Mathematical Modeling and the Teaching of Quantities and Measurements: Experiences with Pedagogy Students in the Context of PROPAG

Authors

  • Josiane Silva dos Reis UNIVERSIDADE FEDEAL DO CEARÁ
  • Maria José Costa dos Santos Universidade Federal do Ceará - UFC
  • Wendel Melo Andrade Universidade Federal do Ceará - UFC
  • Jorge Carvalho Brandão Universidade Federal do Ceará - UFC

DOI:

https://doi.org/10.14571/brajets.v18.n1.253-268

Keywords:

Mathematical modeling, Initial teacher training, Units of measurement

Abstract

Research on Mathematical Modeling in Education has significantly expanded within the educational field, providing valuable contributions to enhance mathematics teaching at all educational levels. Considering the importance of working with Mathematical Modeling, even during the initial training of teachers, this study aims to identify the strategies used by pedagogy students to develop Mathematical Modeling activities involving units of length measurement. To this end, a qualitative interpretative investigation was conducted in the form of a case study, with a sample of 32 students from the Pedagogy course at the Federal University of Ceará (UFC). This study is the result of one of the instructional actions of the UFC's Program for the Articulation between Undergraduate and Graduate Studies (PROPAG), implemented in the Pedagogy course, specifically in the Mathematics Teaching discipline. Data were collected through image records and transcripts of students' interactions during a didactic workshop on Mathematical Modeling held in the aforementioned discipline. The results reveal that, when faced with the challenge of designing a Mathematical Modeling activity in the context of length measurement units, students employ a variety of strategies to address the problem, notably the creation of unconventional units through the use of diverse materials. It is concluded that these strategies demonstrate the use of unconventional units and their interrelation with the standard unit of length measurement, the meter.

Author Biographies

Josiane Silva dos Reis, UNIVERSIDADE FEDEAL DO CEARÁ

Mestra em Docência no Ensino de Ciências e Matemática (UFPA). Espcialista em Didática da Matemátca (UFPA) .Doutoranda no Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências e Matemática pela Rede Nordeste de Ensino (RENOEN-UFC), Professora Efetiva da Rede Estadual de Ensino do Pará (SEDUC-PA)

Maria José Costa dos Santos, Universidade Federal do Ceará - UFC

Pós-Doutora pelo Programa de Pós-graduação em Educação da Universidade do Estado do Rio de Janeiro(ProPed/UERJ)(nota 7). Doutora em Educação pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte-UFRN(nota 5). Graduada em Pedagogia e Mestre em Educação pela Universidade Federal do Ceará(PPGE/UFC)(nota 4). Licenciada em Matemática pela Universidade Cruzeiro do Sul(UNICSUL). Graduanda em Tecnologia da Gestão Pública (PUC). Especialista em Sistema de Informação pela Universidade Gama Filho(UGF), Especialista em Informática Educativa pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Especialista em Docência do Ensino Superior pela Universidade Cruzeiro do Sul(UNICSUL). Professora Associada de matemática no Curso de Pedagogia(FACED/UFC). Pesquisadora e orientadora nos Programas de Pós-Graduação em Educação(PPGE/UFC), em Ensino da Rede Nordeste de Ensino(doutorado em Rede(RENOEN/Polo UFC), no Mestrado profissional em Ensino de Ciências e Matemática(ENCIMA/UFC)

Wendel Melo Andrade, Universidade Federal do Ceará - UFC

Doutor e Mestre em Educação pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Especialista em Ensino de Matemática pela Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA), em Tecnologias na Educação pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) e em Mídias na Educação pela UFC. Licenciado em Matemática pela UVA. É servidor público da rede estadual de ensino do Ceará. É professor colaborador do Programa de Mestrado Profissional em Avaliação de Políticas Públicas (MAPP-UFC). Encontra-se realizando estágio de Pós-doutoramento no Programa de Pós-Graduação em Educação da UFC (PPGE-UFC), na Linha de Pesquisa Educação, Currículo e Ensino (LECE). É vice-líder do Grupo de Estudos e Pesquisas Tecendo Redes Cognitivas de Aprendizagem (Gtercoa/CNPq/UFC). 

Jorge Carvalho Brandão, Universidade Federal do Ceará - UFC

Doutor em Educação pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Possui graduação em Matemática pela UFC (1996), mestrado em Engenharia Civil (Recursos Hídricos) pela UFC (2001). Atualmente é professor associado de Matemática para Engenharias do Centro de Tecnologia (CT) da UFC. Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Matemática Inclusiva, atuando principalmente nos seguintes temas: (1) Matemática adaptada para pessoas com dificuldades de aprendizagem; (2) Física (Ensino Médio) e Ciências (Educação de Jovens e Adultos) para pessoas com deficiência visual; (3) Análise de Erros. Professor dos programas de pós graduação da Rede Nordeste de Ensino (RENOEN) e da Faculdade de Educação da UFC.

