Título completo: Experiencias significativas en educación matemática en Básica secundaria.
Compiladores: David Benítez Mojica y Henry Arley Taquez.
Autores: María Isabel Poveda Cendales, María Camila Castillo Arango, Jorge Junior Cañon Bonilla, David Benítez Mojica, Danna Varela, Stefany Cisney González, Gigiola del Pilar Sánchez Guzmán, Edwin Andres Rivas Diaz, Cristian Camilo Ramirez Garcia, Carlos Hernán Osorio Garcia y Maickelberg Caicedo Chiriboga.
Editorial: Universidad Icesi.
Año: 2024 / ISBN: 978-628-7740-88-4 (HTML).
Descripción: El libro se estructura en torno a varias experiencias de investigación llevadas a cabo en diferentes instituciones educativas de Colombia, con el objetivo de explorar y promover en los estudiantes el dominio de conceptos matemáticos clave, así como el desarrollo de habilidades cognitivas y estratégicas para enfrentar desafíos académicos y cotidianos. En conjunto, los diferentes capítulos de este libro ofrecen una visión integral y enriquecedora de las prácticas educativas en el ámbito de la educación matemática en básica secundaria, destacando la importancia de la innovación, la inclusión y el uso de tecnología como herramientas fundamentales para el desarrollo de competencias matemáticas en los estudiantes.
Cómo citar (APA): Benítez Mojica, D. y Taquez, H. A. (comps.) (2024). Experiencias significativas en educación matemática en Básica secundaria. Cali, Colombia: Editorial Universidad Icesi. DOI: https://doi.org/10.18046/EUI/ee.7.2024
- Índice
Prefacio
Prólogo
David Benítez Mojica
Capítulo 1 / Posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado mediado por Geogebra con estudiantes de noveno grado
María Isabel Poveda CendalesCapítulo 2 / Formulación de problemas estadísticos en contexto real sobre el uso de redes sociales
María Camila Castillo Arango, Jorge Junior Cañon Bonilla y David Benítez MojicaCapítulo 3 / Reconociendo los cambios y variaciones del peso y la estatura
Danna Varela y Stefany Cisney GonzálezCapítulo 4 / Pensando la utilidad de la función lineal en diferentes contextos, a partir de situaciones problema
Gigiola del Pilar Sánchez GuzmánCapítulo 5 / Explorando el pensamiento geométrico con Geogebra: Un estudio sobre Simetría Axial en estudiantes de octavo grado
Edwin Andres Rivas Diaz y Cristian Camilo Ramirez GarciaCapítulo 6 / Ubicándome en el plano cartesiano
Carlos Hernán Osorio GarciaCapítulo 7 / Proceso de Aprendizaje de la función lineal con estudiantes de grado noveno mediante la mediación de las tecnologías digitales en época de pandemia generada por el COVID-19
Maickelberg Caicedo ChiribogaAutores
- Prefacio
El presente libro, se produjo como resultado de investigación del proyecto titulado: Competência de observar profissionalmente a prática docente: atividades educativas inovadoras para a prática docente (competencia para observar profesionalmente la práctica docente: actividades educativas innovadoras para la práctica docente) con número de identificación 303456/2021-3. Este proyecto proyecto de investigación fue financiado por el Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Brasil (CNPq) (Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil). Para la investigación y coordinación académica de la construcción de los libros, se estableció una colaboración académica entre la Directora del proyecto Claudia Lizete Oliveira de la Universidad Luterana de Brasil del proyecto y los compiladores del libro los profesores David Benítez Mojica de la Universidad del Valle y Henry Arley Takez Quenguan de la Universidad Icesi.
- Prólogo
David Benítez Mojica
Profesor de la Universidad del ValleEste libro recopila resultados de dos de proyectos de investigación: Desarrollo de la competencia de resolución de problemas de matemáticas con la mediación de las tecnologías digitales en estudiantes de educación básica en Cali de convocatoria interna de la Universidad del Valle y del proyecto de investigación Solución de problemas con GeoGebra el cual dio origen al Diplomado en Diseño de Ambientes de aprendizaje fundamentados en la resolución de problemas de matemáticas con la mediación de tecnologías digitales. Estos dos proyectos abordan aspectos fundamentales del aprendizaje de las matemáticas en el contexto de la educación secundaria con la mediación de tecnologías digitales, representando un esfuerzo colaborativo entre el Instituto Geogebra de Cali, la Universidad Icesi, la Universidad del Valle y educadores comprometidos con el desarrollo integral de los estudiantes a través de la enseñanza de las matemáticas.
El libro se estructura en torno a varias experiencias de investigación llevadas a cabo en diferentes instituciones educativas de Colombia, con el objetivo de explorar y promover en los estudiantes el dominio de conceptos matemáticos clave, así como el desarrollo de habilidades cognitivas y estratégicas para enfrentar desafíos académicos y cotidianos.
En el primer capítulo, se presenta un proyecto que investiga la aproximación de los conceptos de posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, aplicado a un grupo de estudiantes sordos y oyentes de grado noveno. Esta investigación, desarrollada en el marco del diplomado “Diseño de ambientes de aprendizaje basados en la solución de problemas matemáticos y mediados con tecnologías digitales”, ofrece valiosas reflexiones sobre la inclusión y el uso de herramientas tecnológicas en el proceso educativo.
El segundo capítulo aborda el proyecto “Planifica tu tiempo en redes sociales”, centrado en el desarrollo del pensamiento estocástico y la formulación de problemas en estudiantes de grado 8-3. Los resultados de este proyecto destacan la importancia de fomentar habilidades de comunicación escrita y formulación de preguntas en un contexto digital, así como los beneficios de un enfoque activo en el aprendizaje matemático.
En el tercer capítulo, se documenta una experiencia de aula que utiliza herramientas como Excel y Google Forms para explorar la variación del peso y la estatura a lo largo del tiempo. Esta investigación pone de manifiesto la importancia de la modelación matemática y el trabajo con datos reales en el desarrollo del pensamiento variacional en los estudiantes.
El cuarto capítulo destaca la necesidad de implementar diversas formas de enseñanza de las matemáticas, especialmente centradas en el desarrollo de habilidades lógicas y la resolución de problemas cotidianos. A través de la enseñanza de la función lineal en diferentes contextos, este proyecto busca empoderar a los estudiantes con herramientas para tomar decisiones asertivas en su vida diaria.
En el quinto capítulo, se describe un proyecto educativo enfocado en la enseñanza de conceptos geométricos de simetría axial utilizando la herramienta GeoGebra. Esta experiencia resalta la importancia del pensamiento espacial y geométrico, así como el potencial de las tecnologías digitales para enriquecer el aprendizaje matemático.
Finalmente, en el sexto capítulo se presenta un estudio de investigación realizado durante la pandemia de Covid-19, que busca fortalecer el aprendizaje de funciones lineales en estudiantes de zonas rurales mediante el uso de laboratorios virtuales y herramientas tecnológicas. Este estudio ofrece importantes reflexiones sobre la integración de la tecnología en entornos educativos remotos y sus impactos en el aprendizaje de las matemáticas.
En conjunto, los diferentes capítulos de este libro ofrecen una visión integral y enriquecedora de las prácticas educativas en el ámbito de la educación matemática en básica secundaria, destacando la importancia de la innovación, la inclusión y el uso de tecnología como herramientas fundamentales para el desarrollo de competencias matemáticas en los estudiantes.
Este libro representa una valiosa contribución para educadores, investigadores y profesionales interesados en promover un aprendizaje significativo y transformador en el campo de las matemáticas. Esperamos que las experiencias y reflexiones aquí compartidas inspiren nuevas iniciativas y enfoques pedagógicos que beneficien a las generaciones futuras de estudiantes.
- Capítulo 1
Posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado mediado por Geogebra con estudiantes de noveno grado
María Isabel Poveda CendalesResumen
Este proyecto tiene como objetivo indagar la aproximación de los conceptos de posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, aplicado a un grupo de 32 estudiantes sordos y oyentes de grado noveno del colegio José María Carbonell. La actividad corresponde a la implementación de las competencias trabajadas en el diplomado “Diseño de ambientes de aprendizaje basados en la solución de problemas matemáticos y mediados con tecnologías digitales”, dictado por la Universidad Icesi en colaboración con el Instituto GeoGebra Cali y el Instituto GeoGebra Tolima.¿Dónde se hizo el proyecto?
El proyecto se llevó a cabo en la jornada de la mañana de la Institución Educativa José María Carbonell, ubicada en la Calle 13 # 32-88 de la Comuna 10 de la Ciudad de Cali. La institución se ha destacado en la prueba saber 11, ocupando el primer puesto en los últimos dos años; además, es líder en el proyecto de mediación en solución de conflictos y se ha dedicado a formar mediadores en otras instituciones de la ciudad. Su modelo pedagógico cognitivo y dialogante contempla en forma espiral el desarrollo cognitivo del estudiante, las metas, los principios, la relación pedagógica maestro-estudiante, los contenidos, los procesos, las competencias (plan de estudios), el enfoque metodológico (estilo pedagógico, los recursos para el aprendizaje, métodos y estrategias, las prácticas pedagógicas como las didácticas de las áreas, las estrategias para las tareas escolares), la evaluación, y el seguimiento al desarrollo del estudiante encaminados a la formación del “Estudiante Carboneliano Buen Ciudadano” (Tomado del Proyecto Educativo Institucional (PEI) de la Institución Educativa (IE) José María Carbonell). En el colegio se encuentran matriculados niños y jóvenes desde preescolar hasta grado once, con integración de estudiantes sordos al aula regular en la modalidad intérprete. La institución educativa tiene mayor cobertura en la comuna 10, específicamente en los barrios Cristóbal Colón, Santa Elena y El Guabal, que es donde se presenta la mayor concentración de sus estudiantes. Tiene tres sedes: Central, Isabel de Castilla y Honorio Villegas.Imagen 1. IE José María Carbonell
Fuente: elaboración propia (2021).
:
El proyecto se realizó durante el tercer período del año lectivo 2021. La comunidad escolar que participó en este estudio está conformada por 32 estudiantes: 14 mujeres y 18 hombres; 5 estudiantes sordos y 27 oyentes del grado 9-1. El grupo es mixto, con edades que oscilan entre los 13 y 19 años. Respecto al contexto familiar, el 39 % de los alumnos conviven con familias tradicionales, mientras que el 61 % forman parte de familias disfuncionales. El 37 % de los estudiantes habitan en viviendas o apartamentos propios, y el 63 % viven en casas o apartamentos alquilados. Los estudiantes, en su mayoría, están cerca de la institución, que corresponde al estrato socioeconómico 3. El grupo presenta inicios de fundamentos del uso del software de GeoGebra.
Imagen 2. Comunidad Educativa Carboneliana
Fuente: elaboración propia (2021).
:
¿Qué se hizo y por qué?
Diseño metodológico
En esta sección se exponen los pasos que se siguieron durante el desarrollo de la investigación en las diferentes fases: diseño, validación, uso de tecnología, recolección y análisis de resultados. Las fases implementadas fueron las sugeridas en la tesis doctoral de Benítez (2006). Las actividades importantes en cada fase se presentan de forma sintética en la Figura 1. Más adelante se hace una descripción particularizada de cada actividad.Figura 1. Fases del estudio
Fuente:Benítez (2006).
Imagen 3.
Laboratorio de
GeoGebra
en el tablero
Fuente: elaboración propia (2021).
Se invita a los estudiantes al tablero a realizar el laboratorio en GeoGebra para encontrar el desplazamiento y la velocidad de un auto que se mueve para un tiempo t. La actividad permitió que los estudiantes pudieran establecer patrones y generalizaciones del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)
Imagen 4.
Estudiantes sordos con apoyo de intérprete en el laboratorio
Fuente: elaboración propia (2021).
Los estudiantes sordos respondieron la hoja de trabajo en el laboratorio con apoyo del intérprete en Lengua de Señas Colombiana (LSC), quien con anterioridad había leído cada punto planteado haciendo la revisión de las señas correspondientes a los fenómenos físicos implícitos en el MRU. Se realiza la interpretación de cada pregunta y se da un margen de espera para que los chicos respondan cada punto de la actividad.
Imagen 5.
Actividad experimental inicial en el laboratorio
Fuente: elaboración propia (2021).
