image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3585
POSSIBILIDADES DE USAR TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO NO ENSINO DA
MATEMÁTICA (A EXEMPLO DE UM MÉTODO GRÁFICO FUNCIONAL PARA
RESOLVER EQUAÇÕES)
POSIBILIDADES DE UTILIZAR TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN EN LA
ENSEÑANZA DE LAS
MATEMÁTICAS (SOBRE EL EJEMPLO DE UN MÉTODO
FUNCIONAL
-
GRÁFICO PARA RESOLVER ECUACIONES)
POSSIBILITIES OF USING INFORMATION TECHNOLOGIES IN TEACHING
MATHEMATICS (ON THE EXAMPLE OF A FUNCTIONAL
-
GRAPHIC METHOD
FOR SOLVING EQUATIONS)
Irina V. KOCHETOVA
1
Li
diya S. KAPKAEVA
2
Nadezhda A. KHRAMOVA
3
Natalia N. DERBEDENEVA
4
RESUMO:
O artigo é dedicado à metodologia para a formação de um método gráfico
-
funcional em alunos utilizando as tecnologias de informação. O artigo descreve os fundamentos
teóricos do ensino do método gráfico
-
funcional para resolução de equações; recomendações
m
etodológicas para a formação de ações
adequadas
dos alunos a este método com a utilização
de software. Para estudar as possibilidades de utilização das tecnologias da informação no
ensino de disciplinas matemáticas aos alunos, para determinar a sua eficáci
a, o estudo foi
realizado na Faculdade de Física e Matemática da Universidade Pedagógica do Estado de
Mordóvia
em homenagem a
M. E. Evsevyev. O processo de pesquisa envolveu métodos
teóricos (estudo e análise da literatura científica e metodológica educaci
onal). Também foram
utilizados métodos empíricos
-
monitoramento das atividades educacionais dos alunos, das
atividades profissionais dos professores, pesquisas com o contingente especificado.
PALAVRAS
-
CHAVE:
Ensino de matemática. Tecnologia da informação
. Método gráfico
-
funcional. Equações.
1
Universidade Pedagógica do Estado da Mordovia em homenagem a M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Rússia
.
Candidata
em
Ciências Pedagógicas, Departamento de Matemática e Métodos de Ensino da Matemática
.
ORCI
D:
https://orcid.org/0000
-
0001
-
5084
-
0081. E
-
mail:
irina_v_kochetova@mail.ru
2
Universidade Pedagógica do Estado da Mordovia em homenagem a M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Rússia
.
Doutora
em Ciências Pedagógicas, Departamento de Matemática e Métodos de Ensino da Matemática
.
ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0003
-
2445
-
3824. E
-
mail:
skapkaeva@mail.ru
3
Universidade Pedagógica do Estado da Mordovia em homenagem a M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Rússia
.
Candidata
em Ciências Físicas e Matemática
s, Departamento de Matemática e Métodos de Ensino da Matemática.
ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0002
-
0239
-
2314. E
-
mail:
nadegdalem@mail.ru
4
Universidade Pedagógica do Estado da Mo
rdovia em homenagem a M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Rússia
.
Candidata
em Ciências Pedagógicas, Departamento de Matemática e Métodos de Ensino da Matemática
. ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0001
-
9339
-
3605. E
-
mail:
nnderbe
deneva@mail.ru
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA
e
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3586
RESUMEN:
El artículo está dedicado a la metodología para la formación de un método
gráfico funcional en estudiantes utilizando tecnologías de la información. El artículo describe
los fundamentos teóricos de la enseñ
anza del método gráfico funcional para la resolución de
ecuaciones; recomendaciones metodológicas para la formación de acciones de los estudiantes
que se adecuen a este método con el uso de software. Para estudiar las posibilidades del uso
de las tecnologí
as de la información en la enseñanza de disciplinas matemáticas a los
estudiantes, para determinar su efectividad, el estudio se llevó a cabo en la Facultad de Física
y Matemáticas de la Universidad Pedagógica Estatal de Mordovia que lleva el nombre de M.
E. Evsevyev. El proceso de investigación involucró métodos teóricos (el estudio y análisis de
literatura científica y metodológica, educativa). También se utilizaron métodos empíricos: se
monitorearon las actividades educativas de los estudiantes, las acti
vidades profesionales de
los maestros, se realizaron encuestas del contingente especificado.
PALABRAS CLAVE:
Enseñanza de matemáticas. Tecnología de la información. Método
gráfico funcional.
Ecuaciones.
ABSTRACT:
The article is devoted to the
methodology for the formation of a functional
-
graphic method in students using information technologies. The article describes the
theoretical foundations of teaching the functional
-
graphic method for solving equations;
methodological recommendations for t
he formation of students' actions that are adequate to
this method with the use of software. To study the possibilities of using information technologies
in teaching mathematical disciplines to students, to determine their effectiveness, the study was
cond
ucted at the Faculty of Physics and Mathematics of the Mordovian State Pedagogical
University named after M. E. Evsevyev. The research process involved theoretical methods (the
study and analysis of scientific and methodological, educational literature). E
mpirical methods
were also used
–
monitoring the educational activities of students, the professional activities of
teachers, surveys of the specified contingent were conducted.
KEYWORDS:
Teaching mathematics. Information technology.
Functional
-
graphic me
thod.
Equations.
Introdução
A eficácia do uso das tecnologias da informação no processo educacional de escolas e
universidades, inclusive no ensino de disciplinas matemáticas, tem sido estudada por diversos
autores.
(
KOCHETOVA
;
SARVANOVA
;
PORVATKIN
,
2021;
DERBEDENEVA
et al.
,
2018;
SIMSEK
;
BALABAN
, 2010;
SHUKSHINA
;
HULL
;
RYZHOV
,
2020
).
Os trabalhos de muitos matemáticos e metodólogos são dedicados a questões
relacionadas à formação da capacidade dos alunos de aplicar o método gráfico
-
funcional na
resolução de equações. A cara
cterística unificadora desses trabalhos é a consideração de uma
gama limitada de aspectos metodológicos relevantes.
image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3587
V. I. Golubev (2007) observou as principais regularidades que regem os processos de
resolução de equações usando o método
gráfico
-
funcional. Eles estão associados às operações
específicas do aluno que usa esse método e são expressos em uma forma de atividade.
