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Inteligência artificial na educação matemática: Uma revisão sistemática
No full text[Objective] This study aims to analyze the current state of research on artificial intelligence (AI) in mathematics education, its applications, and its role in teaching and learning processes. [Methodology] A systematic review of the literature was conducted in three stages: identification, selection, and inclusion of articles from three recognized databases, resulting in 29 articles. These articles were thoroughly analyzed to identify participants, instruments used, the country of the authors\u27 affiliation, year of publication, type of research, methodological approach, and the role of AI in these studies. [Results] There is a noticeable increase in research related to AI in mathematics education, with most studies being empirical and quantitative. The most frequently used instruments are questionnaires and interviews, with half of the studies employing at least two data collection instruments. Additionally, most studies focused on intelligent learning systems to enhance learning and support teaching, particularly for online assessment. [Conclusions] The reviewed articles show no evidence of research at the early childhood education level and very little related to teacher training. Few studies demonstrate the use of theoretical frameworks or approaches from the Didactics of Mathematics.[Objetivo] El objetivo de este estudio es analizar el estado actual de la investigación en inteligencia artificial en el ámbito de la educación matemática, su aplicación y rol en los procesos de enseñanza y aprendizaje. [Metodología] Se realizó una revisión sistemática a la literatura que sigue las siguientes etapas: identificación, selección e inclusión de artículos de tres bases de datos reconocidas, resultando 29 artículos, que fueron sometidos a un análisis minucioso para la detección de participantes, instrumentos utilizados, país de la filiación de los autores, año de publicación, tipo de investigación, enfoque metodológico y el rol de la inteligencia artificial en estos estudios. [Resultados] Se identifica un claro aumento de la investigación vinculada a la inteligencia artificial en educación matemática, la mayoría de carácter empírico y de tipo cuantitativa, los instrumentos más frecuentes son el cuestionario y la entrevista, la mitad de los estudios utilizan, al menos, dos instrumentos de recolección de los datos. También, la mayoría de los estudios se centró en sistemas de aprendizaje inteligente para mejorar el aprendizaje y apoyo a la enseñanza, para la evaluación en línea. [Conclusiones] En los artículos estudiados no se evidencia investigaciones en el nivel de educación infantil y muy poco relacionadas a la formación de profesores. En pocas investigaciones se evidencia la utilización de marco o enfoque teóricos de la Didáctica de la Matemática.[Objetivo] O objetivo deste estudo é analisar o estado atual da pesquisa em inteligência artificial no campo da educação matemática, sua aplicação e seu papel nos processos de ensino e aprendizagem. [Metodologia] Realizou-se uma revisão sistemática da literatura nas seguintes etapas: identificação, seleção e inclusão de artigos de três base de dados reconhecidas, resultando em 29 artigos, que foram submetidos a uma análise minuciosa para a detecção de participantes, instrumentos utilizados, país de afiliação dos autores, ano de publicação, tipo de pesquisa, abordagem metodológica e o papel da inteligência artificial nesses estudos. [Resultados] Identifica-se um claro aumento de pesquisas relacionadas à inteligência artificial na educação matemática, a maioria delas empírica e quantitativa, os instrumentos mais frequentes são o questionário e a entrevista, sendo que metade dos estudos utiliza pelo menos dois instrumentos para a coleta de dados. Além disso, a maioria dos estudos se concentrou em sistemas inteligentes de aprendizagem para aprimorar a aprendizagem e o suporte ao ensino para avaliação on-line. [Conclusões] Nos artigos estudados, não há evidências de pesquisas no âmbito da educação infantil e muito pouco relacionado à formação de professores. Em poucos estudos de pesquisa há evidências do uso de uma estrutura ou abordagem teórica para a Didática da Matemática
Conhecimento especializado dos professores de matemática em formação inicial sobre o conceito de demonstração matemática
No full text[Objetivo] En este artículo, se presentan los resultados de una investigación cualitativa de carácter descriptivo que tiene como objetivo caracterizar el conocimiento especializado de los profesores de matemáticas en formación inicial de la Universidad Nacional en Costa Rica (UNA), sobre el concepto de la demostración matemática, mediante el modelo Mathematics Teacher’s Specialized Knowledge (MTSK). [Metodología] La investigación se posiciona en el paradigma interpretativo y tiene un enfoque cualitativo. Se aplicó un cuestionario, durante el primer semestre del 2021, a 42 profesores de matemáticas en formación inicial de cuarto y quinto año de la carrera Bachillerato y Licenciatura en Enseñanza de la Matemática de la Universidad Nacional de Costa Rica. Para examinar la información, se empleó el análisis de contenido y se hicieron agrupaciones de las respuestas, con el propósito de generar ideas centrales sobre el concepto de demostración. [Resultados] De los resultados se desprenden cuatro ideas centrales sobre lo que es una demostración matemática para los sujetos de la investigación, cercanas a aspectos formales lógico-sintácticos y matemáticos (ALSM) o aspectos informales semánticos (AIS). Se encontraron evidencias de las cinco funciones de De Villiers (1993) para la demostración y surgieron nuevas funciones relacionadas con esta en las matemáticas y en las matemáticas escolares. [Conclusiones] Los resultados brindan insumos a formadores de profesores de matemáticas e investigadores, en la revisión y análisis de programas de formación docente, y contribuyen en la búsqueda de nuevas áreas de investigación relacionadas con el tema.