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Modelação Matemática

Código: LEBA20436    Sigla: MM
Área Científica: Formação na Área de Docência - Matemática

Ocorrência: 2023/24 - 2S

Área de Ensino: Ciências Matemáticas e Naturais

Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Ano Curricular Créditos Horas Contacto Horas Totais
LEBA1 55 Despacho n.º 7346/2020 5
Despacho nº 15080/2014 5 60 135

Horas Efetivamente Lecionadas

LEBA3-A

Teórico-Práticas: 0,00

LEBA3-B

Teórico-Práticas: 0,00

Docência - Horas Semanais

Teórico-Práticas: 4,00

Tipo Docente Turmas Horas
Teórico-Práticas Totais 2 8,00
Nelson José Mestrinho Lopes   4,00

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Nelson José Mestrinho Lopes Responsável
Nelson José Mestrinho Lopes Coordenação Científica
Maria Clara Marques dos Santos Martins Coordenação Científica

Língua de Ensino

Português

Objetivos de Aprendizagem (conhecimento, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)

- Desenvolver uma visão da Matemática baseada no questionamento e na exploração, orientada para o trabalho a partir de problemas;
- Compreender a natureza de um processo de modelação matemática, nas suas várias fases;
- Identificar variáveis e relações entre variáveis de modo a construir modelos matemáticos;
- Construir e utilizar modelos matemáticos na resolução de problemas em contextos interdisciplinares e do quotidiano;
- Aprofundar o conhecimento matemático como resultado do trabalho de construção de modelos matemáticos;
- Analisar e interpretar resultados provenientes de modelos matemáticos.

Conteúdos programáticos

A Modelação como atividade Matemática
- Matemática, Modelação e Resolução de Problemas
- O ciclo de Modelação Matemática

- Competências de modelação
Conceitos e métodos da Modelação Matemática
- Grandezas e Medidas e suas representações
- Relações funcionais entre variáveis
- Razão e proporção
- Proporcionalidade (direta e inversa)
- Outros modelos de crescimento: funções afim, exponencial, logarítmica, logística, etc.
- Regressão (linear e não linear)
- Semelhança em Geometria
- Iteração e recursividade.

Demonstração da Coerência dos Conteúdos Programáticos com os Objetivos de Aprendizagem da Unidade Curricular

A Modelação Matemática é um processo cíclico, que se inicia com a análise de uma situação real e sua problematização,  passando para a identificação das variáveis determinantes para a resolução do problema formulado, construção do modelo matemático, obtenção e interpretação de resultados e validação de conclusões. Compreender e operacionalizar todas estas fases permite compreender o processo em si, assim como ampliar a visão que cada indivíduo tem vindo a desenvolver da Matemática, acrescentando-lhe o questionamento e o trabalho orientado a partir da resolução de problemas. Sendo que um modelo matemático pode ser entendido como uma representação matemática do comportamento de um objeto ou fenómeno, a sua construção e utilização permite, em função das situações propostas, aprofundar o conhecimento das ferramentas e perspetivas que são referidas nos conteúdos programáticos.

Metodologia de Ensino (Avaliação incluída)

O trabalho a realizar nas aulas desta UC será organizado segundo abordagens de tipo Inquiry, privilegiando-se a resolução de situações/problemas ou de descoberta guiada como ponto de partida para a abordagem dos conteúdos e para o desenvolvimento de capacidade de resolução de problemas através da modelação. Em algumas aulas realizar-se-ão atividades Inquiry seguindo a metodologia 7E, de perfil interdisciplinar, em estreita ligação aos conteúdos da UC de Ciências da Terra e da Vida, que faz parte do mesmo semestre do plano de estudos.
A avaliação terá por base os relatórios escritos de algumas atividades selecionadas, assim como as apresentações orais e por escrito de trabalhos realizados presencialmente ou a distância (mediados pela plataforma moodle) - 50% da classificação final - a que se junta uma atividade de avaliação escrita global (teste escrito) -50% da classificação final. Os estudantes poderão ainda obter aprovação em regime de exame.


Demonstração da Coerência das Metodologias de Ensino com os Objetivos de Aprendizagem da Unidade Curricular

As metodologias de ensino a adotar estão fortemente marcadas por abordagens de cunho exploratório e experimental, interdisciplinar, com trabalho orientado por problemas. A problematização e o questionamento, a matematização das situações e o foco na sua resolução como ponto de partida para novas aprendizagens matemáticas e a sua interpretação nos seus contextos constitui o fio condutor do trabalho. Ora, esta abordagem metodológica encontra-se completamente alinhada com os objetivos de aprendizagem, permitindo aos estudantes participar no ciclo da modelação matemática, através de experiências significativas interdisciplinares, ampliando simultaneamente os seus conhecimentos matemáticos e desenvolvendo a sua visão da Matemática e do método científico em geral, atingindo deste modo os objetivos desta UC.

Nesta UC a carga média de trabalho autónomo (75h) é distribuída da seguinte forma: Leitura, análise e resolução dos exercícios constantes nos guiões de apoio fornecidos pelo docente e restante bibliografia como preparação para as aulas teórico-práticas (20h), resolução de fichas de trabalho (20h), preparação de apresentações de trabalhos realizados nas aulas (15h), estudo o teste escrito de avaliação (20h).

Bibliografia de consulta (existência obrigatória)

Blum, W., Galbraith, P., Henn, H. & Niss, M. (Eds.) (2007). Modelling and Aplications in Mathematics Education. ICMI and Springer.

Cheng, Ang Keng (2019). Mathematical Modelling for Teachers - Resources, Pedagogy and Practice. Routledge.
COMAP (1997). For all Practical Purposes: Introduction to Contemporary Mathematics, 4th Edition. W. H. Freeman and Company
COMAP (2012). Mathematical Modelling Handbook. COMAP.
Hall, J. & Lingefjard, T. (2017). Mathematical Modeling: Aplications with Geogebra. Hoboken, Wiley
Harshbarger, R. & Reynolds, J. (2006). Matemática Aplicada: Administração, Economia e Ciências Sociais e Biológicas - 7.ª Edição. McGraw-Hill.

Observações