Vamos delinear brevemente a composição das principais operações que devem ser
formadas no aluno da aplicação do método
gráfico
-
funcional para resolver equações:
-
procurar sinais que permitam atribuir uma equação a uma classe de equações já
conhecida;
-
verificar o registro existente da equação quanto à conformidade com o formulário
padrão e trazê
-
lo a ele (se necessário)
;
-
escrevendo a equação na forma
푞
(
푥
)
=
ℎ
(
푥
)
em várias versões
;
-
elaborando funções do formulário
푦
1
=
푞
(
푥
)
;
푦
2
=
ℎ
(
푥
)
com base nos resultados da
operação anterior;
-
traçar duas funções conhecidas do mesmo grupo;
-
estudando o gráfico para a presença de r
aízes e seu número, obtendo uma resposta.
Obviamente, essa lista de ações está incompleta e pode ser alterada dependendo da
equação existente, mas esses elementos estruturais devem ser apresentados na hora de resolver.
V. I. Golubev apresenta a correspondê
ncia entre as operações acima e as ações
educativas universais cognitivas formadas durante sua implementação.
S. V. Akmanova (2020) considera a formação de ações correspondentes ao método
gráfico
-
funcional de resolução de equações como um meio eficaz de pr
eparação para os exames
finais de matemática. Em seus trabalhos, são dados tanto exemplos de tarefas específicas quanto
a estrutura de signos por meio dos quais é possível avaliar tarefas para posteriormente compor
uma sequência didática e metodologicament
e correta para ensinar os alunos a resolver
problemas com um parâmetro.
A originalidade da visão de E. V. Bazhenova (2018) sobre o problema da formação do
método em consideração nos alunos se reflete nas recomendações para a seleção de tarefas.
Entre todo
o conjunto destes últimos, deve haver necessariamente aqueles que não requerem a
construção de gráficos de funções. Neste caso, os alunos devem, pelo menos a nível visual,
possuir ideias sobre as propriedades das funções selecionadas durante a solução. Dep
ois de
resolver o problema de uma maneira, eles devem ser solicitados a fundamentar
independentemente a irracionalidade ou ineficiência da outra e, em alguns casos, pelo contrário,
suas vantagens.
A. V. Imanova (2018) enfatiza a importância de desenvolver
nos alunos a capacidade
de compor tarefas de forma independente para a aplicação do método gráfico
-
funcional na
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA
e
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3588
resolução de equações. Em seu trabalho, é apresentado um esquema metodológico que permite
ao professor organizar o processo acima. Seus principa
is componentes são:
-
actualização dos conhecimentos sobre as características da aplicação do método
gráfico
-
funcional à resolução de uma equação deste tipo;
-
solução da equação proposta;
-
análise do desenho proposto pelo professor com gráficos de funçõe
s que ilustram a
solução de uma equação deste tipo desconhecida dos alunos;
-
autocompilação pelos alunos da equação;
-
análise do conjunto de técnicas subjacentes à solução do método gráfico
-
funcional de
uma equação deste tipo com a atribuição da técnica
central (referência).
Os grupos de técnicas, que são os componentes deste método, são descritos. Cada um
deles corresponde à classe de tarefas selecionadas pelo autor. A vantagem do esquema proposto
de interação entre o professor e os alunos é a possibilid
ade de uma verificação qualitativa do
resultado educacional com base nos critérios universais especificados pelo autor.
Vários aspectos metodológicos de ensinar aos alunos o método gráfico
-
funcional para
resolver equações usando ferramentas de software for
am desenvolvidos por T. A. Almazova
(2019), E. E. Detterer (2017).
O primeiro autor (ALMAZOVA et al., 2019) destacou uma sequência de ações básicas
que são adequadas ao método gráfico
-
funcional para resolução de equações e formadas usando
a ferramenta do s
oftware matemático GeoGebra. Na sua base foi compilado um conjunto de
exercícios, correspondentes ao tipo de «tarefa prática
-
perguntas à tarefa». As vantagens desta
abordagem são óbvias. Estes incluem: uma base visual para a aprendizagem; um alto grau de
independência das ações dos alunos. A desvantagem dessa abordagem é a falta de clareza no
princípio de combinar variantes de tarefas sem máquina e sem máquina e sua alternância. Nos
exemplos específicos de grupos apresentados pelo autor, as tarefas nomead
as são dispostas de
forma escolhida sem justificativa.
E. E. Detterer (2017) apresenta exemplos de uso do programa GeoGebra no ensino da
resolução de problemas com parâmetros na fase inicial. O autor propôs um esquema para a
solução passo a passo deste tip
o de equações pelo método gráfico
-
funcional. Essa organização
da solução da equação permite desenvolver a capacidade dos alunos de visualizar como o plano
coordenado com a solução deve se parecer aproximadamente, e isso, por sua vez, também é
necessário pa
ra concretizar as áreas de variação do parâmetro que precisam ser investigado.
image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3589
Material e métodos
Para estudar as possibilidades de uso das tecnologias da informação no ensino de
disciplinas matemáticas aos alunos, para determinar sua eficácia, o estudo foi realizado na
Faculdade de Física e Matemática da Universidade Pedagógica do Estado da Mordovia e
m
homenagem a M. E. Evsevyev. O processo de pesquisa envolveu métodos teóricos (o estudo e
análise da literatura científica e metodológica, educacional). Também foram utilizados métodos
empíricos
–
acompanhamento das atividades educativas dos alunos, das a
tividades profissionais
dos professores, levantamentos do contingente especificado. O estudo baseou
-
se nos dados
obtidos pelos autores como resultado de testar os métodos e meios desenvolvidos de ensino aos
alunos da Faculdade de Física e Matemática em aul
as teóricas e práticas durante o ensino a
distância.
Os materiais do artigo podem ser utilizados pelos docentes das disciplinas
metodológicas das universidades pedagógicas, têm significado prático, permitirão realizar a
orientação profissional da formação.
Resultados e discussões
Descrevemos a metodologia de ensino para o método gráfico
-
funcional de resolução de
equações usando software.
