Cette thèse vise à questionner le processus de médiation sémiotique mis en place lors de l'utilisation de un artefact technologique, dans des séquences d'enseignement qui ont pour objectif l'apprentissage des notions de variable, fonction et graphe de fonction. <br />Elle se développe selon trois axes de recherche principaux : <br />I. la conception de séquences d'activités en partant du cadre inhabituel de la géométrie dynamique, rendu possible par l'environnement Cabri-géomètre. En offrant une modélisation des objets géométriques en tant qu'objets variables, ce cadre peut conduire à une appréhension dynamique et co- variationnelle des notions visées. <br />II. La réflexion théorique sur l'articulation possible entre les deux cadres théoriques qui ont guidé la conception des séquences : inspirée par Vygotskij et particulièrement développé en Italie et celui de la « Théorie des situations didactiques » élaborée en France par Brousseau. <br />III. L'analyse du rôle de l'enseignant dans le processus de médiation sémiotique lors de l'orchestration de discussions collectives. En fait, à l'intérieur du processus de médiation sémiotique, l'enseignant occupe une place critique et cruciale. Par la proposition de tâches spécifiques, il organise l'accès aux signes et, par une orchestration adéquate des discussions collectives, il soutient leur internalisation éventuelle de la part des élèves.

L'enseignement des équations différentielles privilégie l'approche algébrique, malgré l'existence des approches numérique et qualitative. Dans l'approche algébrique le lien entre les registres symbolique et graphique est quasi inexistant, et il passe éventuellement par l'expression symbolique des solutions. En revanche, l'approche qualitative requiert d'une interaction forte entre ces registres, ce qui demande la mobilisation de connaissances de divers cadres : fonctions, géométrie analytique, analyse, etc. Cette interaction nécessite des raisonnements sur des fonctions dont on ne connaît pas l'expression symbolique. Les efforts actuels pour changer le paradigme algébrique dominant font appel aux outils informatiques. Or, des logiciels comme Cabri Géomètre permettent de créer des contextes d'exploration de phénomènes graphiques liés aux équations différentielles. Notre étude porte sur les difficultés des étudiants de CAPES à construire des liens entre les registres graphique et symbolique, ainsi que les apports du logiciel pour développer ces liens. Au chapitre 1, nous passons en revue quelques travaux de référence. A l'aide de certains outils théoriques, nous clarifions la problématique pour articuler ces registres. Puis, nous étudions les potentialités du logiciel pour l'étude des équations différentielles. Au chapitre 2, nous présentons le dispositif expérimental conçu pour vérifier nos hypothèses. Nous consacrons ensuite deux chapitres à l'étude des expériences réalisées. Au chapitre 5, nous tirons un bilan de ces expériences et nous exposons les difficultés rencontrées par les étudiants, ainsi que les apports du logiciel. Enfin, nous concluons en revenant sur les questions initiales, et sur les éléments de réponse, avant de proposer les perspectives de notre travail.

La thèse porte sur la formation initiale d'enseignants de mathématiques à l'intégration de technologies informatiques, plus précisément dans le cas des logiciels de géométrie dynamique. Le but de la thèse est d'une part d'évaluer l'impact d'une formation à l'usage des technologies informatiques sur les usages du logiciel par les futurs enseignants. Le travail cherche d'autre part à préciser les éléments d'une telle formation qui favorisent l'instrumentation au plan didactique des différentes spécificités de la technologie pour concevoir des tâches didactiques intégrant cette dernière. <br />Le travail est fondé sur l'hypothèse que l'intégration par l'enseignant d'environnements informatiques embarquant des connaissances mathématiques fait appel de façon imbriquée à quatre types de savoirs : savoir mathématique, savoir instrumental, savoir didactique mathématique et savoir didactique instrumental. <br />La partie A montre l'importance de la formation des enseignants pour l'intégration, et expose les outils d'analyse utilisés pour déterminer l'impact d'une telle formation. <br />La partie B est consacrée à l'analyse des séances de formation. Cette analyse s'effectue par rapport à la place des différentes spécificités du logiciel Cabri-Géomètre pour chaque type de savoir. <br />La partie C est consacrée aux expérimentations conduites pour étudier les effets de la formation. Il s'agit de trois expérimentations qui mettent en évidence l'évolution des stagiaires au cours de la formation relativement au savoir instrumental et au savoir didactique instrumental. Sont ensuite dégagés les éléments des modules de formation qui participent à cette évolution.

