Modelagem Matemática e construção epistemológica de modelos científicos: uma abordagem para o Ensino de Física
Gabriela Helena Geraldo Issa Mendes, Profª. Drª. Irinéa de Lourdes Batista
Data da defesa: 27/04/2018
A presente pesquisa teve como questão norteadora investigar se uma situação de ensino envolvendo a Modelagem Matemática e discussões epistemológicas, proporciona a estudantes graduandos de Física e Matemática, um entendimento a respeito da 2ª Lei de Newton, bem como a formulação de seu modelo científico. Para tanto, elaborou-se uma proposta didática, que foi ofertada em forma de minicurso para graduandos dos 1º e 2º anos de Física e Matemática, nas modalidades licenciatura e bacharelado, da Universidade Estadual de Londrina no ano de 2017. O minicurso foi composto por discussões epistemológicas a respeito da Modelagem Matemática, Matematização e Modelos Científicos e a resolução de seis atividades de Modelagem Matemática. Das atividades propostas, três delas foram construídas exclusivamente para atenderem os objetivos desta tese, abordando conteúdos físicos. Utilizou-se a abordagem qualitativa na busca de interpretar e compreender as noções dos(as) participantes do minicurso ofertado. Na abordagem metodológica, os resultados da aplicação de questionários prévios e posteriores foram analisados à luz da Análise de Conteúdo. Desta maneira foi possível abordar conceitos físicos e articular a Modelagem Matemática, os modelos científicos na Física e o processo de matematização. A partir da análise dos resultados obtidos, pode-se inferir que a proposta desenvolvida proporcionou, aos envolvidos, reflexões relacionadas à construção do conhecimento, a aspectos da Natureza da Ciência e ao papel da Matemática na Física, questões pertinentes na formação de futuros docentes. Constatou-se que a Modelagem Matemática não é, isoladamente, suficiente para ensinar Física, mas é uma metodologia que explicita o processo de construção de modelos, e feitas as devidas adaptações epistemológicas, a Modelagem Matemática pode contribuir com o Ensino de Física. Outra inferência desta tese é que a matematização na Física, diferentemente da matematização na Modelagem Matemática, corresponde a todo o processo de Modelagem Matemática acrescido de uma etapa adicional, que seria, por meio de uma discussão teórico-conceitual, atribuir significado físico ao modelo matemático encontrado.
Matematização e Ensino de Física: uma discussão de noções docentes
Gabriela Helena Geraldo Issa Mendes, Profª. Drª. Irinéa de Lourdes Batista
Data da defesa: 10/02/2014
Este trabalho procura investigar o papel da matematização na Física e no seu ensino segundo professores de Física. Estudos evidenciam que noções de História e Filosofia da Ciência são importantes para a formação do professor. Dessa forma, procuramos estabelecer alguns elementos que demonstram a presença de tais noções na estruturação do conceito de matematização, o papel desempenhado pela Matemática no ensino de Física e seus desdobramentos. Para isso, os referenciais teóricos explorados nesta investigação envolvem as pesquisas a respeito da História e Filosofia da Ciência, formação do professor e dos saberes necessários para ensinar e as discussões epistemológicas a respeito do processo de matematização na construção do conhecimento físico. A análise de conteúdo foi escolhida como o instrumento de análise dos dados desta investigação. A pesquisa é qualitativa de cunho interpretativo, em que as etapas principais foram: o levantamento bibliográfico relativo aos temas estudados; uma síntese histórica do processo de matematização do pêndulo simples, a fim de exemplificar um conteúdo matematizado; a construção do instrumento de coleta de dados (questionário aberto); a coleta de dados, na qual dez professores que lecionam disciplinas de Física responderam ao questionário; a análise desses questionários, que resultou na estruturação de unidades temáticas que evidenciam as noções dos professores a respeito da matematização e do papel da Matemática no ensino de Física.
