Um estudo sobre a resolução algébrica e gráfica de sistemas lineares 3x3 no 2º ano do Ensino Médio.

Abstract

O presente trabalho relata uma pesquisa qualitativa, cujo objetivo é elaborar, aplicar e analisar uma sequência didática que aborda a resolução algébrica e gráfica dos sistemas lineares quadrados com o auxílio do software educacional Winplot. A sequência didática foi aplicada para alunos do 2º ano do Ensino Médio do Colégio Madre Alix, uma instituição privada localizada na cidade de São Paulo. Nossa pretensão foi responder à seguinte questão de pesquisa: "Os alunos do Ensino Médio conseguem compreender a resolução desses sistemas lineares 3x3 quando de uma abordagem que favorece a conversão e o tratamento de registro de representação aliados a um ambiente computacional?" Para fundamentar o processo de nossa pesquisa, baseamo-nos na Teoria dos Registros de Representação Semiótica de Raymond Duval (2003) por acreditamos na relevância da conversão de registros, quando da abordagem desse assunto, para a construção do conhecimento do aluno. Como metodologia, optamos pelos pressupostos da Engenharia Didática, segundo descrição feita por Artigue (1996), visto que é usada nas pesquisas de Didática da Matemática, que incluem uma parte experimental. Os resultados de nossa pesquisa mostram a relevância do uso do software educacional Winplot como contribuição para a visualização e compreensão da resolução de sistemas lineares em 3D. Esperamos que nossa pesquisa aponte caminhos para novos estudos sobre a conversão do registro gráfico como registro de partida. Esta dissertação gerou um produto a parte que contém uma sequência didática desenvolvida, aplicada e analisada, mediante atividades que abordam o estudo de sistemas lineares 2x2 e 3x3 em que contemplamos os registros e representações da língua natural, algébrico, tabela e gráficos, que poderão melhor instrumentalizar os professores. Palavras-chave: educação algébrica, sistemas lineares, registro de representação semiótica, método da adição, software Winplot. The present study describes a qualitative research whose aim is to design, implement and analyze a didactic sequence that approaches the algebraic and graphical solutions of linear-quadratic systems with the aid of educational software Winplot. The didactic sequence was applied to students in the 2nd year of Colégio Madre Alix High School, a private institution located in Sao Paulo. Our objective was to answer the following research question: "Can the high school students understand the resolution of 3 by 3 linear systems when using an approach that favors the conversion and processing of representation register coupled with a computing environment?" In order to support our research process, we rely on Raymond Duval’s Theory of Semiotic Representation Registers (2003) as we believe in the relevance of the records conversion while approaching to this subject in order to build the students’ knowledge. The chosen methodology was Artigue’s Didactics Engineering assumptions (1996), as it is used in Mathematical Didactics Researches including an experimental part. The results of our research show the relevance of using the educational software Winplot as contributing to the visualization and understanding of solving linear systems in 3D. We hope that our research points towards further studies on the conversion of graphic record as a starting record. This study generated a product that contains a didactic sequence for teaching through activities that address the study of 2 by 2 and 3 by 3 linear systems where we contemplate the records and representations of natural language, algebraic, table and graphs which may better equip teachers. Keywords: algebraic education, linear systems, semiotic representation register, addition method, software Winplot.