[Objective] This paper presents the results of a qualitative, descriptive research study characterizing the knowledge of prospective mathematics teachers at the National University of Costa Rica (UNA) concerning the concept of mathematical proof, using the Mathematics Teacher’s Specialized Knowledge (MTSK) model. [Methodology] This research employed an interpretive paradigm and a qualitative approach. A questionnaire was administered to 42 mathematics teachers in initial training during the first semester of 2021, in the fourth and fifth years of the Bachelor’s Degree program in Mathematics Teaching at the National University of Costa Rica. Content analysis was utilized to study the answers provided by participants. Groupings of answers were created to generate central ideas about the concept of proof. [Results] Based on the results, four central ideas were found about the nature of mathematical proof for the survey participants. These ideas are similar to the formal logical-syntactic and mathematical aspects (LSMA) or informal semantic aspects (ISA). Evidence for the five De Villiers (1993) functions of a proof was found. Moreover, new functions related to them were discovered in mathematics and in school mathematics. [Conclusions] The results provide input to trainers of mathematics teachers and researchers for the review and analysis of teacher training programs. Additionally, they contribute to the search for new research areas related to this subject.[Objetivo] Este artigo apresenta os resultados de uma pesquisa qualitativa descritiva que visa caracterizar o conhecimento especializado dos professores de matemática em formação inicial na Universidade Nacional da Costa Rica (UNA), sobre o conceito de prova matemática, utilizando o modelo de Mathematics Teacher’s Specialized Knowledge (MTSK). [Metodologia] A pesquisa está posicionada no paradigma interpretativo e tem uma abordagem qualitativa. Foi administrado um questionário durante o primeiro semestre de 2021 para 42 professores de matemática em formação inicial no quarto e quinto ano do Bacharelado e Bacharelado em Ensino de Matemática na Universidade Nacional da Costa Rica. Para examinar as informações, foi utilizada a análise de conteúdo e as respostas foram agrupadas a fim de gerar ideias centrais sobre o conceito de demonstração. [Resultados] A partir dos resultados, quatro ideias centrais sobre o que é uma prova matemática para os sujeitos da pesquisa, próximas aos aspectos formais lógico-sintáticos e matemáticos (ALSM) ou aspectos semânticos informais (AIS), podem ser deduzidas. Foram encontradas evidências para as cinco funções de De Villiers (1993) para a demonstração e surgiram novas funções relacionadas à demonstração em matemática e matemática escolar. [Conclusões] Os resultados fornecem contribuições para educadores e pesquisadores em matemática na revisão e análise de programas de formação docente, e contribuem para a busca de novas áreas de pesquisa relacionadas ao tema
Guia para avaliação da adequação didática de processos de estudo da diferencial
No full text[Objective] This article describes the process of preparing a Guide for the Assessment of Didactic Suitability of a process for studying the concept of the differential of a function. The objective of this exercise was to propose an instrument to promote, guide and support teachers’ analysis of, and reflection on, teaching and learning processes of the differential concept. [Methodology] The research method used was content analysis, and its starting point was a systematic review of didactic-mathematical knowledge in key research. The analysis was guided by the dimensions or facets that characterize an educational process – epistemic, cognitive, affective, instructional and ecological – whose components and criteria are based on the notion of didactic suitability proposed in the Onto-semiotic Approach to Mathematical Knowledge and Instruction (OSA). [Results] The construction of the Didactic Suitability Assessment Guide introduced a methodology for the reconstruction of the reference meaning for the study of various facets of the differential. In addition, this guide represents a powerful tool for teachers at the time of designing, implementing. and evaluating study processes, taking into account the various meanings of the differential, its connections, its potential semiotic conflicts and its relationships with other concepts. [Conclusions] In line with the theoretical reference framework, it is concluded that its ideal use would allow teachers to make informed decisions about management of the didactic process, taking into account its educational context.