Reasoning by contradiction in dynamic geometry

Resumen basado en el de la publicación

An algorithm for automatic checking of exercises in a dynamic geometry system: iGeom

One of the key issues in e-learning environments is the possibility of creating and evaluating exercises. However, the lack of tools supporting the authoring and automatic checking of exercises for specifics topics (e.g., geometry) drastically reduces advantages in the use of e-learning environments on a larger scale, as usually happens in Brazil. This paper describes an algorithm, and a tool based on it, designed for the authoring and automatic checking of geometry exercises. The algorithm dynamically compares the distances between the geometric objects of the student`s solution and the template`s solution, provided by the author of the exercise. Each solution is a geometric construction which is considered a function receiving geometric objects (input) and returning other geometric objects (output). Thus, for a given problem, if we know one function (construction) that solves the problem, we can compare it to any other function to check whether they are equivalent or not. Two functions are equivalent if, and only if, they have the same output when the same input is applied. If the student`s solution is equivalent to the template`s solution, then we consider the student`s solution as a correct solution. Our software utility provides both authoring and checking tools to work directly on the Internet, together with learning management systems. These tools are implemented using the dynamic geometry software, iGeom, which has been used in a geometry course since 2004 and has a successful track record in the classroom. Empowered with these new features, iGeom simplifies teachers` tasks, solves non-trivial problems in student solutions and helps to increase student motivation by providing feedback in real time. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Geometria: um estudo sobre quadriláteros no 4.º ano de escolaridade com recurso ao geoplano e ao GeoGebra

O presente estudo foi desenvolvido no âmbito do Mestrado de Didática da Matemática e Ciências da Natureza, no 1.º e 2.º Ciclos, no domínio da Geometria. Tem como principal objetivo compreender e analisar, através da implementação de uma sequência de tarefas de investigação e exploração, de que forma o processo de ensino e aprendizagem dos alunos, na área dos quadriláteros, com os recursos GeoGebra e o Geoplano, contribui para o desenvolvimento do raciocínio geométrico. Neste sentido, definiram-se as seguintes questões de investigação: (1) Qual a imagem concetual que os alunos possuem de cada um dos quadriláteros? (2) Que conhecimentos têm os alunos sobre as propriedades dos quadriláteros: quadrados, retângulos e losangos? (3) Quais os contributos do Geoplano e do GeoGebra na compreensão e identificação das propriedades dos quadriláteros? A metodologia adotada foi de natureza qualitativa, do tipo interpretativo, baseada em dois estudos de caso. Na recolha de dados, foram utilizados os seguintes instrumentos: observação, questionário, documentos produzidos pelos alunos, entrevistas informais, registos áudio e fotografias aos trabalhos realizados. Na análise dos dados, procurou-se descrever e interpretar os dados recolhidos, no âmbito do objeto do estudo. Os resultados mostraram que a sequência de tarefas e o modo como foram desenvolvidas foram fundamentais na compreensão dos conteúdos trabalhados. Regista-se também que os recursos utilizados motivaram os alunos e contribuíram para a interação, como também para a compreensão dos conceitos geométricos. Por outro lado, a utilização do GeoGebra e do Geoplano contribuíram para o desenvolvimento do raciocínio espacial e geométrico.

Contributos de um ambiente de geometria dinâmica (geogebra) e do geoplano na compreensão das propriedades e relações entre quadriláteros: um estudo com alunos do 4.º ano

