Sistema Inteligente para o Ensino-Aprendizagem de Expressões Algébricas
DOI:
https://doi.org/10.5753/rbie.2020.28.0.359Keywords:
Ensino-Aprendizagem, Expressões Algébricas, Sistema Especialista, CompiladorAbstract
Os resultados do ENEM e exames vestibulares evidenciam a dificuldade dos alunos quanto ao domínio da matemática. Por outro lado, a tecnologia está se tornando uma importante aliada no aprendizado em sala de aula e está ganhando cada vez mais popularidade. Existe uma grande variedade de soluções disponíveis que visam auxiliar no processo de ensino-aprendizagem de matemática, sendo uma delas o software educacional IFMath. Entretanto, ele não possuía a funcionalidade para manipular expressões algébricas, um dos conteúdos mais complexos para serem ministrados. Diante disso, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma ferramenta para a manipulação de expressões algébricas para ser integrada ao IFMath. O software proposto busca aproximar teoria e prática, visando desenvolver o cognitivo do aluno, e possibilitar aos professores uma nova forma de apresentar os conteúdos. Ele apresenta conceitos que proporcionam uma visão geral sobre o conteúdo e elabora a resolução passo a passo dos problemas propostos pelo usuário. Para isto, utiliza um compilador para validar a expressão algébrica e um sistema especialista, que adota o mecanismo de encadeamento progressivo, para executar as regras de produção que contêm o conhecimento sobre como resolver cada expressão. Além disso, apresenta uma explicação sobre cada uma das manipulações algébricas realizadas. Durante uma dinâmica, um grupo de professores avaliaram que o software possui os requisitos mínimos para ser utilizado como ferramenta de ensino-aprendizagem na sala de aula e em atividades extraclasse. Os resultados alcançados evidenciam que teorias clássicas da computação, como compiladores e sistemas especialistas, podem contribuir ativamente como ferramenta pedagógica na resolução de problemas algébricos.
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Citas
Aho, A. V.; Sethi, R., & Ullman, J. D. (1995) Compiladores: princípios, técnicas e ferramentas (1st ed). Rio de Janeiro: LTC.
Aho, A. V.; Sethi, R., & Ullman, J. D. (2008) Compiladores: princípios, técnicas e ferramentas (2nd ed). Rio de Janeiro: Pearson Prentice Hall.
Andrade, C. C. (2013). O ensino da matemática para o cotidiano. (Trabalho de Conclusão de Curso de Especialização não publicado). Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira. [GS Search]
Araújo, J. J. (2007). Atividades exploratórias de Álgebra e Geometria com a utilização do software GeoGebra para a formação continuada de Professores de Matemática do Ensino Fundamental. Dissertação (Trabalho de Conclusão de Mestrado Profissionalizante em Educação Matemática não publicado). Universidade Federal de Ouro Preto. [GS Search]
Borba, M. C; Gadanidis, G., & Silva, R. R. S. (2014). Fases das tecnologias digitais em Educação Matemática: sala de aula e Internet em movimento. Belo Horizonte: Autêntica. [GS Search]
Brum, L. D. (2013). Análise de erros cometidos por alunos de 8º ano do ensino fundamental em conteúdos de álgebra. (Trabalho de Conclusão de Mestrado Profissionalizante em Ensino de Física e Matemática não publicado). Centro Universitário Franciscano de Santa Maria. [GS Search]
Cataneo, V. I. (2011). O uso do software GeoGebra como ferramenta que pode facilitar o processo de ensino aprendizagem da matemática no ensino fundamental séries finais. (Monografia não publicada) Centro Universitário Barriga Verde - UNIBAVE. Retrieved from: http://www.uniedu.sed.sc.gov.br/wp-content/uploads/2013/10/Vanessa-Isabel-Cataneo.pdf
Cooper, K. D., & Torczon, L. (2014). Construindo Compiladores. (2nd ed). Rio de Janeiro: Elsevier. Tradução: Daniel Vieira.
Druck, S. (2003). A crise no Ensino de Matemática no Brasil. Revista do Professor de Matemática, 52. Rio de Janeiro. [GS Search]
Durkin, J. (1994). Expert systems: design and development. Englewood Cliffs: Prentice Hall.