[Objetivo] En este artículo se describe el proceso de elaboración de una Guía de valoración de la idoneidad didáctica de un proceso de estudio del concepto de diferencial de una función. El objetivo que se persigue es proponer un instrumento que promueva, oriente y apoye el análisis y la reflexión del profesorado en torno a los procesos de enseñanza y aprendizaje del concepto de diferencial. [Metodología] El método de investigación empleado es el análisis de contenido y toma como punto de partida la revisión sistemática de los conocimientos didáctico-matemáticos en investigaciones claves. El análisis está orientado por las dimensiones o facetas que intervienen en un proceso educativo: epistémica, cognitiva, afectiva, instruccional y ecológica cuyos componentes y criterios se fundamentan en noción de idoneidad didáctica propuesta por el enfoque ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemáticos (EOS). [Resultados] La construcción de la Guía de valoración de la idoneidad didáctica introduce una metodología para la reconstrucción del significado de referencia para el estudio de la diferencial en sus diversas facetas. Además, esta guía representa una herramienta potente para el profesor en el momento del diseño, implementación y valoración de procesos de estudio teniendo en cuenta los diversos significados de la diferencial, sus conexiones, sus potenciales conflictos semióticos y sus relaciones con otros conceptos. [Conclusiones] En línea con el marco teórico de referencia, se concluye que su uso idóneo permitiría al profesor tomar decisiones didácticas argumentadas sobre la propia gestión del proceso didáctico teniendo en cuenta el contexto educativo.[Objetivo] Este artigo descreve o processo de elaboração de um guia para avaliar a adequação didática de um processo a fim de estudar o conceito de diferencial de uma função. O objetivo buscado é propor um instrumento que promova, oriente e apoie a análise e a reflexão dos professores sobre os processos de ensino e aprendizagem do conceito de diferencial. [Metodologia] O método de pesquisa utilizado é a análise de conteúdo e tem como ponto de partida a revisão sistemática do conhecimento didático-matemático em pesquisas-chave. A análise está norteada pelas dimensões ou facetas que intervêm em um processo educacional: epistêmica, cognitiva, afetiva, instrucional e ecológica cujos componentes e critérios se baseiam na noção de adequação didática proposta pela abordagem ontosemiótica do conhecimento e da instrução matemática (EOS). [Resultados] A construção do Guia de avaliação da adequação didática introduz uma metodologia para a reconstrução do significado de referência para o estudo da diferencial em suas várias facetas. Além disso, esse guia representa uma ferramenta poderosa para o professor ao projetar, implementar e avaliar processos de estudo, levando em conta os diferentes significados da diferencial, suas conexões, seus possíveis conflitos semióticos e suas relações com outros conceitos. [Conclusões] De acordo com o marco teórico de referência, conclui-se que seu uso ideal permitiria que o professor tomasse decisões didáticas fundamentadas sobre a própria gestão do processo didático, considerando o contexto educacional
Medidas de controle de odor para um tanque homogeneizador em uma estação de tratamento de águas residuais na Costa Rica
No full text[Objective] This study aimed to evaluate the short-term response of four different odor control measures in a homogenization tank of a university Wastewater Treatment Plant (WWTP). [Methodology] The following were implemented: aeration, adding lime, adding iron sulfate, and adding the commercial product BiOWiSH® Odor over four hydraulic retention times. The effluent and the unit were monitored during each period, using a baseline to compare the measures. Hydrogen potential, oxidation-reduction potential, dissolved oxygen, and dissolved sulfide concentration were measured in triplicate every 30 minutes. An odor perception survey was administered to WWTP visitors to evaluate intensity, offensiveness, and character (15 surveys per monitoring period). Differences were determined between control measures and the baseline using Student’s t-tests (quantitative data) and Mood’s median tests (qualitative data). Minitab 2019 was used with a 95% confidence level. [Results] All control measures significantly reduced the dissolved sulfide concentration in the unit. Aeration prevented oxygen depletion, reductive regime, and acid fermentation, which favored the oxidation of odorants. Aeration was also the only studied control measure that reduced odor intensity and offensiveness. [Conclusions] Applying aeration changed unit behavior and odor perception, which confirms its effectiveness, while adding iron sulfate, lime, and BiOWiSH® did not significantly change odor perception.[Objetivo] El objetivo de este estudio fue evaluar la respuesta, a corto plazo, de cuatro diferentes medidas de control de olores en un tanque de homogeneización de una PTAR universitaria. [Metodología] Se aplicaron la aireación, adición de cal, adición de sulfato de hierro y adición del producto comercial BiOWiSH® Odor, durante cuatro tiempos de retención hidráulica. Se monitoreó el afluente y la unidad en cada periodo, utilizando una línea base como comparación de las medidas. Se midió por triplicado, cada 30 min, el potencial de hidrógeno, potencial de oxidación-reducción, oxígeno disuelto y la concentración de sulfuro disuelto. Se pasó una encuesta de percepción de olores a visitantes de la PTAR, con el propósito de evaluar intensidad, ofensividad y carácter (en total, 15 encuestas por periodo de monitoreo). Se determinaron diferencias entre las medidas de control y la línea base, con pruebas t-student (datos cuantitativos) y medianas de Mood (datos cualitativos). Se usó Minitab2019 y un límite de confianza de 95 %. [Resultados] Todas las medidas de control disminuyeron significativamente la concentración de sulfuro disuelto en la unidad. La aireación evitó el agotamiento de oxígeno, el régimen reductivo y la fermentación ácida, favoreciendo la oxidación de odorantes; además, fue la única medida de control estudiada que generó una reducción en la intensidad y ofensividad del olor. [Conclusiones] La aplicación de aireación generó un cambio en el comportamiento de la unidad y la percepción de olor, hecho que confirma su efectividad. La adición de sulfato de hierro, cal y BiOWiSH® no produjeron modificaciones significativas en la percepción de olor.