O estudo insere-se no âmbito da educação matemática, mais especificamente na área da geometria. Com esta investigação pretende-se compreender qual o contributo do Ambiente de Geometria Dinâmica (AGD), GeoGebra, e do material manipulável (geoplano) na identificação das propriedades e relações entre quadriláteros: trapézio, paralelogramo, retângulo, losango e quadrado. De acordo com o objetivo do estudo formularam-se três questões: Qual o papel das representações na identificação das propriedades dos quadriláteros? Que influência tem a visualização na identificação das propriedades dos quadriláteros? Quais os contributos da utilização do AGD, GeoGebra, e do material manipulável (geoplano) na compreensão das propriedades e relações entre os quadriláteros? Atendendo à problemática em estudo, optou-se por uma metodologia de investigação predominantemente qualitativa, baseada em três estudos de caso. A recolha de dados empíricos foi realizada numa turma de 4.º ano do 1.º ciclo do ensino básico onde se implementou uma experiência de ensino, envolvendo todos os alunos e recorrendo ao geoplano e ao GeoGebra. Essa recolha incidiu na observação participante, em sala de aula, no registo de notas da investigadora, nos documentos produzidos pelos alunos e nos registos áudio e vídeo das discussões nos grupos e no coletivo da turma. Em termos de resultados, salienta-se que a utilização de representações evidenciou a compreensão que os alunos têm dos conceitos, facilitou a identificação das propriedades dos quadriláteros e a compreensão das relações entre eles. Os alunos identificaram as propriedades com base nas representações, no entanto focaram-se em casos particulares, de acordo com a imagem mental que têm da figura, especificamente o protótipo, indiciando a influência da visualização. Dos resultados sobressai também a dificuldade que os alunos sentiram em considerar uma figura como representante de uma classe e em distinguir atributos essenciais e não essenciais. Da análise dos dados ressalta também que tanto o geoplano como o GeoGebra foram uma mais-valia na concretização da experiência de ensino deste estudo. Os dois possuem vantagens e limitações e podem ser usados de maneira que um complemente o outro, podendo dessa forma contribuir, favoravelmente, para a aprendizagem da geometria. - ABSTRACT The study falls within the scope of mathematics education, specifically in the area of geometry. This research aims to understand the contribution of the Dynamic Geometry Environment (GeoGebra) and manipulative material (Geoboard) in the identification of properties and relations of quadrilaterals: trapezium, parallelogram, rectangle, diamond and square. According to the purpose of the study three questions were formulated: What is the role of the representations in the identification of the properties of quadrilaterals? What is the influence of visualization on the identification of the properties of quadrilaterals? What are the contributions on the use of Dynamic Geometry Environment (GeoGebra) and manipulative material (Geoboard) to understand the properties and relationships among quadrilaterals? Given the problem under study, it was chosen a predominantly qualitative research methodology based on three case studies. The empirical data collection was carried out on a fourth primary grade class, where it was implemented a teaching experience, involving all students and the use of Geoboard and GeoGebra. This collection was focused on participant observation in the classroom, in the record of the researcher’s notes, the documents produced by the students and the audio and video recordings of group discussions and collective class. In terms of results, it is noted that the use of representations showed the students understanding of the concepts and that it has facilitated the identification of the properties of quadrilaterals and understanding of the relationships between them. The students identified properties based on representations, however they focused in particular cases, according to the mental image that they have of the figure, specifically the prototype, indicating the influence of visualization. Results also highlights the difficulty that students felt in considering a figure as a representation of a group and distinguishing essential and nonessential attributes. Data analysis also highlights that both Geoboard and GeoGebra have been an asset in the delivery of teaching experience in this study. Both have advantages and limitations and they may be used to complement each other and contribute favorably to the learning of geometry.

From creative ideas to new emerging ventures: the process of identification and exploitation among finnish design entrepreneurs