Aqui estão as ações, cuja formação constitui a base do ensino do método gráfico
-
funcional de resolução de
equações como parte do trabalho de desenvolvimento da capacidade
dos alunos de construir e analisar os gráficos de funções resultantes:
-
funções gráficas; avaliação da possibilidade da presença das raízes da equação em um
determinado intervalo;
-
identifi
cação de pontos de intersecção de gráficos de funções;
-
revelando a monotonia da função;
-
avaliação da relação mútua dos conjuntos de valores de duas funções;
-
investigação do comportamento da função para diversos valores dos parâmetros
incluídos na fór
mula que a define;
-
identificação dos valores dos parâmetros incluídos na equação original, nos quais as
funções compiladas com base nesta equação têm pontos comuns;
-
estabelecimento de dependências entre imagens gráficas de funções, permitindo
reduzir a
solução desta equação à consideração de um caso particular de configuração para uma
dada escolha de parâmetros.
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA
e
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3590
A seguir, apresentamos a composição das operações, cuja formação com o uso de
software é a parte principal do trabalho de ensinar aos alunos o
método gráfico
-
funcional para
resolver equações:
1) compilação de grupos de fórmulas que definem funções com base nesta equação;
2) avaliação das imagens gráficas que potencialmente podem ser obtidas ao traçar
gráficos para cada grupo, a fim de selecionar
a imagem mais acurada e adequada à condição de
obtenção;
3) análise do grupo selecionado: destacando os parâmetros das variáveis incluídas em
cada fórmula;
4) avaliação dos limites admissíveis de variação dos parâmetros;
5) declaração de parâmetros de vari
áveis no programa;
6) definir os valores iniciais e finais dos parâmetros das variáveis de acordo com os
limites de variação permissíveis selecionados;
7) configurar funções no programa (escrevendo uma fórmula na linha de entrada) e
enviar um comando para
construir um gráfico (se este último for necessário devido às
peculiaridades do software);
8) avaliação da qualidade da imagem resultante
-
se for impossível definir os pontos de
interseção, é necessário ajustar a escala de exibição ou os valores dos parâm
etros;
9) definir o valor da abscissa dos pontos de interseção dos gráficos
-
passando o cursor
do mouse ou utilizando a ferramenta apropriada no programa (se disponível);
10) realizar um estudo das alterações da imagem alterando os valores dos
parâmetros
(se necessário, dependendo do objetivo do estudo).
As atividades do professor destinadas a ensinar o método em consideração usando a
tecnologia da informação devem ser organizadas no âmbito da formação das ações acima. É
bem possível que alguns
elementos da última lista sejam introduzidos pelos alunos no algoritmo
de resolução de equações pelo método gráfico
-
funcional usando o programa selecionado. De
modo geral, essas ações são obrigatórias (fundamentais), mas não as únicas.
Vamos descrever os c
omponentes do método gráfico
-
funcional para resolver equações,
apresentando
-
os na forma de resultados da resolução das tarefas apresentadas a seguir.
Uma visão geral de um exemplo da aplicação do método gráfico
-
funcional para
resolver equações
Os alunos de
vem ser convidados a familiarizar
-
se com as soluções de várias equações
pelo método em consideração e, em seguida, destacar a sequência de ações necessárias para
resolver. É necessário convidar os alunos a dividir independentemente todo o processo de
image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3591
soluç
ão em etapas, inseri
-
los em uma tabela especial com uma justificativa para o objetivo das
ações que estão sendo executadas.
Vamos apresentar as formulações de tarefas adequadas a esta etapa.
O exercício 1. Familiarize
-
se com a solução da equação pelo métod
o gráfico
-
funcional.
O exercício 2. Estude cuidadosamente o processo apresentado de resolução da equação
pelo método gráfico
-
funcional. Realce a sequência de etapas na solução.
O exercício 3. Revise as etapas para cada uma das etapas que você destacou.
O e
xercício 4. Responda às perguntas.
1. Qual é o resultado de cada etapa destacada?
2. Qual é o objetivo das ações em cada etapa?
O exercício 5. Usando a ferramenta de software, complete as construções mostradas no
exemplo.
Elaboração de um algoritmo para re
solução de equações pelo método gráfico
-
funcional
Nesta fase, os alunos deverão, para além do conteúdo da fase anterior, analisar 2
-
3
exemplos de resolução de equações pelo método em estudo. Ao mesmo tempo, as conclusões
obtidas devem ser correlacionadas c
om os resultados da realização dos exercícios 2
-
4, se
possível, pronunciando as razões das diferenças nas ações, se houver. Ao trabalhar com
exemplos, o professor deveria fazer aos alunos perguntas que os levassem à ideia da presença
de comunalidade nas aç
ões de resolução de equações, que deveriam ser selecionadas de tal
forma que trabalhar com eles envolvesse o uso de diferentes técnicas que são adequados para o
método em consideração.
O exercício 6. Considere exemplos de resolução de equações pelo método
gráfico
-
funcional. Compare as composições de ações que compõem a solução. Identifique as
semelhanças e diferenças, explique a existência destas últimas.
O exercício 7. Faça um algoritmo para resolver equações pelo método gráfico
-
funcional.
O
exercício 8. Escreva uma descrição da sequência de ações ao trabalhar com a
ferramenta de software ao resolver uma equação de acordo com o algoritmo que você compilou
na tarefa anterior.
Aplicando o algoritmo para resolver equações
Antes de aplicar o algor
itmo compilado à resolução de equações por um método gráfico
-
funcional usando uma ferramenta de software, deve
-
se realizar um trabalho adicional com os
alunos para formar as ações de preparação da equação, trazendo
-
a para uma forma aceitável
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA
e
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3592
para a aplicaç
ão do método. Também é aconselhável organizar esta atividade em etapas, que
caracterizaremos mais adiante.
Elaboração de fórmulas que definem funções com base em uma determinada equação
Ao considerar a possibilidade de resolver uma equação desse tipo pelo
método gráfico
-
funcional, deve
-
se primeiro avaliar a capacidade objetiva dos alunos de compor a partir dela
funções que já lhes seriam familiares. Também é óbvio que vários pares de funções podem ser
compostos a partir desta equação. Entre eles devem estar
aqueles que os alunos já estudaram
pelo menos a nível visual sem um estudo detalhado de suas propriedades.
Vamos apresentar as estruturas aproximadas de tarefas que podem ser oferecidas aos
alunos nesta fase.
