Teacher’s actions for the promotion of mathematical reasoning in differential and integral calculus classes

Authors

  • André Luis Trevisan Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Mariana Vasconcelos Negrini Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Bárbara de Falchi Universidade Tecnológica Federal do Paraná
  • Eliane Maria de Oliveira Araman Universidade Tecnológica Federal do Paraná

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-4634202349251659

Keywords:

Mathematics teaching, Differential and integral calculus teaching, Mathematical reasoning, Teacher’s actions

Abstract

Considering the development of reasoning as a central aspect in the process of learning mathematics, understanding ways to promote it and actions performed by the teacher in this process are important issues for investigations. In order to deepen these discussions, this article aims to understand how teacher’s actions can contribute to mathematical reasoning students’ development who study differential and integral calculus. Assuming a qualitative perspective of interpretative nature, we analyzed a class of this subject, in which it was promoted a discussion about an exploratory task involving a water and salt mixture concentration varying by the time, and, from it was introduced the concept of rational function and its long-run behavior. Six class excerpts are analyzed, based on a framework which classifies teacher’s actions from four categories (inviting; guiding/ supporting; informing/suggesting; and challenging). As results, we recognized a continuous and increasing movement in the teacher’s actions during the conduct of the discussion, highlighting the implications for the mathematical reasoning students’ development and the concept of rational function understanding.

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Author Biography

  • André Luis Trevisan, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

    é doutor em ensino de ciências e educação matemática pela Universidade Estadual de Londrina (UEL). É professor do Departamento de Matemática da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) campus Londrina

References

ALVES, Roberta Marcelino de Almeida. Análise de um processo avaliativo alinhado a um ambiente de ensino e de aprendizagem de cálculo pautado em episódios de resolução de tarefas. Dissertação (Mestrado em Educação Matemática) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.

ARAMAN, Eliane Maria de Oliveira; SERRAZINA, Maria de Lurdes, PONTE, João Pedro da. “Eu perguntei se o cinco não tem metade”: ações de uma professora dos primeiros anos que apoiam o raciocínio matemático. Educação Matemática Pesquisa, São Paulo, v. 21, n. 2, p. 466-490, 2019.

BOGDAN, Robert; BIKLEN, Sari. Investigação qualitativa em educação: uma introdução à teoria e aos métodos. Porto: Porto Editora, 1994.

BRASIL. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Câmara de Educação Superior. Resolução n. 2, de 24 de abril de 2019. Institui as Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia, Brasília (Brasil), 26 abr. 2019. Diário Oficial da União, Brasília, DF, ed. 89. Seção 1, p. 43, 2019.

CABRAL, Tânia Cristina Baptista. Metodologias alternativas e suas vicissitudes: ensino de matemática para engenharias. Perspectivas da Educação Matemática, Campo Grande, v. 8, p. 208-245, 2015.

COUTO, Alan Franco; FONSECA, Maycon Odailson dos Santos da; TREVISAN, André Luis. Aulas de cálculo diferencial e integral organizadas a partir de episódios de resolução de tarefas: um convite à insubordinação criativa. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, São Paulo, v. 4, p. 50-61, 2017.

ELLIS, Amy; ÖZGÜR, Zekiye, REITEN, Lindsay. Teacher moves for supporting student reasoning. Mathematics Education Research Journal, Sydney, v. 30, n. 2, p. 1-26, 2019.

JEANNOTTE, Doris; KIERAN, Carolyn. A conceptual model of mathematical reasoning for school mathematics. Educational Studies in Mathematics, Utrecht, v. 96, n. 1, p. 1-16, 2017.

LANNIN, John; ELLIS, Amy; ELLIOT, Rebekah. Developing essential understanding of mathematics reasoning for teaching mathematics in prekindergarten-grade 8. Reston: National Council of Teachers of Mathematics, 2011.

MATA-PEREIRA, Joana; PONTE, João Pedro da. Promover o raciocínio matemático dos alunos: uma investigação baseada em design. Bolema, Rio Claro, v. 32, n. 62, p. 781-801, 2018.

