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Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Modelagem matemática e tecnologias digitais na aprendizagem da teoria dos conjuntos Fuzzy no ensino médio
Título (s) alternativo (s): Mathematical modeling and digital technologies in learning Fuzzy set theory in high school
Autor: Borges, Aline Silvestre
Primer orientador: Jafelice, Rosana Sueli da Motta
Primer miembro de la banca: Souza Junior, Arlindo José de
Segundo miembro de la banca: Salvador, José Antônio
Resumen: O objetivo do trabalho é propor uma sequência didática para introduzir o ensino da teoria dos conjuntos fuzzy no ensino médio, tendo como motivação o rompimento de uma barragem de rejeitos. A proposta das atividades em sala de aula é interativa e utiliza tecnologias digitais da informação e comunicação. A lógica fuzzy é introduzida e destacam-se as principais diferenças com a lógica matemática clássica. Os estudantes constroem, com o auxílio de um especialista na área de hidráulica e saneamento, um Sistema Baseado em Regras Fuzzy, utilizando o software livre FisPro, que controla o risco de rompimento ou de vazamento de rejeitos da barragem. Uma maquete em acrílico foi construída com um protótipo de barragem, com o auxílio de uma impressora 3D. Assim, os estudantes interagem, através de um smartphone, com o sensor colocado na barragem, inserindo dados das variáveis de entrada do Sistema Baseado em Regras Fuzzy. As variáveis de entrada do sistema são: idade, altura e volume de rejeitos da barragem. Dependendo do valor de saída do sistema, a barragem rompe uma quantidade de bolinhas coloridas em gel, que representam os rejeitos. Essa sequência didática foi aplicada em um minicurso para estudantes do ensino médio. A avaliação do aprendizado do conteúdo foi realizada através de um jogo elaborado no software livre RPG Maker. Os resultados da avaliação quantitativa foram significativos. Ressalta-se que o mais importante é introduzir uma teoria que considera matematicamente a incerteza, utilizando tecnologias digitais e um tema da atualidade.
Abstract: The aim of the work is to propose a didactic sequence to introduce the teaching of fuzzy sets theory in high school, having as a motivation the rupture of a tailings dam. The methodology uses communications technologies that utilize digital information and interactivity. Fuzzy logic is introduced and the main differences with classical mathematical logic are highlighted. Students build, with the help of an expert in hydraulics and sanitation, a Fuzzy Rule-Based System, using the free software FisPro, which controls the risk of rupture or risk of leakage of the tailings from the dam. An acrylic model was built of a dam prototype, with the aid of a 3D printer. Thus, students interact, using a smartphone, with a sensor placed on the dam, entering data from the input variables of the Fuzzy Rule-Based System. The input variables of this system are: age, height and volume of tailings from the dam. Depending on the output value of this system, the dam will break a number of colored gel balls, which represent the tailings. This didactic sequence was applied in a short course for high school students. The evaluation of the content learning was carried out through a game created in the free software RPG Maker. The results of the quantitative assessment were significant. It is noteworthy that the most important thing is to introduce a theory that mathematically considers uncertainty using digital technologies and a current issue.
Palabras clave: Conjuntos Fuzzy
Barragem de rejeitos
Internet das coisas
Ensino
fuzzy sets
tailings dam
internet of things
teaching
Área (s) del CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
CNPQ::CIENCIAS HUMANAS::EDUCACAO
CNPQ::CIENCIAS HUMANAS::TEOLOGIA
Tema: Ciência - Estudo e ensino
Conjuntos difusos
Barragens de rejeitos - Tecnologia industrial
Internet das coisas
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências e Matemática (Mestrado Profissional)
Cita: BORGES, Aline Silvestre. Modelagem Matemática e Tecnologias Digitais na Aprendizagem da Teoria dos Conjuntos Fuzzy no Ensino Médio. 2022. 218 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.207
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.207
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35012
Fecha de defensa: 10-mar-2022
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Ensino de Ciências e Matemática (Mestrado Profissional)

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