O exercício 9. Considere a equação. Escreva a
visão geral desta equação.
O exercício 10. Agrupando os termos nas partes desta equação, separados pelo sinal
«=», anote todos os conjuntos possíveis da forma
{
푦
=
푓
1
(
푥
)
푦
=
푓
2
(
푥
)
.
O exercício 11. Entre os conjuntos que você registrou na tarefa anterior, an
ote aqueles
que contêm apenas as funções que você estudou. Determine o tipo de funções em cada caso.
O exercício 12. Selecione um dos conjuntos que você gravou. Determine quais linhas
representam os gráficos para cada função. Assine o nome da linha ao lado
da fórmula da função
de discagem correspondente.
Seleção de opções racionais para definir os parâmetros iniciais para a ferramenta de
software
Apresentaremos exemplos de tarefas que permitirão ao aluno rever as opções de
organização da solução,
avaliar rapidamente a sua intensidade de trabalho e escolher a mais
adequada.
O exercício 13. Pense nas opções para inserir os dados iniciais no programa para traçar
os gráficos das funções. Anote cada opção.
O exercício 14. Estime o número de ações corres
pondentes a cada caso registrado
durante a tarefa anterior. Escolha o método com a menor quantidade de ação.
Resolvendo uma equação usando uma ferramenta de software
Se o volume de operações for tal que seja difícil para os alunos aderirem à sequência de
a
ções pretendida para trabalhar com o programa, eles podem consultar a prescrição algorítmica
que compilaram ao concluir a tarefa 8.
O exercício 15. Resolva a equação original usando o programa. Indique suas raízes
como resposta.
image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3593
O exercício 16. Resolva as
equações usando o método gráfico
-
funcional.
Integração do conhecimento deste e de tópicos anteriores
O trabalho dos alunos nesta fase pode ser organizado de diferentes formas, dependendo
se os programas para trabalhar com gráficos de funções foram ou não u
tilizados no estudo dos
tópicos anteriores.
No primeiro caso, podem ser oferecidas aos alunos tarefas para destacar ações com o
programa que foram usadas ao realizar operações no âmbito das aulas anteriores e também fazer
perguntas de esclarecimento, cujo
objetivo é identificar pontos comuns na resolução de tarefas.
Além disso, o professor pode preparar um exercício em que os alunos terão que elaborar um
fluxograma gráfico conectando as ações deste tópico e dos anteriores.
No segundo caso, devem ser ofereci
das aos alunos tarefas para determinar a relação das
ações que fundamentam este método com o conteúdo previamente estudado.
Após os alunos terem formado a capacidade de aplicar ações adequadas ao método
gráfico
-
funcional de resolução de equações, podem pro
ceder à formação dos seus grupos. Para
tanto, deveriam ser selecionadas tarefas que, por um lado, envolveriam a repetição de conteúdos
previamente estudados sobre o tema e, por outro, o domínio de novas formas de trabalhar com
a equação e as funções dela d
erivadas.
Conclusão
A análise das descrições do processo de formação dos elementos do método gráfico
-
funcional de resolução de equações utilizando tecnologias de informação na literatura científica
e metodológica possibilitou identificar abordagens para
a organização do ensino do método
gráfico
-
funcional de resolução de equações apresentadas na literatura científica. A primeira
baseia
-
se na utilização de um conjunto de tarefas, compiladas com base nas ações selecionadas,
adequadas ao método, mais, em uma
situação padrão. Nesse caso, o software atua como meio
de reduzir o tempo gasto na solução. Neste caso, as tarefas são acompanhadas por um conjunto
de questões, segundo as quais o aluno pode verificar se o seu trabalho está a caminhar no bom
sentido. A se
gunda abordagem baseia
-
se na utilização de tarefas orientadas para a prática, cuja
solução envolve a preparação de equações contendo um parâmetro. Assim, os alunos precisarão
não apenas compor fórmulas de função a partir dessa equação, mas também explorar
cada uma
delas usando transformações usando os recursos da ferramenta de software selecionada, pois
algumas transformações não podem ser realizadas sem envolver os recursos da tecnologia
computacional.
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA
e
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3594
AGRADECIMENTOS
:
O artigo foi realizado no âmbito de uma bolsa para a realização de
trabalhos de pesquisa em áreas prioritárias de atividade científica de universidades parceiras
para interação em rede (Universidade Pedagógica do Estado de Baskir em homenagem a M.
Akmulla
e Universidade Pedagógica do Estado da Mordovia em homenagem a M. E. Evsevyev)
sobre o tema «Tecnologias de informação no ensino de disciplinas matemáticas a alunos de
universidades pedagógicas».
REFERÊNCIAS
AKMANOVA
, S. V.;
AKMANOV
, S. R. Tasks of the
unified state exam with parameters and
recommendations on methods for their solution.
Modern Science
,
v.
5
, p.
281
-
286
,
2020.
ALMAZOVA
, T. A.;
TRUNTAEVA,
T. I.;
SALTYKOVA,
E. V. Methodological
possibilities of using graphic calculators when solving problems with parameters.
In
:
REGIONAL UNIVERSITY SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE
,
2019.
Proceedings
[…].
Scientific works of the Kaluga State University named after K.E.
Tsiolkovsky, 2019.
p
.
348
-
353.
BAZHENOVA
, E. V. Features of the functional
-
graphic method for solving equations in the
final state exams.
In
:
CONFERENCE ACTUAL PROBLEMS OF SCIENCE AND
MATHEMATICS EDUCATION
, 2018
.
Proceedings
[…].
Samara Social and Pedagog
ical
University, 2018.
p
.
151
-
156.
DERBEDENEVA
, N. N.
et al
. Further Educationin Mathematics for Russian School Students
at Pedagogical Higher Education Institutions: Methodological Aspects of Development.
Astra Salvensis
, Special Issue, p
.
981
-
990
,
2018
.
DETTERER
, E. E.
Methodological system for using the animation capabilities of the
GeoGebra computer environment when studying functions in grades 7
-
9 of a secondary
school
.
2017.
Master
(Dissertation)
–
Krasnoyarsk State Pedagogical University named afte
r
V.P. Astafiev
,
2017.
GOLUBEV
, V. I.
Solving complex and non
-
standard problems in mathematics
. Moscow:
Ileksa, 2007.