MORAIS, Cristina; SERRAZINA, Maria de Lurdes; PONTE, João Pedrp. Mathematical reasoning fostered by (fostering) transformations of rational number representations. Acta Scientiae, Canoas, v. 20, n. 4, p. 552-570, 2018.

PONTE, João Pedro da. Gestão curricular em matemática. In: GTI (ed.). O professor e o desenvolvimento curricular. Lisboa: APM, 2005. p. 11-34.

PONTE, João Pedro da. Tarefas no ensino e na aprendizagem da matemática. In: PONTE, João Pedro da. (org.). Práticas profissionais dos professores de matemática. Lisboa. Instituto de Educação da Universidade de Lisboa, 2014. p. 13-27.

PONTE, João Pedro da; MATA-PEREIRA, Joana; QUARESMA, Marisa. Ações do professor na condução de discussões matemáticas. Quadrante, Lisboa, v. 22, n. 2, p. 55-81, 2013.

PONTE, João Pedro da; QUARESMA, Marisa. Teachers’ professional practice conducting mathematical discussions. Educational Studies in Mathematics, Utrecht, v. 93, n. 1, p. 51-66, set. 2016.

POWELL, Arthur B.; FRANCISCO, John M.; MAHER, Carolyn A. Uma abordagem à análise de dados de vídeo para investigar o desenvolvimento de ideias e raciocínios matemáticos de estudantes. Bolema, Rio Claro, v. 17, n. 21, p. 81-140, 2004.

SANTOS, Angela Rocha; BIANCHINI, Waldecir. Aprendendo cálculo com Maple: cálculo de uma variável. 1. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002.

SERRAZINA, Maria de Lurdes; RODRIGUES, Margarida; ARAMAN, Eliane Maria de Oliveira. Envolver os alunos em processos de raciocínio matemático: as ações do professor. Psicologia em Pesquisa, Juiz de Fora, v. 14, p. 18-36, 2020.

STYLIANIDES, Andreas J. The notion of proof in the context of elementary school mathematics. Educational Studies in Mathematics, Utrecht, v. 65, n. 1, p. 1-20, 2007.

TREVISAN, André Luis et al. O raciocínio matemático em um episódio de resolução de tarefas de Cálculo. In: XLVII Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia, 47., 2019, Fortaleza. Anais... v. 1. Fortaleza: Cobenge, 2019. p. 1-11.

TREVISAN, André Luis; ARAMAN, Eliane Maria de Oliveira. Argumentos apresentados por estudantes de cálculo em uma tarefa de natureza exploratória. Educação Matemática Pesquisa, São Paulo, v. 23, p. 591-612, 2021.

TREVISAN, André Luis; ARAMAN, Eliane Maria de Oliveira. Processos de raciocínio matemático mobilizados por estudantes de cálculo em tarefas envolvendo representações gráficas. Bolema, Rio Claro, v. 35, p. 158-178, 2021.

TREVISAN, André Luis; MENDES, Marcele Tavares. Integral antes de derivada? Derivada antes de integral? Limite, no final? Uma proposta para organizar um curso de cálculo integral. Educação Matemática Pesquisa, São Paulo, v. 19, n. 3, p. 353-373, 2017.

TREVISAN; André Luis; MENDES, Marcele Tavares. Ambientes de ensino e aprendizagem de cálculo diferencial e integral organizados a partir de episódios de resolução de tarefas: uma proposta. Revista Brasileira de Ensino e Tecnologia, Ponta Grossa, v. 11, n. 1, p. 209-227, 2018.

WHITE, Nina; MESA, Vilma. Describing cognitive orientation of calculus I tasks across different types of coursework. ZDM Mathematics Education, Hamburg, v. 46, n. 675-690, 2014.

WOOD, Terry. Creating a context for argument in mathematics class. Journal for Research in Mathematics Education, Reston, v. 30, n. 2, p. 171-191, 1999.

Published

2023-12-22

How to Cite

Teacher’s actions for the promotion of mathematical reasoning in differential and integral calculus classes. (2023). Educação E Pesquisa, 49(contínuo), e251659. https://doi.org/10.1590/S1678-4634202349251659