Las experiencias previas se realizaron en
el laboratorio con materiales, tales como los siguientes:
carritos,
pelotas, canicas, monedas;
los cuales permitieron a los estudiantes
observar y vivir la experiencia de manipular objetos para describir las
características del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (mrua).
El uso de estos
materiales manipulativos en la clase de física, llevó a los estudiantes a
realizar actividades concretas en el aprendizaje de las ciencias naturales. Los
materiales utilizados ayudaron para el desarrollo de cada uno de los puntos
propuestos en la hoja de trabajo.
Imagen 6.
Desarrollo de la hoja de trabajo
Fuente: elaboración propia (2021).
Los estudiantes respondieron la hoja de trabajo,
realizando
los gráficos de desplazamiento y velocidad del auto que se
desplaza en el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (
mrua
) para un tiempo
t
, luego de llevar
a cabo la experiencia en el laboratorio de GeoGebra
llamado
“
mrua
en
GeoGebra
”.
La fase del diseño
La realización de este proyecto tiene como
propósito
contribuir al desarrollo de la competencia
del uso comprensivo del conocimiento científico en el área de ciencias
naturales física en estudiantes de educación básica
.
En este
artículo se presenta la aplicación del proyecto en educación básica “grado
noveno”.Las actividades de esta indagación se desarrollan en las siguientes
competencias: uso comprensivo del conocimiento científico, explicación de
fenómenos e indagación. Estas competencias se vinculan con los procesos de
razonamiento, resolución y planteamiento de problemas, comunicación y
modelación, y el planteamiento de situaciones problema. Se manifiestan las
conjeturas, procedimientos y deducciones de los estudiantes del colegio José
María Carbonell de Cali en relación con los
procesos de
análisis de
la posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
a través de prácticas de laboratorio donde luego confrontaron sus
planteamientos con las representaciones en el archivo de GeoGebra llamado “
mrua
en
GeoGebra
”. Durante la
realización del proyecto los estudiantes realizaron simulaciones en
GeoGebra
para representar las gráficas de posición y velocidad en función del tiempo,
las cuales caracterizan el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Desarrollaron la hoja de trabajo propuesta por la docente, usando el
conocimiento científico para identificar la posición y velocidad en este
movimiento, explicando fenómenos que incluyen movimientos acelerados. La
implementación de
GeoGebra
le permitió a la docente identificar en los
estudiantes el logro de los objetivos propuestos a través de las actividades
planteadas en la hoja de trabajo. Le brindó al estudiante herramientas propias
de la física para explorar y comprender propiedades fundamentales como la
modelación, resolución de problemas y representación gráfica, y poder pasar de
una representación a otra de un mismo concepto, lo que lleva según Duval
(1999), a comprender realmente la estructura de los elementos matemáticos
involucrados en la física.
Instrumentos utilizados
Tecnología digital
Para la implementación de las actividades
planteadas en la hoja de trabajo, se tienen en cuenta el
software
p
h
et
y el
software
matemático
GeoGebra
.
Las simulaciones
p
h
et
son
herramientas muy flexibles que se pueden usar de distintas maneras en las
clases de física. Nos ofrece laboratorios con simulaciones científicas y
matemáticas divertidas, gratuitas, interactivas y basadas en la investigación.
En el laboratorio
Fuerzas y Movimiento:
Fundamentos
,
el estudiante registra lo observado, continúa con la
definición del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y el
comportamiento de la posición y la velocidad en este movimiento.
Describe situaciones en las cuales experimenta
los efectos de la aceleración.
Ingresa a
GeoGebra
,
abre el archivo llamado “
mrua
en
GeoGebra
”,
realiza el laboratorio planteado reiniciando el movimiento del auto y hallando
el desplazamiento y la velocidad para un tiempo
t
.
GeoGebra
es un
software
de Geometría Dinámica interactivo libre, como un micro mundo computacional.
Esto quiere decir que este instrumento de mediación tiene un conjunto de
objetos con relaciones que permite realizar operaciones y contiene una serie de
fenómenos como el arrastre, el movimiento, los lugares geométricos, el uso de
diversas representaciones semióticas y la realización de macro construcciones.
Con este instrumento de mediación se pueden ejecutar varias acciones cognitivas
como visualización, experimentación, sorpresa y retroalimentación.
El objetivo de las simulaciones creadas con
GeoGebra
para la enseñanza de las ciencias naturales física es mostrar a los estudiantes
la versatilidad de este
software
, su potencialidad para abarcar los más
diversos problemas, más allá de su uso en la clase de física. Consiste en
exponer a los estudiantes algunas instrucciones sobre el manejo de
GeoGebra
(Benitez, 2006).
En la experiencia de resolver problemas con la
ayuda de
GeoGebra
, los estudiantes pueden desarrollar procesos del
pensamiento geométrico para particularizar, visualizar, construir patrones,
conjeturas y contraejemplos, a través de varias acciones como el trazo de
objetos geométricos, la prueba del arrastre, la medición, el lugar geométrico y
la utilización de diferentes registros de representación (Duval, 1999).
Material manipulativo
El uso de los materiales manipulativos en la
clase de física, específicamente en el laboratorio, lleva a los estudiantes a
realizar actividades concretas en el aprendizaje de las ciencias naturales.
Los materiales utilizados fueron clave para el desarrollo
de cada uno de los puntos propuestos en la hoja de trabajo
. Estas
experiencias motivadoras conllevan al estudiante a la comprensión de procesos
físicos a través de la experimentación directa y generan la posibilidad de que
el estudiante tenga una experiencia perceptual concreta y tangible. Estas
experiencias iniciales se pueden convertir en insumos para la construcción de
conjeturas.
Los materiales utilizados por los estudiantes
fueron los siguientes: papel, lápiz, lapicero, borrador, regla, calculadora,
escuadra, compás, celular, computadores, marcadores, tablero, cronómetro del
celular, materiales para la realización del laboratorio inicial
(
carritos, pelotas,
canicas, monedas
), video beam,
software
p
h
et
,
software
matemático
GeoGebra
y la hoja de trabajo.
[2]
Descripción de la hoja de
trabajo
Se propone una hoja de trabajo en la cual
se abordan tres competencias:
·
C1
Uso comprensivo del conocimiento científico
·
C2
Explicación de fenómenos
·
C3
Indagación
A continuación, se presentan
las instrucciones para su desarrollo.
Instrucciones:
Tenga
en cuenta las siguientes sugerencias para contestar todas las actividades de la
hoja de trabajo.
1.
Lee
atentamente la actividad que se propone, así como las preguntas que se hacen.
2.
Justifica
tus respuestas en el espacio en blanco correspondiente.
3.
Sigue
cada una de las indicaciones mencionadas en cada actividad.
Inicia
con la realización de un laboratorio experimental:
Utilizando el material solicitado, realiza una serie de
movimientos, tanto en línea recta, como en forma ascendente, describiendo en
cada uno de los casos las características observables en cuanto a:
desplazamiento, distancia recorrida, forma del movimiento, realizando un
diagrama para cada caso.
Luego registra lo observado en la
experiencia realizada en el laboratorio
[3]
Imagen 7.
Ilustración del
software
de la Universidad
de Colorado
Fuente: Universidad de Colorado (2021).
Continúa
con la definición del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado y el
comportamiento de la posición y la velocidad en este movimiento.
Describe situaciones en las cuales experimenta los efectos
de la aceleración.
Ingresa a GeoGebra.
[4]
Imagen 8.
Ilustración del
software
de
GeoGebra
Fuente:elaboración propia (2021).
Abre
el archivo de
GeoGebra
llamado “
mrua
en
GeoGebra
”, reinicia el movimiento del auto y halla el desplazamiento
y la velocidad para un tiempo
t
.
·
Resuelve
una situación planteada hallando: aceleración durante la frenada y la velocidad
en un tiempo
t
.
·
Plantea
una situación donde se presente el Movimiento Rectilíneo Uniformemente
Acelerado.El estudiante finaliza la hoja de trabajo escribiendo las conclusiones
referentes a esta actividad.
La fase de validación
Los estudiantes realizaron una prueba inicial llamada Presaber,
la cual consta de 5 preguntas referentes al
mrua
.
Posteriormente trabajaron en las actividades de laboratorio y respondieron la
hoja de trabajo, en el punto 10
escribieron
sus conclusiones. Al finalizar se realizó el proceso de valoración con los
estudiantes sordos y oyentes; ésta se consignó en la categoría procedimental de
las notas del tercer periodo teniendo en cuenta las características de cada
grupo de estudiantes.
La fase de apropiación instrumental
Al
realizar el diseño de la hoja de trabajo con el grado 9-1 de la Institución
Educativa Jose María Carbonell, la docente lleva a cabo la implementación de
las actividades propuestas teniendo en cuenta que este grado está conformado
por estudiantes sordos y oyentes. Para la implementación de las actividades, se
tienen en cuenta el
software
p
h
et
y el
software
matemático
GeoGebra
.
La toma de datos
La ejecución del proyecto se llevó a cabo
en tres fases:
1)
Prueba
Presaber: En la primera fase los estudiantes responden la prueba Presaber, la
cual está compuesta por cinco preguntas de indagación sobre los conceptos de
posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
2)
Laboratorio
en
GeoGebra
: En esta fase se lleva a cabo el laboratorio en
GeoGebra
.
Se asigna un computador por cada dos estudiantes; en el escritorio ubican el
archivo llamado
mrua
en
GeoGebra
.
3)
Hoja
de trabajo: Los estudiantes inician con una experiencia en el laboratorio
utilizando los materiales solicitados para realizar la actividad inicial, luego
proceden a responder las preguntas planteadas incluyendo una práctica en el
software
de la Universidad de Colorado y la confrontación en el
software
de
GeoGebra
.
El análisis
El análisis obtenido es de carácter mixto. A pesar de que
la actividad tiene un énfasis cuantitativo, al dar inicio al proceso de
elaboración del taller con los estudiantes se pudo observar los múltiples
procesos y métodos de aprendizaje según las capacidades de cada uno. A partir
de la misma actividad (chicos sordos y oyentes), se obtuvo un resultado
enriquecedor; mientras los estudiantes oyentes respondían cada punto del taller
de manera textual,
se evidenció que el lenguaje
corporal y gráfico de los estudiantes sordos es mayor, debido a que el español
es su segunda lengua y no fue su primer recurso.
La socialización de la experiencia
En
este proyecto se plantearon tanto las actividades de aprendizaje como el rol de
la docente y las estrategias utilizadas por los estudiantes que los llevaron a
concretar los conceptos de posición, velocidad y sus características. Al
término de la actividad se pudo establecer que los estudiantes plantearon el
comportamiento de la posición y la velocidad en el Movimiento Rectilíneo
UniformementeAcelerado, así como su verificación de la representación gráfica en
GeoGebra
.
Este artículo tiene como propósito central documentar una
implementación didáctica concreta en la cual la docente desarrolla un ambiente
de aula inclusivo, permitiendo a los estudiantes participar de manera activa en
la construcción y por supuesto validación de conjeturas. Los conceptos de
posición y velocidad en este movimiento, trabajados desde la práctica en el
laboratorio, permiten al estudiante acercarse al uso comprensivo del
conocimiento científico desde una perspectiva práctica, dinámica y constructiva.
Soportes
teóricos
Los
soportes teóricos —resolución de problemas de física, tecnología digital en
educación en ciencias-física y material manipulativo— que sirvieron de soporte
a la realización del proyecto se describen de manera concreta a continuación.
·
Resolución
de problemas
. Schoenfeld (1985) realizó varios estudios con
los alumnos y matemáticos profesionales. En todos ellos encontró evidencias
para afirmar que existen cuatro dimensiones que influyen en el proceso de
resolución de problemas: (a) estrategias cognitivas, (b) dominio del
conocimiento,(c) estrategias metacognitivas y (d) sistema de creencias. La mediación de los
recursos tecnológicos tales como: papel, regla, lápiz y computador, son
preponderante en el desarrollo de esta actividad, puesto que son los
principales recursos que complementan la apropiación conceptual del concepto de
modelación: “cambios importantes en la organización tanto administrativa, como
de los materiales y sistemas de comunicación y mediación; requiriendo modelos
pedagógicos nuevos y un fuerte apoyo de tecnologías multimedia interactivas”
(Salinas Ibáñez, 2004).
En el libro
Como plantear y resolver problemas
escrito por George Pólya (1965), presenta cuatro fases.