References

Almeida, L. M. W., & Dias, M. R. (2007). Modelagem matemática em cursos de formação de professores. In: Barbosa, J. C., Caldeira, A. D., & Araújo, J. L. (orgs.). Modelagem Matemática na Educação Matemática Brasileira: Pesquisas e práticas educacionais. Recife, SBEM, 253–268.

Blum, W. (2015). Quality Teaching of Mathematical Modelling: What Do We Know, What Can We DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-12688-3_9

Do? S.J. Cho (ed.), Proceedings of the 12th International Congress on Mathematical Education: Intellectual and Attitudinal Changes, p. 73–96, New York: Springer. Quality Teaching of Mathematical Modelling: What Do We Know, What Can We Do? | SpringerLink

Brandt, C. F., Burak, D., & Kluber, T. E., orgs. (2016). Modelagem matemática: perspectivas, experiências, reflexões e teorizações [online]. 2nd ed. Rev. and enl. Ponta Grossa: Editora UEPG, p.226. DOI: https://doi.org/10.7476/9788577982325

Brasil. (2014). Ministério da Educação. Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa: grandezas e medidas. Brasília: Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, Diretoria de Apoio à Gestão Educacional.

Brasil. (2018). Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Ministério da Educação, Brasília, DF: MEC.

Burak, D. (1987). Modelagem matemática: uma alternativa para o ensino de matemática na 5ª série. 188 p. Dissertação (Mestrado em Educação Matemática) – Universidade Estadual Paulista, Rio Claro. BURAK, Dionísio. Modelagem Matemática: uma metodologia alternativa para o ensino da matemática na 5ª série. Rio Claro. Unesp. Dissertação de Mestrado. 1987. | Bolema: Boletim de Educação Matemática

Burak, D. (1992). Modelagem matemática: ações e interações no processo de ensino-aprendizagem. 1992. 460 p. Tese (Doutorado em Educação) – Faculdade de Educação da Universidade Estadual de Campinas. Modelagem matematica : ações e interações no processo de ensino-aprendizagem | PSIEM - PSICOLOGIA E EDUCAÇÃO MATEMÁTICA (unicamp.br)

Burak, D. (2004). Modelagem Matemática e a sala de aula. In Encontro Paranaense de Modelagem em Educação Matemática, 01, 2004, Londrina. Anais... Londrina: UEL.

Burak, D. (2005). Modelagem Matemática: experiências vividas. Revista Analecta, Guarapuava, v.6, n.2, p. 33-48.

Burak, D. (2010). Modelagem Matemática sob um olhar de Educação Matemática e suas implicações para a construção do conhecimento matemático em sala de aula. Revista de Modelagem na Educação Matemática, Blumenau, v. 1, n. 1, p. 10-27.

Burak, D. (2019). A modelagem matemática na perspectiva da educação matemática. Educação Matemática Sem Fronteiras: Pesquisas em Educação Matemática, v. 1, n. 1, p. 96-111. DOI: https://doi.org/10.36661/2596-318X.2019v1i1.10740

Carvalho, J. B. P. F. & Almeida, A. P. de A. Introdução. In: Carvalho, J. B. P. Fernandes. (org.).(2010) Matemática: Ensino Fundamental (Série Explorando o ensino). Brasília: Ministério da Educação: Secretaria da Educação. v. 17, p.9-14

Costa, J. D. M., Pinheiro, N. A. M. & Costa, E. (2016). A formação para matemática do professor de anos iniciais. Ciência & Educação (Bauru), 22 (2), 505-522. SciELO - Brasil - A formação para matemática do professor de anos iniciais A formação para matemática do professor de anos iniciais DOI: https://doi.org/10.1590/1516-731320160020014

Ferreira, D. H. L., Branchi, B. A & Sugahara, C. R. (2021). Aplicações da Modelagem Matemática no Ensino Superior: uma experiência com desafios relacionados com a Pandemia Covid-19 em um curso de administração. BRAJETS - Revista Caderno de Educação Tecnologia e Sociedade, v. 14, n.4, p. 673-683. Aplicações da Modelagem Matemática no Ensino Superior: uma Experiência com Desafios Relacionados com a Pandemia Covid-19 em um Curso de Administração | Cadernos de Educação, Tecnologia e Sociedade (brajets.com) DOI: https://doi.org/10.14571/brajets.v14.n4.673-683

