Differential and Integral Calculus in an undergraduate course in mathematics: contributions of problem solving and written production analysis
Abstract
In the context of a Differential and Integral Calculus (DIC) course, this study aimed to analyse the written registers of undergraduate mathematics students when solving optimisation problems and to understand the potential of these analyses for a pedagogical intervention. To this end, undergraduate mathematics students from a public institution answered two optimisation problems. Analysis of the written productions was used as a research strategy. The results show that most of the students had conceptual difficulties with curricular topics, such as properties of quadrilaterals, area and perimeter, equations and functions; few realised the value of using high school concepts as tools for approaching the concepts and mathematical language of ICD; the analyses were essential as a didactic strategy for planning specific pedagogical interventions, developed throughout the academic semester.
Downloads
References
ALLEVATO, Norma S. G; ONUCHIC, Lourdes de L. R. As conexões trabalhadas através da resolução de problemas na formação inicial de professores de matemática. Revista de Ensino de Ciências e Matemática – RenCiMa, São Paulo, v. 10, n. 2, p. 1-14, 2019.
ALVARENGA, Karly B.; DÖRR, Raquel C.; VIEIRA, Vanda D. O ensino e a aprendizagem de cálculo diferencial e integral: características e interseções no centro-oeste brasileiro. REBES - Revista Brasileira de Ensino Superior, Passo Fundo, v. 2, n. 4, p. 46-57, 2016.
ANDRADE, Cecilia P. de; ONUCHIC, Lourdes de L. R. Perspectivas para a Resolução de Problemas no GTERP. In: ONUCHIC, Lourdes de L. R.; LEAL Jr., Luiz C.; PIRONEL, Márcio (Orgs.). Perspectivas para resolução de problemas. São Paulo: Livraria da Física, 2017. p. 443-466.
ANDRADE, Fabiana; ESQUINCALHA, Agnaldo; OLIVEIRA, Ana Teresa. Un estado del conocimiento de las investigaciones sobre pré-cálculo en Brasil. Unión, n. 58, p. 48-63, 2020.
AZEVEDO, Eliane B. de; FIGUEIREDO, Elisandra B.; PALHARES, Pedro M. B. Adaptação no roteiro da Metodologia de Ensino-Aprendizagem-Avaliação de Matemática do GTERP para ensinar Cálculo Diferencial e Integral através da Resolução de Problemas. Revista de Educação Matemática, São Paulo, v. 17, p. 1-22, 2020.
BARUFI, Maria Cristina B. A construção/negociação de significados no curso universitário inicial de Cálculo Diferencial e Integral. 1999. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade de São Paulo, 1999.
BIANCHINI, Bárbara L.; LIMA, Gabriel L. de; GOMES, Eloísa. Possibilidades de novas pesquisas em cálculo, análise e álgebra linear a partir de um mapeamento das investigações do GT04. Revista de Ensino de Ciências e Matemática – RenCiMa, São Paulo, v. 10, n. 2, p. 112-124, 2019.
BONWELL, Charles C.; EISON, James A. Active learning: creating excitement in the classroom. Washington: Eric Digests, 1991.
BRASIL. Ministério da Educação. Secretaria da Educação Básica. Base Nacional Comum Curricular. Brasília: MEC, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/#/site/inicio. Acesso em: 12 maio 2019.
BURIASCO, Regina L. C. de; FERREIRA, Pâmela E. A.; PEDROCHI JUNIOR, O. Aspectos da avaliação da aprendizagem escolar como prática de investigação. In: BURIASCO, Regina L. C. de (Org.). GEPEMA: espaço e contexto de aprendizagem. Curitiba: CRV, 2014. p. 13-32.
COURA, Flávia C. F; PASSOS, Cármen L. B. Estado do conhecimento sobre o formador de professores de Matemática no Brasil. Zetetikè, Campinas, v. 25, p. 7-26, 2017.