This work was made like a complex of solved examples from the textbook RNDr. Pomykalová Eva: Matematika pro gymnázia {--} Stereometrie. This complex will serve students and teachers of mathematics at the middle school as an aid by teaching stereometry {--} cut the solid with a plane. Examples are solved with the software of dynamic geometry Cabri II Plus. The solids in the elemental form were created in the same software like a macro construction. I obtained these solids from my teacher on the practise. These macro constructions were created by students of mathematics in their diploma theses at the Department of Mathematic of the Pedagogical faculty in České Budějovice. All figures in the work are also enclosed on the CD ROM. In the program Cabri we can study mutual situations of figures in a space and work with them. All cuts are available too. After their opening in Cabri the teacher can view all the construction of a cut step by step with help of the respective button in menu of the program.

Orientador: Claudemir Murari / Banca: Ruy Madsen Barbosa / Banca: Geraldo Perez / Resumo: O principal objetivo deste trabalho foi contribuir para o ensino e aprendizagem da geometria hiperbólica, apresentando uma proposta que visa à introdução do estudo dessa geometria, utilizando o software Cabri - Géomètre II (menu hiperbólico) e, também, a régua e o compasso na abordagem dos conceitos fundamentais. Procedemos desta maneira por entendermos que estes recursos integrados podem cooperar para uma melhor compreensão e assimilação das noções apresentadas. Esta pesquisa tem abordagem do tipo qualitativa e foi desenvolvida seguindo a proposta metodológica de Romberg, e a coleta de dados se deu por meio de observações, anotações e fotos. A metodologia de resolução de problemas foi utilizada na elaboração das atividades, as quais foram aplicadas a alunos de um curso de graduação em engenharia elétrica. Os dados coletados foram analisados qualitativamente, buscando compreender como tais instrumentos educacionais associados podem auxiliar no processo ensino-aprendizagem desta geometria não-euclidiana. Ressaltamos que na evolução desta proposta foi possível reforçar o entendimento de conceitos da geometria euclidiana que são usados nas construções hiperbólicas / Abstract: The ultimate goal of this essay is to contribute to the teaching and learning process of the hyperbolic geometry,introducing a proposal that aims for the presentation of the study of this geometry,making use of the software entitled Geomere Cabri ll ( hyperbolic menu ) and , also ,the ruler and the compasses in the approach of essential concepts. We followed this way of working as we understand that such resources when integrated, may cooperate in a better understanding and assimilation of those presented notions.This research has a qualitative kind of approach and was developed following the methodological proposal of Romberg, and we collect data by watching ,writing down notes and taking pictures.The methodology of problem solutions was deployed in the activities elaboration which were applied to students in an Electric Engineering degree course.The collected data were analyzed taking into account the quality, trying to understand how such educational tools together may help in the teaching- learningprocess of these no - Euclidian geometry concepts which are used in the hyperbolic constructions / Mestre

La investigación parte de las dificultades y problemas detectados en el aprendizaje del Dibujo Técnico en los alumnos de bachillerato dentro del aula. Desde este punto de partida nos planteamos, intentar mejorar la calidad de la enseñanza, ayudando a los alumnos a desarrollar la capacidad espacial y el razonamiento abstracto con un aprendizaje no memorístico aportando una nueva metodología educativa, basada en el empleo de programas informáticos (procesadores matemáticos) como Cabri 2D-3D, unido a la optimización de los recursos existentes en la mayoría de los centros, se crea un nuevo espacio educativo; el alumno ya no sólo aprende en clase sino que dado su mayor nivel de compromiso en el proceso de aprendizaje: trabaja, dibuja, pregunta fuera del aula, se rompe espacio temporal tradicional, optimiza así su tiempo y obtiene mejores resultados con el esfuerzo realizado. Este mayor compromiso del alumno en su aprendizaje hace que el profesor sea un inductor o conductor de todo el proceso, no sólo dentro del aula, no debemos olvidar que la figura del profesor no se elimina en ningún caso, y que se puede trabajar desde cualquier otro lugar, desde la WEB de clase. Tras un largo proceso de reflexión y búsqueda de trabajos realizados anteriormente, analizando las aportaciones y propuestas de los diferentes autores, realizando prácticas con los alumnos, unido al seguimiento de cursos para profesores y sobre todo la valoración de las ventajas e inconvenientes del método propuesto realizado por los diferentes indicadores utilizados, podemos afirmar que tras la experiencia y los resultados obtenidos queda demostrado que: - Los alumnos con ejercicios adecuados, desarrollan sus capacidades espaciales con un aprendizaje progresivo, interactivo, no memorístico y creativo. Los alumnos con mayores dificultades de