CASTRO, Juscileide Braga de. Construção do conceito de covariação por estudantes do ensino fundamental em ambientes de múltiplas representações com suporte das tecnologias digitais. 2016. 275f. – Tese (Doutorado) – Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-graduação em Educação Brasileira, Fortaleza (CE), 2016. / Submitted by Márcia Araújo (marcia_m_bezerra@yahoo.com.br) on 2016-03-31T11:01:22Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jbcastro.pdf: 9104054 bytes, checksum: d6ac8064882aac5a80feaf13de4e00f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Márcia Araújo(marcia_m_bezerra@yahoo.com.br) on 2016-03-31T15:01:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jbcastro.pdf: 9104054 bytes, checksum: d6ac8064882aac5a80feaf13de4e00f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T15:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jbcastro.pdf: 9104054 bytes, checksum: d6ac8064882aac5a80feaf13de4e00f3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Esta pesquisa teve por objetivo analisar as contribuições de metodologia desenvolvida, com suporte de tecnologias digitais, para o desenvolvimento do conceito de covariação presente nas estruturas multiplicativas. Para isso, foram realizadas análises das situações presentes no campo conceitual multiplicativo, verificando a ocorrência, ou não, da covariação. O desenvolvimento das atividades foi fundamentado em estudos relacionados às contribuições das múltiplas representações para a aprendizagem e da abordagem seres-humanos-com-mídias. Utilizou-se, como metodologia, a pesquisa de intervenção. A investigação foi realizada em uma Escola Municipal de Tempo Integral, localizada no município de Fortaleza - Ceará, com estudantes de uma das turmas do 6° ano do Ensino Fundamental. A turma de alunos foi dividida em: Grupo Controle (GC), com 15 alunos e Grupo Experimental (GE), com 12 alunos. A investigação foi dividida em três etapas: pré-teste, intervenção e pós-teste. Todos os alunos, dos dois grupos, participaram do pré-teste e do pós-teste, aplicados individualmente e sem uso do computador. Tendo sido aplicados para diagnosticar os conhecimentos dos alunos em relação à compreensão de situações de proporção simples, de proporção múltipla, de proporção dupla, de interpretação e construção de gráficos lineares e compreensão de padrão de tabelas. A intervenção aconteceu apenas com o GE, no momento das aulas de Matemática. Essa etapa teve duração de 3 meses, com 18 encontros. As atividades desenvolvidas para esses encontros, utilizavam tecnologias digitais como: software Geogebra, recurso digital Equilibrando proporções, aplicativo online Cacoo, WhatsApp e blog. O GC manteve as aulas de Matemática e de disciplinas eletivas, nos mesmos horários do GE. Os dados foram analisados de modo a conhecer e compreender o desempenho dos alunos antes e após as atividades; os teoremas-em-ação mobilizados durante a intervenção e suas evoluções; e as contribuições das tecnologias usadas para a compreensão do conceito de covariação. Os estudantes submetidos à intervenção apresentaram, estatisticamente, um desempenho superior, quando comparados aos estudantes do GC, demonstrando a eficácia da metodologia. Constatou-se, ainda, a modificação de esquemas por meio de estratégias mais elaboradas, mesmo para situações que já eram conhecidas pelos estudantes do GE. As tecnologias digitais utilizadas contribuíram para a compreensão da invariância e da covariação, ao relacionar múltiplas representações de forma dinâmica, possibilitar a produção de conhecimento e a significação de contextos sociais e matemáticos.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-07-14T18:26:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertaçao_César Thiago José da Silva.pdf: 4270293 bytes, checksum: c27eb9fe56f7dbe2e23b306df8911e96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T18:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertaçao_César Thiago José da Silva.pdf: 4270293 bytes, checksum: c27eb9fe56f7dbe2e23b306df8911e96 (MD5) Previous issue date: 2016-06-29 / Esta pesquisa teve como objetivo elicitar requisitos, prototipar e validar um software para abordar a taxa de variação de funções em uma abordagem variacional. A prototipação do software adotou um Modelo de Processo de Software desenvolvido com base na Engenharia Didático-informática (EDI), que alia aspectos da Engenharia Didática à Engenharia de Software e, que foi desenvolvida por Ricardo Tibúrcio em sua pesquisa de mestrado, paralela a esta. Tal processo é constituído de cinco fases: (i) Análises Preliminares, nas quais o conceito matemático foi situado em relação aos aspectos