[Objetivo] O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta em curto prazo de quatro diferentes medidas de controle de odores em um tanque de homogeneização de uma ETE universitária. [Metodologia] Foram aplicadas aeração, adição de cal, adição de sulfato de ferro e adição do produto comercial BiOWiSH® Odor durante quatro tempos de detenção hidráulica. O afluente e a unidade foram monitorados em cada período, utilizando uma linha de base como comparação das medições. Foram medidos em triplicata a cada 30 minutos o potencial de hidrogênio, o potencial de oxidação-redução, o oxigênio dissolvido e a concentração de sulfeto dissolvido. Foi aplicado um questionário de percepção de odores aos visitantes da ETE, com o objetivo de avaliar a intensidade, a ofensividade e o carácter (no total, 15 questionários por período de monitorização). Foram determinadas diferenças entre as medidas de controle e a linha de base, com testes t-Student (dados quantitativos) e da mediana de Mood (dados qualitativos). Foram utilizados Minitab2019 e limite de confiança de 95%. [Resultados] Todas as medidas de controle diminuíram significativamente a concentração de sulfeto dissolvido na unidade. A aeração evitou o esgotamento do oxigênio, o regime redutor e a fermentação ácida, favorecendo a oxidação dos odorantes; além disso, foi a única medida de controle estudada que gerou redução na intensidade e na ofensividade do odor. [Conclusões] A aplicação da aeração gerou uma mudança no comportamento da unidade e na percepção do odor, fato que confirma sua eficácia. A adição de sulfato de ferro, cal e BiOWiSH® não produziu modificações significativas na percepção do odor
Inferência estatística em livros escolares: uma abordagem ao pensamento estatístico
No full text[Objective] The main purpose of this study was to analyze the activities related to statistical inference present in secondary education textbooks in Chile, and their relationship to the development of statistical thinking. [Methodology] For the purposes of the study, a qualitative approach was used through a content analysis of the secondary education books disseminated free of charge by the Chilean Ministry of Education during the years 2016, 2018, 2020, 2021 and 2022, which were selected using intentional non-probabilistic sampling. [Results] Among the main results obtained, it was found that most of the activities related to statistical inference in the textbooks analyzed had to do with procedures related to the calculation of confidence intervals, without addressing their interpretation in the context of the problem. In addition, it was observed that there were few activities related to informal inference. Likewise, the activities and questions presented in the textbooks do not refer to the formulation of hypotheses or conjectures about the sample data made to guide the formulation of conclusions related to statistical inference. [Conclusions] The findings indicate that despite the fact that confidence intervals are among the topics related to statistical inference in the textbooks, these textbooks are not focused on decision-making at the population level, but rather on description.[Objetivo] El presente estudio tuvo como objetivo principal analizar las actividades relacionadas con inferencia estadística, presentes en los textos escolares de enseñanza secundaria en Chile, y su relación con el desarrollo del pensamiento estadístico. [Metodología] Para efectos del estudio se hizo uso de un enfoque cualitativo mediante un análisis de contenido de los libros de enseñanza secundaria difundidos, gratuitamente, por el Ministerio de Educación chileno durante los años 2016, 2018, 2020, 2021 y 2022, los cuales fueron seleccionados mediante un muestreo no probabilístico del tipo intencionado. [Resultados] Entre los principales resultados obtenidos, la mayoría de las actividades afines a inferencia estadística en los libros analizados, son del tipo procedimental, relacionadas con el cálculo de intervalos de confianza, sin abordar la interpretación de estos en el contexto de la situación problema. Además, se observa una escasa presencia de actividades relacionadas con inferencia informal. Asimismo, las actividades e interpelaciones explicitadas en los libros de texto no hacen referencia a la formulación de hipótesis o conjeturas acerca de los datos muestrales, de manera que se oriente a la formulación de conclusiones hacia la inferencia estadística. [Conclusiones] Los hallazgos entregan evidencias que, a pesar de que los intervalos de confianza se encuentran dentro de las temáticas afines a inferencia estadística en los libros de texto, estas no se focalizan en la toma de decisiones en el nivel poblacional, más bien son tratados desde un vértice descriptivo.[Objetivo] O objetivo principal deste estudo foi analisar as atividades relacionadas à inferência estatística, presentes textos escolares do ensino médio no Chile, e sua relação com o desenvolvimento do pensamento estatístico. [Metodologia] Para efeitos do estudo, utilizou-se uma abordagem qualitativa através de uma análise de conteúdo dos livros do ensino secundário distribuídos gratuitamente pelo Ministério da Educação do Chile durante os anos de 2016, 2018, 2020, 2021 e 2022, que foram selecionados por meio de amostragem não probabilística do tipo intencional. [Resultados] Dentre os principais resultados obtidos, a maior parte das atividades relacionadas à inferência estatística nos livros analisados são do tipo processual, relacionadas ao cálculo de intervalos de confiança, sem abordar sua interpretação no contexto da situação problema. Além disso, há uma presença escassa de atividades relacionadas à inferência informal. Da mesma forma, as atividades e questões explicadas nos livros de texto não se referem à formulação de hipóteses ou conjecturas sobre os dados amostrais, de modo que a formulação de conclusões seja orientada para a inferência estatística. [Conclusões] Os resultados fornecem evidências de que, embora os intervalos de confiança estejam dentro dos tópicos relacionados à inferência estatística nos livros de texto, eles não se concentram na tomada de decisões em nível populacional, mas são tratados a partir de um vértice descritivo