aprendizaje, en general mejoran sus resultados. Los alumnos pueden llevar diferentes ritmos de trabajo y/o aprendizaje. Aumenta en general el interés de los alumnos por el Dibujo Técnico. Aumenta el interés en aquellos alumnos que con la enseñanza tradicional estaban desmotivados y/o en riesgo de abandonar la materia. Mejoran en la exactitud del trazado y reducen el tiempo de trabajo aprovechando las ventajas de las nuevas tecnologías. Disponer de estas nuevas herramientas y aplicaciones para el aula es tarea de 'todos' y llegar a la integración real de las TIC dentro de las programaciones didácticas del Dibujo Técnico, es el objeto de esta investigación. / Torres Buitrago, RJ. (2010). Aplicación de la metodología interactiva del dibujo técnico en la enseñanza secundaria con el programa CABRI 2D-3D [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7028

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_monica_karrer.pdf: 4496363 bytes, checksum: 61d3cacfa738245e2438eed6a5c161e1 (MD5) Previous issue date: 2006-06-08 / Pontificia Universidade de São Paulo / This study addressed questions related to the teaching and learning of Linear Algebra in Higher Education. More precisely, it involved the design of activities which concerned the mathematical object linear transformations and which engaged learners in exploring the conversion of registers in a dynamic geometry environment. The aim was to investigate the learning trajectories of university students and the impact of the didactical choices which characterized the teaching approach. The study was organized into two phases. In the first, preliminary studies along with theoretical considerations led to the formulation of hypotheses and to the identification of the conceptual tools to be used in the analysis of the learning trajectories. Using as a theoretical framework Duval s theory of semiotic representation registers (1995, 2000, 2003), during this phase the registers and conversions present in sections on linear transformations in both Linear Algebra and Computational Graphics textbooks were analyzed. In addition, eighty-six students of Computer Science completed a questionnaire about linear transformation. These studies highlighted difficulties in relation to the exploration of different semiotic registers on the part of the students, particularly as concerned matrixial and graphical registers. In the second phase, which employed the methodology of Design Experiments (COBB et al., 2003), activities were developed to explore the diverse representation of planar linear transformations using Cabri-Géomètre and paper&pencil environments. Six students of Computational Engineering at a private university in the city of São Paulo participated in the experiment. The results indicated evolutions in the subjects understandings of the conditions for determinating linear transformations and of the particularities of their graphs, as well as a more comprehensive mastery of diverse representations and conversions. Analysis of students trajectories also revealed how students strategies were mediated by characteristics of the tasks and the computational environment. / Este estudo trata de questões relativas ao ensino e à aprendizagem de conceitos da Álgebra Linear no ensino superior. Mais precisamente, esta pesquisa envolveu o design de atividades sobre o objeto matemático transformação linear , explorando a conversão de registros em um ambiente de geometria dinâmica. Com isso buscou-se investigar as trajetórias de aprendizagem de estudantes universitários e o impacto dessas escolhas na abordagem de ensino. O trabalho foi organizado em duas fases. Na primeira, realizaram-se estudos preliminares e desenvolvimentos teóricos para a formulação de hipóteses de trabalho e identificação de ferramentas conceituais para a análise das trajetórias. Com base na teoria dos registros de representação semiótica de DUVAL (1995, 2000, 2003), analisou-se a exploração dos registros e conversões presentes no conteúdo das transformações, tanto nos livros didáticos de Álgebra Linear quanto nos de Computação Gráfica. Ainda, aplicou-se um questionário sobre transformações lineares a oitenta e seis (86) estudantes da área de Computação. Estes estudos apontaram deficiências e dificuldades com relação à exploração de diferentes registros por parte dos estudantes, principalmente os registros matricial e gráfico. Na segunda fase, com base na metodologia de Design Experiments (COBB et al., 2003), foram concebidas atividades de exploração das diversas representações de transformações lineares planas, nos ambientes Cabri-Géomètre e papel&lápis. Seis (6) estudantes do curso de Engenharia da Computação de uma instituição particular de ensino superior da cidade de São Paulo participaram do experimento. Os resultados revelaram evoluções dos sujeitos na compreensão das condições de determinação de transformações lineares e de particularidades gráficas inerentes a estas, além de um domínio mais amplo das diversas representações e de suas conversões. Por fim, foram observados efeitos específicos nas estratégias dos estudantes relacionados às características das tarefas e do ambiente computacional.