cognitivos, epistemológicos, didáticos e informáticos, (ii) Análise de Requisitos, na qual os resultados das Análises Preliminares foram traduzidos em requisitos do sistema, (iii) Análise à priori e Prototipação, nas quais o protótipo foi desenvolvido considerando-se as situações de uso a serem abordadas, (iv) Experimentação, na qual o software foi testado com os estudantes e (v) Análise à Posteriori e Validação, nas quais foi analisado se o protótipo atendeu aos objetivos especificados na sua concepção. Além da EDI, articularam-se na fundamentação uma sistematização da utilização das tecnologias digitais na Educação Matemática e um quadro de referência para analisar a contribuição do protótipo na abordagem de taxa de variação - o Quadro de Ações Mentais no Raciocínio Covariacional, de Marilyn Carlson e colaboradores. A validação foi realizada por meio da experimentação com uma dupla de estudantes da Licenciatura em Matemática da UFPE, que realizaram duas atividades com o uso do software, que foi chamado de Function Studium, para que fossem analisados os benefícios e limitações do seu uso na abordagem da taxa de variação das funções afim e quadrática. Os resultados da validação apontaram que: (a) Os benefícios do uso do software para a abordagem da taxa de variação fundamentaram-se, principalmente, na conexão entre os aspectos do objeto matemático levantados nas Análises Preliminares e os recursos do software Function Studium, requisitados e implementados com base nas necessidades apontadas, (b) A conexão simultânea e dinâmica das ações sobre as notações no software, contribuíram para a análise do comportamento da taxa de variação em função da variável independente e para relacionar a taxa instantânea com aspectos do gráfico como pontos de inflexão e concavidade e (c) Dificuldades emergidas no experimento, revelaram a necessidade da experimentação de versões parciais do software na Prototipação, o que sugere a participação dos estudantes e uma melhor discussão sobre a operacionalização da Análise à Priori. / This research aimed to elicit requirements, prototype and validate an educational software to explore the rate of change of functions in a variational approach. The prototyping process adopted a Model of Software development based on Didactic-Informatics engineering (EDI), which combines aspects of Didactic and Software Engineering, and was developed in parallel with this research in Ricardo Tibúrcio's dissertation. This Process comprises five steps: (i) Preliminary Analysis, in which the mathematical concept was analyzed in relation to cognitive, epistemological, didactic and computational aspects (ii) Requirements Analysis, in which the results of the Preliminary Analysis were translated into system requirements, (iii) A priori Analysis and Prototyping process, in which the prototype was developed considering the situations of use to be approached, (iv) Experimentation, in which the software was tried out with students and (v) A posteriori analysis and Validation, in which it was examined whether the prototype met the aims specified in its conception. In addition to EDI, a systematization of the aspects of digital technologies in Mathematics Education and a referential framework to analyze the contribution of the prototype in the approach of the rate of change were articulated into the foundation: The Framework of Mental Actions in Covariational Reasoning, from Marilyn Carlson and collaborators. The validation process was done within an experiment undertaken by a pair of students of Mathematics Teacher Training course from a Brazilian state university. They performed two activities using the software called Function Studium, so that the benefits and limitations of its use in the approach of the rate of change of linear and quadratic functions were analyzed. The validation process results showed that: (a) The benefits of software used to approach the rate of change were based mainly on the connection between the aspects of the mathematical object gathered in the Preliminary Analyzes and the Function Studium software tools required and implemented based on identified needs, (b) The simultaneous and dynamic links of the actions on the notations in the software contributed to the analysis of the characteristics of the rate of change as a function of the independent variable and to relate instantaneous rate to the aspects of the graph such as inflection points and concavity and (c) Difficulties emerged in the experiment revealed the need for trying out partial versions of the software in the prototyping phase, suggesting the participation of students and a better discussion on the operationalization of A Priori Analysis.