IMANOVA
, A. V. Problems of teaching mathematics at school.
Scientific Conference
Bulletin
,
v.
11
, p.
62
-
63
,
2018.
KOCHETOVA
, I. V.;
SARVANOVA,
Z. A.;
PORVATKIN
, A. V. Possibilities of using
information technologies in teaching mathematical disciplines of students of pedagogical
universities.
Modern Problems of Science and Education
,
v.
3
,
2021.
Disponível em:
www.
science
-
education.ru/ru/article/view?id=30883
.
Acesso em
: 19
set
. 2021.
SHUKSHINA
, T. I.;
HULL
J. A.;
RYZHOV
, D. V. Features of practice
-
oriented t
raining of
future teachers in the digital educational environment of pedagogical University.
Global
scientific potential
,
v.
6
, n.
111
, p.
22
-
26
,
2020.
image/svg+xml
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de
um método gráfico funcional para resolver
equações)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595,
dez
. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3595
SIMSEK
, A.;
BALABAN
, J. Learning strategies of successful and unsuccessful university
students.
Contemporary Educational Technology
,
v.
1
, p.
36
-
45
,
2010.
Como
referenciar
este
artigo
KOCHETOVA
, I. V.
; KAPKAEVA
, L. S.
; KHRAMOVA
, N. A.;
DERBEDENEVA
, N. N
.
Possibilidades de usar tecnologias da informação no ensino da matemática (a exemplo de um
método gráfico funcional para resolver equações)
.
Revista on line de Política e Gestão
Educacional
, Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p.
3585
-
3595
, dez. 2021. e
-
ISSN:1519
-
9029. DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
Submetido em
: 13/03/2021
Revisões requeridas em
: 26/07/2021
Aprovado em
: 28/11/2021
Publicado em
: 30/12/2021
Processamento e editoração: Editora
Ibero
-
Americana de Educação.
Revisão, formatação, normalização e tradução.
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3585
POSSIBILITIES OF USING INFORMATION TECHNOLOGIES IN TEACHING
MATHEMATICS (ON THE EXAMPLE OF A FUNCTIONAL
-
GRAPHIC METHOD
FOR SOLVING EQUATIONS)
POSSIBILIDADES DE USAR TECNOLOGIAS DA INFORMAÇÃO NO ENSINO DA
MATEMÁTICA (A EXEMPLO DE UM
MÉTODO GRÁFICO FUNCIONAL PARA
RESOLVER EQUAÇÕES)
POSIBILIDADES DE UTILIZAR TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN EN LA
ENSEÑANZA DE LAS MATEMÁTICAS (SOBRE EL EJEMPLO DE UN MÉTODO
FUNCIONAL
-
GRÁFICO PARA RESOLVER ECUACIONES)
Irina V. KOCHETOVA
1
Lidiya S. KAPKAE
VA
2
Nadezhda A. KHRAMOVA
3
Natalia N. DERBEDENEVA
4
ABSTRACT:
The article is devoted to the methodology for the formation of a functional
-
graphic method in students using information technologies. The article describes the theoretical
foundations of teaching the functional
-
graphic method for solving equations; method
ological
recommendations for the formation of students' actions that are adequate to this method with
the use of software. To study the possibilities of using information technologies in teaching
mathematical disciplines to students, to determine their eff
ectiveness, the study was conducted
at the Faculty of Physics and Mathematics of the Mordovian State Pedagogical University
named after M. E. Evsevyev. The research process involved theoretical methods (the study and
analysis of scientific and methodologic
al, educational literature). Empirical methods were also
used
–
monitoring the educational activities of students, the professional activities of teachers,
surveys of the specified contingent were conducted.
KEYWORDS:
Teaching mathematics. Information tec
hnology.
Functional
-
graphic method.
Equations.
1
Mordovian State Pedagogical University named after M.E. Evsevyev
,
Saransk
–
Russia.
Candidate of
Pedagogical Sciences, Department of Mathematics and Methods of Teaching Mathematics.
ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0001
-
5084
-
0081. E
-
mail:
irina_v_kochetova@mail.ru
2
Mordovian State Pedagogical University named after M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Russia.
Doctor of Pedagogical
Sciences, Department of Mathematics and Methods of Teaching Mathematics.
ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0003
-
2445
-
3824
. E
-
mail:
skapkaeva@mail.ru
3
Mordovian State Pedagogical University named after M.E. Evsevyev
, Saransk
–
Russia.
Candidate of Physical
and Mathematical Sciences, Department of Mathematics a
nd Methods of Teaching Mathematics.
ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0002
-
0239
-
2314
. E
-
mail:
nadegdalem@mail.ru
4
Mordovian State Pedagogical University named after M.E. Evsevyev
, Sar
ansk
–
Russia.
Candidate of
Pedagogical Sciences, Department of Mathematics and Methods of Teaching Mathematics
. ORCID:
https://orcid.org/0000
-
0001
-
9339
-
3605
. E
-
mail:
nnderbedeneva@mail.ru
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA and
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3586
RESUMO:
O artigo é dedicado à metodologia para a formação de um método gráfico
-
funcional em alunos utilizando as tecnologias de informação. O artigo descreve os
fundamentos teóricos do ensino do método grá
fico
-
funcional para resolução de equações;
recomendações metodológicas para a formação de ações
adequadas
dos alunos a este método
com a utilização de software. Para estudar as possibilidades de utilização das tecnologias da
informação no ensino de discipl
inas matemáticas aos alunos, para determinar a sua eficácia,
o estudo foi realizado na Faculdade de Física e Matemática da Universidade Pedagógica do
Estado de Mordóvia
em homenagem a
M. E. Evsevyev. O processo de pesquisa envolveu
métodos teóricos (estudo
e análise da literatura científica e metodológica educacional).
Também foram utilizados métodos empíricos
-
monitoramento das atividades educacionais dos
alunos, das atividades profissionais dos professores, pesquisas com o contingente especificado.
PALA
VRAS
-
CHAVE:
Ensino de matemática. Tecnologia da informação. Método gráfico
-
funcional.
Equações.
RESUMEN:
El artículo está dedicado a la metodología para la formación de un método
gráfico funcional en estudiantes utilizando tecnologías de la información.
