Doctor of Philosophy / Department of Mathematics / Andrew G. Bennett / "Just In Time Teaching" (JiTT) is a teaching practice that utilizes web based technology to collect information about students' background knowledge prior to attending lecture. Traditionally, students answer either multiple choice, short answer, or brief essay questions outside of class; based on student responses, instructors adjust their lectures "just-in-time." In this study, modified JiTT techniques in the form of online review modules were applied to a first semester calculus course at a large midwestern state university during the spring 2012 term. The review modules covered algebra concepts and skills relevant to the new material presented in calculus lecture (the "just-in-time" adjustment of the calculus lectures was not implemented in this teaching experiment). The reviews were part of the course grade. Instead of being administered purely "just-in-time," the reviews were assigned ahead of time as part of the online homework component of Calculus-I. While previous studies have investigated the use of traditional JiTT techniques in math courses and reported student satisfaction with such teaching tools, these studies have not addressed gains in student achievement with respect to specific calculus topics. The goal of this study was to investigate the latter, and to determine whether timing of the reviews plays a role in bettering student performance. Student progress on weekly Calculus-I online assignments was tracked in spring of 2012 and compared to student scores from weekly Calculus-I online assignments from spring 2011, when modified JiTT instruction was not available. For select Calculus-I online assignments during the spring 2012 term, we discovered that the review modules significantly increased the number of students receiving perfect scores, even when the reviews were not purely administered ``just-in-time." Analysis of performance, success of review assignments, and future implications are also discussed.

Este trabalho teve como objetivo central apresentar uma proposta de ensino para as formas indeterminadas e Regra de LâHÃpital por meio de sequÃncias didÃticas estruturadas, com base nos pressupostos da SequÃncia Fedathi como metodologia de ensino, e a exploraÃÃo do software Geogebra como ferramenta para o ensino. Um outro objetivo da pesquisa à propor aos professores um material de apoio por meio de videoaulas que possa auxiliÃ-los em aulas sobre o tema. Quanto à metodologia de pesquisa empregada, optamos pela Engenharia DidÃtica considerando que ela representa um referencial, pois uma de suas caracterÃsticas à unir a pesquisa teÃrica e a aÃÃo prÃtica por meio de sessÃes didÃticas. Ressaltamos que foram utilizadas apenas as duas primeiras etapas da Engenharia DidÃtica, em consonÃncia com os objetivos buscados em nossa pesquisa. De acordo com a CAPES o mestrado Profissional destaca a produÃÃo tÃcnica/tecnolÃgica na Ãrea de ensino como Produtos Educacionais que possam ser consumidos por professores e outros profissionais envolvidos com o ensino. Nesta perspectiva, produzimos videoaulas concebidas a partir das sequÃncias de ensino e dispusemos num blog estruturado com materiais sobre o tema. Desse modo, acreditamos que o ensino de CÃlculo, mais especificamente o ensino das formas Indeterminadas e regra de LâHÃpital, apresentarà melhorias quando associado a uma metodologia que possibilite ao aluno a construÃÃo do seu prÃprio conhecimento, como à o caso da SequÃncia Fedathi. Nesse sentido, a inserÃÃo da tecnologia, por intermÃdio do software Geogebra, possibilita ao aluno uma maneira alternativa e, a nosso ver, adequada à construÃÃo de novos conhecimentos.

