Effects of using manipulative materials to teach remedial algebra to community college students on achievement and attitudes towards mathematics

This dissertation derived hypotheses from the theories of Piaget, Bruner and Dienes regarding the effects of using Algebra Tiles and other manipulative materials to teach remedial algebra to community college students. The dependent variables measured were achievement and attitude towards mathematics. The Piagetian cognitive level of the students in the study was measured and used as a concomitant factor in the study.^ The population for the study was comprised of remedial algebra students at a large urban community college. The sample for the study consisted of 253 students enrolled in 10 sections of remedial algebra at three of the six campuses of the college. Pretests included administration of an achievement pre-measure, Aiken's Mathematics Attitude Inventory (MAI), and the Group Assessment of Logical Thinking (GALT). Posttest measures included a course final exam and a second administration of the MAI.^ The results of the GALT test revealed that 161 students (63.6%) were concrete operational, 65 (25.7%) were transitional, and 27 (10.7%) were formal operational. For the purpose of analyzing the data, the transitional and formal operational students were grouped together.^ Univariate factorial analyses of covariance ($\alpha$ =.05) were performed on the posttest of achievement (covariate = achievement pretest) and the MAI posttest (covariate = MAI pretest). The factors used in the analysis were method of teaching (manipulative vs. traditional) and cognitive level (concrete operational vs. transitional/formal operational).^ The analyses for achievement revealed a significant difference in favor of the manipulatives groups in the computations by campus. Significant differences were not noted in the analysis by individual instructors.^ The results for attitude towards mathematics showed a significant difference in favor of the manipulatives groups for the college-wide analysis and for one campus. The analysis by individual instructor was not significant. In addition, the college-wide analysis was significant in favor of the transitional/formal operational stage of cognitive development. However, support for this conclusion was not obtained in the analyses by campus or individual instructor. ^

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.

Materiais estruturados: qual o seu papel na aprendizágem dos primeiros números?

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Educação Matemática na Educação Pré-Escolar e no 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico

Prática de ensino supervisionada no 1.º e no 2.º ciclo do ensino básico: a aprendizagem do conceito de área, com recurso a materiais manipuláveis

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e 2.º ciclo do Ensino Básico

Os materiais manipuláveis no desenvolvimento de competências em matemática

Relatório final apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino de 1º e 2º ciclo do Ensino Básico

Significados de fração – um estudo numa turma de 3.º ano

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção de grau de mestre em Ensino do 1.º e do 2.º Ciclo do Ensino Básico

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.

A emergência da matemática em situações de jogo no jardim de infância e na creche

Relatório de estágio de mestrado em Educação Pré-Escolar

Da cartolina ao computador: uma proposta para o estudo de Geometria

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Pavimentações do plano: um estudo com professores de matemática e arte

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Uma análise fenomenológica do uso de jogos e materiais manipulativos no ensino de matemática

This work investigates the reasons that take teachers to use or not use manipulative materials in mathematics education as well as the knowledge that teachers of Basic Education schools of the city of Guaratingueta have about such resources. The experience in the classroom, while participating in projects, showed that these resources are important allies in knowledge production. However, we noticed that they are not often present in the teachers teaching practice. This leads us to investigate the relevance of such education resources from authors like Grando (2000) and Macedo (2012) and try to see the idea that math teachers have about their use. For this research we developed a questionnaire and we headed teachers to obtain data. Assuming a posture qualitative with phenomenological approach, organized researched data and interpreted following the procedures described by Bicudo (2011) and Machado (1994). We built three categories or regions of generality that lead us to consider that, for our research subjects, the use of manipulative materials is significant as Didactic Resources and Learning Aid, however, used from a Naïve Knowledge that does not involve reflection on practice or relies on theoretical concepts

A utilização de sólidos geométricos com alunos do ensino fundamental

This research analyzed if the interactions between teacher and student, and among students, with the use of manipulative materials in the Mathematics teaching in a middle school class and provided the comprehension of the subjects worked. The analysis of the results was based in Vygotsky’s socio-historical theory, that prioritizes the interactions in learning-teaching process. The results of this research showed that these interactions mediated by the use of such materials provide the student with the motivation needed to take part in the math classes as an active actor in his development process, as well as understanding the concepts

O uso do material manipulativo Tangram e de jogos como estratégias de motivação para a aprendizagem de frações

In this research, we analyzed the use of manipulative materials and games as motivators tools that facilitate the comprehension of fractions content when presented to a class of students from the 9th grade from a public school in Guaratinguetá-SP city. The students are 14 and 17 years old. Initially we presented the benefits that could bring manipulative materials for teaching and learning with understanding, followed by historical accounts of the Tangram material. We show the advantages of the games, when properly used in activities classroom. The game titled Dominoes fractions using the Tangram was applied in order to check if students retook properly the fractions contents. This research was motivated students to participate in math classes and this motivation may have promoted the understanding of the contents worked

Do improviso às possibilidades de ensino: estudo de caso de uma professora de matemática no contexto da inclusão de estudantes cegos

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

Utilização de jogos no desenvolvimento do sentido espacial

Relatório de Estágio apresentado para obtenção do grau de Mestre na área de Ensino do 1.º ciclo e do 2.º ciclo do Ensino Básico