[Inicio cita]Al tratar de encontrar
la solución podemos cambiar repetidamente nuestro punto de vista, nuestro modo
de considerar el problema. Tenemos que cambiar de posición una y otra vez.
Nuestra concepción del problema será probablemente incompleta al empezar a
trabajar;nuestra visión será diferente cuando hayamos avanzado un poco, y cambiará
nuevamente cuando estemos a punto de lograr la solución. Con el fin de agrupar
en forma cómoda las preguntas y sugerencias de nuestra lista, distinguiremos
cuatro fases del trabajo.
Primero
, tenemos que comprender el problema,
es decir, ver claramente lo que se pide.
Segundo
, tenemos que captar las
relaciones que existen entre los diversos elementos, ver lo que liga a la
incógnita con los datos a fin de encontrar la idea de la solución y poder
trazar un plan.
Tercero
, poner en ejecución el plan.
Cuarto
,
volver atrás una vez encontrada la solución, revisarla y discutirla (p. 28).
[Fin de cita]Al desarrollar la hoja de trabajo propuesta por la docente,
los estudiantes usan el conocimiento científico para identificar la posición y
velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme, explicando fenómenos que
incluyen movimientos acelerados. A continuación, resuelven el problema
planteado, iniciando con la comprensión del problema, revisando los datos que
se presentan y relacionando los elementos de este tipo de movimiento a fin de
encontrar la solución, hallando el valor de la(s) incógnita(s) planteadas.
Para Coll
et al
. (2007) los entornos de enseñanza y
aprendizaje que incorporan las
tic
no sólo proporcionan una serie de herramientas tecnológicas, de recursos y de
aplicaciones de
software
informático y telemático, que sus usuarios
potenciales pueden utilizar para aprender y enseñar. Por lo general, las
herramientas tecnológicas van acompañadas de una propuesta, más o menos
explícita, global y precisa según los casos, sobre la forma de utilizarlas para
la puesta en marcha y el desarrollo de actividades de enseñanza y aprendizaje
(p. 380). La implementación del
software
p
h
et
y el
software
matemático
GeoGebra
le permitió a la
docente el logro de los objetivos propuestos a través de las actividades
planteadas en la hoja de trabajo, brindando al estudiante herramientas propias
de la física para explorar y comprender propiedades fundamentales la
modelación, resolución de problemas y representación gráfica. En el caso de
Duval (2016) investigaciones similares, abordadas tanto desde el campo de la
didáctica de las matemáticas como desde la propia psicología, parten de una
misma premisa: la comprensión e interiorización que los alumnos desarrollan
acerca de un determinado objeto matemático se ve fortalecida y consolidada
cuantas más conexiones se establezcan entre los múltiples registros de
representación que permiten trabajar con dicho objeto (p. 09).
La realización de prácticas en el
laboratorio es determinante en el aprendizaje de la física, pues permite la
experimentación y visualización del fenómeno. En el caso de los estudiantes
sordos usuarios de la
lsc
(Lengua
de señas colombiana), se cuenta con la presencia del intérprete quien con
anterioridad conoce el contenido de la hoja de trabajo y el paso a paso de los
experimentos, de este modo se facilita la comprensión de las instrucciones y el
desarrollo de los puntos planteados.
La física experimental por ser práctica permite la
visualización de los fenómenos, de ese modo se convierte en una gran
herramienta de enseñanza para los alumnos sordos.
·
Sistema de
creencias
. Generalmente, los estudiantes tienen un conjunto de
creencias acerca de lo que significa hacer matemáticas y sus objetos
específicos. Es conveniente hacer la siguiente reflexión: ¿cómo afectan tales
creencias el desempeño de los alumnos en la resolución de problemas? En esta
dimensión se ubican las creencias que el individuo tiene de las matemáticas y
de sí mismo. Las creencias determinan la manera como aborda una persona el
problema, por ejemplo, las técnicas que emplea o evita, y el tiempo que le
dedicaal estudio. De lo anterior se puede afirmar que “las creencias establecen el
marco bajo el cual se utilizan los recursos, las heurísticas y el control”
(Schoenfeld, 1985, p. 45).
Se
pretende que al desarrollar esta actividad los estudiantes adquieran y
potencien sus desempeños en relación con la lectura, interpretación,
planteamiento de heurísticas, resolución y explicación de problemas que
vinculan conceptos del
mrua
, y que
deban modelar. Las
tic
se utilizan
fundamentalmente como instrumentos mediadores de la interacción entre los
estudiantes y los contenidos con el fin de facilitar a los primeros el estudio,
memorización, comprensión, aplicación, generalización, profundización, etc., de
los segundos (Coll
et al
., 2007).
Los instrumentos
utilizados en clase para lograr mediación cognitiva no solo han aumentado
nuestra capacidad cognitiva, sino que también la han reestructurado. En
síntesis, los instrumentos amplifican el dominio de recursos y habilidades, y
nos ayudan a resolver los problemas de manera diferente a la utilizada en el
universo del lápiz y el papel.
·
Modelación
. Los
softwares
de
p
h
et
y
GeoGebra
nos permiten explorar metodologías para
la enseñanza de la física a través de simulaciones, puesto que permiten mostrar
el fundamento de estudio como una réplica simplificada de la realidad con el
fin de ayudar a comprender leyes y teorías, donde la modelación se puede
considerar como un puente de tránsito entre el investigador y el objeto de
investigación.
·
Visualización
. El sistema de geometría
dinámica les permite a los estudiantes la creación y manipulación de
construcciones geométricas. Dicho proceso contribuye a desarrollar el hábito de
indagar por propiedades espaciales de los objetos físicos y de sus
representaciones, para buscar visualmente las variantes e invariantes de la
construcción y la justificación formal de las conjeturas.
·
Experimentación
. Además de la visualización, el
software
dinámico ayuda a los estudiantes a estudiar el
mrua
por medio de un escenario virtual que permite experimentar este fenómeno físico.
Allí los estudiantes pueden manipular algunos parámetros mediante las
herramientas de
GeoGebra
. La información obtenida en la experimentación
puede ayudar a construir conjeturas, a confrontar con sus equivalentes
realizados con lápiz y papel.
·
Competencia
.
La
competencia tiene que ver con la realización de una tarea. Permite identificar,
interpretar, argumentar y resolver problemas, poniendo en práctica lo aprendido
para alcanzar el logro de los objetivos planteados.
Competencias de Física
1.
Interpreta de manera crítica y reflexiva el mundo natural a través
de la comprensión de redes de conceptos, así como del acercamiento al método
científico.
2.
Utiliza de manera eficiente el lenguaje científico.
3.
Realiza indagaciones científicas, de manera sistemática, rigurosa,
eficiente y con conciencia del medio ambiente.
4.
Transfiere sus comprensiones teóricas a situaciones de la vida
cotidiana.
¿Qué
resultados se obtuvieron?
La
actividad de la hoja de trabajo se aplicó al grado noveno durante el tercer
período académico del colegio José María Carbonell; ésta permitió que los
estudiantes sordos y oyentes se aproximarán a los conceptos de posición y
velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Esta hoja de
trabajo la respondieron 32 estudiantes (18 hombres [56 %] entre los 14 y los 18
años, y 14 mujeres [44 %] entre los 13 y los 19 años). Se realizó por escrito y
de forma individual. La docente reiteró y aclaró las dudas que surgieron de las
instrucciones que estaban escritas. Se seleccionaron documentos
correspondientes a la prueba Presaber y la hoja de trabajo, correspondientes a
un estudiante sordo y una estudiante oyente.
Prueba Presaber
En esta prueba inicial se indaga acerca de los conceptos de posición y velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Los estudiantes se
preguntan por qué deben responder la prueba, si no han visto el tema, a lo cual
la docente responde acerca de la importancia de los conceptos presaber. Los
estudiantes sordos manifiestan cierta dificultad en el procedimiento para
presentar la prueba, sin embargo, la desarrollan de manera gráfica y corporal
(lengua de señas), pues para ellos el español es su segunda lengua y esto hace
que prioricen otros lenguajes más innatos.
[5]
En
relación con lo anterior, para Vygotsky (1981) la construcción de conocimiento
se logra cuando el sujeto está inmerso en un contexto social donde se
generalizan y se comparten los mismos significados y signos lingüísticos,
facilitando la transmisión de sensaciones o contenidos que se catalogan dentro
de una clase o grupo de fenómenos determinados. De acuerdo con lo anterior, la
comunicación juega un
papel
importante
para la construcción de conocimiento, sin embargo, los procesos de
socialización para la persona sorda ocurren con dificultad, ya que en el
contexto en el cual se desenvuelve, prevalece el uso de la lengua oral y
escrita pero no el de la
lsc
, este
tipo de situaciones es muy recurrente en todos los espacios sociales y
culturales en los cuales se relaciona el sujeto, impidiendo así su desarrollo
individual al no establecer interacciones y una comunicación de pensamientos e
ideas
Imágenes 9 y 10.
Respuestas por parte del estudiante
sordo
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte del estudiante sordo (2021).
El
estudiante desarrolla la hoja de trabajo con acompañamiento del intérprete en
lsc
. Ingresa al laboratorio
p
h
et
,
responde las preguntas iniciales de manera gráfica y describe la actividad
realizada en el laboratorio de física con los materiales propuestos. Representa
con dibujos los movimientos que intervienen en la experiencia.
Imágenes 11 y 12.
Respuestas por parte del estudiante sordo
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte del estudiante sordo (2021).
Para
analizar el comportamiento de la posición y velocidad en el
mrua
, el estudiante solicita un libro que
le permita ubicar los conceptos para poder responder estas preguntas. Luego
ingresa al laboratorio de
GeoGebra
, realiza la experiencia y define el Movimiento
Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
Imágenes 13 y 14.
Respuestas por parte del estudiante sordo
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte del estudiante sordo (2021).
Durante el
desarrollo de la hoja de trabajo en los puntos finales, se observa un grado de
dificultad mayor para el estudiante sordo,
debido a que el español
es su segunda lengua
. En este caso el estudiante
no responde una de las preguntas, pues al revisar el planteamiento tiene
dificultad para resolver los puntos planteados.
Imágenes 15 y 16.
Respuestas por parte de la estudiante oyente
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte de la estudiante oyente (2021).
La estudiante inicia el desarrollo de la hoja de trabajo describiendo la actividad
realizada en el laboratorio de física con los materiales propuestos, acompañado
de los gráficos correspondientes.
Luego ingresa al laboratorio
p
h
et
,
realiza la experiencia y define el Movimiento Rectilíneo Uniformemente
Acelerado.
Imágenes 17 y 18.
Respuestas por parte de la estudiante oyente
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte de la estudiante oyente (2021).
Realiza los gráficos
xvst
y
vvst
,
para analizar el comportamiento de la posición y
velocidad en el
mrua
.
Abre el
archivo de
GeoGebra
y describe lo observado en la vista Gráfica 1 y la
vista Gráfica 2.
Imágenes 19 y 20.
Respuestas por parte de la estudiante oyente
Fuente: elaboración de la hoja de trabajo por parte de la estudiante oyente (2021).
Al
finalizar la hoja de trabajo, logra identificar los elementos básicos del
mrua
y las variables dependientes e
independientes de este movimiento.
Comprende de
manera efectiva la intención de la modelación y la pone al servicio de la
situación que está resolviendo.
La implementación de esta actividad
permitió
que los estudiantes sordos y oyentes desarrollaran los puntos propuestos en la
hoja de trabajo. Los estudiantes sordos presentaron sus respuestas de manera
gráfica, mientras que los oyentes utilizaron el lenguaje escrito y matemático
en sus respuestas. El trabajo permitió que los chicos pudieran acceder al
conocimiento de una forma diferencial gracias a la incorporación de
GeoGebra
y el
software
de la Universidad de Colorado. Por tal motivo es
importante que se generen en los estudiantes espacios de familiarización con
estos
softwares
en futuras actividades. Los estudiantes estuvieron
comprometidos de forma dinámica durante el desarrollo y aplicación del
proyecto, esto permitió mejorar su actitud frente al área y se encuentran más
comprometidos con la realización de los trabajos propuestos. Las actividades
interactivas que vinculan elementos teóricos y prácticos en concreto permiten a
los estudiantes acceder al conocimiento de una manera práctica y lo guía en el
hacer, construir y verificar.
