Actions that support Mathematical Reasoning performed by a teacher of the Ordinary Differential Equations course in an Engineering class

Authors

10.37001/ripem.v15i2.4467

Keywords:

Teacher's Actions, Mathematical Reasoning, Ordinary Differential Equations, Engineering, Mathematics Education in Higher Education

Abstract

This article aims to identify and discuss the teacher's actions that support students' mathematical reasoning while performing a task in an Engineering class during Ordinary Differential Equations (ODE) course. The data were produced in a natural classroom environment of the ODE course offered jointly for the Chemical Engineering and Environmental Engineering degree. Over the three days of class, the teacher worked on a mathematical task dedicated to addressing first-order ODE. For the analyses, a priori categories were considered for the teacher's actions (inviting, guiding/supporting, informing/suggesting, and challenging) and for the mathematical reasoning processes of the students (conjecturing, generalizing, and justifying). The results indicate that the teacher executed the actions outlined in the categories and that these supported the development of the students' mathematical reasoning, allowing the objectives proposed in the classes to be achieved.

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References

Araman, E. M. D. O.; Serrazina, M. D. L. & Ponte, J. P. (2019). “Eu perguntei se o cinco não tem metade”: ações de uma professora dos primeiros anos que apoiam o raciocínio matemático. Educação Matemática Pesquisa, 21(2), 466-490.

Araman, E. M. D. O.; Serrazina, M. D. L. & Ponte, J. P. (2020). Raciocínio Matemático nos Primeiros Anos: ações de duas professoras ao discutir tarefas com seus alunos. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 34(67), 441-461.

Araújo, A. M. R. (2008). Modelagem matemática nas aulas de cálculo: uma estratégia que pode contribuir com a aprendizagem dos alunos de engenharia. 2008. 94f. Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências e Matemáticas). Universidade Federal do Pará. Belém, PA.

Barros Filho, A. A. (2012). A resolução de problemas físicos com equações diferenciais ordinárias lineares de 1ª e 2ª ordem: análise gráfica com o software maple. 2012. 228 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Matemática). Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Belo Horizonte, MG.

Bassanezi, R. C. & Ferreira Junior, W. C. (1988). Equações Diferenciais com aplicações. Editora Harbra Ltda.

Boaler, J. & Brodie, K. (2004). The importance, nature and impact of teacher questions. In: D. E. McDougall, & J. A. Ross (Eds.). Proceedings of the 26th Conference of the Psychology of Mathematics Education (North America, pp. 773-781). Toronto: OISE/UT.

Brasil. Conselho Nacional de Educação/Câmara de Educação Superior. Resolução nº 2 de 24 de abril de 2019. (2019). Institui as Diretrizes Curriculares Nacionais do Curso de Graduação em Engenharia. Brasília, DF.

Ellis, A.; Özgür, Z. & Reiten, L. (2018). Teacher moves for supporting student reasoning. Mathematics Education Research Journal, 30(2), 1-26.

Esteban, M. P. S. (2010). Pesquisa qualitativa em educação: fundamentos e tradições. Porto Alegre: Artmed.

Laudares, J. B. & Miranda, D. F. (2007). Investigando a iniciação à modelagem matemática nas ciências com equações diferenciais. Educação Matemática Pesquisa, 9(1), 103-120.

Lannin, J.; Ellis, A. B. & Elliott, R. (2011). Developing essential understanding of mathematical reasoning for teaching mathematics in prekindergarten -grade 8. Reston: National Council of Teachers of Mathematics.

Leithold, L. (1994). O Cálculo com Geometria Analítica (3. ed. Tradução: Cyro de Carvalho Patarra). São Paulo: HARBRA ltda.

Lopes, R. & Lima, G. L. (2024). Conhecimentos especializados de professores de Matemática para o ensino de equações diferenciais ordinárias de variáveis separáveis na Engenharia Civil a partir de um problema de Transferência de Calor. In: Anais do IX Seminário Internacional De Pesquisa Em Educação Matemática (pp. 1-15). Natal, RN.

Mata-Pereira, J. & Ponte, J. P. (2017). Enhancing students’ mathematical reasoning in the classroom: teacher actions facilitating generalization and justification. Educational Studies in Mathematics, 2(96),169-186.

Mata-Pereira, J. & Ponte, J. P. (2018). Promover o Raciocínio Matemático dos Alunos: uma investigação baseada em design. Bolema. 32(62), 781–801.

Morais, C.; Serrazina, L. & Ponte, J. P. (2018). Mathematical reasoning fostered by (fostering) transformations of rational number representations. Acta Scientiae, 20(4).

Oliveira, P. (2008). O raciocínio matemático à luz de uma epistemologia soft. Educação e Matemática, 100, 3–9.

Oliveira, H.; Menezes, L. & Canavarro, A. P. (2013). Conceptualizando o ensino exploratório da Matemática: Contributos da prática de uma professora do 3° ciclo para a elaboração de um quadro de referência. Quadrante, 22(2), 29-54.

Pinto, R. L. (2021). Equações diferenciais ordinárias de variáveis separáveis na engenharia civil: uma abordagem contextualizada a partir de um problema de transferência de calor. 2021. 313 f. Tese (Doutorado em Educação Matemática). Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. São Paulo, SP.

Ponte, J. P; Quaresma, M. & Mata-Pereira, J. (2020). Como desenvolver o raciocínio matemático na sala de aula? Educação e Matemática, 156, 7-11.

Powell, A. B.; Francisco, J. M. & Maher, C. A. (2004). Uma Abordagem à Análise de Dados de Vídeo para Investigar o Desenvolvimento das Ideias Matemáticas e do Raciocínio de Estudantes. Bolema, 17(21), 81-140.

Santos, T. M. D. (2025). Uma análise das ações do professor que apoiam o raciocínio matemático na disciplina equações diferenciais ordinárias em cursos de Engenharia. 2025. 135 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Matemática). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, PR.

Zill, D. G. & Cullen, M. R. (2008). Equações diferenciais. vol. 1. Pearson Makron Books.

Published

2025-05-28

How to Cite

Santos, T. M. dos, Elias, H. R., & Araman, E. M. de O. (2025). Actions that support Mathematical Reasoning performed by a teacher of the Ordinary Differential Equations course in an Engineering class. International Journal for Research in Mathematics Education, 15(2), 1-20. https://doi.org/10.37001/ripem.v15i2.4467