Videoaulas de matemática voltadas ao desenvolvimento de esquemas cognitivos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Machado, Pedro André Pires
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/001300001b8jr
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Educação em Ciências
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências: Química da Vida e Saúde
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/33335
Resumo: This doctoral research presents an exploratory mixed-methods study that investigated the impact of access to short math video lessons, designed based on Conceptual Fields Theory and Cognitive Load Theory, on the development of cognitive schemas among high school students. The research proposal is divided into three phases: 1) selection of situations; 2) development and application of video lessons and data collection instruments; and 3) data analysis and interpretation. In the first phase, a content analysis was conducted on the statements of 1,305 math questions from the ENEM exams, spanning from 2009 to 2021, to map how these questions embed the Conceptual Field of Geometry in context. In the second phase, based on the selected situations, three playlists of video lessons were created, each accompanied by questionnaires with open and closed questions. These materials were applied to one hundred high school students from a school in Rio Grande do Sul and covered topics such as unit conversion, scale, and the application of the Pythagorean theorem in various two- and threedimensional contexts. In the third phase, quantitative and qualitative data were analyzed and interpreted using the Randomized Complete Block Design and Content Analysis. After separate analyses, the datasets were integrated to identify convergences, divergences, and correlations, allowing for a broader and deeper understanding of the findings. A final activity was also conducted, involving the creation of math video lessons by the study participants.The research findings indicate that the video lessons supported the development and refinement of geometric schemas among students, in alignment with their knowledge. However, an investigation into the duration of the video lessons revealed that increased topic complexity reduces the positive impact of short-duration materials. Furthermore, qualitative data analysis showed that many students value the effort teachers put into creating their own video lessons and tend to use them as needed for learning the curriculum content. In addition to fostering mathematical knowledge and audiovisual production skills, the activity of creating video lessons also reinforced collaborative skills and strengthened bonds among peers.
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In the first phase, a content analysis was conducted on the statements of 1,305 math questions from the ENEM exams, spanning from 2009 to 2021, to map how these questions embed the Conceptual Field of Geometry in context. In the second phase, based on the selected situations, three playlists of video lessons were created, each accompanied by questionnaires with open and closed questions. These materials were applied to one hundred high school students from a school in Rio Grande do Sul and covered topics such as unit conversion, scale, and the application of the Pythagorean theorem in various two- and threedimensional contexts. In the third phase, quantitative and qualitative data were analyzed and interpreted using the Randomized Complete Block Design and Content Analysis. After separate analyses, the datasets were integrated to identify convergences, divergences, and correlations, allowing for a broader and deeper understanding of the findings. A final activity was also conducted, involving the creation of math video lessons by the study participants.The research findings indicate that the video lessons supported the development and refinement of geometric schemas among students, in alignment with their knowledge. However, an investigation into the duration of the video lessons revealed that increased topic complexity reduces the positive impact of short-duration materials. Furthermore, qualitative data analysis showed that many students value the effort teachers put into creating their own video lessons and tend to use them as needed for learning the curriculum content. In addition to fostering mathematical knowledge and audiovisual production skills, the activity of creating video lessons also reinforced collaborative skills and strengthened bonds among peers.No presente trabalho apresenta-se uma pesquisa doutoral exploratória de métodos mistos que investigou o impacto do acesso a videoaulas curtas de matemática elaboradas com base nas teorias dos Campos Conceituais e da Carga Cognitiva para o desenvolvimento de esquemas cognitivos por estudantes do Ensino Médio. A proposta de investigação está dividida em três fases, que são: 1) seleção de situações; 2) elaboração e aplicação de videoaulas e instrumentos de coleta de dados; e 3) Análise e interpretação dos dados. Na primeira fase, realiza-se uma análise de conteúdo dos enunciados de 1.305 questões de matemática das provas do Novo ENEM, desde o ano de 2009 até 2021, buscando mapear como essas questões imbricam o Campo Conceitual da Geometria em situação. Na segunda fase, com base nas situações selecionadas, foram elaboradas três playlists de videoaulas associadas a questionários com perguntas abertas e fechadas. Os materiais foram aplicados com cem alunos do Ensino Médio de uma escola do RS e tratam das temáticas da conversão de medidas de comprimento, das escalas e da aplicação do Teorema de Pitágoras em diferentes situações no plano e no espaço. Na terceira fase, os dados quantitativos e qualitativos foram analisados e interpretados por meio do Delineamento em Blocos Completos Randomizados e da Análise de Conteúdo. Após a análise em separado, realizou-se a fusão do conjunto de dados, tendo em vista a busca por convergências, divergências e correlações que possibilitaram o entendimento mais amplo e aprofundado dos resultados encontrados. Também foi realizada uma atividade final sobre a elaboração de videoaulas de matemática por parte dos participantes do estudo. Os resultados da pesquisa indicam que as videoaulas possibilitaram o desenvolvimento e o aprimoramento de esquemas do campo Geométrico pelos sujeitos, de acordo com os conhecimentos dominados pelos sujeitos. Porém, a investigação sobre o tempo das videoaulas revelou que o aumento da complexidade dos assuntos diminui o impacto positivo dos materiais de curta duração. Outrossim, a análise dos dados qualitativos mostrou que muitos estudantes valorizam o esforço do professor que elabora as suas próprias videoaulas e tendem a utilizá-las na medida em que acham necessário para a aprendizagem dos conteúdos curriculares. Além de possibilitar o desenvolvimento de conhecimentos relativos à matemática e à produção dos materiais audiovisuais, a atividade de construção das videoaulas pelos estudantes também reforçou esquemas que tangem o trabalho coletivo e o estreitamento dos laços com os colegas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEducação em CiênciasUFSMPrograma de Pós-Graduação em Educação em Ciências: Química da Vida e SaúdeCentro de Ciências Naturais e ExatasLüdke, Evertonhttp://lattes.cnpq.br/8399842157129152Leão, Alex Sandro GomesSantos, Leila Maria Araújo dosFajardo, RicardoTeles, Rosinalda Aurora de MeloMachado, Pedro André Pires2024-11-07T15:19:07Z2024-11-07T15:19:07Z2024-10-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/33335ark:/26339/001300001b8jrporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-11-12T12:39:51Zoai:repositorio.ufsm.br:1/33335Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2024-11-12T12:39:51Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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