Construcciones y mecanismos mentales para el aprendizaje de la función exponencial en contexto escolar
No full text[Objective] The objective of this study was to examine, in the light of the APOS theory (action, process, object, and schema), the results produced by secondary school students when addressing 11 items related to the exponential function. [Methodology] The approach was qualitative, using content analysis. The sample consisted of 15 students between 15 and 18 years old, chosen in a non-probabilistic way to obtain the greatest amount of information. Based upon the theory, an instrument was designed which consisted of a hypothetical genetic decomposition of the concept of exponential function as a cognitive object, according to structures (action, process, object and schema) and mental mechanisms (interiorization, coordination, encapsulation, decapsulation, and investment), to interpret the mental construct that students create about the function being studied, based on its historical epistemological development, its presentation in school textbooks and the experience of the researcher. [Results] At the level of results, it was found that 13 students showed an action conception of the function being studied and 2 students built the concept at the process level. [Conclusion] Students most often built the concept of an exponential function at the action level, that is, everything related to repetitive and mechanical processes with powers, image calculation, graphic representation, solution of exponential equations; some students even responded to the items without explicitly performing all the steps required for their resolution. These results demonstrated the absence of a mental process related to the exponential function and its consequent encapsulation into an exponential function object.[Objetivo] El estudio tuvo como objetivo examinar bajo la mirada de la teoría APOE (acción, proceso, objeto y esquema), la producción de estudiantes de educación secundaria al abordar 11 ítems relacionados con la función exponencial. [Metodología] El enfoque fue de corte cualitativo, a través del análisis de contenido. La muestra fue de 15 estudiantes (entre 15 a 18 años), nominados de manera no probabilística con interés de obtener la mayor cantidad de información. Para el diseño del instrumento intencionado desde la teoría, se construyó una descomposición genética hipotética del concepto de función exponencial como objeto cognitivo de acuerdo con las estructuras (acción, proceso, objeto y esquema) y mecanismos mentales (interiorización, coordinación, encapsulación, desencapsulación, reversión), para interpretar la construcción mental que realizan los estudiantes sobre la función en estudio, con base en su desarrollo histórico epistemológico, la presentación en textos escolares y la experiencia del investigador. [Resultados] En el nivel de resultados se evidenció que 13 estudiantes muestran una concepción acción de la función estudiada y 2 estudiantes que llegaron a construir el concepto como proceso. [Conclusiones] Se concluye que los estudiantesonstruyen el concepto de función exponencial como acción, es decir, todo lo relacionado con procesos repetitivos y mecánicos con potencias, cálculo de imágenes, representación gráfica, solución de ecuaciones exponenciales, incluso algunos estudiantes dan respuesta a los ítems sin realizar explícitamente todos los pasos requeridos en la resolución. Dichos resultados evidencian ausencia de un proceso mental de la función exponencial y por consecuencia la encapsulación de él en el objeto función exponencia
Processo de instrução do derivado aplicado a estudantes de engenharia de negócios no Chile
No full text[Objective] The objective of this article is to present the results of the implementation of an instructional design for the teaching of the derivative for undergraduate students of Business Engineering in Chile. [Methodology] The participants in the study were ninety students of Applied Business Calculus at a Chilean university. The methodological design, based on the tools of the Ontosemiotic Approach to Mathematical Cognition and Instruction, consider various epistemic configurations in situations-problems concerning tangents, the calculation of derivatives from the rules for derivation, applications of the derivative for the calculation of maxima and minima, and analysis of graphs of functions. In addition, it integrates ICT into various activities. [Results] The results indicate that the instructional proposal for teaching the derivative overcomes some of students’ learning difficulties, as shown in various research studies. In particular, these include the difficulties that Business Engineering students have with the Euclidean conception of the tangent line, the interpretation of the derivative function and its geometric representation, the optimization of economic functions, and the application of the derivative to marginal functions. [Conclusions] It is concluded that the teaching and learning process is effective, in the sense that student learning for a specific engineering career is achieved by instruction that incorporates different interconnected epistemic configurations of the derivative, its different fields of problems, and contextual applications in their profession, together with the use of ICT resources.