Mathematical Communication, Conceptual Understanding, and Students' Attitudes Toward Mathematics

This action research study of my 8th grade classroom investigated the use of mathematical communication, through oral homework presentations and written journals entries, and its impact on conceptual understanding of mathematics. This change in expectation and its impact on students’ attitudes towards mathematics was also investigated. Challenging my students to communicate mathematics both orally and in writing deepened the students’ understanding of the mathematics. Levels of understanding deepened when a variety of instructional methods were presented and discussed where students could comprehend the ideas that best suited their learning styles. Increased understanding occurred through probing questions causing students to reflect on their learning and reevaluate their reasoning. This transpired when students were expected to write more than one draft to math journals. By making students aware of their understanding through communicating orally and in writing, students realized that true understanding did not come from mere homework completion, but from evaluating and assessing their own and other’s ideas and reasoning. I discovered that when students were challenged to communicate their reasoning both orally and in writing, students enjoyed math more and thought math was more fun. As a result of this research, I will continue to require students to communicate their thinking and reasoning both orally and in writing.

Mathematical Communication through Written and Oral Expression

In this action research study of my classroom of sixth grade mathematics, I investigated the use of communication of mathematics through both written and oral expression. Giving my students the opportunity to communicate mathematics both in writing and orally helped to deepen the students’ understanding of mathematics. The students’ levels of comprehension were increased when they were presented with a variety of instructional methods. Through discussion and reflection the students were able to find methods that worked best for them and their learning ability. Students’ understanding increased from probing questions that made the students reflect and re-evaluate their solutions. This learning took place when students were made aware of different solutions or ways of doing things from the class discussions that were held. I discovered that when students are challenged to express their thinking both in writing and orally, the students found that they could communicate their thinking in a new way. Some of my students were only comfortable expressing their thoughts in one of the two ways but by the time the project was completed, they all expressed that they enjoyed both ways, and maybe changed the original way they preferred doing mathematics. As a result of this research, I will continue to require students to communicate their thinking and reasoning both in writing and orally.

Using blogs to enhance the capacity of mathematical communication in High School

The aim of this investigation is to analyze the use of the blog as an educational resource for the development of the mathematical communication in secondary education. With this aim, four aspects are analyzed: organization of mathematical thinking through communication; communication of mathematical thinking; analysis and evaluation of the strategies and mathematical thought of others; and expression of mathematical ideas using mathematical language. The research was conducted from a qualitative approach on an exploratory level, with the case study method of 4 classrooms of second grade of secondary education in a private school in Lima. The observational technique of 20 publications in the blog of the math class was applied; a study of a focal group with a sample of 9 students with different levels of academic performance; and an interview with the academic coordinator of the school was conducted. The results show that the organization of mathematical thinking through communication is carried out in the blog in a written, graphical and oral way through explanations, schemes and videos. Regarding communication of mathematical thinking, the blog is used to describe concepts, arguments and mathematical procedures with words and examples of the students. The analysis and evaluation of the strategies and mathematical thinking is performed through comments and debates about the publications. It was also noted that the blog does not facilitate the use of mathematical language to express mathematical ideas, since it does not allow direct writing of symbols nor graphic representation.

Exploração matemática de módulos interativos de ciências: um estudo de caso no "Jardim da Ciência" em articulação com a sala de aula com alunos do 1º ciclo do ensino básico

