This thesis is a study of the analytical development of the trigonometric functions.

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The purpose of this paper is to define and develop a set of functions of an area in such a manner as to be analogous to the trigonometric and the hyperbolic functions.

Submitted by Marlene Aparecida de Souza Cardozo (mcardozo@pucsp.br) on 2018-03-07T14:14:27Z No. of bitstreams: 1 Felipe de Almeida Costa.pdf: 7487383 bytes, checksum: f264a5bfb35d93c0ec05c166bfad4deb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe de Almeida Costa.pdf: 7487383 bytes, checksum: f264a5bfb35d93c0ec05c166bfad4deb (MD5) Previous issue date: 2017-11-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This research is part of the research on the use of mathematical modeling as a teaching strategy. It was proposed the elaboration and application of a didactic sequence guided by the principles of modeling, for the teaching of sine and cosine trigonometric functions. The possibilities of these functions being able to express periodic phenomena was a factor of choice. The main objective of the research was to analyze the effects of the use of this strategy in teaching, in order to provide meaningful learning for students. The subjects of the research were high school students of a public school in São Paulo. The methodology used was of qualitative nature, the participant observation, being the data collected from contextualized activities, with the elaboration of models. The orientation to the development of the modeling was one of those indicated by Barbosa and the analysis of learning was guided by the learning theory of Ausubel. The didactic sequence was elaborated considering the role of anchor, according to this theory, the periodic movements of the nature that could be expressed by mathematical functions that shaped them, in this case the sine and cosine trigonometric functions. With this procedure one can, through them, raise conjectures about these phenomena. As a result it can be seen that the use of mathematical modeling can be a fertile option of mathematics teaching strategy, since it presents conditions to enhance students' learning. And it can also be analyzed that in the modeling process there is the possibility of the students participating in the construction of a new knowledge, and in this construction they realize meaningful learning. In addition, the potential of the use of modeling, the formation of critical thinking of the student, is highlighted as it can establish relationships between mathematical concepts being taught and natural phenomena / A presente pesquisa se insere no âmbito das investigações sobre o uso da modelagem matemática como estratégia de ensino. Ela teve como proposta a elaboração e a aplicação de uma sequência didática norteada pelos princípios da modelagem, para o ensino das funções trigonométricas seno e cosseno. As possibilidades de essas funções poderem expressar fenômenos periódicos foi um fator da escolha. O objetivo principal da investigação foi analisar os efeitos do uso dessa estratégia no ensino, no sentido de propiciar aprendizagem com significado para os alunos. Os sujeitos da pesquisa foram alunos da 3ª série do ensino médio de uma escola pública de São Paulo. A metodologia utilizada foi de natureza qualitativa, a observação participante, sendo os dados coletados a partir de atividades contextualizadas, com a elaboração de modelos. A orientação para o desenvolvimento da modelagem foi uma daquelas indicadas por Barbosa e a análise de aprendizagem norteou-se pela teoria de aprendizagem significativa de Ausubel. A sequência didática foi elaborada considerando-se o papel de âncora, de acordo com essa teoria, os movimentos periódicos da natureza que pudessem ser expressos por funções matemáticas que os modelavam, no caso as funções trigonométricas seno e cosseno. Com esse procedimento pode-se, por meio delas, levantar conjecturas a respeito desses fenômenos. Como resultado pode-se constatar que o uso da modelagem matemática pode ser uma opção fértil de estratégia de ensino de matemática, pois apresenta condições para potencializar a aprendizagem dos alunos. E também pode-se analisar que, no processo de modelagem há a possibilidade de os alunos participarem da construção do um novo conhecimento, e nessa construção realizarem aprendizado com significado. Além disso, destaca-se como potencial do uso da modelagem, a formação do pensamento crítico do aluno, pois por meio dela pode-se estabelecer relações entre conceitos matemáticos que estão sendo ensinados e fenômenos naturais

Esta dissertação foi desenvolvida com o intuito de criar uma ferramenta para auxiliar no ensino da trigonometria. A ferramenta foi criada com o apoio de recursos tecnológicos e o Geogebra foi o software escolhido para a elaboração deste projeto. Devido a quantidade de recursos que o software dispõe principalmente a possibilidade de trabalhar de forma integrada a geometria com a álgebra, este foi um grande aliado na criação das planilhas dinâmicas. Na sequencia foi desenvolvida a parte teórica das funções trigonométricas com as suas definições, as características, construções dos gráficos e foram apresentadas as contribuições que as planilhas dinâmicas proporcionam neste estudo. / This work was developed with the intention of creating a new tool to assist in teaching trigonometry. The tool has been created with the support of technological resources and Geogebra software has been chosen for the development of this project. Because the amount of resources that the software provides, especially the ability to work seamlessly geometry and algebra, this was a great ally in the creation of dynamic spreadsheets. Following was developed theoretical part of trigonometric functions with their definitions, characteristics, construction of graphs and contributions that dynamic spreadsheets provide this study were presented.