El artículo describe
los fundamentos teóricos de la enseñanza del método gráfico funcional para la resolución de
ecuaciones; recomendaciones metodológicas para la formación de acciones de los estudiantes
que se adecuen a este método con el uso de software.
Para estudiar las posibilidades del uso
de las tecnologías de la información en la enseñanza de disciplinas matemáticas a los
estudiantes, para determinar su efectividad, el estudio se llevó a cabo en la Facultad de Física
y Matemáticas de la Universidad
Pedagógica Estatal de Mordovia que lleva el nombre de M.
E. Evsevyev. El proceso de investigación involucró métodos teóricos (el estudio y análisis de
literatura científica y metodológica, educativa). También se utilizaron métodos empíricos: se
monitorearo
n las actividades educativas de los estudiantes, las actividades profesionales de
los maestros, se realizaron encuestas del contingente especificado.
PALABRAS CLAVE:
Enseñanza de matemáticas. Tecnología de la información. Método
gráfico funcional.
Ecuaciones.
Introduction
The effectiveness of the use of information technologies in the educational process of
schools and universities, including in teaching mathematical disciplines, has been studied by
several
authors (
KOCHETOVA
;
SARVANOVA
;
PORVATKIN
,
2021;
DERBEDENEVA
et
al.
, 2018;
SIMSEK
;
BALABAN
, 2010;
SHUKSHINA
;
HULL
;
RYZHOV
,
2020).
The works of many mathematicians and methodologists are devoted to issues related to
the formation of students' ability to apply the functional
-
graphic method for solving equations.
The unif
ying feature of these works is the consideration of a limited range of relevant
methodological aspects.
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3587
V.
I. Golubev (
2007
) noted the main regularities that govern the processes of solving
equations using the functional
-
graphic method. They are associated
with the specific operations
of the student using this method and are expressed in an activity form.
Let us briefly outline the composition of the main operations that should be formed in
the student of the application of the
functional
-
graphic method for solving equations:
-
search for signs that allow attributing an equation to an already known class of
equations;
-
checking the existing record of the equation for compliance with the standard form and
bringing it to such (if
required);
-
writing the equation in the form
푞
(
푥
)
=
ℎ
(
푥
)
in several versions;
-
drawing up functions of the form
푦
1
=
푞
(
푥
)
;
푦
2
=
ℎ
(
푥
)
based on the results of the
previous operation;
-
plotting two well
-
known functions from the same group;
-
studying the g
raph for the presence of roots and their number, getting an answer.
Obviously, this list of actions is incomplete and can be changed depending on the
existing equation, but these structural elements must be presented when solving.
V.
I. Golubev presents th
e correspondence between the above operations and the
cognitive universal educational actions formed during their implementation.
S. V. Akmanova (2020) considers the formation of actions corresponding to the
functional
-
graphic method of solving equations a
s an effective means of preparing for the final
exams in mathematics. In her works, both examples of specific tasks and the structure of signs
are given by which it is possible to evaluate tasks
to
subsequently compose a didactically and
methodologically c
orrect sequence for teaching students to solve problems with a parameter.
The originality of the view of E.V. Bazhenova (2018) on the problem of the formation
of the method under consideration in students is reflected in the recommendations for the
selecti
on of tasks. Among the whole set of the latter, there must necessarily be those that do not
require the construction of graphs of functions. In this case, students should at least at a visual
level own ideas about the properties of the functions selected d
uring the solution. After solving
the problem in one way, they should be asked to independently substantiate the irrationality or
inefficiency of the other, and in some cases, on the contrary, its advantages.
A.
V. Imanova (
2018
) emphasizes the importance
of developing students' ability to
independently compose tasks for the application of the functional
-
graphic method to solving
equations. In her work, a methodological scheme is presented that allows the teacher to organize
the above process. Its main comp
onents are:
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA and
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3588
-
updating knowledge about the features of the application of the functional
-
graphic
method to solving an equation of this type;
-
solution of the proposed equation;
-
analysis of the drawing proposed by the teacher with graphs of functions ill
ustrating
the solution of an equation of this type unknown to students;
-
self
-
compilation by students of the equation;
-
analysis of the set of techniques underlying the solution of the functional
-
graphic
method of an equation of this type with the alloca
tion of the central (reference) technique.
The groups of techniques, which are the components of this method, are described. Each
of them corresponds to the class of tasks selected by the author. The advantage of the proposed
scheme of interaction between
the teacher and students is the possibility of a qualitative check
of the educational result based on the universal criteria specified by the author.
A number of methodological aspects of teaching students the functional
-
graphic method
for solving equation
s using software tools were developed by T.
A.
Almazova (2019), E.
E.
Detterer (2017).
The first author (
ALMAZOVA
et al.
, 2019) highlighted a sequence of basic actions that
are adequate to the functional
-
graphic method for solving equations and formed usin
g the
GeoGebra mathematical software tool. On its basis, a group of exercises was compiled,
corresponding to the type of «practical task
-
questions to the task». The advantages of this
approach are obvious. These include: a visual basis for learning; a hi
gh degree of independence
of students' actions. The disadvantage of this approach is the lack of clarity in the principle of
combining machineless and machine
-
free variants of tasks and their alternation. In the specific
examples of groups presented by the
author, the named tasks are arranged in a chosen way
without justification.
E.
E.
Detterer
(2017) presents examples of using the GeoGebra program in teaching
solving problems with parameters at the initial stage. The author proposed a scheme for the
step
-
by
-
step solution of this type of equations by the functional
-
graphic method. This
organizat
ion of the solution to the equation allows developing the ability of students to visualize
how the coordinate plane with the solution should look approximately like, and this, in turn, is
also necessary to concretize the areas of variation of the parameter
that need to be investigated.
Materials and methods
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3589
To study the possibilities of using information technologies in teaching mathematical
disciplines to students, to determine their effectiveness, the study was conducted at the Faculty
of Physics and Mathematics of the Mordovian State Pedagogical University
named after M. E.
Evsevyev. The research process involved theoretical methods (the study and analysis of
scientific and methodological, educational literature). Empirical methods were also used
–
monitoring the educational activities of students, the prof
essional activities of teachers, surveys
of the specified contingent were conducted. The study was based on the data obtained by the
authors as a result of testing the developed methods and means of teaching students of the
Faculty of Physics and Mathemati
cs at lectures and practical classes during distance learning.