Este tipo de evidencias experimentales
demuestran que los estudiantes sordos y oyentes de grado noveno, con la ayuda
del profesor, pueden realizar actividades de aprendizaje mediadas por una hoja
de trabajo, tecnología digital y materiales manipulativos, así como construir
conjeturassobre el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (
mrua
)
¿Cuáles
son las lecciones aprendidas?
La investigación llevada a
cabo con estudiantes sordos y oyentes de noveno grado sobre el Movimiento
RectilíneoUniforme, empleando herramientas como
p
h
et
y
GeoGebra
, ha generado
conclusiones valiosas que resaltan la importancia de la metodología y los
recursos utilizados en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
En primer lugar, la hoja
de trabajo demostró ser un elemento fundamental para el éxito del proyecto al
proporcionar una guía clara y organizada que orientó eficazmente la actividad
en sus diversas etapas. La labor de la docente desempeñó un papel esencial al
coordinar de manera eficiente la hoja de trabajo con los
softwares GeoGebra
y Universidad de Colorado, así como con la práctica de laboratorio, lo que
generó un ambiente de participación activa y motivación entre los estudiantes,
independientemente de sus capacidades auditivas.
Durante el desarrollo de
la actividad, los estudiantes tuvieron la oportunidad de explorar los conceptos
de posición y velocidad en el Movimiento Rectilíneo Uniforme. Utilizando el
software
GeoGebra
, pudieron analizar y verificar representaciones gráficas,
aprovechando las capacidades interactivas de esta herramienta digital que
facilita la expresión libre de ideas y la participación directa en el proceso
de aprendizaje.
La combinación de
elementos como la formación del profesor en ciencias y matemáticas, la
preparación de la hoja de trabajo y la disponibilidad de material didáctico
como computadoras y
softwares
especializados, fue crucial para obtener
resultados significativos en la construcción de conjeturas. Esta metodología de
trabajo promovió la participación activa de los estudiantes, independientemente
de sus habilidades auditivas, y facilitó su involucramiento dinámico en la
construcción del conocimiento científico y matemático.
La implementación de
actividades prácticas en el laboratorio, junto con elementos teóricos,
proporcionó a los estudiantes una sensación de seguridad al observar resultados
consistentes en diferentes momentos y registros de la actividad. Esto
contribuyó a fortalecer su comprensión y confianza en el proceso de
aprendizaje.
La investigación destaca
la importancia de utilizar metodologías inclusivas y recursos tecnológicos
adecuados para promover un aprendizaje significativo en estudiantes sordos y
oyentes por igual. La planificación cuidadosa y la colaboración entre docentes
y estudiantes fueron fundamentales para superar las barreras de comunicación y
garantizar un ambiente de aprendizaje accesible y enriquecedor para todos los
participantes.
SUGERENCIAS
Después de llevar a cabo una
investigación exhaustiva con una población diversa de estudiantes sordos y
oyentes sobre el estudio articulado de las matemáticas, las ciencias naturales
con el apoyo de tecnologías digitales (
stem
),
se han identificado varias sugerencias importantes para profesores,
investigadores, autores de libros de texto y desarrolladores de actividades
virtuales de aprendizaje:
a)
Es fundamental
garantizar que todas las herramientas y recursos tecnológicos utilizados en el
aula sean accesibles para estudiantes con discapacidad auditiva. Esto puede
implicar la implementación de subtítulos, traducción de lenguaje de señas, o el
uso de herramientas de traducción de texto a voz, para asegurar que todos los
estudiantes puedan acceder a la información de manera equitativa.
b)
Se recomienda
adoptar enfoques de diseño universal para el aprendizaje que permitan la
adaptación y personalización de los materiales de enseñanza para satisfacer las
necesidades diversas de los estudiantes. Esto implica la creación de contenido
flexible y variado que pueda ser modificado según las preferencias y
capacidades individuales de los estudiantes.
c)
Las tecnologías
digitales ofrecen una amplia gama de herramientas interactivas que pueden
fomentar la participación activa de los estudiantes en el proceso de
aprendizaje. Se sugiere utilizar plataformas interactivas, simulaciones y
actividades gamificadas para involucrar a los estudiantes en el estudio de las
matemáticas y las ciencias naturales de manera dinámica y motivadora.
d)
Promover la
colaboración y el trabajo en equipo entre estudiantes sordos y oyentes puede
enriquecer la experiencia educativa de todos los participantes. Se recomienda
fomentar entornos inclusivos donde los estudiantes puedan compartir sus
conocimientos y experiencias, y aprender unos de otros.
e)
Es importante
proporcionar oportunidades para que los estudiantes desarrollen habilidades
tecnológicas relevantes en el contexto
stem
.
Esto incluye la capacitación en el uso de herramientas digitales específicas,
así como el fomento de habilidades de pensamiento crítico, resolución de
problemas y colaboración en entornos virtuales.
f)
Al evaluar el
aprendizaje de los estudiantes, es crucial asegurarse de que los métodos de
evaluación sean justos y equitativos para todos, independientemente de sus
habilidades auditivas. Se recomienda utilizar una variedad de herramientas de
evaluación, como portafolios digitales, proyectos multimedia y evaluaciones
basadas en habilidades, que permitan a los estudiantes demostrar su comprensión
de manera diversa.
Estas
sugerencias pueden ayudar a profesores, investigadores, autores de libros de
texto y desarrolladores de actividades virtuales de aprendizaje a crear
entornos educativos inclusivos y enriquecedores que promuevan el éxito
académico de todos los estudiantes, tanto sordos como oyentes, en el estudio de
las matemáticas y las ciencias naturales con el apoyo de tecnologías digitales
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–
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- Capítulo 2
Formulación de problemas estadísticos en contexto real sobre el uso de redes sociales
María Camila Castillo Arango, Jorge Junior Cañon Bonilla y David Benítez MojicaResumen
El proyecto “Planifica tu tiempo en redes sociales”, implementado en 2023 en la Institución José María Carbonell de Cali con estudiantes del grado 8-3, se centró en desarrollar el pensamiento estocástico y la habilidad para formular problemas en contextos donde no hay preguntas predefinidas. Durante el desarrollo del proyecto, se evaluaron competencias como la comunicación escrita de ideas sobre redes sociales y la capacidad para plantear interrogantes relevantes. Los resultados evidenciaron mejoras significativas en el desempeño de los estudiantes, destacándose una reducción en actividades sin responder y un avance en la formulación de preguntas pertinentes sobre el uso del tiempo en redes sociales. Estos hallazgos sugieren un impacto positivo derivado del enfoque activo utilizado en las actividades propuestas, favoreciendo tanto el aprendizaje como el desarrollo de habilidades críticas.¿Dónde se hizo el proyecto?
La
Institución Educativa Técnica Industrial José María Carbonell, ubicada en Cali,
Colombia, se distingue por su enfoque educativo integral, abarcando diversas
sedes notables como la Sede Isabel de Castilla y la Sede Honorio Villegas. A
pesar de que el epicentro del proyecto educativo se encuentra en la Sede
Central José María Carbonell, en el año 2020, la institución albergó a 2.082
estudiantes distribuidos en distintas sedes y turnos.
La Sede
Central desempeña un papel fundamental, representando el 36.65 % de la
población estudiantil. Ofrece jornadas educativas tanto en la mañana, tarde
como en la noche, y se consolida como la residencia predominante para los
estudiantes en Cristóbal Colón, con una participación de 573 hombres y 543
mujeres. En relación con la distribución socioeconómica, se destaca que 98
estudiantes se clasifican en el estrato 1, 234 en el estrato 2, 713 en el
estrato 3, 61 en el estrato 4 y 10 en el estrato 5.
El modelo
pedagógico de la institución se sustenta en estrategias que abarcan métodos,
técnicas, medios y eventos, guiando el proceso de aprendizaje. Al diseñar sus
clases, cada docente debe considerar al menos cuatro componentes estratégicos:
actividades preliminares para motivar la introducción al objetivo de
aprendizaje, métodos, técnicas, medios y eventos para la presentación de la
información en clase, actividades complementarias como remediales y
promocionales, y la medición de resultados registrados en parceladores.
La
institución educativa esta ubicada en la Comuna 10, en la Calle 13 No. 32-88, es
un plantel del sector oficial, la escuela se integra con diversos actores,
incluyendo al rector, estudiantes, coordinadores, docentes de diferentes
asignaturas, vigilantes y secretaria. Este grupo diverso de individuos
contribuye significativamente al desarrollo académico y social de la comunidad
educativa.
El proyecto
en cuestión se llevó a cabo con la participación activa de 33 estudiantes del
grado 8-3, compuesto por 17 niños y 16 niñas, proporcionando una valiosa
experiencia pedagógica y contribuyendo al enriquecimiento del proceso
educativo.
Soportes
Teóricos
Contextos
En el
desarrollo de las actividades, se pueden distinguir tres categorías de
situaciones empleadas para estimular la participación de los estudiantes:
contextos del mundo real, situaciones hipotéticas y escenarios puramente
matemáticos (Barrera y Santos, 2002).
a.
Contexto del mundo real:
En el
contexto del mundo real, se enfrentan exclusivamente situaciones reales que
demandan la creación de modelos para su solución. Por esta razón, al realizar
la modelación, aunque no se logre una representación completamente fiel a la
realidad, se busca una aproximación que refleje de manera cercana las
condiciones reales. Ejemplo: En el proyecto, se les pide a los estudiantes que
en una tabla de datos registren el tiempo de uso de las 4 aplicaciones más
usadas del día anterior.
b.
Contextos hipotéticos:
Se desarrolla
la situación a partir de condiciones y suposiciones relacionadas con variables
en un problema realista, donde los datos suministrados no son auténticos. Al
presentar contextos hipotéticos en el ámbito educativo, se estimula el empleo
de diferentes herramientas matemáticas, representaciones conceptuales y métodos
para resolver problemas. Ejemplo: En el marco del proyecto, se exhibió una
tabla de datos y gráfica que registra el tiempo de uso de las 5 aplicaciones
más utilizadas en los últimos tres días de un estudiante ficticio.
c.
Contextos puramente matemáticos:
Las
situaciones presentan únicamente aspectos matemáticos. La meta principal al
presentar este tipo de situaciones es que los estudiantes empleen métodos de
solución, descubran patrones, formulen conjeturas y les den seguimiento.
Enfoque por competencias
Siguiendo la
definición de la competencia matemática proporcionada por el estudio
pisa
/
ocde
,
según Rico (2007), esta va más allá de la mera resolución de problemas
matemáticos. Se concibe como la capacidad integral de un individuo para
identificar y comprender el papel fundamental que desempeñan las matemáticas en
el mundo que lo rodea. No se limita únicamente a la habilidad de emitir juicios
bien fundados, utilizar las matemáticas de manera práctica y comprometerse con
ellas, sino que también implica satisfacer las necesidades de la vida personal
como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo.
Esta
competencia matemática abarca diversas dimensiones, entre las cuales se incluye
no solo la formulación y resolución de problemas matemáticos, sino también
aspectos cruciales como la comunicación y la interacción matemática. Además, se
destaca la importancia del disfrute de las matemáticas en diversos aspectos de
la vida, tanto en el ámbito privado como en el público. Esta perspectiva amplia
y holística reconoce que las habilidades matemáticas no solo son herramientas
prácticas, sino que también contribuyen al desarrollo de una ciudadanía
informada y reflexiva.
Así, la
competencia matemática va más allá de simples destrezas numéricas, abarcando la
capacidad de aplicar y apreciar las matemáticas en diversas esferas de la vida.
En este contexto, se convierte en un componente esencial de la preparación
educativa, ya que equipa a los individuos con las habilidades necesarias para
entender, participar y contribuir de manera significativa en la sociedad.
Competencia de formulación o proposición de problemas
De acuerdo a
Ayllón y Gómez (2014) la investigación en educación matemática resalta la
relevancia del abordaje de problemas en el proceso de construcción de un
Conocimiento Matemático significativo, según las contribuciones de Freudenthal
(1973), Kilpatrick (1987) y Polya (1965). La capacidad de inventar problemas se
considera una actividad intelectual crucial que refleja niveles avanzados de
razonamiento y que, a su vez, facilita la construcción activa del conocimiento
matemático.