Abstracts in English, Afrikaans and Zulu / The purpose of this study was to explore the learners’ understanding of trigonometric functions using GeoGebra software. A qualitative case study approach was used with six Grade 11 learners at a school in Tshwane South District. The data were collected during a seven-day period using multiple methods: a diagnostic test, worksheets, a smart recorder, a trigonometric functions test, one-on-one interviews and focus-group discussions. The findings showed clearly that the use of GeoGebra enhanced Grade 11 learners’ understanding of trigonometric functions. The findings also showed that the use of GeoGebra helped the learners to understand the basic trigonometric functions graphs. This enabled them to sketch freely without using the point-by-point method. Based on this study, it is recommended that GeoGebra should be made available to all Grade 11 learners. This will encourage them use the software out of regular school hours. / Die doel van hierdie studiegids was om die leerder se kennis van die gebruik van GeoGebra sagteware, ten opsigte van trigonometriese funksies te ondersoek. ‘n Kwalitatiewe benadering is gevolg met ses Graad 11 leerders by ‘n skool in die Tshwane Suid Distrik. Die data is ingewin oor ‘n periode van sewe dae, deur gebruik te maak van verskeie metodes: ‘n diagnostiese toets, werkkaarte, ‘n “smart” opname, ‘n trigonometriese funksies toets, een-tot-een onderhoude en fokusgroepe waar besprekings plaasgevind het. Die data-analise wys duidelik dat die gebruik van GeoGebra, die Graad 11 leerders gehelp het om trigonometriese funksies beter te verstaan. Die uitkomste wys ook duidelik dat GeoGebra die leerders gehelp het met ‘n beter begrip van die basiese trigonometriese funksies. Dit het hulle gehelp om vryhand sketse te doen en nie noodwendig die punt-tot-punt metode nie. Gebaseer op hierdie studie beveel ons aan dat GeoGebra beskikbaar gemaak moet word aan aale Graad 11 leerders. Dit sal leerders motiveer om ook die sagteware op hulle eie buite skoolure te gebruik. / Injongo yocwaningo lolu bekuyikuhlola ukuzwisisa kwabantwana amagrafu e-trigonometry ma bewafunda nge softhiwe ye GeoGebra. Abantwana abayisithupha abakubanga letshumi lanye abaphuma kusigodi se Tshwane South babambiqhaza kulolucwaningo lwendlela ye ‘qualitative case study’. Imininingo iqoqwe kumalanga ayisikhombisa kusetshenziswa indlela ezilandelayo: ukuhlolwa kwe-diagnostic, amaphepha okusebenzela, isingxoxo zamunye ngamunye lezingxoxo leqembu. Iziphumo ezinkulu zikhombe ngokucacile ukuthi ukusetshenziswa kwesofthiwe yeGeoGebra kukhulise ukuzwisisa kwamagrafu e-trigonometry ngabafundi bebanga letshumi lanye.Iziphumo njalo zibonise ukuthi abafundi bazwisisa izinto eziyisiseko ngala magrafu ma bewafunda ngesofthiwe ye GeoGebra. Lokhu kunike abafundi amandla okudwebadweba lamagrafu ngokushesha ngokukhululeka. Kusekelwa ngalezi ziphumo, kunconyiwe ukuthi abafundi bafumane isofthiwe yeGeoGebra ngaso sonke isikhathi. Lokhu kuzabakhuthaza ukuthi basebenzise lesofthiwe noma bengaphandle kwesikolo. / Mathematics Education / M. Ed. (Mathematics Education)

CAPES / Utilizando-se da relação entre a Matemática e a Física e tendo a música como fonte de recursos associados a conceitos matemáticos, este trabalho objetiva contribuir com o desenvolvimento de habilidades nos estudantes na aprendizagem de conteúdos matemáticos como as funções trigonométricas. Conceitos importantes relacionados à acústica são apresentados, mostrando a importância da Série de Fourier Contínua no desenvolvimento de sintetizadores analógicos aditivos e seu uso no ensino de trigonometria. / Using the relationship between Mathematics and Physics and having music as a source of features associated with mathematical concepts, this work aims to contribute to the development of skills in students who are learning mathematical subjects such as trigonometric functions. Important concepts related to acoustics are presented, showing the importance of Continuous Fourier Series (CFS) in the development of Additive Synthesizer and its use in trigonometry.