The materials of the article can be used by teachers of methodological disciplines of
pedagogical universities, have practical significance, will allow to realize the professional
orientation o
f training.
Results and discussions
We describe the teaching methodology for the functional
-
graphic method of solving
equations using software.
Here are the actions, the formation of which forms the basis of teaching the functional
-
graphic method of so
lving equations as part of the work on developing students' ability to build
and analyze the resulting graphs of functions:
-
graphing functions; assessment of the possibility of the presence of the roots of the
equation on a given interval;
-
identificati
on of points of intersection of graphs of functions;
-
revealing the monotony of the function;
-
assessment of the mutual relation of the sets of values
of two functions;
-
investigation of the behavior of the function for various values
of the parame
ters
included in the formula that defines it;
-
identification of the values
of the parameters included in the original equation, at which
the functions compiled on the basis of this equation have common points;
-
establishment of dependencies between g
raphical images of functions, allowing to
reduce the solution of this equation to the consideration of a particular case of configuration for
a given choice of parameters.
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA and
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3590
Next, we present the composition of operations, the formation of which with the use
of
software is the main part of the work on teaching students the functional
-
graphic method for
solving equations:
1) compilation of groups of formulas that define functions based on this equation;
2) assessment of graphic images that can potentially be ob
tained when plotting graphs
for each group in order to select the most accurate image suitable for the condition of obtaining;
3) analysis of the selected group: highlighting the variable parameters included in each
formula;
4) assessment of the permissibl
e limits of variation of the parameters;
5) declaration of variable parameters in the program;
6) setting the initial and final values
of the variable parameters in accordance with the
selected permissible variation limits;
7) setting functions in the pr
ogram (by writing a formula in the input line) and sending
a command to build a graph (if the latter is necessary due to the peculiarities of the software);
8) assessment of the quality of the resulting image
-
if it is impossible to set the
intersection p
oints, it is necessary to adjust the display scale or parameter values;
9) setting the value of the abscissa of the intersection points of the graphs
-
by hovering
the mouse cursor or using the appropriate tool in the program (if available);
10) conducting
a study of image changes by changing the parameter values
(if necessary,
depending on the purpose of the study).
The teacher's activities aimed at teaching the method under consideration using
information technology should be organized within the
framework of the formation of the above
actions. It is quite possible that some elements of the last list will be introduced by students into
the algorithm for solving equations by the functional
-
graphical method using the selected
program. In general, the
se actions are mandatory (pivotal), but not the only ones.
Let us describe the components of the functional
-
graphic method for solving equations
by presenting them in the form of the results of solving the tasks presented below.
An overview of an example o
f the application of the functional
-
graphical method for
solving equations
Students should be invited to familiarize themselves with the solutions of several
equations by the method under consideration, and then highlight the sequence of actions
necessary to solve. It is necessary to invite students to independently divide the entire solution
process into stages, enter them into a special table with a justification for the purpose of the
actions being performed.
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3591
Let us present the formulations of
tasks adequate to this stage.
The exercise 1. Get acquainted with the solution of the equation by the functional
-
graphical method.
The exercise 2. Carefully study the presented process of solving the equation by the
functional
-
graphic method. Highlight the
sequence of steps in the solution.
The exercise 3. Review the steps for each of the steps you have highlighted.
The exercise 4. Answer the questions.
1. What is the outcome of each highlighted stage?
2. What is the purpose of the actions at each stage?
Th
e exercise 5. Using the software tool, complete the constructions shown in the
example.
Drawing up an algorithm for solving equations by the functional
-
graphic method
At this stage, students should, in addition to the content of the previous stage, analyze
2
-
3 examples of solving equations by the method under study. At the same time, the conclusions
obtained should be correlated with the results of completing exercises 2
-
4, if possible,
pronouncing the reasons for the differences in actions, if any. While w
orking with examples,
the teacher should ask students questions that would lead them to the idea of
the presence of
commonality in the actions of solving equations, which should be selected in such a way that
working with them would involve the use of di
fferent techniques that are adequate to the
method under consideration.
The exercise 6. Consider examples of solving equations by the functional
-
graphical
method. Compare the compositions of actions that make up the solution. Identify the similarities
and
differences, explain the existence of the latter.
The exercise 7. Make an algorithm for solving equations by the functional
-
graphical
method.
The exercise 8. Write a description of the sequence of actions when working with the
software tool when solving an
equation according to the algorithm you compiled in the previous
task.
Applying the algorithm to solving equations
Before applying the compiled algorithm to solving equations by a functional
-
graphic
method using a software tool, additional work should be
carried out with the students to form
the actions of preparing the equation, bringing it to an acceptable form for applying the method.
It is also advisable to organize this activity in stages, which we will characterize further.
Drawing up formulas that d
efine functions based on a given equation
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA and
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3592
When considering the possibility of solving an equation of this type by the functional
-
graphic method, one should first assess the objective ability of students to compose on its basis
such functions that would alr
eady be familiar to them. It is also obvious that several pairs of
functions can be composed from this equation. Among them should be those that students have
already studied at least at a visual level without a detailed study of their properties.
Let us p
resent the approximate structures of tasks that can be offered to students at this
stage.
The exercise 9. Consider the equation. Write down the general view of this equation.
The exercise 10. Grouping the terms in the parts of this equation, separated by t
he «=»
sign, write down all possible sets of the form
{
푦
=
푓
1
(
푥
)
푦
=
푓
2
(
푥
)
.
The exercise 11. Among the sets that you recorded during the previous task, write down
those that contain only the functions you have studied. Determine the type of functions in ea
ch
case.
The exercise 12. Select one of the sets you recorded. Determine which lines represent
the graphics for each function. Sign the line name next to the corresponding dialing function
formula.
Selection of rational options for setting the initial para
meters for the software tool
We will present examples of tasks that will allow the student to review the options for
organizing the solution, quickly assess their labor intensity and choose the most suitable one.
The exercise 13. Think over the options for
entering the initial data into the program for
plotting the graphs of functions. Write down each option.
The exercise 14. Estimate the number of actions corresponding to each case recorded
during the previous task. Choose the method with the least
amount of action.