De acuerdo
con Cai (2022) la formulación de problemas matemáticos es una habilidad
fundamental que se ha reconocido por su importancia en el proceso de
descubrimiento científico y en la educación. Esta habilidad permite a los
estudiantes identificar, crear, narrar y redactar problemas matemáticos, lo que
les ayuda a construir conexiones entre su comprensión existente y nuevas ideas
matemáticas.
En este
sentido, la formulación de problemas en educación matemática según Cai (2022)
es el conjunto de actividades en donde los maestros y estudiantes crean,
reformulan y expresan problemas, preguntas o tareas basados en un contexto
problema o situación problema.
Cai (2022)
señala que se reconocen distintos enfoques de formulación de problemas, por un
lado, están los investigadores que incluyen la perspectiva de resolución de
problemas en las actividades. Por otro lado, la formulación de problemas como
objetivo de instrucción. En esta perspectiva los problemas planteados por los
estudiantes dan cuenta de su creatividad y de la medida de los resultados de
aprendizaje. Y el último enfoque, usa la formulación de problemas para enseñar
matemáticas más allá de las competencias en el planteamiento de problemas.
Así, una
tarea desde el enfoque de proposición de problemas según Cai (2022) son un tipo
de tarea instructiva cognitivamente más exigente pero más accesible que las de
resolución de problemas, que permite a los estudiantes generar nuevas preguntas
o problemas basados en diferentes contextos.
De acuerdo
con Brady
et al
. (2024), una tarea o actividad no es necesariamente un
problema, se convierte en problema cuando crea la necesidad de un esquema de
solución en quién lo resuelve. Así la formulación de problemas es un componente
integral de la resolución de problemas al definir la resolución de problemas
como un replanteamiento iterativo y experimental de situaciones problema.
Chua (2024)
propone 4 fases en el planteamiento de problemas que toma como referencia los
pasos de Polya (1971). 1) Reconocimiento de propiedades, se decide el punto de
partida y objetivo del problema; 2) Construcción del problema, se determina el
contexto del problema y se vinculan los dos estados; 3) Comprobación de la
solución, se verifica si la solución es compatible con el estado inicial y
objetivo. Si no es así se vuelve al primer paso; 4) Mirar hacia atrás,
reflexionar sobre el problema, posibles cambios y la calidad del problema
planteado.
Pensamiento
estadístico, lectura e interpretación de tablas y gráficos
Según el
men
(2006), el pensamiento estadístico
se apoya en la teoría de probabilidades y la estadística inferencial,
promoviendo un enfoque inductivo para inferencias sobre datos y resaltando la
importancia de contextos significativos y representaciones gráficas en la
comprensión de los valores estadísticos.
Varios
autores han intentado definir la naturaleza de la cultura estadística,
abordando conceptos como “conocimiento estadístico” y
“razonamiento estadístico”. A pesar de las diferencias en las
definiciones, todos coinciden en la necesidad de que los ciudadanos sean
capaces de manejar información estadística en diversas formas y contextos de su
vida, dado el flujo constante de datos en los medios de comunicación (Arteaga
et
al
., 2011).
De igual
forma los autores Arteaga
et al
. (2011) afirman que la importancia de
tablas y gráficos en la ciencia radica en su papel como representaciones
semióticas externas que facilitan la construcción y comunicación de conceptos
abstractos. El aprendizaje de conceptos científicos está estrechamente
vinculado a la comprensión de estas representaciones y sus procesos de creación
y transformación. Estas herramientas sirven como vínculo entre los datos
experimentales y las formalizaciones científicas, contribuyendo a determinar
las relaciones entre variables en fenómenos para su modelización.
Friel
et
al.
(2001) mencionan que las tablas que se presentan en diversas fuentes
aparecen con diferentes tipos de información numérica como frecuencias, razones
y porcentajes organizados en función de dos o más variables. Estos pueden ser
representados por medio de gráficos en los que se identifican: Títulos y
etiquetas: muestran el contenido contextual y las variables representadas en
él. Por otra parte, en el marco del gráfico añade ejes y escalas que indican
las unidades de medida. Por otro lado, los marcos pueden variar en tipos y
sistemas de coordenadas, como lineales, cartesianos, o polares. Finalmente, las
tablas también cuentan con etiquetas para distinguir variables, valores,
frecuencias y porcentajes.
Además, según
Curcio (1989) para poder leer e interpretar tablas y gráficos es necesario,
pero no suficiente considerar los siguientes niveles: “Leer entre los datos”
consiste en interpretar el gráfico o la tabla mediante una lectura directa, sin
profundizar en el análisis de la información que presenta. Por otra parte,
“Leer dentro de los datos” radica en la interpretación e integración de la
información proporcionada por la tabla o gráfico. Además, “Leer más allá de los
datos” se basa en hacer predicciones e inferencias basadas en los datos,
extrapolando información que no está explícitamente representada en el gráfico
o tabla. Finalmente, “Leer detrás de los datos” implica evaluar de manera
crítica el procedimiento de obtención de datos, analizando su validez y
confiabilidad, así como explorar las oportunidades de ampliar las conclusiones
obtenidas.
¿Qué se hizo y
por qué?
En el
presente artículo, se profundiza el diseño, implementación y los resultados
obtenidos de un proyecto de investigación centrado en el fomento del
pensamiento estadístico y el planteamiento de problemas. Durante el desarrollo
de la actividad de aprendizaje, se exploraron y analizaron detalladamente
diversos tipos de problemas presentados por los estudiantes. Estos problemas
estuvieron directamente relacionados con el tiempo de uso de las redes sociales
de los alumnos.
Es importante
desarrollar el pensamiento estadístico en los estudiantes ya que, en los
últimos años, ha surgido el concepto de
alfabetización estadística
para
reconocer la importancia del conocimiento estadístico en la educación básica
como lo señalan los autores Arteaga, Batanero, Cañadas y Contreras (2011).
La
formulación de problemas se consideró debido a que se percibe como una
estrategia eficaz para el aprendizaje de las matemáticas, involucrando procesos
cognitivos como editar, seleccionar, comprender, organizar y traducir
información, según las conclusiones de Christou
et al
. (2005). Estos
procesos no solo son fundamentales en el acto de inventar problemas, sino que
también contribuyen de manera significativa al proceso de aprendizaje
matemático, fomentando la conexión y la comprensión profunda entre diversos
conceptos matemáticos. Abu-Elwan (1999) subraya la importancia de promover
activamente esta práctica en el aula, sugiriendo que los profesores brinden
diversas oportunidades para que los alumnos no sólo resuelvan, sino también
inventen problemas en una variedad de contextos.
Por otro
lado, la necesidad de explorar la invención de problemas encuentra su respaldo
en dos frentes. Por un lado, las investigaciones en Educación Matemática
enfatizan la prioridad del planteamiento y la resolución de problemas como
objetivos esenciales del proceso de enseñanza-aprendizaje. Por otro lado, los
documentos curriculares, como los estándares básicos en competencias (
men
, 2006) y los lineamientos
curriculares, así como las directrices del National Council of Teachers of
Mathematics (
nctm
1980, 1991 y
2000) en distintos niveles curriculares, respaldan la importancia de integrar
la resolución de problemas en el currículo educativo.
Las fases del
estudio del proyecto de investigación presentado en este artículo se realizaron
de acuerdo a las propuestas por Benítez (2006) en su tesis doctoral. Diseño,
validación, uso de tecnología, recolección y análisis de resultados.
La fase de diseño
En este artículo, se detalla
la planificación de actividades, etapa diagnóstica y el diseño de la hoja de
trabajo bajo el título “Planifica tu tiempo en redes sociales”. En
particular, las actividades propuestas en la hoja de trabajo se fundamentan en
las etapas de entender, planificar, ejecutar, y visión retrospectiva siguiendo
la metodología de Polya (1965). Estas etapas se basan en el desarrollo de
conocimientos y habilidades que capaciten al estudiante en la resolución de
problemas.
La hoja de trabajo se desglosó
en cuatro actividades:
a)
Primera actividad
(Entender, etapa diagnóstica y planeación):
–
Investigación en línea sobre
el tiempo saludable para el uso de redes sociales y sus implicaciones para la
salud.
–
Resolución de preguntas
iniciales en hojas entregadas, explorando conceptos sobre redes sociales y
reflexionando sobre el tiempo de uso.
–
Presentación de una gráfica
real sobre el uso de redes sociales para diagnosticar el nivel de lectura de
los estudiantes.
–
Lectura de la gráfica por
parte de los encargados del proyecto para consolidar la comprensión.
–
Planteamiento de preguntas
sobre la gráfica por parte de estudiantes y presentadores del proyecto.
–
Planificación de la ruta para
conocer el tiempo de uso de las redes sociales por parte de los estudiantes.
–
Planteamiento de preguntas e
inquietudes sobre el proyecto.
b)
Segunda actividad
(Análisis de una situación hipotética):
–
Análisis de una tabla y
gráfica que registra el tiempo de uso de las 5 aplicaciones más utilizadas en
los últimos tres días de un estudiante ficticio.
–
Respuestas a preguntas
planteadas, considerando el análisis de datos.
–
Generación de nuevas preguntas
por los estudiantes basados en los datos proporcionados.
c)
Tercera actividad
(Ejecutar):
–
Los estudiantes acceden a la
configuración de sus teléfonos para verificar el tiempo de uso de las 4
aplicaciones más utilizadas el día anterior.
–
Completar una tabla con esta
información.
d)
Cuarta actividad
(Recopilación de datos y visión retrospectiva):
–
Recopilación de datos de todos
los estudiantes en una hoja de cálculo para graficarlos y presentarlos en el
video
beam
.
–
Formular preguntas basadas en
la gráfica y datos recopilados por parte de los estudiantes.
–
Reflexión final sobre los
conocimientos y habilidades desarrollados durante el proyecto.
La fase de validación
En la fase de
validación, se optó por utilizar la técnica de coevaluación para evaluar el
diseño del proyecto “Planifica tu tiempo en redes sociales”. Este
enfoque se seleccionó estratégicamente, considerando la valiosa contribución
del maestro de diseño de actividades de aprendizaje con la mediación de las
Tecnologías de la Información y la Comunicación (
tic
) quien brindó asesoramiento
especializado durante la elaboración del proyecto.
La coevaluación, como método de validación, implica que un
experto externo, en este caso el mencionado maestro, evalúe de manera crítica y
objetiva el diseño del proyecto. Su experiencia en el diseño de actividades de
aprendizaje
tic
añade una perspectiva valiosa para garantizar la solidez y la eficacia del
proyecto en cuestión.
La toma de datos
Se
contabilizaron 33 estudiantes, distribuidos entre 17 niños y 16 niñas. El
proceso educativo se dividió en cuatro actividades de acuerdo a la hoja de
trabajo, siendo las primeras dos de trabajo individual.
La dinámica
evolucionó en la tercera actividad, donde algunos estudiantes se vieron
obligados a formar grupos de 2 o 3 personas debido a que no todos los
estudiantes tenían celulares. En esta ocasión, se les encomendó la tarea de
examinar las cuatro aplicaciones más utilizadas, recolectando datos en las
hojas de trabajo asignadas.
La actividad final adoptó un enfoque colectivo. Durante este
encuentro, se construyó de manera conjunta una gráfica que presentaba datos
recopilados de algunos estudiantes. La particularidad de esta actividad radicó
en que, a través de la proyección en el
video beam
, los participantes
observaron un gráfico de barras y generaron preguntas basadas en sus
percepciones.Análisis
Análisis cuantitativo del diagnóstico
Para hacer un
análisis cuantitativo de los datos utilizamos una matriz, la cual contiene la
siguiente información:
●
Indicador: comunica ideas sobre redes sociales por vía
escrita y la presentación de las preguntas.
●
Niveles de desempeño: no responde; copia textual; responde
con poca fluidez y comete errores; elaboración propia, pero conserva algunos
errores
Los datos del
desempeño de los estudiantes en la actividad 1 los podemos ver en la siguiente
tabla, cada pregunta se encontrará en diferentes subindicadores de acuerdo con
el desarrollo del estudiante:
Tabla 1
INDICADOR
Nivel 1
Nivel 2
Nivel 3
Nivel 4
No responde
(0 puntos)
Copia textual
(1 punto)
Responde con poca fluidez y comete
errores
(2 puntos)
Elaboración propia, pero conserva
algunos errores
(3 puntos)
Comunica ideas sobre redes sociales por
vía escrita
No proporcionar una respuesta directa a la pregunta
planteada.
