MATHEMATICAL MODELING IN THE TEACHING OF EXPONENTIAL FUNCTIONS: A DIDACTIC SEQUENCE WITH THE TOWER OF HANOI AND THE LEGEND OF CHESS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.66104/kvhj7451

Keywords:

Mathematical Modeling; Exponential Function; Active Methodology; Didactic Sequence

Abstract

This article analyzes the contributions of mathematical modeling to the teaching of the exponential function through a didactic sequence developed with 3rd grade high school students from a public school in Palmeirais, Piauí, Brazil. The qualitative research was conducted using an experimental approach and based on active methodologies, aiming to investigate how the use of concrete tools can enhance the understanding of exponential growth. The pedagogical intervention was structured in workshops involving two investigative scenarios: the Tower of Hanoi and the Legend of Chess. In the first, students explored the relationship between the number of discs and the minimum number of moves, identifying the exponential model 2n – 1. In the second, they analyzed the doubling of grains on the chessboard, constructing a model of the sum of a geometric progression. During the activities, they formulated hypotheses, organized data in tables, constructed graphs, and interpreted the results. The findings show that the approach fostered the development of logical reasoning, the understanding of exponential behavior, and the active participation of the students. It is concluded that mathematical modeling, combined with the use of manipulable materials, constituted an effective and meaningful strategy for teaching exponential functions.

Downloads

Download data is not yet available.

References

ALMEIDA, L. M. W.; SILVA, A. Por uma Educação Matemática Crítica: a Modelagem Matemática como alternativa. Educ. Matem. Pesq., São Paulo, v.12, n.2, 221-241, 2010. Disponível em http://revistas.pucsp.br/index.php/emp/article/view/2752/3304. 30 mai.2025

ASHTIANI, Alireza Mohebi; DEMARCHI, Tatielen. MODELAGEM MATEMÁTICA ASSOCIADA A UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA: UMA PROPOSTA PARA O ENSINO DE FUNÇÃO EXPONENCIAL. Revista de Produtos Educacionais e Pesquisas em Ensino, [S. l.], v. 9, n. 3, p. 5–25, 2025. Disponível em: https://periodicos.uenp.edu.br/index.php/reppe/article/view/1953. Acesso em: 29 jan. 2026

BACICH, Lilian. MORAN, José. Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. – Porto Alegre: Penso, 2018.

BASSANEZI, R.C. Ensino-aprendizagem com modelagem matemática: uma nova estratégia.4. ed.,2ª impressão. – São Paulo: Contexto, 2019

BIEMBENGUT, Maria Salett; HEIN, Nelson. Modelagem matemática no ensino. – 3ª ed – São Paulo: Contexto, 2024.

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. 2018. Disponível em https://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf. Acesso em 19 mai. de 2025

BOALER, Jo. Mentalidades Matemáticas: estimulando o potencial dos estudantes por meio da matemática criativa, das mensagens inspiradoras e do ensino inovador. Porto Alegre: Penso, 2018.

FERREIRA, Débora Borges; OLIVEIRA, Edvan Pontes de. A matemática no jogo de Torres de Hanói. Rio de Janeiro: SBM – Sociedade Brasileira de Matemática, 2023. Disponível em: < https://sbm.org.br/wp-content/uploads/2023/06/Torre_de_Hanoi_SBM.pdf>. Acesso em: 8 fev. 2026. DOI: https://doi.org/10.21711/SBM/000005

GÓES, Anderson Roges Teixeira; GÓES, Heliza Colaço. Modelagem matemática: teoria, pesquisa e práticas pedagógicas. 2. ed. rev. e atual. Curitiba: Intersaberes, 2023. (Série matemática em sala de aula).

GOUVEA, Erica; VEIGA, Susana Aparecida da; RICHETTO, Katia Celina da Silva; FERREIRA, Willian José; MOURA, Roque Antônio de. Aplicação de análise estatística na educação matemática: avaliação da eficácia da metodologia ativa no ensino como método inovador. Revista Ciências Exatas, Taubaté, v. 30, n. 2, 2024. DOI: https://doi.org/10.69609/1516-2893.2024.v30.n2.a3886 DOI: https://doi.org/10.69609/1516-2893.2024.v30.n2.a3886

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; MURAKAMI, Carlos. Fundamentos de matemática elementar, 2: logaritmos. 10. ed. São Paulo: Atual, 2013.

