Características do pensamento matemático avançado: contribuições da pesquisa baseada em design no estudo das integrais de Riemann e de Lebesgue

Authors

DOI:

10.37618/PARADIGMA.1011-2251.2025.e2025030.id1698

Keywords:

Imagem e Definição do Conceito, Análise Matemática, Princípios de Design, Integrais Definidas

Abstract

Este trabalho teve como objetivo investigar como os licenciandos compreendem o conceito de Integral de Riemann, suas limitações e a necessidade de um novo conceito, como o da Integral de Lebesgue, tendo como referencial teórico o Pensamento Matemático Avançado (PMA). Como metodologia de pesquisa, utilizou-se a Pesquisa Baseada em Design (PBD). Foi proposto e aplicado um produto educacional construído a partir de princípios de design definidos preliminarmente. As análises foram realizadas sobre as produções dos estudantes de uma turma de Análise Matemática, no primeiro ciclo da PBD. Para a análise, as imagens dos conceitos manifestados pelos estudantes nas respostas às atividades do produto educacional foram classificadas nos níveis: Inicial, Intermediário ou Avançado. Os resultados, com cerca de 75% das imagens nos níveis intermediário ou avançado, evidenciaram que os princípios foram validados ao longo da aplicação e que o produto educacional contribuímos para a compreensão dos conceitos.

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References

BARAB, S.; SQUIRE, K. Design-based research: Putting a stake in the ground. Journal of the Learning Sciences, v. 13, n. 1, p. 1-14, 2004.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2005 – Matemática. Brasília, DF, 2005.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2008 – Matemática. Brasília, DF, 2009.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2011 – Matemática. Brasília, DF, 2011.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2014 – Matemática. Brasília, DF, 2016.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2017 – Matemática Bacharelado/Licenciatura. Brasília, DF, 2018.

BRASIL. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira – INEP. Exame Nacional de Cursos: Relatório-Síntese 2021 – Matemática Licenciatura. Brasília, DF, 2022.

CADORNA, E. F.; DOMONDON, C.; RIN, E. Challenges in learning calculus: A focus on integrals and exponential functions. Science International (Lahore), v. 34, n. 6, p. 1-4, 2022.

COBB, P.; CONFREY, J.; DISSESSA, A.; LEHRER, R.; SCHAUBE, L. Design experiments in educational research. Educational Researcher, v. 32, n. 1, p. 9-13, 2003.

COBB, P.; JACKSON, K.; DUNLAP, C. Design research: An analysis and critique. In: ENGLISH, L. D.; KIRSHNER, D. (Org.). Handbook of international research in mathematics education. 3. ed. New York: Routledge, 2015. p. 481-503.

DAVIS, P. J.; HERSH, R.; MARCHISOTTO, E. A. The mathematical experience: Study edition. Boston: Birkhäuser, 2012.

DOMINGOS, A. M. D. Compreensão de conceitos matemáticos avançados – A matemática no início do superior. 2003. 407 f. Tese (Doutorado em Ciências da Educação) – Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Lisboa, 2003.

DUBINSKY, E. Reflective abstraction in advanced mathematical thinking. In: TALL, D. (Ed.). Advanced mathematical thinking. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1991. p. 95-123. Disponível em: https://doi.org/10.1007/0-306-47203-1_6. Acesso em: 15 jan. 2025.

GRAVEMEIJER, K.; COBB, P. Design research from the learning design perspective. In: PLOMP, T.; NIEVEEN, N. (Org.). Educational design research, Part A: An introduction. Enschede: SLO, 2013. p. 72-113.

GRAY, E. M.; TALL, D. O. Dualidade, ambiguidade e flexibilidade: uma visão proceptual do simples aritmética. Journal of Research in Mathematics Education, v. 26, n. 2, p. 115–141, 1994.

LAKATOS, I. Proofs and refutations: The logic of mathematical discovery. Cambridge: Cambridge University Press, 1976.

NASSER, L. Ajudando a superar obstáculos na aprendizagem de cálculo. In: Anais do IX Encontro Nacional de Educação Matemática, Belo Horizonte, 2007. p. 1-14.