[Objetivo] El objetivo de este artículo es presentar los resultados de la implementación de un diseño instruccional de enseñanza de la derivada para estudiantes universitarios de la carrera de Ingeniería Comercial en Chile. [Metodología] Las personas participantes del estudio son noventa estudiantes de la asignatura de Cálculo Aplicado a los Negocios de una universidad chilena. El diseño metodológico, basado en las herramientas del Enfoque Ontosemiótico del Conocimiento e Instrucción Matemáticos, considera diversas configuraciones epistémicas en las situaciones-problemas sobre tangentes, el cálculo de derivadas a partir de reglas de derivación, aplicaciones de la derivada para el cálculo de máximos y mínimos y análisis de gráficas de funciones. Además, integra las TIC en las diversas tareas. [Resultados] Los resultados indican que la propuesta instruccional de enseñanza de la derivada supera algunas de las dificultades de aprendizaje de los y las estudiantes, evidenciadas en diversas investigaciones. En particular, las dificultades del estudiantado de Ingeniería Comercial en torno a la concepción euclidiana de la recta tangente; la interpretación de la función “derivada” y su representación geométrica, la optimización de funciones económicas y la aplicación de la derivada a funciones marginales. [Conclusiones] Se concluye que el proceso de enseñanza y aprendizaje es eficaz, en el sentido de que se consigue el aprendizaje del alumnado de una carrera de ingeniería específica mediante la incorporación, en la instrucción, de diferentes configuraciones epistémicas de la derivada interconectadas, sus diferentes campos de problemas y las aplicaciones contextuales en su profesión, junto al uso de recursos TIC.[Objetivo] O objetivo deste artigo é apresentar os resultados da implementação de um desenho instrucional para o ensino da derivada para alunos de graduação em Engenharia de Negócios no Chile. [Metodologia] Os participantes do estudo são noventa alunos da disciplina de Cálculo Empresarial Aplicado de uma universidade chilena. O desenho metodológico, baseado nas ferramentas da Abordagem Ontossemiótica do Conhecimento e Instrução Matemática, considera diversas configurações epistêmicas nas situações-problemas sobre tangentes, cálculo de derivadas a partir de regras de derivadas, aplicações da derivada para o cálculo de máximos e mínimos e análise de gráficos de funções. Além disso, integra as TIC nas diversas tarefas. [Resultados] Os resultados indicam que a proposta instrucional para o ensino da derivada supera algumas das dificuldades de aprendizagem dos alunos, conforme evidenciado em várias pesquisas. Em particular, as dificuldades dos alunos de Engenharia de Negócios sobre a concepção euclidiana da reta tangente; sobre a interpretação da função "derivada" e sua representação geométrica, sobre a otimização de funções econômicas e a aplicação da derivada a funções marginais. [Conclusões] Conclui-se que o processo de ensino e aprendizagem é eficaz, no sentido de que a aprendizagem dos alunos, em um curso de engenharia específico, é alcançada por meio da incorporação, na instrução, de diferentes configurações epistêmicas da derivada interconectadas, dos diferentes campos de problemas e das aplicações contextuais em sua profissão, juntamente ao uso de recursos de TIC
Clonagem e caracterização do gene que codifica a proteína de choque térmico HSP83 do Trypanosoma cruzi
No full text[Objective] Trypanosoma cruzi, a causal agent of Chagas’ disease, is a parasite whose life cycle alternates between an invertebrate (triatomine) and a vertebrate (mammal) host. Various studies have shown that in T. cruzi, HSP83 (a homolog of HSP90) is essential for cell division and control of the response to thermal stress. This investigation focused on studying the cloning, bioinformatic characterization, and expression of the heat shock protein HSP83 T. cruzi gene for further cell signaling studies. [Methodology] RNA was extracted from T. cruzi epimastigotes (EPm6 clone, MHOM/VE/2007/ 6c) using a commercial kit. The cDNA encoding HSP83 was determined using RT-PCR on extracted mRNA, for which the primers were designed based on the HSP83 sequence of T. cruzi strain CL Brener. Cloning was performed using pGEM®T-Easy and subcloned into the expression vector pQE30. Sequence and bioinformatic characterization were performed. The gene was expressed, and the recombinant protein was purified using affinity chromatography and identified through immunoblotting. [Results] Sequence analysis showed similarity to the gene encoding HSP83 from Trypanosoma cruzi, and HSP domains and B epitopes in the sequence were also observed. After 3 hours of induction with IPTG, a recombinant protein with an approximate weight of 83 kDa was obtained. The immunoblotting reaction with hyperimmune anti-T. cruzi epimastigote serum helped detect a single band with a molecular weight of nearly 83 kDa. [Conclusions] All results indicate that the cloning and characterization of HSP83 from Trypanosoma cruzi was achieved.[Objetivo] Tryapanosoma cruzi, un agente causal de la enfermedad de Chagas, es un parásito que presenta una alternancia en su ciclo de vida entre un hospedador invertebrado (triatomino) y uno vertebrado (mamífero). Varios estudios han demostrado que en T. cruzi, HSP83 (homólogo de HSP90) es esencial para la división celular y el control de la respuesta al estrés térmico. Esta investigación se concentró en el estudio de la clonación, la caracterización bioinformática y la expresión del gen de la proteína de choque térmico HSP83 de T. cruzi para estudios posteriores sobre señalización. [Metodología] El ARN fue extraído de epimagostigotes T. cruci (clon EPm6/MOHM/VE/2007/ 6c), utilizando un kit comercial. El ADNc que codifica HSP83 se obtuvo utilizando RT-PCR, a partir del ARNm extraído, para lo cual se diseñaron los cebadores con base en la secuencia HSP83 de la cepa T. cruzi CL Brener. La clonación se realizó usando pGEM®T-Easy y se subclonó en el vector de expresión pQE30. Se efectuó la caracterización bioinformática y de secuencias. El gen se expresó y la proteína recombinante se purificó por cromatografía de afinidad, igual que se identificó por inmunotransferencia. [Resultados] El análisis de secuencia mostró similitud con el gen HSP83 de Trypanosoma cruzi y se observaron dominios HSP, así como epítopos B en la secuencia. Después de 3 horas de inducción con IPTG, se obtuvo una proteína recombinante con un peso aproximado de 83 kDa. La reacción de inmunotransferencia con suero hiperinmune anti-epimastigote de T. cruzi permitió la detección de una sola banda con un peso molecular de aproximadamente 83 kDa. [Conclusiones] Todos los resultados indican que se logró la clonación y caracterización de HSP83 de Trypanosoma cruzi.