Matematização:estudo de um processo
Rodrigo Camarinho de Oliveira, Profª. Drª. Regina Luzia Corio de Buriasco
Data da defesa: 27/02/2014
Este estudo tem por objetivo investigar, em nível teórico, o sentido/significado da expressão matematização na perspectiva da Educação Matemática Realística. Nesta perspectiva, cujo foco é o desenvolvimento de uma abordagem para o ensino de Matemática, a matematização aparece como elemento fundamental sendo considerada a principal atividade realizada pelos estudantes. No decorrer do estudo, descrevemos não só o que significa matematização, mas também o desenvolvimento do conceito no decorrer dos anos. Tal desenvolvimento pode ser observado na distinção entre as componentes horizontal e vertical da matematização, na matematização conceitual e na matematização progressiva. Também apresentamos alguns aspectos referentes a uma aula com vistas a proporcionar ambientes favoráveis à matematização no que diz respeito ao papel do professor, do aluno e a dinâmica da aula. Esses aspectos tem papel essencial na perspectiva da RME e têm características específicas, algumas apresentadas e discutidas neste estudo.
Matematização e modelagem matemática: possíveis aproximações
HELOISA CRISTINA DA SILVA, Profª. Drª. Lourdes Maria Werle de Almeida
Data da defesa: 12/03/2013
A pesquisa busca aproximações entre a matematização como caracterizada nos esquemas de modelagem matemática e a matematização como reconhecida na Educação Matemática Realística. No âmbito da modelagem matemática, matematização diz respeito a uma transição ou a uma ação cognitiva que se faz entre diferentes etapas do que se reconhece na literatura como um esquema ou um ciclo de modelagem. Já na Educação Matemática Realística, a matematização é um processo e apresenta-se, em geral, uma classificação que a associa uma matematização horizontal e uma matematização vertical. Com o objetivo de identificar e caracterizar elementos da matematização, realizada pelos alunos durante o desenvolvimento de atividades de modelagem matemática, é desenvolvido um curso de modelagem com alunos de uma universidade pública. Os dados coletados, obtidos por entrevista, questionários, registros escritos dos alunos, gravações em áudio e em vídeo, do desenvolvimento das atividades de modelagem são analisados com base no referencial teórico. Realiza-se análises que, considerando as caracterizações apresentadas na literatura, evidenciam aproximações entre a matematização nessas duas sub-áreas da Educação Matemática. Já a análise dos dados coletados com as atividades de modelagem desenvolvidas pelos alunos evidencia que os mesmos realizaram matematização horizontal e matematização vertical, especialmente nas ações de compreensão da situação, estruturação da situação, matematização e síntese.
Registros escritos de alunos paranaenses em questões não-rotineiras da área de conteúdo Quantidade: um estudo
Gisleine Correa Bezerra, Profª. Drª. Regina Luzia Corio de Buriasco
Data da defesa: 22/02/2010
O presente trabalho tem como objetivo analisar os registros escritos contidos nas provas de uma amostra de alunos paranaenses em seis (6) questões discursivas de matemática, consideradas não-rotineiras, classificadas como as que envolvem aspectos da área de conteúdo Quantidade, a fim de compreender o modo como os alunos lidam com essas questões em situação de avaliação. Este estudo é, para tanto, predominantemente qualitativo, realizado sob a luz da avaliação como prática de investigação e das orientações da Análise de Conteúdo. Mediante a análise das estratégias, dos procedimentos utilizados e da forma como os estudantes lidaram com as técnicas operatórias das operações aritméticas, buscou-se identificar indícios do pensamento aritmético e aspectos da matematização horizontal presentes nos seus registros escritos. De modo geral, foi possível identificar que os alunos, exceto em alguns casos, embora tenham interpretado incorretamente o enunciado e elaborado uma estratégia que não resolvia a questão, desenvolveram corretamente os procedimentos aritméticos necessários para resolvê-la, o que nos permitiu inferir que os alunos mostram dominar as técnicas operatórias de cada operação. Também foi possível identificar algumas características do pensamento aritmético e indícios do processo de matematização horizontal realizado pelos alunos
Análise da produção escrita de professores da Educação Básica em questões não-rotineiras de Matemática
Pamela Emanueli Alves Ferreira, Profª. Drª. Regina Luzia Corio de Buriasco
Data da defesa: 04/02/2009
O objetivo geral desta investigação é estudar de que modo professores que ensinam matemática na Educação Básica lidam com questões não-rotineiras em situação de avaliação, bem como oferecer subsídios para uma avaliação como prática de investigação. Com uma abordagem, predominantemente, qualitativa, de cunho interpretativo, com base na Análise de Conteúdo e em uma análise textual discursiva, busca-se por meio da análise da produção escrita dos professores participantes da pesquisa: identificar, inventariar e analisar as estratégias e procedimentos utilizados nas resoluções; estabelecer relações entre as resoluções apresentadas e as informações do enunciado; inferir sobre as possíveis interpretações feitas dos enunciados das questões; apresentar breve discussão sobre aspectos dos contextos nas questões analisadas e sobre aspectos da matematização nas suas componentes vertical e horizontal. De modo geral, os professores apresentam estratégias e procedimentos baseados na matemática escolar, a qual é comumente trabalhada na Educação Básica, mostram dominar procedimentos e conceitos úteis para a resolução das questões, apresentam indícios de terem interpretado o problema proposto na questão. Nas questões analisadas, foi possível inferir que aspectos da matematização horizontal são mais freqüentes do que aspectos da matematização vertical.
