An approach proposal for Integral Calculus based on a problem of Civil Engineering
Keywords:
Differential and Integral Calculus, Engineering, Theory of Mathematics in the Context of Sciences, Contextualized EventAbstract
In this article a proposal is presented for the didactic organization of a contextualized event (a problem that connects Mathematics to specific areas of Engineering) developed with the support of the Theory of Mathematics in the Context of Sciences (TMCS). This event was created based on a common problem in Civil Engineering —the analysis and design of beams— with the aim of enabling first-year Engineering students, in the Differential and Integral Calculus course, to construct some knowledge related to Integral Calculus and reinforce their understanding of maxima and minima of real functions of one variable. The results highlight some potentials of this event as well as some difficulties that students may face during the resolution process.
Downloads
References
ARIFIN, S.; WAHYUDIN; HERMAN, T. The Effect of Students’ Mathematics Self-efficacy on Mathematical Understanding Performance. ?lkö?retim Online, [s.l.], v. 20, n. 1, p. 617–627, 1 jan. 2021. Elementary Education Online. DOI: http://dx.doi.org/10.17051/ilkonline.2021.01.52.
BEER, Ferdinand Pierre et al. Mecânica dos Materiais. 5. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2011.
BRASIL. Resolução CNE/CES n. 2/2019, de 23 de abril de 2019. Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia. Disponível em: https://abmes.org.br/legislacoes/detalhe/2764/resolucao-cne-ces-n-2 . Acesso em: 9 nov. 2023.
CAMARENA, P. Constructos Teóricos de la Metodología Dipcing en el Área de la Matemática. 3º Congreso Internacional de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, p. 1–7, 2004.
CAMARENA, P. A treinta anõs de la teoria educativa “Matemática en el Contexto de las Ciencias”. Inovación Educativa, [s.l.], v. 13, n. 62, p. 17–44, 2013. Disponível em: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-26732013000200003. Acesso em: 9 nov. 2023.
CAMARENA, P. Didáctica de la matemática em contexto. Educação Matemática em Pesquisa, São Paulo, v. 19, n. 2, 01–26, 2017. DOI: https://doi.org/10.23925/1983-3156.2017v19i2p1-26
CAMARENA, Patricia. Teoría de la matemática en el contexto de las ciências. 1. ed. Santiago del Estero: EDUNSE, 2021.
CAMARENA, Patricia et al. Pensamiento matemático y cultura matemática: concepciones semánticas en la teoría de la matemática en el contexto de las ciencias. PNA, v. 17, n. 1, p. 51–88, 2022.
CHEVALLARD, Yves. La transposición didáctica, del saber sabio al saber enseñado. Buenos Aires: Aique Grupo Editor, 1991.
GOMES, Eloiza et al. Utilização de eventos contextualizados nas aulas de Vetores e Geometria Analítica – Primeiras Reflexões. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA, XLVI, 2018, Salvador. Anais… Salvador: ABENGE, 2018a. p. 1–10.
GOMES, Eloiza et al. Análise dinâmica de pórticos: uma oportunidade para a construção de um evento contextualizado para o ensino e a aprendizagem de álgebra linear. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA, XLVI, 2018, Salvador. Anais… Salvador: ABENGE, 2018b. p. 1–10.
GOMES, Eloiza et al. Evento contextualizado: estudo de um problema da Engenharia Civil para o ensino de Matemática. In: CONFERÊNCIA INTERAMERICANA DE EDUCACIÓN MATEMÁTICA, XV, 2019, Medellín. Anais… v. 1, Medellín, 2019, p. 1–8.
GONZÁLEZ-MARTÍN, A. S. V_B-V_A=?_A^B?f(x)dx. The Use of Integrals in Engineering Programmes: a Praxeological Analysis of Textbooks and Teaching Practices in Strength of Materials and Electricity and Magnetism Courses. International Journal of Research in Undergraduate Mathematics Education, v. 7, p. 211–234, 2021.
GONZÁLEZ-MARTÍN, A. S. et al. Mathematics and other disciplines, and the role of modelling. Research And Development In University Mathematics Education, [s.l.], p. 169–189, 2 abr. 2021. Routledge. DOI: http://dx.doi.org/10.4324/9780429346859-12 .
