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Title: Desenvolvendo atividades computacionais na disciplina cálculo diferencial e integral I : estudo de uma proposta de ensino pautada na articulação entre a visualização e a experimentação.
Authors: Rocha, Marcos Dias da
metadata.dc.contributor.advisor: Wanner, Elizabeth Fialho
Keywords: Visualização
Experimentação
Teaching of calculus
Information and communication technologies
Visualization
Issue Date: 2010
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Educação Matemática. Departamento de Matemática, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ROCHA, M. D. da. Desenvolvendo atividades computacionais na disciplina cálculo diferencial e integral I : estudo de uma proposta de ensino pautada na articulação entre a visualização e a experimentação. 2010. 172 f. Dissertação (Mestrado em Educação Matemática) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2010.
Abstract: O ensino e aprendizagem de Cálculo Integral e Diferencial tem preocupado, há décadas, professores e pesquisadores em várias partes do mundo. Em nosso país, é significativo o índice de reprovação nessa disciplina nos mais diversos cursos e universidades. Visando a compreender essa situação, estudos têm abordado o problema e proposto alternativas. Dentre estas, destaca-se a utilização de softwares educacionais que potencializam a visualização e a experimentação na construção dos conceitos. Esta pesquisa se propõe a responder à seguinte questão: Que contribuições uma proposta de ensino pautada na articulação entre a visualização e a experimentação, proporcionada pelo ambiente informatizado, pode trazer para a compreensão dos conceitos de limite, derivada e integral em uma disciplina de Cálculo? Esta pesquisa se fundamenta teoricamente na noção de seres-humanos-com-mídia (BORBA e VILLARREAL, 2005), entendendo que os diferentes atores humanos e não humanos fazem parte de um coletivo pensante onde o conhecimento é produzido. O referencial teórico apresenta os principais problemas do ensino de Cálculo, as dificuldades dos alunos, o papel da visualização e das múltiplas representações na compreensão dos conceitos e as possibilidades de utilizar ambientes informatizados nas aulas. Ao longo de um semestre, acompanhamos as aulas de uma turma de Cálculo Diferencial e Integral I, da Universidade Federal de Ouro Preto (MG), composta por alunos de diferentes cursos, todos repetentes. A cada semana, duas aulas eram cedidas pelo professor da classe para que realizássemos – no Laboratório de Informática – atividades nas quais os conceitos de limite, derivada e integral, trabalhados em sala de aula, eram explorados por meio do software GeoGebra. Tais atividades buscavam desenvolver uma compreensão mais profunda dos conceitos. Ao longo do estudo, foram coletados dados por meio de registros produzidos pelos alunos (em papel e no computador), questionário de avaliação da proposta, avaliações da disciplina e diários de campo do pesquisador e de uma assistente de campo. A análise de episódios indica que um ambiente informatizado pode contribuir para que os alunos se tornem mais participativos e exploradores, e ajudar na criação de conjecturas e negociação de significados, facilitando a compreensão dos aspectos conceituais do Cálculo. A visualização e a experimentação foram potencializadas com a presença do software no coletivo. A mídia informática (computador munido do software GeoGebra) propiciou um ambiente favorável para a negociação de significados, uma vez que potencializou a característica de visibilidade. Este estudo gerou um livreto no qual a proposta de ensino desenvolvida é apresentada e comentada.
metadata.dc.description.abstracten: The teaching and learning of Calculus have concerned teachers and researchers in all over the world for the last decades. In our country, the failure rate in this course is very significant in different graduation courses and universities. With the goal of understand this situation, many works have been studied this problem and have proposed different alternatives. Among them, the usage of educational software can help the visualization and the experimentation in the construction of many concepts. This research aims to answer the following question: Which contributions a proposal for teaching Calculus guided on articulation between visualization and experimentation, which is provided by a computational environment, may bring for the understanding of limits, derivative and integral concepts in a course of Calculus? This research is based on the theory of human being-with-media (BORBA and VILLARREAL, 2005). This theory understands that different human and non-human actors are part of a thinking collective in which the knowledge is produced. The theoretical references of this work points out the principal problems in teaching of Calculus, the students difficulties, the role of visualization and multiple representation in the understanding of concepts and the possibilities of the usage of a computational environment in the classroom. Throughout a full semester, we followed classes of a course of Calculus at Federal University of Ouro Preto (MG). The students of this class came from various graduation courses and all of them had failed in this discipline at least one time. Every week, the responsible teacher assigned two 50 minutes classes for laboratorial activities in which the limits, derivative and integral concepts were explored using the GeoGebra software. Such activities aimed to develop a deeper comprehension of these concepts. Throughout these activities, data were collected by the students writing (hand or computer), evaluation of the proposal and of the course, the researcher and the assistant notebooks. The analysis indicate that a computational environment can help the students to be more participants and also can help the development of conjectures of meaning, assisting the comprehension of conceptual aspects of Calculus. The visualization and the experimentation were increased by the usage of GeoGebra. The computational media (computer and GeoGebra software) offered a favorable environment for the negotiation of meaning, since it increasing the visual skill of the students. After this work, a small book in which a teaching proposal is presented and commented.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2932
Appears in Collections:PPGEDMAT - Mestrado profissional (Dissertações)

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