Acompanha: Diálogo em sala de aula: interações mediadas pela investigação matemática / Esta pesquisa consiste em investigar as interações ocorridas entre os participantes de uma aula de Investigação Matemática, onde o conteúdo abordado foi a função seno e seus parâmetros. Trata-se de uma pesquisa de cunho qualitativo, que tem como objetivo responder à questão: “As interações que podem ser desencadeadas pela Investigação Matemática possuem potencial para a aprendizagem?”. Para tanto foi usada uma sequência de quatro atividades que foram aplicadas para estudantes do Ensino Médio. Cada etapa desta pesquisa esta embasada pelos pressupostos teóricos da Investigação Matemática, como prática pedagógica e as análises dos dados estão fundamentados no Diálogo. Os instrumentos utilizados para coleta dos dados versaram sobre gravações em áudio, registros escritos dos alunos e registros da professora. Foi possível constatar que as interações desencadeadas pela Investigação Matemática possuem potencial para a aprendizagem. Relacionada a pesquisa foi produzido um produto educacional que reuniu as atividades desenvolvidas para esta pesquisa, alem de outras que farão parte dos roteiros e que ficará à disposição dos professores por meio de um link disponibilizado na página do programa de mestrado. O produto educacional é composto por atividades que poderão auxiliar professores de Matemática em suas aulas. / This research consists of investigating the interactions that took place between the participants of a Mathematical Research class, where the content covered was the sine function and its parameters. This is a qualitative research, whose objective is to answer the question: "Can the interactions that can be triggered by Mathematical Research have the potential for learning?" For this purpose a sequence of four activities were used that were applied to high school students. Each stage of this research is based on the theoretical presuppositions of Mathematical Research, as pedagogical practice and the analysis of the data are based on the Dialogue. The instruments used to collect data were about audio recordings, written records of the students and teacher records. It was possible to verify that the interactions triggered by Mathematical Investigation have potential for learning. Related to the research was produced an educational product that gathered the activities developed for this research, in addition to others that will be part of the scripts and that will be available to teachers through a link available on the page of the master program. The educational product is composed of activities that may help teachers of Mathematics in their classes.

Orientador: Rita de Cássia Pavan Lamas / Banca: Flavia Souza Machado da Silva / Banca: Durval José Tonon / Resumo: Uma das aplicações das funções trigonométricas é a modelagem de alguns fenômenos periódicos, são exemplos de tais fenômenos, o movimento da luz solar, as fases da Lua, a circulação do sangue e o movimento dos planetas. Abordamos aqui aspectos teóricos das funções seno e cosseno, essas são as principais funções trigonométricas trabalhadas no ensino médio. Utilizando um dos materiais oficiais das escolas públicas, o Caderno do Aluno, propusemos atividades sobre as funções trigonométricas a uma turma da 2ª série do Ensino Médio da Rede do Estado de São Paulo, posteriormente analisamos os resultados da nossa aplicação, em sala de aula, de tais atividades. Apresentaremos ainda uma proposta de aula com a utilização do software GeoGebra para a aplicação na sala de informática no intuito de tornar a aprendizagem das funções trigonométricas um pouco mais dinâmica. Analisamos também os resultados dessa aplicação / Abstract: One of the applications of the trigonometric functions is the modeling some periodic phenomenas, examples of such phenomenas are the movement of sunlight, the phases of the Moon, the circulation of blood and the movement of the planets. We address here theoretical aspects of the sine and cosine functions, these are the main trigonometric functions worked out in high school. Using one of the official public school materials, Student Notebook, we proposed activities on the trigonometric functions of high school class from the State of São Paulo. Later, we analyzed the results of our application in the classroom, of such activities. We will present a lesson proposal with the use of GeoGebra software for the application in the computer laboratory in order to make the learning of the trigonometric functions a little more dynamic. We also analyze the results of this application / Mestre