CRESWEL, John W. Projeto de pesquisa: método qualitativo, quantitativo e misto. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007.
DÖRR. Raquel C. Análises de aprendizagens em cálculo diferencial e integral: um estudo de caso de desenvolvimento de conceitos e procedimentos algébricos em uma universidade pública brasileira. 2017. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
FERRUZZI, Elaine Cristina; DE ALMEIDA, Lourdes Maria Werle. Modelagem Matemática no ensino de Matemática para engenharia. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, [s. l.], v. 6, n. 1, 2013.
FROTA, Maria Clara R.; BIANCHINI, Bárbara L.; CARVALHO, Ana Márcia T. (Orgs.). Marcas da Educação Matemática no Ensino Superior. Campinas: SBEM; Papirus, 2013.
GUIDORIZZI, Hamilton L. Um curso de Cálculo. 5. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2001. v. 1.
HETHCOTE, Herbert. W. The mathematics of infectious diseases. SIAM Review, [s. l.], v. 42, n. 4, p. 599-653, 2000.
IGLIORI, Sônia B. C. Considerações sobre o ensino do cálculo e um estudo sobre os números reais. In: FROTA, Maria Clara R; NASSER, Lilian (Orgs.). Educação Matemática no Ensino Superior: pesquisas e debates. Recife: SBEM, 2009. p. 11-26.
LIMA, Gabriel L. O ensino do cálculo no Brasil: breve retrospectiva e perspectivas atuais. In: ENCONTRO NACIONAL DE EDUCAÇÃO MATEMÁTICA, 11., 2013, Curitiba. Anais [...]. Curitiba: SBEM, 2013. p. 1-15.
LIRA, Antônio da Fonseca de. O processo da construção do conceito matemático de limite pelo aprendiz com a utilização de objetos digitais. 2008. Tese (Doutorado em Informática na Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2008.
LUZ, Valéria M.; SANTOS, Ângela R. Associando Pesquisa e Intervenção em uma Disciplina de Introdução ao Cálculo: um Estudo de Caso na UFRJ. Educação Matemática Pesquisa, São Paulo, v. 17, n. 1, p. 74-93, 2015.
MALTA, Iaci. Linguagem, Leitura e Matemática. In: CURY, Helena Noronha. Disciplinas Matemáticas em cursos superiores: reflexões, relatos, propostas. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2004. p. 41- 62.
MENDES, Marcele T.; BURIASCO, Regina L. C. de. O Dinamismo de uma Prova Escrita em Fases: um estudo com alunos de Cálculo Diferencial e Integral. Bolema, Rio Claro, v. 32, n. 61, p. 653-672, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1980-4415v32n61a17. Acesso em: 18 dez. 2023.
MONAGHAN, John; ELY, Robert; PINTO, Márcia M. F.; THOMAS, Mike. The learning and teaching of Calculus: ideas, insights and activities. London: Taylor & Francis, 2023.
MORELATTI, Maria Raquel M. Criando um ambiente construcionista de aprendizagem em Cálculo Diferencial e Integral. 2001.Tese (Doutorado em Educação Matemática) – Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2001.
NASSER, Lilian. Uma pesquisa sobre o desempenho de alunos de Cálculo no traçado de gráficos. In: FROTA, Maria Clara R.; NASSER, Lilian (Orgs.). Educação Matemática no Ensino Superior: Pesquisas e Debates. Recife: SBEM, 2009. p. 43-58.
NASSER, Lilian. Transição do Ensino Médio para o Superior: como minimizar as dificuldades em Cálculo In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA, 5. Petrópolis, 2012. Anais [...]. Petrópolis, 2012.
OLIVEIRA, Maria Cristina A.; RAAD, Marcos R. A existência de uma cultura escolar de reprovação no ensino de Cálculo. Boletim Gepem, [s. l.], n. 61, p. 125-137, 2012.