LIMA, G. L.; BIANCHINI, B. L.; GOMES, E. Conhecimentos docentes e o Modelo Didático da Matemática em Contexto: reflexões iniciais. Educação Matemática Debate, v. 2, n. 4, p. 116–135, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.24116/emd25266136v2n42018a06
LIMA, G. L., BIANCHINI, B. L.; GOMES, E. Estudando a Curva Característica de um Diodo Semicondutor na disciplina inicial de Cálculo Diferencial e Integral: oportunidade para o desenvolvimento de competências matemáticas e gerais na Engenharia. In: Libro de actas del XXII Encuentro Nacional y XIV Internacional de Educación Matemática en Carreras de Ingeniería, 2021. p. 178–189. DOI: 10.22235/emci2021.2
LIMA, G. L. et al. Ensino da Matemática na Engenharia e as atuais Diretrizes Curriculares Nacionais: o Modelo Didático da Matemática em Contexto como possível estratégia. Currículo sem Fronteiras, v. 21, n. 2, 2021, p. 785-816.
LIMA, M. E. S. et al. The Teacher, the Fedathi Sequence and the Failure Indexes of the Subject Differential and Integral Calculus. Research, Society and Development, [s.l.], v. 11, n. 9, p. e44011932007, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i9.32007. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/32007. Acesso em: 8 nov. 2023.
MERCAT et al. Perceptions of Mathematics. In: POHJOLAINEN, S. et al. (eds.). Modern Mathematics Education for Engineering Curricula in Europe (A Comparative Analysis of EU, Russia, Georgia and Armenia). Switzerland: Springer, p. 17–31, 2018.
PINTO, Rieuse Lopes. Equações diferenciais ordinárias de variáveis separáveis na engenharia civil: uma abordagem contextualizada a partir de um problema de transferência de calor. 2021. Tese (Doutorado em Eucação?Matemática) – Programa de Estudos Pós-Graduados em Educação?Matemática da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2021.
PITT, M. Why go to university? The past and future of engineering education. In: KAPRANO, P. (ed.). The interdisciplinary future of engineering education: breaking through boundaries in teaching and learning. New York e London: Routledge Taylor & Francis Group, p. 17-27, 2019.
PHILOT, Juliana Martins. Evento contextualizado: uma proposta de ensino e de aprendizagem de autovalor e autovetor no curso de Engenharia de Controle e Automação e áreas afins. 2022. Tese (Doutorado em Educação Matemática) – Programa de Estudos Pós-Graduados em Educação Matemática da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2022.
POHJOLAINEN, S. Mathematics Education in EU for STEM Disciplines. In: POHJOLAINEN, S. et al. (eds.). Modern Mathematics Education for Engineering Curricula in Europe (A Comparative Analysis of EU, Russia, Georgia and Armenia). Suíça: Springer, p. 1-16, 2018.
QUÉRÉ, Pierre-Vincent. Les mathématiques dans la formation des ingénieurs et sur leur lieu de travail: études et propositions (cas de la France). Education. Université de Bretagne occidentale – Brest, 2019. Français. NNT: 2019BRES0041ff. tel-02281937v3f. Disponível em: https://theses.hal.science/tel-02281937v3. Acesso em: 9 nov. 2023.
ROCHA, K. B.; LIMA, G. L. Reservatório elevado: um evento contextualizado para o ensino de Matemática elaborado à luz da TMCC. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA, 51º, 2023, Rio de Janeiro. Anais… p. 1–11, set. 2023.
SILVA, Alessandro Rosa. Uma proposta de ensino de equações diferenciais em cursos de Engenharia Civil à luz da teoria a matemática no contexto das ciências. 2022. Tese (Doutorado em Educação Matemática) – Programa de Estudos Pós-Graduados em Educação Matemática da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, São Paulo, 2022.
SOUZA, G. M.; LIMA, G. L. Uma proposta de abordagem contextualizada das integrais múltiplas na engenharia. Revista de Produção Discente em Educação Matemática. São Paulo, v. 9, n. 2, p. 48–57, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.23925/2238-8044.2020v9i2p48-57.
TURRA, H. et al. Flipped classroom experiences and their impact on engineering students’ attitudes towards university-level mathematics. Higher Education Pedagogies, [s.l.], v. 4, n. 1, p. 136–155, 1 jan. 2019. Informa UK Limited. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/23752696.2019.1644963.
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