La respuesta no fue formulada de manera original; en su
lugar, se obtuvo información de Internet o se reprodujo la respuesta de otro
compañero.
La respuesta proporcionada carece de claridad y precisión.
Aunque la respuesta es clara y muestra un esfuerzo
autónomo, presenta errores que requieren corrección.
Media
11
3
4
15
Desv std
6,71
4,22
3,76
4,71
Coef de var
58,87%
162,45%
89,59%
31,81%
Coef de var promedio
85,68%
P1
¿Qué son las redes sociales?
2
11
2
18
P2 ¿Qué significa pasar tiempo en redes
sociales?
13
1
5
14
P3 ¿Por qué es importante conocer las
horas que pasamos en redes sociales?
7
1
3
22
P4 ¿Cuál sería un tiempo adecuado para
el uso de redes sociales?
13
0
11
9
P5 ¿Qué preguntas, dudas o
incertidumbres te surgen sobre el tiempo de uso de las redes sociales?
22
0
0
11
Estadísticas por preguntas
P1
P2
P3
P4
P5
Media
2
(nivel 3)
2
(nivel 3)
2
(nivel 3)
1
(nivel 2)
1
(nivel 2)
Desv est
1,05
1,37
1,22
1,26
1,41
Coe Var
50,45%
85,26%
55,37%
84,77%
141,42%
Media
Global
Media
2
(nivel 3)
Dev est
1,26
Coe var
83,45%
Fuente: elaboración Propia.
En la
evaluación de las respuestas estudiantiles a las 5 preguntas, las medidas
estadísticas proporcionan una comprensión más detallada de los comportamientos.
La media aritmética destaca que, en promedio, 11 preguntas quedan sin
respuesta. A pesar de que la desviación estándar es menor que la media,
señalando cierta uniformidad, el elevado coeficiente de variación (58,87 %)
sugiere una variabilidad significativa, indicando que la totalidad de las
preguntas no respondidas podría oscilar tanto por encima como por debajo de 11.
Por otro
lado, cerca de 3 preguntas replican copia textual según la media. La desviación
estándar, mayor que la media, indica una dispersión considerable en las
elecciones de los estudiantes que no necesariamente optan por la copia textual.
Además, esta variabilidad se confirma con un coeficiente de variación alto
(162,45 %), señalando una diversidad marcada en la replicación textual, es
decir, que no necesariamente hay un promedio fijo de 3 copias.
En relación
con el promedio de las 4 preguntas en las que los estudiantes responden con
poca fluidez y cometen errores, la desviación estándar más baja que la media
sugiere cierta coherencia en este grupo, confirmando que, en general, son 4
preguntas en promedio las que se responden así. Sin embargo, el coeficiente de
variación alto (89,59 %) indica una probabilidad significativa de variación en
la cantidad de preguntas respondidas con poca fluidez y errores.
Finalmente,
en promedio, 15 respuestas presentan elaboración propia, pero conservan algunos
errores. La desviación estándar menor que la media implica cierta consistencia
en este grupo, respaldando la idea de que, en general, se elaboran respuestas
propias para 15 preguntas. Además, el coeficiente de variación bajo (31,8 %)
sugiere una variabilidad reducida en comparación con la media, indicando una
alta probabilidad de que estas 15 respuestas se caracterizan por la elaboración
propia, pero con algunos errores.
Considerando
que el nivel aceptable para expresar ideas por escrito es el nivel 4, se
observa que, en promedio, 15 de los 33 estudiantes están logrando comunicar
adecuadamente sus ideas sobre las redes sociales por escrito, lo que equivale
al 45,45 % del total de estudiantes.
a.
Copia textual
A
continuación, describiremos las particularidades de las soluciones, cuyo
promedio se aproxima a 3 estudiantes por pregunta. En la siguiente imagen se
muestra la respuesta proporcionada por el estudiante No. 5 a la pregunta 1.
Figura 1.
Manuscrito del estudiante No. 5
Fuente: elaboración propia.
Figura 2.
Que son las
redes sociales en el buscador Google
Fuente: www.google.com
Es evidente
que el estudiante 5 copia de internet la respuesta ya que sale como resultado
principal al buscar que son las redes sociales en Google.
b.
Poca fluidez
Se encontró que 4 estudiantes se encuentran en un nivel de
respuesta básico por cada pregunta formulada. Sin embargo, es importante
señalar que algunos estudiantes
presentan dificultades particulares en la
expresión y la profundización de sus respuestas.
Figura
3.
Manuscrito
del estudiante No. 5
Fuente: elaboración propia.
Por ejemplo, al abordar la
pregunta ¿qué significa pasar tiempo en las redes sociales?, la respuesta del
estudiante No. 5 resulta ambigua y carece de fluidez. Este estudiante no amplía
su respuesta más allá de lo que la pregunta sugiere, y además recicla una
respuesta proporcionada en la pregunta anterior al utilizar la palabra
“plataforma”, expresándose así: “B. pasar el tiempo en estas
plataformas”. Este tipo de respuesta sugiere una comprensión superficial
del tema y una falta de desarrollo en el pensamiento crítico y la expresión de
ideas.
Por otro lado, el estudiante No.
15 también presenta una respuesta limitada al responder a la pregunta sobre el
tiempo adecuado para el uso de redes sociales. Este estudiante simplemente
indica un periodo de tiempo de 30 minutos, sin especificar si se refiere a un
mínimo o máximo, lo que genera ambigüedad en la respuesta y no proporciona una
orientación clara sobre el manejo adecuado del tiempo en las redes sociales.
Figura 4.
Respuesta del
estudiante No. 15
Fuente: elaboración propia.
Estas observaciones resaltan la importancia de
fomentar el desarrollo de habilidades de expresión oral y escrita, así como el
pensamiento crítico, en los estudiantes. Se sugiere implementar estrategias
educativas que promuevan la reflexión profunda, la argumentación coherente y la
elaboración de respuestas completas y bien fundamentadas. Además, es primordial
brindar retroalimentación específica y apoyo individualizado a aquellos
estudiantes que presenten dificultades en estas áreas, para facilitar su
progresoy desarrollo académico.
c.
Elaboración propia
Figura 5. Manuscrito de un estudiante sobre las redes sociales
Fuente: elaboración propia.
En promedio
se encuentran 15 estudiantes por pregunta en este nivel. El estudiante 1
responde a la pregunta ¿qué son las redes sociales? de la siguiente manera —
hay
muchos tipos de redes sociales y desaburrirse con tiktok etc puedes hablar con
amigos y mucho mas—.
Análisis
cuantitativo de la proposición de problemas
·
Construye preguntas en un
contexto dado, en donde no hay preguntas.
Niveles
:
Se utilizará la notación Ni,
donde i=1,2,3,4,5 representa diferentes en la propuesta de problemas. Cada nivel
tiene asignados puntos distintos:
●
N1=0 puntos:
No puede
construir preguntas en un momento dado, en donde no hay preguntas.
●
N2=1 punto:
Puede
construir una pregunta sobre aspectos superficiales en una situación dada en
donde no hay preguntas. La comunicación de esta pregunta es poco clara o
ambigua.
En el proyecto se presentan actividades haciendo uso de gráficas y
tablas con el fin de que estos propongan problemas, algunos son
:
¿Cuánto
tiempo se utiliza diariamente Facebook?
●
N3 = 2 puntos:
Puede
formular varias preguntas sobre aspectos superficiales en una situación dada,
pero no hay una formulación clara de preguntas. La redacción de estas preguntas
es clara.
En el proyecto se presenta en una tabla el tiempo de uso de redes
sociales de un estudiante ficticio, dado esto, algunos hacen la siguiente
pregunta: ¿En total cuánto tiempo da? No es claro si quiere saber el tiempo de
uso de una red en específico, y el día o los 3 días de estas plataformas.
●
N4 = 3 puntos:
Puede
construir una o varias preguntas sobre aspectos no superficiales, sobre una
situación dada en donde no hay preguntas. La formulación de estas preguntas es
clara.
En una de las actividades los estudiantes sacan los datos de las
aplicaciones más utilizadas, luego se hizo una gráfica general del consumo de
las diferentes redes y debían de proponer problemas. Algunos proponen las
siguientes preguntas: ¿Qué cuidados se deben tener al usar redes sociales?, ¿Es
correcto usar el tiempo solo viendo redes sociales?
●
N5 = 4 puntos:
Puede
construir varias preguntas más elaboradas, sobre una situación dada donde no
hay preguntas. La formulación de estas preguntas o problemas es clara.
En
una de las actividades los estudiantes sacan los datos de las aplicaciones más
utilizadas por ellos, luego se hizo una gráfica general del consumo de las
diferentes redes y debían de formular problemas sobre esta tabla, algunas
preguntas fueron: ¿Qué es lo que hacen las redes sociales para llamar la
atención?,¿Por qué la favorita es tik tok?
●
Preguntas:
se presentan en forma de Pi, donde i=1, 2, 3, 4 o 5.
●
Media Aritmética (M.A):
analiza el promedio de un conjunto de datos, proporcionando
información sobre dónde se centran esos datos en general.
●
Desviación Estándar (D.E):
muestra si los datos están dispersos en relación con el
promedio, lo que determina si este es constante o variable.
●
Coeficiente de Variación
(C.V):
El coeficiente de variación
muestra, en porcentaje, la dispersión de los datos en relación con su promedio.
Lo que determina qué tan representativa es la media en el conjunto de datos.
Tabla 2
Indicador
P1
¿Qué preguntas puedes hacer de acuerdo a la gráfica?
Posibles preguntas: ¿Cuánto tiempo habrán pasado las personas en las redes
sociales en el 2020 o 2023?, ¿Por qué se usa más una aplicación que otra?,
¿Qué hace que se consuma tanto tiempo en estas redes sociales?
Nivel 1
Nivel 2
Nivel 3
Nivel 4
Nivel 5
Ausente (0 puntos)
Inicial
(1 punto)
En proceso (2 puntos)
Esperado
(3 puntos)
Destacado
(4 puntos)
Construye preguntas en un
contexto dado, en donde no hay preguntas
8
7
6
8
4
P2
Plantea problemas que se puedan responder con los datos de
la tabla o del gráfico
13
3
6
8
3
P3
Plantea preguntas relacionadas a los datos recolectados
sobre tu tiempo de uso
2
2
6
16
7
Estadísticas
por niveles
M.A
8
4
6
10
5
D.E
4,5
2,62
0
4,03
1,7
C.V
58,66%
60,56%
0%
38,98%
36,42%
C.V
PROMEDIO
36,89%
Estadísticas por preguntas
P1
P2
P3
M.A GLOBAL
M.A
2
(nivel 3)
2
(nivel 3)
3
(nivel 4)
2
(nivel 3)
D.E
1,35
1,44
1,05
1,29
C.V
78,41%
93,01%
38,59%
69,32%
Fuente: elaboración propia
En la evaluación
de las respuestas estudiantiles a las preguntas, las medidas estadísticas
proporcionan una comprensión más detallada de los comportamientos. La media
aritmética destaca que, en promedio, 8 preguntas quedan sin respuesta. A pesar
de que la desviación estándar es menor que la media, señalando cierta
uniformidad,el elevado coeficiente de variación (58,66 %) sugiere una variabilidad
significativa, indicando que la totalidad de las preguntas no respondidas
podría oscilar tanto por encima como por debajo de 8.
Por otro lado,
cerca de 4 estudiantes se encuentran en el nivel inicial. A pesar de que la
desviación estándar es menor que la media, señalando cierta uniformidad, el
elevado coeficiente de variación (60,56 %) sugiere una variabilidad
significativa, indicando que la totalidad de los estudiantes que se encuentran
en este nivel podría oscilar tanto por encima como por debajo de 4.
En cuanto a los
6 estudiantes ubicados en el nivel en proceso, la desviación estándar de 0
ratifica la coherencia en este grupo, demostrando que, de manera consistente,
son 6 estudiantes quienes se sitúan en este nivel en cada una de las 3
preguntas. Asimismo, se destaca que el coeficiente de variación es 0,
subrayando la escasa variabilidad en las respuestas de este conjunto
estudiantil.