As dificuldades epistemológicas e metodológicas do ensino de Cálculo Diferencial e Integral em cursos do ensino superior presenciais, a rápida evolução tecnológica (tanto em hardwares como em softwares) e o avanço aparentemente irreversível do ensino a distância, constituíram uma grande motivação para este trabalho. Analisando as dificuldades na construção de significados no estudo do Cálculo como em Barufi (1999), sua natureza epistemológica em Rezende (2003), e metodologias usadas na Educação à Distância, apresentam-se as idéias da natureza artificial de Simon (1981), as tecnologias da inteligência de Lévy (1993), as mediações sobre a técnica de Ortega y Gasset (1963), culminando no conceito do coletivo humans-with-media, como em Borba e Villarreal (2005). Pretende-se alargar os passos, verificando-se os limites e possibilidades do uso de novas Tecnologias da Informação (TI´s) no ensino do Cálculo Diferencial e Integral, aplicáveis tanto no ensino Presencial como na Educação à Distância, no coletivo humans-with-media. A expectativa é a de que uma nova fase da técnica tem início, uma fase em que a separação homem/técnica é impossível. Não se trata mais da técnica e o humano, ou o humano e a técnica, mas do humano midiático. Tanto um (o humano) quanto o outro (a técnica) são atores no processo de construção do conhecimento. Sendo assim, não é mais possível abrir mão do uso das tecnologias informáticas no estudo do Cálculo Diferencial e Integral. Faz-se necessária a compreensão de sua importância na construção dos significados 9 num curso de Cálculo para o coletivo humans-with-media, e também trabalhálas, as tecnologias, como recurso potencial na mediação das dificuldades de natureza epistemológica existentes nos eixos sistematização/construção, variabilidade/permanência, global/local, discreto/contínuo, finito/infinito e construção/significação. / The epistemological and methodological difficulties in teaching Differential and Integral Calculus in graduate classrooms, the rapid technological advancements in both hardware and software and the apparently irreversible growth of distance learning constituted a major inspiration for this work. Analyzing the difficulties in giving meaning to the study of calculus as in Barufi (1999), its epistemological nature in Rezende (2003) and the methodologies used in Distance Education, this paper explores the ideas of artificial nature in Simon (1981), the intelligence technologies of Lévy (1993) and the debate over the technique of Ortega y Gasset (1963) to culminate with the concept of the collective humans-with-media as in Borba and Villarreal (2005). The present study intends to expand the boundaries by verifying the limits and possibilities of using new Information Technologies (IT\'s) to teach Differential and Integral Calculus courses to real and virtual students within the collective of humans-with-media. It suggests a new phase is beginning, where it is impossible to separate the technique from the human being, where there is no longer a technique and a human being, but only a media oriented individual who merges with the technique to become combined actors in the process of building knowledge. In this sense, it is impossible to relinquish the use of information technologies in the study of Differential and Integral Calculus. It is imperative to understand the importance of these technologies in giving meaning to the study of Calculus by 13 the collective humans-with-media and explore these technologies as a potential resource to overcome the epistemological difficulties found in the axes systematization/construction, variability/permanence, global/local, discrete/continuous, finite/infinite and construction/meaning.

As dificuldades epistemológicas e metodológicas do ensino de Cálculo Diferencial e Integral em cursos do ensino superior presenciais, a rápida evolução tecnológica (tanto em hardwares como em softwares) e o avanço aparentemente irreversível do ensino a distância, constituíram uma grande motivação para este trabalho. Analisando as dificuldades na construção de significados no estudo do Cálculo como em Barufi (1999), sua natureza epistemológica em Rezende (2003), e metodologias usadas na Educação à Distância, apresentam-se as idéias da natureza artificial de Simon (1981), as tecnologias da inteligência de Lévy (1993), as mediações sobre a técnica de Ortega y Gasset (1963), culminando no conceito do coletivo humans-with-media, como em Borba e Villarreal (2005). Pretende-se alargar os passos, verificando-se os limites e possibilidades do uso de novas Tecnologias da Informação (TI´s) no ensino do Cálculo Diferencial e Integral, aplicáveis tanto no ensino Presencial como na Educação à Distância, no coletivo humans-with-media. A expectativa é a de que uma nova fase da técnica tem início, uma fase em que a separação homem/técnica é impossível. Não se trata mais da técnica e o humano, ou o humano e a técnica, mas do humano midiático. Tanto um (o humano) quanto o outro (a técnica) são atores no processo de construção do conhecimento. Sendo assim, não é mais possível abrir mão do uso das tecnologias informáticas no estudo do Cálculo Diferencial e Integral. Faz-se necessária a compreensão de sua importância na construção dos significados 9 num curso de Cálculo para o coletivo humans-with-media, e também trabalhálas, as tecnologias, como recurso potencial na mediação das dificuldades de natureza epistemológica existentes nos eixos sistematização/construção, variabilidade/permanência, global/local, discreto/contínuo, finito/infinito e construção/significação. / The epistemological and methodological difficulties in teaching Differential and Integral Calculus in graduate classrooms, the rapid technological advancements in both hardware and software and the apparently irreversible growth of distance learning constituted a major inspiration for this work. Analyzing the difficulties in giving meaning to the study of calculus as in Barufi (1999), its epistemological nature in Rezende (2003) and the methodologies used in Distance Education, this paper explores the ideas of artificial nature in Simon (1981), the intelligence technologies of Lévy (1993) and the debate over the technique of Ortega y Gasset (1963) to culminate with the concept of the collective humans-with-media as in Borba and Villarreal (2005). The present study intends to expand the boundaries by verifying the limits and possibilities of using new Information Technologies (IT\'s) to teach Differential and Integral Calculus courses to real and virtual students within the collective of humans-with-media. It suggests a new phase is beginning, where it is impossible to separate the technique from the human being, where there is no longer a technique and a human being, but only a media oriented individual who merges with the technique to become combined actors in the process of building knowledge. In this sense, it is impossible to relinquish the use of information technologies in the study of Differential and Integral Calculus. It is imperative to understand the importance of these technologies in giving meaning to the study of Calculus by 13 the collective humans-with-media and explore these technologies as a potential resource to overcome the epistemological difficulties found in the axes systematization/construction, variability/permanence, global/local, discrete/continuous, finite/infinite and construction/meaning.