ONUCHIC, Lourdes de L. R. Ensino-aprendizagem de Matemática através da resolução de problemas. In: BICUDO, Maria Aparecida Viggiani (Org.). Pesquisa em Educação Matemática. São Paulo: Editora UNESP, 1999. p.199-220.
ONUCHIC, Lourdes de L. R.; ALLEVATO, Norma S. G. Pesquisa em Resolução de Problemas: caminhos, avanços e novas perspectivas. Boletim de Educação Matemática, Rio Claro, v. 25, n. 41, p. 73-98, 2011.
ONUCHIC, Lourdes de L. R.; ALLEVATO, Norma S. G. Novas reflexões sobre o ensino-aprendizagem de matemática através da resolução de problemas. In: BICUDO, Maria Aparecida Viggiani; BORBA, Marcelo C. (Orgs.). Educação Matemática: pesquisa em movimento. São Paulo: Cortez, 2004. p. 213-231.
PAVANELO, Elisangela; LIMA, Renan. Sala de Aula Invertida: a análise de uma experiência na disciplina de Cálculo I. Bolema, Rio Claro, v. 31, n. 58, p. 739-759, 2017.
RACHELLI, Janice; DENARDI, Vânia B.; BULEGON, Ana M. Uma revisão de literatura sobre estudos relativos ao uso de tecnologias computacionais no ensino de Cálculo Diferencial e Integral. Disciplinarum Scientia. Série: Ciências Humanas, Santa Maria, v. 17, n. 2, p. 303-318, 2016.
RASMUSSEN, Chris; MARRONGELLE, Karen; BORBA, Marcelo C. Research on calculus: what do we know and where do we need to go? ZDM Mathematics Education, [s. l.], v. 46, p. 507-515, 2014.
REIS, Frederico S. Rigor e intuição no ensino de Cálculo e Análise. In: NASSER, Lilian; FROTA, Maria Clara Rezende (Orgs.). Educação Matemática no Ensino Superior: pesquisas e debates. Recife: Sociedade Brasileira de Educação Matemática, 2009. v. 1. p. 81-97.
REIS, Frederico S. A tensão entre rigor e intuição no ensino de Cálculo e Análise: a visão de professores-pesquisadores e autores de livros didáticos. 2001. Tese (Doutorado em Educação) –Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2001.
REZENDE, Wanderley Moura. O ensino de Cálculo: dificuldades de natureza epistemológicas. 2003. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
RODRIGUES, Luciana M. D. de Ávila; DÖRR, Raquel C.; MARÇAL, Thais R. D. Um levantamento sobre a oferta da disciplina Pré-Cálculo em cursos de Licenciatura em Matemática de instituições públicas do centro-oeste brasileiro. Paradigma, Campo Grande, v. 43, n. 1, p. 245-272, 2022. Disponível em: http://revistaparadigma.online/ojs/index.php/paradigma/article/view/1171. Acesso em: 24 dez. 2023.
SOUZA, Jonas F. de. Cálculo Diferencial: uma proposta de abordagem no Ensino Médio. 2019. Dissertação (Mestrado Profissional em Matemática em Rede - PROFMAT) - Universidade Federal do Sergipe, 2019.
STEWART James. Cálculo. 6. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2009. v. 1.
SYPNIEVSKI, Marianna Del Secchi; SCHUBRING, Gert. O processo histórico de disciplinarização do cálculo infinitesimal no Brasil. Revemop, [s. l.], v. 5, p. e202308-e202308, 2023. DOI: https://doi.org/10.33532/revemop.e202308. Acesso em: 24 dez. 2023.
THOMAS, George B. Cálculo. São Paulo: Addison Wesley, 2009. v. 1.
ZUIN, Elenice S. L. Cálculo, uma abordagem histórica. In: LACHINI, J.; LAUDARES J. B. (Org.). Educação Matemática: a prática educativa sob o olhar de professores de Cálculo. Belo Horizonte: Fumarc, 2001. p. 13-38.
Copyright (c) 2023 Revemop
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.