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_walmir_bello.pdf: 2238387 bytes, checksum: 0e4e5c1787bfdbb5158c987878915545 (MD5) Previous issue date: 2004-10-22 / The aim of the present study has the purpose to study the possibilities of building mathematical knowledge through a virtual and learning environment, focusing on the cooperation of students and the interferences of pedagogical mediators. Therefore, we conceived and implemented a course Transformations Course, which is about geometry contents; specially the concepts of reflection in straight line, translation and rotation for high school students. The mentioned course was established in the TelEduc platform and got a software of dynamic geometry the Cabri-géomètre. We set up our study in the existing relations of interaction, mediation and supportive work, understanding the use of specific pedagogical mediation strategies according to Masetto´s ideas (2003); as well as the mediation possibilities, Belloni (2003); and the telematic environments in a perspective of being virtually together , Valente (2004). The quantitative analyses were done through selected text dialogues in the relative documentation to the interactions that have occurred in the telematic environment by means of E-Mail, Discussion Forum and Chat. We concluded that the interventions of the pedagogical mediators turned the course dynamic, with gradual evolution in the perspective of supportive work. The analyses show us that such dynamic made the (re)elaboration of geometry transformation concepts apart from the articulation in individual solutions (self-learning), with a group discussion of resolutions (interlearning) / Esse trabalho tem por objetivo estudar as possibilidades de construção do conhecimento matemático em um ambiente virtual de ensino e aprendizagem, focando a colaboração entre os alunos e as intervenções de mediadores pedagógicos. Para tanto, concebemos e implementamos um curso intitulado Projeto Transformações abordando conteúdos de Geometria, em particular os conceitos de reflexão em reta, translação e rotação, para alunos do Ensino Médio. O referido curso foi hospedado na plataforma TelEduc e incorporou um software de geometria dinâmica - o Cabri-géomètre. Fundamentamos nosso estudo nas relações existentes entre interação, mediação e trabalho colaborativo, compreendendo a utilização de estratégias específicas de mediação pedagógica segundo as idéias de Masetto (2003); bem como as possibilidades de mediatização conforme Belloni (2003); e de ambientes telemáticos numa perspectiva do estar junto virtual de Valente (2004). As análises qualitativas realizaram-se a partir de diálogos textuais selecionados na documentação relativa às interações ocorridas no ambiente telemático por meio das ferramentas Correio Eletrônico, Fórum de Discussão e Bate-Papo. Concluímos que as intervenções dos mediadores pedagógicos imprimiram uma dinâmica do curso, com evolução gradativa na perspectiva do trabalho colaborativo. As analises mostram que tal dinâmica possibilitou a (re)elaboração dos conceitos de transformação geométrica a partir da articulação das soluções individuais (auto-aprendizagem) com a discussão em grupo das resoluções (interaprendizagem)

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_eliane_cabariti.pdf: 4199946 bytes, checksum: 7b4a1cc8c562d90ec0b98ff672a71a8b (MD5) Previous issue date: 2004-09-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main aim of this work is to contribute to the process of teaching and learning of geometry, in particular the non-Euclidean geometries, seeking to support the implementation of proposals associated with the introduction of a hyperbolic model, with the help of a computational tool, in mathematics teacher education courses. To this end, we conducted an experimental study to investigate the possible relations that teacher educators of Euclidean geometry establish when asked to solve situations involving notions of hyperbolic geometry, using the software Cabri-géomètre. The activities developed for the experimental study were inspired by the principals for the development of thought-revealing tasks, described by Lesh et al. (2000). Our analyses were based on two aspects: the dynamics behind movements between the geometrical domains Euclidean geometry and hyperbolic geometry as well as interactions between the spatio-graphical and theoretical fields (Laborde, 1999) and the role of Cabri as a tool for construction, exploration and validation, especially with respect to its dynamic aspects and the different possible drag modes (Olivero, 2002). Through our analysis of teachers' interactions with these situations, we confirmed the importance of the use of the hyperbolic menu of Cabri, fundamental for access to representations of hyperbolic objects favouring the understanding of concepts, properties and relations involved in this domain. The results of this study enabled us to reconsider some choices, leading to the re-design of the activities included in our initial proposal, in particular with reference to the makeup and use of the tools available in Cabri-géomètre. As a consequence, we were able to present a new pedagogic proposal consistent with the original aims / Este trabalho tem como objetivo principal contribuir para o