This study focuses on identification and exploitation processes among Finnish design entrepreneurs (i.e. selfemployed industrial designers). More specifically, this study strives to find out what design entrepreneurs do when they create new ventures, how venture ideas are identified and how entrepreneurial processes are organized to identify and exploit such venture ideas in the given industrial context. Indeed, what does educated and creative individuals do when they decide to create new ventures, where do the venture ideas originally come from, and moreover, how are venture ideas identified and developed into viable business concepts that are introduced on the markets? From an academic perspective: there is a need to increase our understanding of the interaction between the identification and exploitation of emerging ventures, in this and other empirical contexts. Rather than assuming that venture ideas are constant in time, this study examines how emerging ideas are adjusted to enable exploitation in dynamic market settings. It builds on the insights from previous entrepreneurship process research. The interpretations from the theoretical discussion build on the assumption that the subprocesses of identification and exploitation interact, and moreover, they are closely entwined with each other (e.g. McKelvie & Wiklund, 2004, Davidsson, 2005). This explanation challenges the common assumption that entrepreneurs would first identify venture ideas and then exploit them (e.g. Shane, 2003). The assumption is that exploitation influences identification, just as identification influences exploitation. Based on interviews with design entrepreneurs and external actors (e.g. potential customers, suppliers and collaborators), it appears as identification and exploitation of venture ideas are carried out in close interaction between a number of actors, rather than alone by entrepreneurs. Due to their available resources, design entrepreneurs have a desire to focus on identification related activities and to find external actors that take care of exploitation related activities. The involvement of external actors may have a direct impact on decisionmaking and various activities along the processes of identification and exploitation, which is something that previous research does not particularly emphasize. For instance, Bhave (1994) suggests both operative and strategic feedback from the market, but does not explain how external parties are actually involved in the decisionmaking, and in carrying out various activities along the entrepreneurial process.

El problema de Alhacén

El presente documento es un estudio detallado del problema conocido bajo el título de Problema de Alhacén. Este problema fue formulado en el siglo X por el filósofo y matemático árabe conocido en occidente bajo el nombre de Alhacén. El documento hace una breve presentación del filósofo y una breve reseña de su trascendental tratado de óptica Kitab al-Manazir. A continuación el documento se detiene a estudiar cuidadosamente los lemas requeridos para enfrentar el problema y se presentan las soluciones para el caso de los espejos esféricos (convexos y cóncavos), cilíndricos y cónicos. También se ofrece una conjetura que habría de explicar la lógica del descubrimiento implícita en la solución que ofreció Alhacén. Tanto los lemas como las soluciones se han modelado en los software de geometría dinámica Cabri II-Plus y Cabri 3-D. El lector interesado en seguir dichas modelaciones debe contar con los programas mencionados para adelantar la lectura de los archivos. En general, estas presentaciones constan de tres partes: (i) formulación del problema (se formula en forma concisa el problema); (ii) esquema general de la construcción (se presentan los pasos esenciales que conducen a la construcción solicitada y las construcciones auxiliares que demanda el problema), esta parte se puede seguir en los archivos de Cabri; y (iii) demostración (se ofrece la justificación detallada de la construcción requerida). Los archivos en Cabri II plus cuentan con botones numerados que pueden activarse haciendo “Click” sobre ellos. La numeración corresponde a la numeración presente en el documento. El lector puede desplazar a su antojo los puntos libres que pueden reconocerse porque ellos se distinguen con la siguiente marca (º). Los puntos restantes no pueden modificarse pues son el resultado de construcciones adelantadas y ajustadas a los protocolos recomendados en el esquema general.

Experienciando Materiais Manipulativos para o Ensino e a Aprendizagem da Matemática

This paper presents some outcomes from research based on classroom experiences. The main themes are the use of mirrors, kaleidoscopes, dynamic geometry software, and manipulative material considering their possibilities for the teaching and learning of Euclidean and non-Euclidean geometries.

Um estudo exploratório sobre o uso da informática na resolução de problemas trigonométricos

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Professores de matemática que utilizam softwares de geometria dinâmica: suas características e perspectivas

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Padrões fractais: contribuições ao processo de generalização de conteúdos matemáticos

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Atividades investigativas em grupos online: possibilidades para a educação matemática a distância

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Um estudo de fractais geométricos através de caleidoscópios e softwares de geometria dinâmica

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Grupos de estudo como possibilidade de formação de professores de matemática no contexto da geometria dinâmica

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Geometria esférica por meio de materiais manipuláveis

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