Orientações curriculares portuguesas para o 1.º Ciclo do Ensino Básico [CEB] preconizam o desenvolvimento de capacidades transversais como a resolução de problemas [RP] e a comunicação (em) matemática [CM], o estabelecimento de conexões Matemática–Ciências Físicas e Naturais [CFN] e a articulação de contextos de educação formal [EF] e de educação não formal [ENF]. Em Portugal, professores manifestam querer utilizar recursos didáticos com estes atributos. Contudo, tais recursos escasseiam, assim como investigação que se situa na confluência destas dimensões. Por conseguinte, na presente investigação, foram desenvolvidos recursos didáticos centrados na promoção de conexões Matemática-Ciências Físicas e Naturais e na articulação de contextos de EF e de ENF. Assim, a presente investigação tem por finalidade desenvolver (conceber, produzir, implementar e avaliar) recursos didáticos de exploração matemática de módulos interativos de ciências, articulando contextos de EF e ENF que, nomeadamente, apelem e possam desenvolver capacidades básicas ligadas à RP e à CM de alunos do 1.º CEB. Decorrente desta finalidade, definiram-se as seguintes questões de investigação: 1. Quais as repercussões dos recursos didáticos desenvolvidos na capacidade de RP de alunos do 4.º ano do 1.º CEB?; 2. Quais as repercussões dos recursos didáticos desenvolvidos na capacidade de CM de alunos do 4.º ano do 1.º CEB?. Além disso, procurou-se auscultar a opinião de alunos e professora sobre a exploração dos recursos didáticos desenvolvidos, principalmente, ao nível de conexões Matemática–CFN e articulação de contextos de EF e ENF de Ciências. Para tanto, foi realizado um estudo de caso com uma professora e seus alunos do 4.º ano do 1.º CEB, em sala de aula e num espaço de ENF de Ciências. A recolha de dados envolveu diversas técnicas e vários instrumentos. A técnica de análise documental incidiu nas produções dos alunos registadas em Guiões do Aluno e em Tarefas-Teste. No âmbito da técnica de inquirição foram administrados questionários a todos os alunos da turma – o Questionário Inicial e o Questionário Final – e entrevistas semiestruturadas à professora – a Entrevista Inicial à Professora e a Entrevista Final à Professora – e aos três alunos caso – Entrevista ao aluno caso. No que respeita à técnica de observação foi implementado o instrumento Notas de campo, onde foram efetuados registos de natureza descritiva e reflexiva. Os dados recolhidos foram objeto de análise de conteúdo e de análise estatística. Resultados da investigação apontam para que a exploração dos recursos didáticos desenvolvidos possa ter promovido o desenvolvimento de capacidades matemáticas de RP e, sobretudo, de CM dos alunos. Parecem ainda indicar que, genericamente, os alunos e a professora possam ter considerado que os recursos didáticos promoveram conexões Matemática– CFN e a articulação entre espaços de EF e ENF de Ciências.

Conexões no ensino e aprendizagem das sucessões

Relatório da prática de ensino supervisionada, Mestrado em Ensino da Matemática, Universidade de Lisboa, 2010

O quadro interativo como mediador do desenvolvimento da comunicação matemática no 1º ciclo do ensino básico

Trabalho de projeto de mestrado, Educação (Educação e Tecnologias Digitais), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2015

Prática de ensino supervisionada II: a sequência didática como estratégia para escrita de textos no 1º ano de escolaridade

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

Desenvolvendo o pensamento algébrico no 2.º ciclo do ensino básico: o sentido dos símbolos e da generalização

Dissertação apresentada à Escola Superior de Educação de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Educação Matemática na Educação Pré-escolar e nos 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico

Comunicação matemática - representações utilizadas pelos alunos

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

Desenvolvendo a comunicação matemática

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

Le développement d’une séquence d’enseignement/apprentissage basée sur l’histoire de la numération pour des élèves du troisième cycle du primaire

Notre contexte pratique — nous enseignons à des élèves doués de cinquième année suivant le programme international — a grandement influencé la présente recherche. En effet, le Programme primaire international (Organisation du Baccalauréat International, 2007) propose un enseignement par thèmes transdisciplinaires, dont un s’intitulant Où nous nous situons dans l’espace et le temps. Aussi, nos élèves sont tenus de suivre le Programme de formation de l’école québécoise (MÉLS Ministère de l'Éducation du Loisir et du Sport, 2001) avec le développement, notamment, de la compétence Résoudre une situation-problème et l’introduction d’une nouveauté : les repères culturels. Après une revue de la littérature, l’histoire des mathématiques nous semble tout indiquée. Toutefois, il existe peu de ressources pédagogiques pour les enseignants du primaire. Nous proposons donc d’en créer, nous appuyant sur l’approche constructiviste, approche prônée par nos deux programmes d’études (OBI et MÉLS). Nous relevons donc les avantages à intégrer l’histoire des mathématiques pour les élèves (intérêt et motivation accrus, changement dans leur façon de percevoir les mathématiques et amélioration de leurs apprentissages et de leur compréhension des mathématiques). Nous soulignons également les difficultés à introduire une approche historique à l’enseignement des mathématiques et proposons diverses façons de le faire. Puis, les concepts mathématiques à l’étude, à savoir l’arithmétique, et la numération, sont définis et nous voyons leur importance dans le programme de mathématiques du primaire. Nous décrivons ensuite les six systèmes de numération retenus (sumérien, égyptien, babylonien, chinois, romain et maya) ainsi que notre système actuel : le système indo-arabe. Enfin, nous abordons les difficultés que certaines pratiques des enseignants ou des manuels scolaires posent aux élèves en numération. Nous situons ensuite notre étude au sein de la recherche en sciences de l’éducation en nous attardant à la recherche appliquée ou dite pédagogique et plus particulièrement aux apports des recherches menées par des praticiens (un rapprochement entre la recherche et la pratique, une amélioration de l’enseignement et/ou de l’apprentissage, une réflexion de l’intérieur sur la pratique enseignante et une meilleure connaissance du milieu). Aussi, nous exposons les risques de biais qu’il est possible de rencontrer dans une recherche pédagogique, et ce, pour mieux les éviter. Nous enchaînons avec une description de nos outils de collecte de données et rappelons les exigences de la rigueur scientifique. Ce n’est qu’ensuite que nous décrivons notre séquence d’enseignement/apprentissage en détaillant chacune des activités. Ces activités consistent notamment à découvrir comment différents systèmes de numération fonctionnent (à l’aide de feuilles de travail et de notations anciennes), puis comment ces mêmes peuples effectuaient leurs additions et leurs soustractions et finalement, comment ils effectuaient les multiplications et les divisions. Enfin, nous analysons nos données à partir de notre journal de bord quotidien bonifié par les enregistrements vidéo, les affiches des élèves, les réponses aux tests de compréhension et au questionnaire d’appréciation. Notre étude nous amène à conclure à la pertinence de cette séquence pour notre milieu : l’intérêt et la motivation suscités, la perception des mathématiques et les apprentissages réalisés. Nous revenons également sur le constructivisme et une dimension non prévue : le développement de la communication mathématique.