processo de ensino e aprendizagem de Geometria, em particular das Geometrias não Euclidianas, procurando subsidiar a implementação de propostas que visam a introdução de um modelo hiperbólico, com o auxílio de uma ferramenta computacional, em cursos de formação de professores de Matemática. Para nos auxiliar no delineamento dessa proposta, realizamos um estudo experimental que teve como intuito investigar as possíveis relações que professores-formadores de Geometria Euclidiana, estabelecem quando solicitados a resolver situações envolvendo noções de Geometria Hiperbólica, com o auxílio do software Cabri-géomètre. As atividades desenvolvidas para o estudo experimental foram inspiradas nos princípios para o desenvolvimento de tarefas thought revealing descritos por Lesh et al. (2000). Nossas análises foram baseadas em dois aspectos: a dinâmica das trocas entre os domínios geométricos geometria Euclidiana e Hiperbólica além das interações entre os campos espaço-gráfico e teórico (Laborde, 1999) e o papel do Cabri como ferramenta de construção, exploração e verificação, especialmente relacionadas ao seu aspecto dinâmico, nos diferentes modos de arrastar (Olivero, 2002). Por meio das interações dos professores nessas situações, confirmamos a importância do uso da barra do menu hiperbólico do Cabri, fundamental para o acesso às representações de objetos hiperbólicos favorecendo a compreensão de conceitos, propriedades e relações envolvidos nesse domínio. Os resultados desse estudo permitiram-nos reconsiderar algumas escolhas, levando-nos à reelaboração das atividades de nossa proposta inicial, em particular no que se refere à constituição e utilização das ferramentas disponibilizadas no Cabri-géomètre. Consolidamos assim, uma nova proposta pedagógica com os mesmos objetivos iniciais

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vera martins.pdf: 540342 bytes, checksum: cce5bbd0100c27ec63e22cb37816c3f8 (MD5) Previous issue date: 2003-05-22 / The objective of this work is to introduce the concepts of sine and cosine in a coordinated form, starting from right-angled triangles, passing through the trigonometric cycle and ending with the graphs of the corresponding functions, aiming to provide conditions which would enable students to attribute meaning to these concepts. To this end, a teaching sequence comprised of seven activities was devised as a means to investigate whether students of the 2nd year of Ensino Médio (High School), who had already studied trigonometry of the right-angled triangles and the trigonometric cycle, would use this knowledge, during the teaching sequence and with the help of the software Cabri-Géomètre, in the construction of graphs of the sine and cosine functions. The design and analysis of the teaching sequence is based on elements of the tool-object dialectic and the notion of the interaction between frameworks of Régine Douady. The activities were administered to a group of 16 students from a state school in the centre of the city of São Paulo during the year of 2002. In the problem-solving processes developed to solve the proposed questions and through the results obtained, the software Cabri-Géomètre demonstrated its efficiency, helping the students to associate the concepts already studied with respect to the right-angled triangle and the trigonometric cycle with the sine and cosine functions. The results also indicated that the majority of students perceived that the sine and cosine studied in the case of right-angled triangle do not differ from those studied in relation to the trigonometric cycle and, moreover, that the sine-curve and cosine-curve provide accurate portrayals of these concepts / O objetivo deste trabalho é introduzir o conceito de seno e cosseno de forma coordenada, partindo do triângulo retângulo, passando pelo ciclo trigonométrico e finalizando com os gráficos das funções correspondentes, tentando propiciar aos alunos, condições para atribuir significado a tais conceitos. Para isto foi elaborada uma seqüência didática composta de sete atividades, com intuito de investigar se alunos do 2° ano do ensino médio, que já trabalharam com trigonometria no triângulo retângulo e no ciclo trigonométrico, possam, por meio dela e com auxílio do software Cabri-Géomètre, utilizar estes conhecimentos, na construção dos gráficos das funções seno e cosseno. A elaboração e análise da seqüência de ensino, apoiam-se em elementos da dialética ferramenta-objeto e na noção de interação entre domínios, de Régine Douady. A aplicação das atividades ocorreu no ano de 2002 em uma escola da rede estadual de ensino, da região central da cidade de São Paulo. O grupo participante era composto por 16 alunos. No decorrer da resolução das questões propostas e pelos resultados obtidos verificou-se que, o software Cabri-Géomètre se mostrou bastante eficaz, auxiliando os alunos a associar os conceitos já estudados no triângulo retângulo e no ciclo trigonométrico, com as funções seno e cosseno. Os resultados obtidos também apontam que, a maioria dos alunos percebeu que o seno e o cosseno estudados no triângulo retângulo não diferem daqueles estudados no ciclo trigonométrico, e mais, que a senóide e a cossenóide retratam fielmente estes conceitos