Finalmente, en
promedio, 10 estudiantes se ubican en el nivel esperado. La desviación estándar
menor que la media implica cierta consistencia en este grupo, respaldando la
idea de que, en general, se proponen preguntas claras sobre aspectos no
superficiales en 10 ocasiones. Además, el coeficiente de variación bajo (38,98
%)sugiere una variabilidad reducida en comparación con la media, indicando una
alta probabilidad de que estos 10 estudiantes se caracterizan por el nivel
esperado.
En promedio, 5
estudiantes se ubican en el nivel destacado. La desviación estándar menor que
la media implica cierta consistencia en este grupo, respaldando la idea de que,
en general, se proponen preguntas claras más elaboradas en 5 ocasiones. Además,
el coeficiente de variación bajo (36,42 %) sugiere una variabilidad reducida en
comparación con la media, indicando una alta probabilidad de que estos 5
estudiantes se caracterizan por el nivel destacado.
Considerando que
los niveles aceptables para expresar ideas por escrito es el nivel 4 y 5, se
observa que, en promedio, 15 de los 33 estudiantes están logrando formular
problemas adecuadamente sobre las redes sociales por escrito, lo que equivale
al 45,45% del total de estudiantes. Además, el promedio del Coeficiente de
variación de los 5 niveles es 36,89 %.
Análisis cualitativo
Tabla 3
Nivel
Manuscrito
Inferencias
Ausente
Inicial:
En este nivel se ubica un promedio de 4 estudiantes por pregunta. Las
características de los problemas planteados por los estudiantes es que
construyen una pregunta sobre aspectos superficiales, con errores de
ortografía, ambiguas o poco claras.
Vemos
en el manuscrito del estudiante 14 una pregunta que plantea en la actividad 6
sobre la gráfica del tiempo de uso de redes sociales de los mismos
estudiantes.
Figura
6. Manuscrito de un estudiante sobre el tiempo de uso del celular
Fuente: elaboración propia.
Transcripción:
Cuanto
tiempo usas al día el celular
El
estudiante propone una pregunta ambigua sobre la gráfica, no usa los signos
de pregunta, y no es clara la formulación de la pregunta, se infiere que
intenta hacer una pregunta general sobre el tiempo de uso de las redes
sociales de un estudiante o de todos.
En
proceso:
En este nivel se encontraron en promedio 6 estudiantes por
pregunta. Las características de los problemas planteados son las siguientes:
propone varias preguntas sobre aspectos superficiales, algunas preguntas no
son explícitamente formuladas pero la redacción es clara.
En
el manuscrito del estudiante número 30 se proponen preguntas en el contexto
de la gráfica de las aplicaciones más usadas por parte de los estudiantes
realizado en la actividad 6.
Figura
7.
Fuente: elaboración propia.
:
Transcripción:
*Cual
es la app (Red social) más usada
*Cual
es la red social menos usada
*En
total, ¿cuanto pasa en redes sociales?
*¿En
cuales app mantiene más tiempo, aparte de tiktok?
El
estudiante propone varias preguntas sobre aspectos superficiales, se infiere
que el nivel de lectura de gráficas del estudiante es leer entre los datos,
ya que las preguntas se pueden responder de manera directa de acuerdo con los
datos de la gráfica. En algunos casos usa adecuadamente los signos de
interrogación, formulando de manera poco clara o ambiguas algunas preguntas.
Esperado:
En este nivel se encontraron en promedio 10 estudiantes por
pregunta. Las características de los problemas planteados por los estudiantes
son: las preguntas formuladas no son sobre aspectos superficiales y su
redacción es clara. En la pregunta 4 de la actividad 6 se invita al
estudiante a que plantee problemas de acuerdo con los datos de la tabla o del
gráfico. A lo que el estudiante 15 hace las siguientes preguntas.
Figura
8.
Fuente: elaboración propia.
:
Transcripción:
Las
redes me tienen poseído?
¿Esta
mal el tiempo?
¿Es
normal el tiempo que paso?
Se
infiere que el estudiante lee más allá de los datos ya que formula preguntas
de acuerdo con las interpretaciones que hace sobre la gráfica, manifestando
las posibles consecuencias del uso excesivo de las redes sociales y
presentando una preocupación por esto. Estas preguntas son formuladas de
manera clara y aunque no usa el signo de interrogación adecuadamente se
entiende que está formulando preguntas.
Destacado:
En este nivel se encontraron un promedio de 5 estudiantes
por pregunta. Las características de estas preguntas es que son más
elaboradas y tienen una redacción clara.
En
la actividad 6, el estudiante número 17 propone las siguientes preguntas en
el contexto de la gráfica de las aplicaciones más usadas por parte de los
mismos estudiantes.
Figura
9.
Fuente: elaboración propia.
(transcripción):
¿Porque
paso tanto tiempo en redes?
¿Porque
no dejo de ver las redes sociales?
¿Porque
no me ocupo en otra cosa en ves de estar en redes?
¿Porque
la app que más miro es tiktok?
El
estudiante lee más allá de los datos, formula preguntas de acuerdo con las
interpretaciones de los datos manifestando preocupación sobre el uso
inadecuado de las redes sociales y elabora preguntas sobre las posibles
causas del uso excesivo de las redes sociales.
¿Qué resultados se obtuvieron? ¿Cuáles son las lecciones
aprendidas?
Las
conclusiones derivadas de este estudio ofrecen información sobre el uso de
redes sociales por parte de los estudiantes y su capacidad para organizar y
analizar datos gráficamente a través de hojas de cálculo. Este entrelazamiento
de actividades plantea desafíos para la formación de los estudiantes, pero
también revela oportunidades para reflexionar sobre el impacto del tiempo
dedicado a las redes sociales en el desarrollo académico y personal de los
estudiantes.
En primer lugar, los hallazgos
cuantitativos destacan el impacto positivo en el progreso de los estudiantes a
lo largo del estudio. La reducción en el número de estudiantes que no
participan en las actividades, así como la disminución en la variabilidad de
los resultados, indican una mayor implicación y compromiso con el proceso de
aprendizaje. Estos resultados sugieren un cambio positivo en la actitud hacia
las actividades relacionadas con la organización y representación gráfica de
datos.
Por otro lado, el análisis del
desempeño de los estudiantes revela una tendencia al mejoramiento a lo largo
del estudio. Se evidenció un progreso notable en su comprensión y aplicación de
los conceptos relacionados con la manipulación de datos. Este avance sugiere
que el enfoque de las actividades, centrado en situaciones reales y
experiencias concretas, ha sido efectivo para estimular el aprendizaje
significativo.
La mejora en los resultados se
debe a la naturaleza práctica y contextualizada de las actividades. La
participación activa de los estudiantes en la recolección de datos, el uso de
herramientas tecnológicas y la resolución de problemas concretos ha sido
fundamentalpara su éxito. Además, la adopción de una metodología centrada en la
proposición de problemas ha permitido a los estudiantes desarrollar habilidades
de pensamiento crítico y resolución de problemas de manera más efectiva
.
Este estudio resalta la
importancia de abordar el uso de redes sociales de manera crítica y reflexiva
en el contexto educativo, al mismo tiempo que subraya el valor de las
actividades prácticas y contextualizadas para promover el aprendizaje
significativo en matemáticas y ciencias. Estas conclusiones ofrecen una base
sólida para futuras investigaciones y para el diseño de intervenciones
educativas que aborden de manera efectiva los desafíos contemporáneos en la
educación.
Sugerencias
Con fundamento en el estudio
que se reporta en el presente documento, se hace un conjunto de sugerencias a
los investigadores en educación Matemática y a los profesores de matemáticas:
Sugerencias para los investigadores
a)
Realizar
estudios longitudinales que sigan el progreso de los estudiantes a lo largo del
tiempo, para determinar cómo la exposición regular a la formulación de
problemas de matemáticas, impactan en su comprensión y habilidades en
matemáticas.
b)
Investigar
la relación entre la formulación de problemas y el desarrollo del pensamiento
crítico, la resolución de problemas y la creatividad en estudiantes de
diferentes niveles educativos.
c)
Examinar
cómo la formulación de problemas puede promover la transferencia de
conocimientos matemáticos a contextos del mundo real y cómo esto influye en la
motivación y el compromiso de los estudiantes.
d)
Investigar
sobre los recursos, las estrategias heurísticas, las estrategias metacognitivas
y el sistema de creencias que podría ser adecuado para que los estudiantes
puedan formular problemas de manera significativa.
e)
Investigar
cómo diferentes enfoques de enseñanza de la proposición de problemas, como el
aprendizaje basado en proyectos o el enfoque de resolución de problemas,
impactan en el aprendizaje y la retención de los estudiantes.
f)
Explorar
cómo las tecnologías digitales pueden ser utilizadas para facilitar la
formulación de problemas y cómo esto influye en la percepción y el rendimiento
de los estudiantes en matemáticas.
Sugerencias para los profesores de matemáticas
a. Incluir la formulación de
problemas dentro de la actividad matemática escolar.
b. El grado de elaboración y
profundidad en la formulación de problemas puede ir cambiando de acuerdo a la
rúbrica propuesta en el presente estudio. Al inicio es probable que los
estudiantes se encuentren en nivel ausente, es decir que no formulen nuevos
problemas, después pasarán a nivel inicial con elaboraciones muy básicas y con
el paso del tiempo llegarán al nivel esperado y destacado.
c. Proporcionar ejemplos de
formulación de problemas que estén conectados con la vida cotidiana de los
estudiantes, lo que les ayudará a ver la relevancia y aplicabilidad de las
matemáticas en su entorno.
d. Fomentar un ambiente de
clase donde se valore la exploración y el error como parte del proceso de
aprendizaje al abordar la formulación problemas matemáticos.
e. Incorporar oportunidades
para la colaboración y el trabajo en equipo para proponer problemas
matemáticos, lo que permite a los estudiantes aprender unos de otros y
desarrollar habilidades de comunicación y colaboración.
f. Utilizar estrategias de
retroalimentación efectivas para guiar a los estudiantes en la resolución de
problemas, proporcionándoles comentarios específicos y oportunidades para
reflexionar sobre su pensamiento y proceso de resolución de problemas.
g. Integrar tecnologías
digitales y recursos en línea que puedan apoyar la formulación de problemas y
ofrecer a los estudiantes diferentes herramientas y enfoques para abordar los
problemas matemáticos.
Sugerencias para abordar el estudio y la
reflexión sobre el uso de las redes sociales
a)
Es
importante incorporar la temática del uso de redes sociales y sus efectos en el
aprendizaje en el currículo escolar. Esto puede hacerse a través de actividades
interdisciplinarias que aborden la formulación de problemas relacionados con el
uso responsable de las redes sociales.
b)
Diseñar
actividades que inviten a los estudiantes a reflexionar sobre su propio uso de
las redes sociales y a considerar las posibles consecuencias de un uso excesivo
o inapropiado. Estas actividades pueden incluir debates en clase, diarios
reflexivos o encuestas sobre los hábitos de uso de redes sociales de los
estudiantes.
c)
Fomentar
el pensamiento crítico entre los estudiantes al abordar temas relacionados con
las redes sociales. Esto implica enseñarles a evaluar de manera crítica la
información que encuentran en línea, a discernir entre fuentes confiables y no
confiables, y a reflexionar sobre cómo su uso de las redes sociales afecta su
bienestar emocional y su rendimiento académico.
d)
Organizar
charlas, talleres o actividades extracurriculares que aborden el impacto
negativo del abuso de redes sociales en la salud mental, las relaciones
interpersonales y el rendimiento académico. Es importante que los estudiantes
comprendan los riesgos asociados con el uso excesivo de las redes sociales y
que desarrollen estrategias para gestionar su tiempo en línea de manera
saludable.
e)
Establecer
alianzas con profesionales de la salud mental, como psicólogos o trabajadores
sociales, para proporcionar recursos y apoyo a los estudiantes que puedan
experimentar dificultades relacionadas con el uso de las redes sociales. Estos
profesionales pueden ofrecer orientación individualizada, asesoramiento y
herramientas para ayudar a los estudiantes a desarrollar habilidades de
afrontamiento y autocuidado.
f)
Realizar
investigaciones continuas sobre el impacto del uso de redes sociales en el
aprendizaje y el bienestar de los estudiantes. Esto puede incluir la
recopilación de datos sobre los hábitos de uso de redes sociales de los
estudiantes, la evaluación de su rendimiento académico y emocional, y el
seguimiento de las tendencias y cambios en el uso de las redes sociales a lo
largo del tiempo.
