS. Esta pesquisa de caráter qualitativo segue princípios da pesquisa-ação, adotando procedimentos de acompanhamento e controle da intervenção produzida. Da análise da aplicação da proposta, foi produzido um livro do tipo paradidático intitulado Matemática das Transformações, o qual trata o tema com aspectos lúdicos, de caráter artístico e que, pela linguagem nele utilizada, tem a pretensão de incentivar a leitura. / This study intents to examine the possibilities and potential of Geometric Transformations in teaching Elementary School, a few discussed subject in the curriculum of this educational level. Performs a historical survey about the teaching of geometry and notes that the introduction of the theme of change is given from the Movement of Modern Mathematics. Identifies how the National Curriculum Parameters for this study, from the time when, due to these guidelines, authors of textbooks come to address the issue in their collections, even though in some cases, so shy. To verify the potential of the study of Geometric Transformations were prepared two sets of activities, one developed with teachers working in early years of elementary school and another with a group of students from the 6th year of this level of education, both in a municipal school of the Network public Schools in the city of São Leopoldo, RS. This qualitative study follows the principles of action-research, adopting procedures for monitoring and control of the intervention produced. An analysis of the implementation of the proposal, was produced a textbook titled Transformation’s Mathematics , which treats the subject with playful aspects of artistic character, and that the language used therein, intend to encourage reading.

Submitted by Lúcia Brandão (lucia.elaine@live.com) on 2015-12-14T18:24:20Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Edson Soares Filho.pdf: 12284215 bytes, checksum: 42b9125b8cb8523f3af5e1eba0dcf752 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-20T18:22:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Edson Soares Filho.pdf: 12284215 bytes, checksum: 42b9125b8cb8523f3af5e1eba0dcf752 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-20T18:25:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Edson Soares Filho.pdf: 12284215 bytes, checksum: 42b9125b8cb8523f3af5e1eba0dcf752 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T18:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Edson Soares Filho.pdf: 12284215 bytes, checksum: 42b9125b8cb8523f3af5e1eba0dcf752 (MD5) Previous issue date: 2014-10-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work was motivated by our concern as a teacher-educator, for the dif fi culties faced by students from the ninth grade of elementary school in understanding the concept of similar triangles, as well as their application in problem situations encountered in daily life. As theoretical background, we turn to the history of geometry, the theorists who have studied the difficulties in the process of teaching and learning of mathematics, the pedagogical guidelines of the National Curriculum Parameters and a study of Geometric Transformations that preserve distances (isometries) and those without preserve the distances, but preserve angles (homotheties). The methodology used was action research, which is born of the need for rapprochement between theory and practice and is characterized by intervention in the process. This research was conducted in two groups of a state school, which has revealed some factors that affect the construction of the concept of similarity of triangles. To validate our hypotheses, we have developed two different models deliver the same content: One of them introducing the concept of Dilation and the other only the similarity of triangles, along with team and individual activities. One hypothesis is associated with teaching practice, which depends on the scienti fi c knowledge, knowledge of teachers and teaching resources used. As didactic intervention, we suggest some activities with concrete, manipulative materials that contribute to the construction of the concept of similarity of triangles. / Este trabalho foi motivado pela nossa inquietação como professor-educador, quanto às dificuldades enfrentadas pelos alunos do nono ano do Ensino Fundamental na compreensão do conceito de semelhança de triângulos, bem como à sua aplicação em situações-problema encontradas no cotidiano. Como fundamentação teórica, recorremos à História da Geometria, aos teóricos que estudaram as dificuldades no processo de ensino-aprendizagem da matemática, as orientações pedagógicas dos Parâmetros Curriculares Nacionais e um estudo das Transformações Geométricas, que preservam as distâncias (isometrias) e as que não preservam as distâncias, mas preservam os ângulos (homotetias). A metodologia utilizada foi a pesquisa-ação, que nasce da necessidade de aproximação entre a teoria e a prática e se caracteriza pela intervenção no decorrer do processo. Esta pesquisa foi realizada em duas turmas de uma Escola Estadual, que nos revelou alguns fatores que interferem na construção do conceito de semelhança de triângulos. Para validar nossas hipóteses, desenvolvemos dois modelos diferentes de ministrar o mesmo conteúdo: Um deles introduzindo o conceito de Homotetia e o outro apenas o de semelhança de triângulos, acompanhado de atividades em equipe e individual. Uma das hipóteses está associada à prática docente, que depende dos saberes científicos, dos saberes docentes e dos recursos didáticos utilizados. Como intervenção didática, sugerimos algumas atividades com materiais concretos e manipuláveis que contribuem para a construção do conceito de semelhança de triângulos.

Neste estudo é proposto um método para resolução de problemas de tangências, especificamente para o décimo caso do problema de Apolônio. Este método é baseado na transformação geométrica inversão e no uso do conceito de feixes de circunferências. Além de permitir a resolução de todas as configurações do problema, ele é aplicável também à resolução de outros problemas. Através do trabalho indicamos a importância do tema Desenho Geométrico no ensino de Desenho que há muito tempo enfatiza apenas o desenvolvimento da visualização espacial. Destacamos ao longo do texto como o ensino de Desenho Geométrico pode ser utilizado eficazmente para fomentar o raciocínio lógico-dedutivo dos estudantes através da prática de demonstrações. / A new method to solve the tenth case of Appolonius problem is presented in this study. This method is based on the geometric transformation called inversion and the concept of coaxal circumferences. Besides allowing the resolution of all configurations of the problem, it can also be used to solve other problems. We indicate the importance of the subject about geometric constructions in teaching Drawing, which, since a long time ago has given attention only to the development of the spatial visualization ability. We detach along the text how the teaching of geometric construction can be used efficiently to foment the deductive logical reasoning of the students through the practice of demonstrations.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2015-05-19T14:20:06Z No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-05-19T14:27:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T14:27:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivototal.pdf: 9893623 bytes, checksum: 211bb6b2f2a20721abf5b2948352c518 (MD5) license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) Previous issue date: 2013-08-14 / Abstract: In this work we study some geometric transformations in the plane and the space. Initially, we present some special types of transformations in the plane and find the matrix of each of these transformations. In the second part we discourse the transformations in the space, emphasizing the rotations. We will use the angles of Euler to determine a rotation in the space around the Cartesian axes and define an equation which allows to rotate a vector around any axis. We also discuss the homogeneous spaces aiming the matrix representation of transformations of translation. Finally, we use the structure of the quaternions group to present a second form to rotation vectors and composition of rotations in the space. We emphasize that this study is essential to describe the motion of objects in the plane and in the space. / Neste trabalho estudamos algumas das transformações geométricas no Plano e no Espaço. Inicialmente, apresentamos alguns tipos de transformações especiais no Plano e encontramos a matriz de cada uma destas transformações. Na segunda parte abordamos as transformações no Espaço, dando ênfase as rotações. Utilizamos os ângulos de Euler para determinar uma rotação no espaço em torno dos eixos cartesianos e definimos uma equação que permite rotacionar um vetores em torno de um eixo qualquer. Também abordamos os espaços homogêneos objetivando a representa ção matricial da transformação de translação. Por último, usamos a estrutura do grupo dos Quatérnios para apresentar uma segunda forma de fazer rotações de vetores e composição de rotações no espaço. Ressaltamos que este estudo é fundamental para descrever o movimento de objetos no plano e no espaço.