The comprehension of numerical relationships in the learning of fractions: a comparative study with Brazilian and Portuguese children

Abstract

The understanding of rational numbers is one of the major conceptual challenges faced by students in mathematics learning in basic education. Regarding fractions, to establish the inverse relationship between the numerator and the denominator becomes a key issue in concept formation. The main goals of this study were: to understand if the inverse relationship between smaller quantities than the unit in quotient and part-whole situations influences the learning of fractions; and to compare Brazilian and Portuguese students’ comprehension of the inverse relationship between quantities in fraction problems, using quotient and part-whole situations. The results indicate that students have a better grasp of the inverse relationship between the quantities in the quotient situation and also showed that Portuguese students performed significantly better than Brazilian students in the both types of situations. The discrepancy in student performance can be explained by differences in the curricula of mathematics in grade four in these countries. Implications for the teaching of mathematics in these two countries were also discussed.

A compreensão dos números racionais é um dos maiores desafios conceituais enfrentados pelos estudantes na aprendizagem matemática durante a educação básica. No que diz respeito às frações, estabelecer a relação inversa entre o numerador e o denominador torna-se uma habilidade fundamental na construção do conceito. Os objetivos deste estudo foram: verificar como a compreensão da relação inversa entre quantidades menores do que a unidade, apresentadas nas situações de quociente e parte-todo, influencia na aprendizagem das frações; e perceber se existe diferença no desempenho entre alunos brasileiros e portugueses quanto à compreensão da relação inversa entre quantidades em problemas de fração. Os resultados indicam que os estudantes apresentam uma melhor compreensão da relação inversa entre quantidades na situação quociente e apontam que os desempenhos dos estudantes portugueses são significativamente melhores do que os dos estudantes brasileiros, nos diferentes tipos de situação. A discrepância no desempenho dos estudantes pode ser explicada pelas diferenças nos programas curriculares de matemática no quarto ano nesses países. Implicações no ensino da matemática nesses dois países foram discutidas.