A comunicação em Matemática na sala de aula: obstáculos de natureza metodológica na educação de alunos surdos

A pesquisa tem como premissa fundamental analisar situações de ensino de matemática com o conteúdo de problemas multiplicativos classificados com base em Huete e Bravo (2006) mediante a prática docente de professores (surdos e ouvintes) com alunos surdos, buscando indicativos de obstáculos metodológicos que podem estar presentes no processo de comunicação matemática em situações de ensino envolvendo estes sujeitos. Como eixo norteador da pesquisa, buscamos um referencial teórico que embasa o processo de ensino e aprendizagem para surdos com ênfase na especificidade do ensino de matemática que tem como veículo propulsionador a Língua Brasileira de Sinais (LIBRAS), procuramos suscitar reflexões acerca de quais condições devem sustentar este ensino. A pesquisa é de natureza exploratória descritiva e foi realizada em uma Unidade Especializada na educação de surdos. Os registros foram feitos através de filmagens. Os dados foram analisados a partir da perspectiva dos elementos didáticos e pedagógicos, presentes nas ações dos sujeitos de pesquisa e que contribuíram para a obstaculização ou sucesso do ensino e aprendizagem do conteúdo envolvido. A partir de nossas análises podemos considerar que o ensino de matemática para surdos exige do profissional envolvido competências que passam por um amplo domínio de LIBRAS, Matemática, Língua Portuguesa e estratégias de ensino específicas.

An Uphill Battle: Incorporating cooperative learning using a largely individualized curriculum

In this action research study of my classroom of 8th grade mathematics, I investigated if cooperative learning could be an effective teaching method with the Saxon curriculum. Saxon curriculum is largely individualized in that most lessons could be completed without much group interaction. I discovered that cooperative learning was very successful with the curriculum as long as it was structured. Ninety-five percent of the students in the study preferred to work in groups, and I observed mathematical communication grow with most of the students. As a result of this research, I plan to continue to incorporate cooperative learning into my mathematics classroom. I will use cooperative learning with all of my mathematics classes, even the ones that do not use the Saxon curriculum. I believe in the power of working together.

Estructuras argumentativas de estudiantes para profesores de matemáticas en un entorno en linea

El objetivo de esta investigación fue estudiar cómo aprenden estudiantes para profesores de educación secundaria a analizar la enseñanza de las matemáticas como un aspecto del desarrollo de su competencia docente. Para ello, analizamos la estructura argumentativa de una discusión en línea entre estudiantes para profesores de enseñanza secundaria cuando están identificando e interpretando aspectos de la comunicación matemática como un rasgo característico de la enseñanza de las matemáticas. Para realizar el análisis, usamos el esquema de un argumento de Toulmin y centramos nuestra atención en cómo los estudiantes para profesor establecían la relación entre las conclusiones y los datos y cómo usaban las garantías. Los resultados muestran tres características de las estructuras argumentativas generadas por los estudiantes para profesor en un debate en línea que determinan oportunidades para el aprendizaje de la competencia docente “mirar con sentido” la enseñanza de las matemáticas: refinar garantías para apoyar una conclusión, discutir sobre cómo se debe establecer una conclusión para que sea admitida, y poner en duda las conclusiones.

As dimensões individual e coletiva no ensino exploratório da matemática

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