LIMA, Elon Lages. A Matemática do Ensino Médio, v. 1. 11. ed. Rio de Janeiro: SBM, 2023.

LIMA, Soleny Canuto de; LOPES, Thiago Beirigo; VIEIRA, Suellen Aparecida Greatti. EPISTEMOLOGIA DA MODELAGEM MATEMÁTICA E IMPRESSÃO 3D NO ENSINO DE GEOMETRIA. REAMEC - Rede Amazônica de Educação em Ciências e Matemática, Cuiabá, v. 12, p. e24042, 2024. DOI: 10.26571/reamec.v12.17920. Disponível em: https://periodicoscientificos.ufmt.br/ojs/index.php/reamec/article/view/17920. Acesso em: 2 fev. 2026 DOI: https://doi.org/10.26571/reamec.v12.17920

NEGRELLI, M. A.; CIFUENTES, J. C. Aspectos epistemológicos da modelagem matemática na educação matemática. BOLEMA – Boletim de Educação Matemática, Rio Claro, v. 27, n. 45, p. 1–20, 2013. Disponível em: < https://www.sbembrasil.org.br/files/XIENEM/pdf/2605_1707_ID.pdf >. Acesso em: 2 fev. 2026.

PARANÁ. GOVERNO DO PARANÁ. SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO DO PARANÁ. Diretrizes Curriculares da Educação Básica: Matemática. 2008. Disponível em: https://www.educacao.pr.gov.br/sites/default/arquivos_restritos/files/documento/2019-12/dce_mat.pdf . Acesso em: 08 fev. 2026.

SANTOS, Lucas Matias dos; SCHUEROFF, Bianca; SILVA, Parmmenas Ferro da; FERREIRA, Patrick; VIDOTTI, Daniela Barbieri. Do Meme à Lenda do Xadrez: Modelagem Matemática em situações de crescimento exponencial. Monumenta - Revista Científica Multidisciplinar, [S. l.], v. 12, n. 12, p. 1–6, 2025. DOI: 10.57077/monumenta.v12i12.314. Disponível em: https://revistaunibf.emnuvens.com.br/monumenta/article/view/314. Acesso em: 29 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.57077/monumenta.v12i12.314

SANTOS, Maurinete Costa dos; ASSIS, Raul Abreu de; ASSIS, Luciana Mafalda Elias de. Uma MODELAGEM MATEMÁTICA E O ENSINO DE FUNÇÕES: UMA ABORDAGEM PARA O ENSINO MÉDIO. RECET - Revista de Ciências Exatas e Tecnológicas, [S. l.], v. 1, p. e012401, 2024. DOI: 10.30681/recet.v1i.11721. Disponível em: https://periodicos.unemat.br/index.php/recet/article/view/11721. Acesso em: 2 fev. 2026. DOI: https://doi.org/10.30681/recet.v1i.11721

SMOLE, Kátia Stocco; DINIZ, Maria Ignez; MILANI, Estela. Cadernos do mathema: jogos de matemática. Porto Alegre, RS: Artemed, 2007

SOUSA, Francilino Paulo de et al. MODELAGEM MATEMÁTICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA: ATIVIDADES PRÁTICAS PARA UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA. ARACÊ , [S. l.], v. 7, n. 6, p. 31609–31625, 2025. DOI: 10.56238/arev7n6-142. Disponível em: https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/5838. Acesso em: 29 jan. 2026. DOI: https://doi.org/10.56238/arev7n6-142

TAHAN, Malba. O homem que calculava – 1ª ed. – Rio de Janeiro: Record, 2023.

Published

2026-04-23

How to Cite

MATHEMATICAL MODELING IN THE TEACHING OF EXPONENTIAL FUNCTIONS: A DIDACTIC SEQUENCE WITH THE TOWER OF HANOI AND THE LEGEND OF CHESS. (2026). REMUNOM, 13(07), 1-27. https://doi.org/10.66104/kvhj7451