Solving an equation using a software tool
If the volume of operations is such that it is difficult for students to adhere to the
intended sequence of actions for working with the program, they can refer to the algorithmic
prescription they compiled when completing task 8.
The exercise 15. Solve the original equation using the program. Indicate its roots as an
answer.
The exercise 16. Solve the equations using the functional
-
graphical method.
Integration of knowledge from th
is and previous topics
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3593
The work of students at this stage can be organized in different ways, depending on
whether the programs for working with function graphs were used in the study of the previous
topics or not.
In the first case, students can be offere
d tasks for highlighting actions with the program
that were used when performing operations within the framework of previous lessons, and also
ask clarifying questions, the purpose of which is to identify commonality in solving tasks. In
addition, the teac
her can prepare an exercise in which students will have to draw up a graphical
flowchart connecting the actions of this topic and the previous ones.
In the second case, students should be offered tasks to determine the relationship of the
actions that unde
rlie this method with the previously studied content.
After the students have formed the ability to apply actions that are adequate to the
functional
-
graphic method of solving equations, they can proceed to the formation of their
groups. For this purpose,
tasks should be selected, which, on the one hand, would involve
repetition of previously studied content on the topic, and on the other, mastering new ways of
working with the equation and functions derived from it.
Conclusion
The analysis of the descri
ptions of the process of forming the elements of the functional
-
graphic method for solving equations using information technologies in the scientific and
methodological literature made it possible to identify approaches to the organization of teaching
the
functional
-
graphic method for solving equations presented in the scientific literature. The
first is based on the use of a group of tasks, compiled
based on
the selected actions, adequate
to the method, more, in a standard situation. In this case, the soft
ware acts as a means of
reducing the time spent on the solution. In this case, the tasks are accompanied by a set of
questions, according to which the student can check whether his work is moving in the right
direction. The second approach is based on the
use of practice
-
oriented tasks, the solution of
which involves the preparation of equations containing a parameter. Thus, students will need
not only to compose function formulas from this equation, but also to explore each of them
using transformations us
ing the capabilities of the selected software tool, since some
transformations cannot be performed without involving the capabilities of computer
technology.
ACKNOWLEDGEMENTS:
The article was carried out within the framework of a grant for
image/svg+xml
Irina V. KOCHETOVA; Lidiya S. KAPKAEVA; Nadezhda A. KHRAMOVA and
Natalia N. DERBEDENEVA
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3594
conducting res
earch works on priority areas of scientific activity of partner universities for
network interaction (Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmulla and
Mordovian State Pedagogical University named after M. E. Evsevyev) on the topic
«Informati
on technologies in teaching mathematical disciplines to students of pedagogical
universities».
REFERENCES
AKMANOVA
, S. V.;
AKMANOV
, S. R. Tasks of the unified state exam with parameters and
recommendations on methods for their solution.
Modern Science
,
v.
5
, p.
281
-
286
,
2020.
ALMAZOVA
, T. A.;
TRUNTAEVA,
T. I.;
SALTYKOVA,
E. V. Methodological
possibilities of using graphic calculator
s when solving problems with parameters.
In
:
REGIONAL UNIVERSITY SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE
,
2019.
Proceedings
[…].
Scientific works of the Kaluga State University named after K.E.
Tsiolkovsky, 2019.
p
.
348
-
353.
BAZHENOVA
, E. V. Features of the functional
-
graphic method for solving equations in the
final state exams.
In
:
CONFERENCE ACTUAL PROBLEMS OF SCIENCE AND
MATHEMATICS EDUCATION
, 2018
.
Proceedings
[…].
Samara Social and Pedagogical
University, 2018.
p
.
151
-
156.
DERBE
DENEVA
, N. N.
et al
. Further Educationin Mathematics for Russian School Students
at Pedagogical Higher Education Institutions: Methodological Aspects of Development.
Astra Salvensis
, Special Issue, p
.
981
-
990
,
2018
.
DETTERER
, E. E.
Methodological system f
or using the animation capabilities of the
GeoGebra computer environment when studying functions in grades 7
-
9 of a secondary
school
.
2017.
Master
(Dissertation)
–
Krasnoyarsk State Pedagogical University named after
V.P. Astafiev
,
2017.
GOLUBEV
, V. I.
Solving complex and non
-
standard problems in mathematics
. Moscow:
Ileksa, 2007.
IMANOVA
, A. V. Problems of teaching mathematics at school.
Scientific Conference
Bulletin
,
v.
11
, p.
62
-
63
,
2018.
KOCHETOVA
, I. V.;
SARVANOVA,
Z. A.;
PORVATKIN
, A. V. Possibi
lities of using
information technologies in teaching mathematical disciplines of students of pedagogical
universities.
Modern Problems of Science and Education
,
v.
3
,
2021.
Available:
www.
science
-
education.ru/ru/article/view?id=30883
. Access: 19 Sept. 2021.
SHUKSHINA
, T. I.;
HULL
J. A.;
RYZHOV
, D. V. Features of practice
-
oriented training of
future teachers in the digital educational environment of p
edagogical University.
Global
scientific potential
,
v.
6
, n.
111
, p.
22
-
26
,
2020.
image/svg+xml
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a functional
-
graphic method for solving
equations)
RPGE
–
Revista
on line de Política e Gestão Educacional
,
Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 3585
-
3595, Dec. 2021.
e
-
ISSN:1519
-
9029
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
3595
SIMSEK
, A.;
BALABAN
, J. Learning strategies of successful and unsuccessful university
students.
Contemporary Educational Technology
,
v.
1
, p.
36
-
45
,
2010.
How
to
reference
this
article
KOCHETOVA, I. V.; KAPKAEVA, L. S.; KHRAMOVA, N. A.; DERBEDENEVA, N. N.
Possibilities of using information technologies in teaching mathematics (on the example of a
functional
-
graphic method for solving equations)
.
Revista on line de
Política e Gestão
Educacional
, Araraquara, v. 25, n. esp. 6, p. 358
5
-
359
5
, Dec. 2021. e
-
ISSN:1519
-
9029.
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.6.16118
Submitted
: 13/03/2021
Required revisions
: 26/07/2021
Approved
: 28/11/2021
Published
em
:
30/12/2021
Processing and publication by the Editora Ibero
-
Americana de Educação.
Correction, formatting, standardization and translation.