[Objetivo] O Tryapanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas, é um parasita que apresenta uma alternância em seu ciclo de vida entre um hospedeiro invertebrado (triatomíneo) e um vertebrado (mamífero). Vários estudos demonstraram que, no T. cruzi, a HSP83 (homóloga da HSP90) é essencial para a divisão celular e o controle da resposta ao estresse térmico. Esta pesquisa concentrou-se no estudo da clonagem, caracterização bioinformática e expressão do gene da proteína de choque térmico HSP83 do T. cruzi para estudos adicionais de sinalização. [Metodologia] O RNA foi extraído de epimastigotas de T. cruzi (clone EPm6/MOHM/VE/2007/ 6c) usando um kit comercial. O cDNA que codifica a HSP83 foi obtido por meio de RT-PCR a partir do mRNA extraído, para o qual os primers foram projetados com base na sequência da HSP83 da cepa T. cruzi CL Brener. A clonagem foi realizada com o pGEM®T-Easy e subclonada no vetor de expressão pQE30. Foi realizada a caracterização bioinformática e de sequência. O gene foi expresso e a proteína recombinante foi purificada por cromatografia de afinidade e identificada por imunotransferência. [Resultados] A análise da sequência mostrou similaridade com o gene HSP83 do Trypanosoma cruzi e os domínios HSP, bem como os epítopos B, foram observados na sequência. Após 3 horas de indução com IPTG, foi obtida uma proteína recombinante com peso aproximado de 83 kDa. A imunotransferência com soro hiperimune antiepimastigota de T. cruzi permitiu a detecção de uma única banda com peso molecular de aproximadamente 83 kDa. [Conclusões] Todos os resultados indicam que a clonagem e a caracterização da HSP83 do Trypanosoma cruzi foram alcançadas
Nível acadêmico e mapeamento baseado em gênero da alfabetização genética de alunos do ensino médio: um estudo transversal na Indonésia
No full text[Objective] Genetic literacy relates to knowledge and skills in utilizing genetic principles for solving various problems or issues related to genetics. Genetic literacy is an essential ability for students to master, as it is related to various current issues, especially in the fields of health and agriculture. However, research on genetic literacy has not been properly developed from different perspectives, including those related to academic level and gender. Therefore, to fill this gap, the present research seeks to measure the genetic literacy of Indonesian high school students in relation to their academic level and gender. [Methodology] Data were collected using an analytic observational cross-sectional study. The research participants were 1102 students from 55 senior high schools in Indonesia. The participants took a test, which had been evaluated for validity and reliability. The data was then analyzed using ANOVA, and the participants’ genetic literacy levels were categorized as adequate or inadequate. [Results]. The study showed that students’ genetic literacy was relatively inadequate. While academic level was significantly related to students’ genetic literacy, gender was not. [Conclusions] The results of this study indicate that the academic level has a significant effect on the level of students’ genetic literacy, while gender does not. The findings support the conclusion that genetic literacy needs to be considered in education, and that it is necessary that teachers and schools design appropriate strategies to empower and increase students’ genetic literacy in high school settings.[Objetivo] La alfabetización genética se relaciona con el conocimiento y las habilidades que permiten utilizar los principios genéticos para resolver diversos problemas o asuntos relacionados con la genética. Es una habilidad imprescindible que los estudiantes deben dominar, ya que está relacionada con diversos temas de actualidad, especialmente en los campos de la salud y la agricultura. Sin embargo, no ha sido investigada apropiadamente desde diferentes puntos de vista, incluidos el nivel académico y el género. Por lo tanto, para llenar este vacío, la presente investigación tiene como objetivo medir la alfabetización genética de los alumnos de secundaria de Indonesia, en asocie con su nivel académico y género. [Metodología] Los datos fueron recolectados mediante un estudio observacional analítico transversal. Los participantes del estudio fueron 1102 estudiantes de 55 centros de enseñanza de secundaria de Indonesia. Ellos realizaron una prueba cuya validez y confiabilidad fueron evaluadas. Luego, la información se analizó mediante ANOVA y los niveles de alfabetización genética de los involucrados se clasificaron como adecuados o inadecuados. [Resultados]. El trabajo mostró que la alfabetización genética de quienes se seleccionó era relativamente inadecuada. Si bien el nivel académico mostró una relación significativa con la alfabetización genética de los estudiantes, el género no. [Conclusiones] Los resultados de esta pesquisa indican que el nivel académico tiene un efecto significativo en el de alfabetización genética estudiantil, mientras que el género no. Los hallazgos respaldan la conclusión de que la alfabetización genética debe considerarse en la educación y que tanto los maestros como los centros educativos deben diseñar estrategias apropiadas para empoderar y aumentar dicha alfabetización de los alumnos en el entorno de la educación secundaria.