Forner, R.& Malheiros, A. P. dos S. (2020). Constituição da Práxis Docente no contexto da Modelagem Matemática. Boletim de Educação Matemática. Bolema, v. 34, p. 501-521. DOI: https://doi.org/10.1590/1980-4415v34n67a08

Malheiros, A. P. dos S., Forner, R. & Souza, L. B. (2021). Paulo Freire e Educação Matemática: inspirações e sinergia com a Modelagem Matemática. Revista Perspectivas da Educação Matemática, v. 14, n. 35, p. 1 - 22. DOI: https://doi.org/10.46312/pem.v14i35.13155

Mutti, G. S. L.; Kluber, T. E. (2018). Aspectos que constituem práticas pedagógicas e a formação de professores em Modelagem Matemática. Revista Alexandria, v. 11, 2018, p. 85- 107. DOI: https://doi.org/10.5007/1982-5153.2018v11n2p85

Mutti, G. S. L. & Kluber, T. E. (2021) Adoção da Modelagem Matemática: o que se mostra na literatura produzida no âmbito da Educação Matemática. Bolema– Boletim de Educação Matemática, v. 35, p. 129 -157. DOI: https://doi.org/10.1590/1980-4415v35n69a07

Rosa, C. C. (2024). Modelagem matemática e formação de professores: um diálogo entre ensinar e aprender. Perspectivas da Educação Matemática, v. 11, n. 26.

Samara, J. & Clements, D. H. (2009). Early childhood mathematics education research: Learning trajectories for young children. New York: [s.n.]. DOI: https://doi.org/10.4324/9780203883785

Silva, V. S. &; Kluber, T. E. (2012). Modelagem matemática nos anos iniciais do ensino fundamental: uma investigação imperativa. Revista Eletrônica de Educação, v. 6, n. 2, p. 228–249.

Silva, V. S. (2018). Modelagem matemática na formação inicial de pedagogos. 2018. 191 f. Tese (Doutorado em Educação). Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa.

Silva, V. S. & Burak, D. (2020). Modelagem Matemática na formação inicial de pedagogos: um caminho para ressignificação do ensino de Matemática. Práxis Educativa, [S. l.], v. 15, p. 1–14., 2020. DOI: https://doi.org/10.5212/PraxEduc.v.15.15113.043

Silva, C. C. R. (2021). Qual a medida do rei? Grandezas e medidas nos anos inicias [Ebook]. 1ed. Curitiba: Appris, 186 p.

Souza, E. & Luna, A. V. A. (2014). Modelagem Matemática nos Anos Iniciais: pesquisas, práticas e formação de professores. Revista Eletrônica de Educação Matemática, v. 9, p. 57-73. DOI: https://doi.org/10.5007/1981-1322.2014v9nespp57

Souza, J. S. S. (2021). Modelagem Matemática e Aprendizagem Significativa: uma Relação Subjacente. Jornal Internacional De Estudos Em Educação Matemática, v.14(2), p. 241–247, 2021. Modelagem Matemática e Aprendizagem Significativa: uma Relação Subjacente | Jornal Internacional de Estudos em Educação Matemática (pgsskroton.com.br) DOI: https://doi.org/10.17921/2176-5634.2021v14n2p241-247

Tambarussi, C. M.; Kluber, T. E. (2016). Formação de professores e a Modelagem Matemática na Educação Básica. In: Brandt, C. F.; Burak, D.; Kluber, T. E. (Orgs). Modelagem matemática: perspectivas, experiências, reflexões e teorizações. Ponta Grossa: Editora UEPG, p. 131-145. Formação de professores e a Modelagem Matemática na Educação Básica | Request PDF (researchgate.net) DOI: https://doi.org/10.7476/9788577982325.0008

Van de Walle, J. A. (2009). Matemática no Ensino Fundamental: formação de professores e aplicação em sala de aula. Ed. 6, Porto Alegre, Artmed.

Yin, R. K. (2005) (editor). Introducing the world of education. A case study reader. Thousand Oaks: Sage Publications.

Published

28-03-2025

How to Cite

Silva dos Reis, J., Costa dos Santos, M. J., Melo Andrade, W. ., & Carvalho Brandão, J. (2025). Mathematical Modeling and the Teaching of Quantities and Measurements: Experiences with Pedagogy Students in the Context of PROPAG. Cadernos De Educação Tecnologia E Sociedade, 18(1), 253–268. https://doi.org/10.14571/brajets.v18.n1.253-268

Issue

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Article