Durigon, A., Avila, A. J., Girardi, G., Madruga, I. C. T., Oliveira Junior, E. G., & Souza, W. P. (2018). IFMATH – um aplicativo web direcionado ao estudo de matemática da educação básica. II EDUPALA - Congresso Internacional de Conhecimentos Pertinentes para a Educação na América Latina. Lages, Brasil. Retrieved from: https://edupala.com.br/downloads/anais2018.pdf
Fiorentini, D., & Morin, M. Â. (2001). Por trás da porta, que matemática acontece? Campinas, SP: FE/Unicamp – Cemmpem.
Fragoso, W. C. (2001). O medo da matemática. Revista do centro de educação. Santa Maria. Retrieved from: https://periodicos.ufsm.br/reveducacao/article/view/3686/2084
França, K. V.; Santos, J. A., & Santos, L. S. B. (2007). Dificuldades na aprendizagem da Matemática. (Tese de licenciatura em Matemática não publicada) Centro Universitário Adventista de São Paulo, Campus de São Paulo. [GS Search]
Geogebra. (2018). Software Matemático. Florida Atlantic University. Retrieved from: https://www.geogebra.org/.
Gil, A. C. (2010). Como Elaborar Projetos de Pesquisa. (5th ed). São Paulo: Atlas.
Gladcheff, A. P.; Zuffi, E. M., & Silva, M. (2011). Um Instrumento para Avaliação da Qualidade de Softwares Educacionais de Matemática para o Ensino Fundamental. In Anais do XXI Congresso da Sociedade Brasileira de Computação. [GS Search]
Gomes, A. S., & Padovani, S. (2005). Usabilidade no ciclo de desenvolvimento de software educativo. Simpósio Brasileiro de Informática na Educação - SBIE. Juiz de Fora (MG). [GS Search]
Gramani, M. C. N., & Scrich, C. R.. (2013). Influência do desempenho educacional na escolha da profissão. Cadernos de Pesquisa, 42, 868-883. [DOI: 10.1590/S0100-15742012000300012] [GS Search]
Gravina, M. A., & Santarosa, L. M. (1998). A aprendizagem da matemática em ambientes informatizados. IV Congresso RIBIE. Brasília. [GS Search]
Jaques, P. A., Seffrin, H., Rubi, G., Morais, F. D., Ghilardi, C., Bittencourt, I. I., & Isotani, S. (2013). Rule-based expert systems to support step-by-step guidance in algebraic problem solving: The case of the tutor PAT2Math. Expert Systems with Applications, 40(14), 5456-5465. [DOI: 10.1016/j.eswa.2013.04.004] [GS Search]
José Neto, J. (2016). Introdução à compilação (2nd ed). Rio de Janeiro: Elsevier.
LaTeX (2018). Projeto LaTeX. Retrieved from https://www.latex-project.org/.
Khan, A. R., & Amin, H. U., & Rehman, Z. U. (2011). Application of Expert System with Fuzzy Logic in Teachers‘ Performance Evaluation. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 2(2), 51-57. [DOI: 10.14569/IJACSA.2011.020210] [GS Search]
Khanna, S., & Kaushik, A., & Barnela, M. (2011). Expert systems advances in education. National Conference on Computational Instrumentation. Chandigarh, India. [GS Search]
Luger, G. L., & Stubblefield, W. A. (2008). Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving (6th ed). Benjamin Cummings.
Maior, L., & Trobia, J. (2009). Tendências metodológicas de ensino-aprendizagem em educação matemática: resolução de problemas - um caminho. Ponta Grossa. [GS Search]
Marconi, M. A., & Lakatos, E. M. (2011). Metodologia Científica (5th ed). São Paulo: Atlas.
Marczal, D., Direne, A. I., Pimentel, A. R., Maschio, E., & Borille, A. C. (2016). Metodologia e Software Educacional para a Investigação e Remediação de Erros Conceituais em Matemática. Revista Brasileira de Informática na Educação, 24(02), [DOI: 10.5753/rbie.2016.24.02.77] [GS Search]
Miranda, D. F., & Blaudares, J. B. (2007). Informatização no ensino de matemática: investindo no ambiente de aprendizagem. Campinas: Zetetiké. [GS Search]
MEC (2016). Resultado do Pisa de 2015 é tragédia para o futuro dos jovens brasileiros, afirma ministro. Retrieved from: http://portal.mec.gov.br/component/content/article?id=42741/
Oliveira, J., & Casagrande, N. M., & Galerani, L. D. J. (2016). A evolução tecnológica e sua influência na educação. Revista Interface Tecnológica, 13(1), 23-38. [GS Search]
Oliveira, J. B.; Santana, A. M., & Reali, G. A. (2012). O uso de tablets e o GeoGebra como ferramentas auxiliadoras no ensino da matemática. Conferência Latinoamericana de GeoGebra. Montevideo, Uruguai. [GS Search]
Oracle (2018). Linguagem Java. Retrieved from: https://www.oracle.com/java/technologies/index.html.