Questões não-rotineiras: a produção escrita de alunos da graduação em Matemática
Vanessa Lucena Camargo Almeida, Profª. Drª. Regina Luzia Corio de Buriasco
Data da defesa: 02/02/2009
Tomando a avaliação como prática de investigação, este estudo analisa a produção escrita de alunos do Bacharelado e da Licenciatura em Matemática de uma universidade pública, em questões discursivas consideradas não-rotineiras nas aulas de Matemática. A abordagem é predominantemente qualitativa de cunho interpretativo, tendo por base as orientações presentes na Análise de Conteúdo, o que permitiu verificar como esses alunos lidam com esse tipo de questão no que diz respeito à interpretação e uso que fazem das informações contidas nos enunciados, às estratégias mais utilizadas e ao conhecimento de conteúdos matemáticos que apresentam ao resolverem as questões. Para tanto, considerou-se um processo de matematização envolvendo quatro fases: compreensão, estratégia, procedimento e resolução da questão. A investigação aponta como pontos relevantes que: a maioria dos alunos utiliza-se de estratégias tipo escolares nas resoluções das questões; os alunos lidam bem com os algoritmos envolvidos nas estratégias escolhidas; tanto os alunos de Licenciatura quanto os de Bacharelado apresentam registros escritos que indicam um processo de matematização semelhante.
O Ensino Introdutório de Matemática em Cursos de Administração: Construção de uma Proposta Pedagógica
Simone Luccas, Prof. Dra. Irinéa de Lourdes Batista
Data da defesa: 31/03/2011
Esta pesquisa trata da investigação da construção e da adequação de uma proposta pedagógica de ensino de matemática em uma disciplina introdutória na formação em administração, mediante uma abordagem metodológica de ensino produzida especificamente para tal pesquisa e abrangendo a matematização de fenômenos da realidade física por meio de uma ação interdisciplinar inerente a contextura complexa. Os referenciais teóricos explorados nessa pesquisa qualitativa envolvem um estudo das contexturas do mundo matemático e do mundo real físico, guiados pelos paradigmas da redução e da complexidade; a análise de uma relação interdisciplinar suplementar entre a natureza do conhecimento matemático e da administração, tanto no campo epistemológico, como no educacional; e a identificação das competências, habilidades e do perfil que podem ser desenvolvidos e potencialmente explorados com o ensino do conhecimento matemático na formação em administração. Os referenciais epistemológicos envolvem uma construção de modelos matemáticos contextualizados e tipo-essência a partir do desenvolvimento gradual dos componentes horizontal e vertical da matematização, segundo a contextualização, a descontextualizarão e a recontextualização do conhecimento matemático; e uma análise epistemológica entre os valores cognitivos universais presentes na estrutura matemática e os temporários inerentes a área da administração, por intermédio de um circuito recursivo que articula ambos os campos de conhecimento. A partir dessa etapa de pesquisa teórica foi elaborada uma proposta pedagógica, fundamentada na abordagem metodológica para uma integração conciliadora e na didática da ciência, cujos aportes teóricos forneceram subsídios para a construção da mesma. A proposta foi aplicada em uma instituição de ensino superior, no primeiro semestre de um curso de administração. Os dados obtidos a partir dessa aplicação foram estudados a luz da análise textual discursiva. Balizada nessa análise é possível inferir que a abordagem metodológica e a proposta pedagógica aplicadas mostraram-se adequadas e satisfatórias ao ensino introdutório do conhecimento matemático voltado ao curso de administração, uma vez reconhecidas e respeitadas as necessidades do contexto sócio-tempo-cultural dado.