[Objetivo] A alfabetização genética refere-se ao conhecimento e às habilidades que permitem que os princípios genéticos sejam usados para resolver vários problemas ou questões relacionadas à genética. A alfabetização genética é uma competência essencial que os alunos devem dominar, pois está relacionada com diversos temas atuais, especialmente nas áreas da saúde e da agricultura. No entanto, a alfabetização genética não foi adequadamente investigada a partir de diferentes perspectivas, incluindo o nível académico e o gênero. Portanto, para preencher esta lacuna, a presente pesquisa visa medir a alfabetização genética de estudantes indonésios do ensino médio em relação ao seu nível académico e gênero. [Metodologia] Os dados foram coletados por meio de estudo observacional analítico transversal. Os participantes da pesquisa foram 1.102 alunos de 55 escolas do ensino médio da Indonésia. Os participantes realizaram um teste cuja validade e confiabilidade foram avaliadas. Os dados foram então analisados por meio de ANOVA e os níveis de alfabetização genética dos participantes foram classificados como adequados ou inadequados. [Resultados] O estudo mostrou que a alfabetização genética dos alunos era relativamente inadequada. Embora o nível académico tenha mostrado uma relação significativa com a alfabetização genética dos alunos, o gênero não o fez. [Conclusões] Os resultados deste estudo indicam que o nível académico tem um efeito significativo no nível de alfabetização genética dos alunos, enquanto o gênero não. Os resultados apoiam a conclusão de que a alfabetização genética deve ser considerada na educação e que os professores e as escolas devem conceber estratégias adequadas para capacitar e aumentar a alfabetização genética dos alunos no ensino médio
Usos da quantificação e categoria de modelagem. Uma transversalidade do conhecimento matemático
No full text[Objective] The teaching of quantification tends to focus on formulas for quantifying the measurement of geometric magnitudes, ignoring their uses in other disciplines. This makes it essential to formulate reference frameworks that allow such teaching to meet the functional justifications demanded by other domains of knowledge. For this reason, and within the framework of socioepistemology, the aim of this research was to formulate an epistemology of the uses of quantification. [Methodology] The methodology was qualitative and consisted of a theoretical-methodological corpus that articulated constructs of a modelling category with empirical data. This formulation was carried out in two phases. In the first one, an epistemology was hypothetically formulated based on an analysis of resignification of the uses of quantification constructed in two specific measurement situations: one specific to an interdisciplinary community, and the other to the mathematical work entitled Intégrale, Longueur, Aire. The second phase analyzed the emergence of a resignification of the uses of quantification by engineering students during the development of a school situation designed on the basis of hypothetical epistemology. [Results] This emergence made it possible to empirically validate this epistemology and to express a transversality of uses of quantification in specific measurement situations, made up of meanings, procedures and instruments that together can be used to derive quantification arguments. [Conclusions] This epistemology of uses makes it possible to capture the measurement situation as an educational reference to establish the use, resignification, and transversality of quantification.[Objetivo] La enseñanza de la cuantificación suele enfocarse en fórmulas para cuantificar la medida de magnitudes geométricas, ignorando sus usos en otras disciplinas. Esto hace indispensable formular marcos de referencia que le permitan a dicha enseñanza atender las justificaciones funcionales demandadas por otros dominios de conocimiento. Por tal razón, y enmarcada en la socioepistemología, el objetivo de esta investigación fue formular una epistemología de usos de la cuantificación. [Metodología] La metodología fue cualitativa y estuvo conformada por un corpus teórico-metodológico que articuló constructos de la categoría de modelación con datos empíricos. Esta formulación se llevó a cabo en dos fases. En la primera se enunció, de manera hipotética, una epistemología con base en un análisis a la resignificación de usos de la cuantificación construida en dos situaciones específicas de medición: una propia de una comunidad interdisciplinar y otra propia de la obra matemática titulada Intégrale, Longueur, Aire. La segunda fase analizó la emergencia de una resignificación de usos de la cuantificación en estudiantes de ingeniería durante el desarrollo de una situación escolar diseñada con base en la epistemología hipotética. [Resultados] Esta emergencia permitió validar empíricamente esta epistemología y expresar una transversalidad de usos de la cuantificación en situaciones específicas de medición, conformadas de significaciones, procedimientos e instrumentos que en conjunto derivan argumentaciones de cuantificación. [Conclusiones] Esta epistemología de usos permite plasmar a la situación de medición como un referente educativo para establecer el uso, la resignificación y la transversalidad de la cuantificación.[Objetivo] O ensino da quantificação geralmente se concentra em fórmulas para quantificar a medição de magnitude geométricas, ignorando seus usos em outras disciplinas. Isso torna essencial a formulação de estruturas de referência que permitam que esse ensino atenda às justificativas funcionais exigidas por outros domínios do conhecimento. Por esse motivo, e dentro da estrutura da epistemologia social, o objetivo desta pesquisa foi formular uma epistemologia dos usos da quantificação. [Metodologia] A metodologia foi qualitativa e consistiu em um corpus teórico-metodológico que articulou construções da categoria de modelagem com dados empíricos. Essa formulação foi realizada em duas fases. O primeiro enunciou hipoteticamente uma epistemologia baseada em uma análise da ressignificação dos usos da quantificação construída em duas situações específicas de medição: uma específica de uma comunidade interdisciplinar e a outra do trabalho matemático intitulado Intégrale, Longueur, Aire. A segunda fase analisou o surgimento de uma ressignificação dos usos da quantificação em estudantes de engenharia durante o desenvolvimento de uma situação escolar projetada com base na epistemologia hipotética. [Resultados] Esse surgimento permitiu validar empiricamente essa epistemologia e expressar uma transversalidade de usos da quantificação em situações específicas de medição, composta de significados, procedimentos e instrumentos que, juntos, derivam argumentos de quantificação. [Conclusões] Essa epistemologia de usos permite que a situação de medição seja moldada como uma referência educacional para estabelecer o uso, a ressignificação e a transversalidade da quantificação