Perius, A. A. B. (2012). A tecnologia aliada ao ensino de matemática. (Trabalho de conclusão de curso de especialista em mídias na educação). Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Porto Alegre. [GS Search]
Ponte, J. P. (2005). Álgebra no currículo escolar. Educação e Matemática. Retrieved from: https://pt.scribd.com/document/201429534/Algebra-no-curriculo-escolar-2.
Rocha, A. R.; Campos, G. H. B. (2008). Avaliação da qualidade de software educacional. Em Aberto, 12, 53. Brasília. [GS Search]
Rodrigues, J. A. (2011). Wolfram Alpha: uma nova visão da Matemática. 6ª Conferência Ibérica de Sistemas e Tecnologias de Informação. Lisboa. [GS Search]
Rodrigues, L. L. (2005). A Matemática ensinada na escola e a sua relação com o cotidiano. Brasília: UCB.
Santos, W. O., & Silva Junior, C. G. (2016). Virtualização de Jogos Educativos: Uma Experiência no Ensino de Matemática. Revista Brasileira de Informática na Educação, 24(02), 108. [DOI: 10.5753/rbie.2016.24.02.108] [GS Search]
Santos, G. P.; Silva, S. L., & Santos, G. M. (2018). A Metodologia do Ensino da Matemática: Softwares e Jogos. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. São Paulo. Retrieved from: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/matematica/matematica-softwares-e-jogos.
Seffrin, H. M., & Jaques, P. A. (2016). Modelagem do Conhecimento Algébrico dos Estudantes com Redes Bayesianas Dinâmicas. Revista Brasileira de Informática na Educação, 24(02), 54. [DOI: 10.5753/rbie.2016.24.02.54] [GS Search]
Silva, B. F., Jaques, P. A. (2017). Assistindo os estudantes na resolução de problemas algébricos: uma proposta baseada na Teoria da Carga Cognitiva. Revista Brasileira de Informática na Educação, 25(3), 47-79. [DOI: 10.5753/rbie.2017.25.03.47] [GS Search]
Singh, R.; Sharma, V., & Varshney, M. (2008). Design and Implementation of Compiler (1st ed). Nova Deli: New Age International.
Slomski, V. G., & Araujo, A. M. P., & Camargo, A. S. S., & Weffort, E. F. J. (2016). Tecnologias e mediação pedagógica na educação superior à distância. Journal of Information Systems and Technology Management. 13(1), 131-150. [DOI: 10.4301/S1807-17752016000100007] [GS Search]
Socas, M. M.; Camacho M.; Palarea M., & Hernández J. (1996). Iniciación al algebra. Madrid: Ed Sínteses.
Symbolab (2018). Software Matemático. EqsQuest. Retrieved from: https://www.symbolab.com/
Uehara, F. M., & Monteiro M. I., & Silva Mill, D. R., & Fiscarelli, S. H. (2017). The use of learning objects in elementary school: a bibliometric study. Revista Ibero-americana de Estudos em Educação. 12, 1539-1553. [DOI: 10.21723/riaee.v12.n.esp.2.10308] [GS Search]
Vasconcelos, C. C. (2000). Ensino-aprendizagem da matemática: velhos problemas, novos desafios. Lisboa: Editora Instituto Politécnico de Viseu.
Viegas, E. C. (2017). O uso do Symbolab e MalMath em dispositivos móveis: uma ferramenta prática para o cálculo de integrais duplas. (Trabalho Monográfico não publicado apresentado à Coordenação do Curso de Licenciatura em Matemática). Universidade Federal da Paraíba, Rio Tinto. [GS Search]
Wolframalpha (2018). Software Matemático. Wolfram Alpha LLC. Retrieved from: http://wolframalpha.com/.
W3Schools (2018). Tecnologias Web. Retrieved from: https://www.w3schools.com/.
Zorzan, A. S. L. (2007). Ensino-Aprendizagem: algumas tendências na educação matemática. Revista Ciências Humanas. Frederico Westphalen. [GS Search]
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