NURJANAH, A.; AHMAD, I. Visual representations and technological integration in calculus education. Educational Studies in Mathematics, v. 108, n. 3, p. 456-478, 2021.

PAGANI, E. M. L.; ALLEVATO, N. S. G. Ensino e aprendizagem de cálculo diferencial e integral: Um mapeamento de algumas teses e dissertações produzidas no Brasil. VIDYA, v. 34, n. 2, p. 61-74, 2014.

PINTO, M. M. F. Student’s understanding of real analysis. 1998. 354 f. Thesis (Doctor of Philosophy) – University of Warwick, Institute of Education, England, 1998.

PLOMP, T. Educational design research: An introduction. In: PLOMP, T.; NIEVEEN, N. (Org.). An introduction to educational design research. Enschede: SLO, 2007. p. 9-35.

PLOMP, T. Pesquisa-aplicação em educação: Uma introdução. In: PLOMP, T.; NIEVEEN, N.; NONATO, E.; MATTA, A. (Org.). Pesquisa-aplicação em educação. São Paulo: Artesanato Educacional, 2018. p. 26-67.

RASMUSSEN, C.; MARRONGELLE, K.; BORBA, M. Research on calculus: What do we know and where do we need to go? ZDM: The International Journal on Mathematics Education, v. 46, n. 4, p. 507-515, 2014.

REIS, F. S. Rigor e intuição no ensino de cálculo e análise. In: FROTA, M. C. R.; NASSER, L. (Org.). Educação matemática no ensino superior: Pesquisa e debates. Recife: SBEM, 2009. p. 81-98.

SFARD, A. On the dual nature of mathematical conceptions: Reflections on processes and objects as different sides of the same coin. Educational Studies in Mathematics, v. 22, n. 1, p. 1-36, 1991. Disponível em: https://doi.org/10.1007/BF00302715. Acesso em: 15 jan. 2025.

SOUSA, G. C. Impacto de programas auxiliares na disciplina de cálculo diferencial e integral I. In: Anais do 6º Seminário Internacional de Pesquisa em Educação Matemática, Pirenópolis, 2015.

TAHER, S.; AHMAD, R.; MALIK, Z. Bridging the gap: Connecting theoretical concepts to practical applications in advanced mathematics. International Journal of Mathematical Education, v. 45, n. 2, p. 123-135, 2023.

TALL, D. Cognitive growth in elementary and advanced mathematical thinking. In: Proceedings of the 19th International Conference for the Psychology of Mathematics Education, Recife, 1995. p. 161-175.

TALL, D. How humans learn to think mathematically: Exploring the three worlds of mathematics. Cambridge: Cambridge University Press, 2013.

TALL, D. The psychology of advanced mathematical thinking. In: TALL, D. (Org.). Advanced mathematical thinking. Dordrecht: Kluwer, 2002. p. 3-21.

VAN DEN AKKER, J. Princípios e métodos de pesquisa de desenvolvimento. In: VAN DEN AKKER, J.; BRANCH, R. M.; GUSTAFSON, K.; NIEVEEN, N.; PLOMP, T. (Org.). Design abordagens e ferramentas na educação e treinamento. Boston: Kluwer, 1999. p. 1-14.

VINNER, S. Concept definition, concept image and the notion of function. International Journal of Education in Science and Technology, v. 14, n. 3, p. 293-305, 1983.

VINNER, S. The role of definitions in the teaching and learning of mathematics. In: TALL, D. (Org.). Advanced mathematical thinking. Dordrecht: Kluwer, 1991. p. 65-81.

WINSLØW, C.; KONDRATIEVA, M. From practices to concepts: Advanced mathematical thinking in the transition to university. International Journal of Research in Undergraduate Mathematics Education, v. 7, n. 1, p. 1–23, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s40753-020-00117-w. Acesso em: 15 jan. 2025.

Published

2025-07-05

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How to Cite

Bisognin, V., & Silvestre, I. B. M. (2025). Características do pensamento matemático avançado: contribuições da pesquisa baseada em design no estudo das integrais de Riemann e de Lebesgue. PARADIGMA, 46(2), e2025030. https://doi.org/10.37618/PARADIGMA.1011-2251.2025.e2025030.id1698

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