Se recomienda a los profesores e investigadores
aborden de manera activa y reflexiva el tema del uso de redes sociales en el
entorno educativo. Al promover la conciencia, el pensamiento crítico y el uso
responsable de las redes sociales, podemos ayudar a los estudiantes a
aprovechar al máximo las oportunidades que ofrecen estas plataformas, al tiempo
que mitigamos los posibles riesgos y consecuencias negativas asociadas con su
uso indebido.
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Anexo
Hoja de trabajo
Nombre del proyecto
Planifica tu tiempo en redes
sociales
Nivel
Octavo
grado
Materiales
Papel,
lápiz, internet, teléfono celular y hoja de cálculo
Tipo de pensamientos
Estocástico
Competencias
Proposición
de problemas
Competencia
Los estudiantes proponen problemas con fundamento en
información real presentada en tablas y gráficas estadísticas en diferentes
contextos: salud, deportes, política.
Tiempo
4 sesiones con un total de 80 minutos.
Primera
actividad de 30 minutos (Primera parte y planeación)
Formulación
del proyecto
Primera Parte
Tiempo:
5 minutos
1.1
Consulta en Internet cual sería un tiempo sano o adecuado
para usar en redes sociales y que implicaciones tiene para la salud.
Objetivo:
Identificar y reflexionar sobre conceptos relacionados con
el tiempo de uso en redes sociales.
1.2 Entender
Para entender
el proyecto debes responder las siguientes preguntas:
Tiempo:
10 minutos
Objetivos:
●
Elaborar estrategias que me permitan entender un problema.
●
Identificar las dificultades que tiene el estudiante para
entender el proyecto.
●
Reflexionar sobre el uso adecuado de las redes sociales.
Responder las
siguientes preguntas:
-
¿Qué
son las redes sociales?
-
¿Qué
significa pasar tiempo en redes sociales?
-
¿Por
qué es importante conocer las horas que pasamos en redes sociales?
-
¿Cuál sería un tiempo adecuado para el uso de redes
sociales?
-
¿Qué preguntas, dudas o incertidumbres te surgen sobre
el tiempo de uso de las redes sociales?
1.3 Etapa diagnóstica
Se les presenta a los
estudiantes en
video beam
la siguiente gráfica real sobre el tiempo de
uso en redes sociales. Después, se les pide que interpreten la gráfica. Luego,
los encargados del proyecto harán una lectura de las gráficas presentes.
Posteriormente, se les pide proponer problemas. Finalmente, los encargados del
proyecto plantean problemas relacionados a las gráficas (planteamos los
problemas escritos).
Tiempo:
5 minutos para interpretación de los estudiantes. Después, 5
minutos para la interpretación del docente y 5 minutos para proponer problemas.
Objetivos:
●
Promover una reflexión sobre el uso adecuado en redes
sociales
●
Identificar el estado actual de los estudiantes en
interpretación de gráficas y proposición de problemas.
Posibles preguntas
●
Teniendo en cuenta que la gráfica es del año de 2022, ¿Cuánto
tiempo habrán pasado las personas en las redes sociales durante el tiempo de
pandemia (2020)?
●
¿Cuánto tiempo están consumiendo en el uso de las redes
sociales en el año 2023?
●
¿Por cuál razón se utilizan
más unas aplicaciones que otras?
●
¿Qué hace que se consuma tanta
cantidad de tiempo al ingresar a estas redes sociales?
Figura 10. Tiempo de uso de las redes sociales
Fuente: elaboración propia.
2. Planear:
Para planear el proyecto debes responder las siguientes
preguntas.
Tiempo:
5 minutos
Objetivo:
●
Elaboro estrategias que me permitan planificar la ruta para
resolver un problema o proyecto.
●
Identificar las dificultades que tiene el estudiante para
planear el proyecto.
Responder:
a.
¿Cómo puedo medir el tiempo
que uso en redes sociales?
b.
¿Qué preguntas, inquietudes,
problemas, o dudas tienes sobre el proyecto o lo que se ha propuesto hasta
ahora?
3. Situación hipotética
(Segunda actividad)
Tiempo:
15 minutos
Objetivos:
●
Formulo problemas
seleccionando información relevante en sistemas de datos provenientes de
fuentes diversas.
3.1
Realizar las siguientes acciones
Analiza
la siguiente tabla y gráfica donde se ha registrado el tiempo de uso de las 5
aplicaciones más usadas en los últimos tres días:
Tabla 3. Tiempo de uso de
diferentes aplicaciones
Día 1
Día 2
Día 3
Aplicación
Tiempo
Aplicación
Tiempo
Aplicación
Tiempo
WhatsApp
1h 21 min
Instagram
2h 31 min
TikTok
3h 15 min
Facebook
1h 6 min
Facebook
2h 3 min
Facebook
2h 40 min
Instagram
28 min
WhatsApp
1h 5 min
Instagram
45 min
TikTok
26 min
Call of duty
45 min
WhatsApp
30 min
Messenger
12 min
Duolingo
15 min
Twitter
18 min
Fuente: elaboración propia.
Gráfica 1. Tiempo de Uso de aplicaciones en los últimos tres
dias.
Fuente: elaboración propia.
A.
Con ayuda de los datos contesta las siguientes preguntas:
●
¿Cuál es la aplicación que más
se usó de la tabla en los últimos 3 días?
_________________________________________________________________●
¿Cree usted que tiene un uso
adecuado de las redes sociales?, Explique:
_________________________________________________________________●
¿Qué preguntas, inquietudes, problemas, o dudas tienes sobre
las preguntas propuestas anteriormente?
●
Plantea varios problemas que
se puedan responder con los datos de la tabla o del gráfico (no es necesario
responderlos).
3.2 Ejecutar (Tercera
actividad)
Tiempo: 20 minutos
Objetivos:
●
Ejecuto un plan orientado hacia resolver un problema o
proyecto.
●
Formulo problemas seleccionando información relevante en
sistemas de datos provenientes de fuentes diversas.
3.2.1 Realizar las siguientes acciones
a.
En tu celular ingresa a configuración, luego Apps o bienestar
digital e indaga el tiempo de uso de las 4 aplicaciones más usadas el día de
ayer.
b.
Completa la siguiente tabla de
acuerdo con el tiempo de uso de las 4 aplicaciones más usadas el día de ayer:
nombre de la aplicación
Tiempo de uso
c. Plantea preguntas
relacionadas a los datos recolectados sobre tu tiempo de uso.
________________________________________________________________________________
__________________________________________________d. ¿Qué conocimientos y
habilidades desarrollaste en el presente proyecto?
4. Cuarta actividad
(Culminación y visión retrospectiva)
Tiempo: 15 minutos
Finalmente, en la última
actividad se les presenta a los estudiantes una gráfica de barras sobre los
datos recolectados de las aplicaciones más usadas y el tiempo de uso. Se les
pide plantear preguntas relacionadas a la gráfica y realizar una reflexión
final sobre los conocimientos y habilidades desarrolladas durante el proyecto.
-
- Capítulo 3
Reconociendo los cambios y variaciones del peso y la estatura
Danna Varela y Stefany Cisney GonzálezResumen
Se documenta una experiencia de aula con estudiantes del grado octavo, mediada por el uso de Excel y Google Forms. El análisis se centra en identificar los procesos de modelación realizados por los estudiantes para abordar actividades sobre la variación del peso y la estatura a lo largo del tiempo en un contexto real. La experiencia permite validar el uso de procesos de modelación como un medio para el desarrollo del pensamiento variacional, evidenciando la capacidad de los estudiantes para la toma de datos reales sobre peso y estatura, a partir de los cuales construyen tablas, elaboran gráficas y resuelven algunos problemas.¿Dónde se hizo el proyecto?
El proyecto se desarrolló en
la Institución Educativa Técnica Industrial José María Carbonell. La Institución
Educativa Técnica Industrial José María Carbonell es una fusión de
establecimientos educativos que se llevó a cabo el 2 de septiembre de 2002,
específicamente está conformada por tres sedes. Una principal, en la “Avenida
Pasoancho”, que ofrece los servicios educativos en el Nivel Secundario y Medio,
en jornadas de mañana y tarde. La “Honorio Villegas” con oferta de Educación
Preescolar y Primaria; y la “Isabel de Castilla” con servicios de Educación
Preescolar y Primaria en la mañana y tarde.
El colegio “José María
Carbonell” inició actividades con Calendario “A”, conforme al decreto 0291 del
6 de marzo de 1975, en la gobernación de Raúl Orejuela Bueno, del que era
secretario de educación departamental Eusebio Muñoz Perea. El rector fundador
fueel Licenciado Libardo de Jesús Buelvas. La Institución José María Carbonell se
ha centrado en formar ciudadanos íntegros bajo un enfoque de inclusión, en
ciencia, tecnología, en principios y valores democráticos de respeto por los
derechos humanos para contribuir por la convivencia pacífica del país.
¿Qué
se hizo y por qué?
En este contexto se realiza el
diseño de una guía de trabajo, mediada por el uso de la herramienta
GeoGebra
y por el uso de Excel para identificar los procesos de modelación y
comunicación empleados por los estudiantes a la hora de enfrentarse a
situaciones de variación de magnitudes.
Gráfico 1.
Fases
del estudio
Nota.
Las fases del estudio
describen las diferentes partes que aborda el trabajo. Adaptación de Benítez
(2006)
1.1
La fase de diseño
En esta fase se exponen dos
momentos: el primero alude a la selección de actividades o problemas, los
cuales serán estructurados a la luz de los estándares básicos de competencia en
matemática propuestos por el Ministerio de Educación Nacional (
men
, 2017), para el grado octavo de la
educación media. Lo anterior posibilita la implementación de la hoja de
trabajo, la que se consolida más adelante. Cabe resaltar que debido a las
condiciones de la implementación se hizo unos ajustes de la hoja de trabajo,
llevando la información a formularios de google para mayor facilidad.
1.2
La fase de validación
En la hoja de trabajo se presentaron las
siguientes instancias: (a) revisión del coordinador encargado de la
institución, y (b) identificación de docentes que tuvieran conocimiento sobre
la elaboración de propuestas en las
tic
,
en la modelación matemática.
1.3
La fase de apropiación
instrumental
Uso de tecnología.
Consiste en exponer a los estudiantes algunas instrucciones sobre el manejo de
Excel. En esta fase se implementaron las siguientes acciones: (a) una
descripción global del
software
, y (b) un taller de manejo del mismo,
usando las diversas representaciones gráficas y la hoja de cálculo para la
solución de problemas relacionados con registro para tabular y gráficas de la
estatura, el peso y la edad.
●
Descripción
global del
software
: se identificaron las herramientas más importantes
de Excel: las funciones y los comandos principales.
●
Taller
de manejo del
software
: se implementó con los estudiantes un taller de
veinte minutos con el objetivo de que resolvieran una serie de actividades en
las que realizarán tabulación y gráficos de dispersión.
Se utilizaron las hojas de trabajo a
través de formularios de
Google
como instrumento de recolección, en las
que se abordaron diferentes preguntas asociadas al contexto realista con un
espacio suficiente para que los estudiantes comunicaran sus ideas por escrito.
1.4
Descripción de la hoja
de trabajo
La hoja de trabajo se considera un
mecanismo que permite al docente recoger información sobre el estado en el que
se encuentra el desarrollo de alguna competencia, permitiendo al estudiante
resolver un problema y comunicar sus ideas.
La hoja de trabajo consta de tres
actividades dadas en dos sesiones. La primera es la actividad diagnóstica la
cual se trabaja a través de
Google Forms
que busca identificar, por
medio de preguntas, los conceptos previos que tienen los estudiantes sobre el
peso, la estatura y edad, junto con la relación existente entre ellas. La
segunda actividad, luego de la socialización de la primera parte, también
implica el uso de formatos de
Google
para facilitar la organización de
las respuestas brindadas por los estudiantes en los que se trabaja con los
datos propios para establecer relaciones entre las gráficas propuestas y los
datos. Finalmente, la tercera actividad busca que los estudiantes encuentren
una relación entre su peso y estatura, empleando como herramienta
GeoGebra
y Excel para la creación de gráficos de dispersión.
1.5
La toma de datos
Se llevó a cabo una primera visita durante
la cual se identificaron diversas dificultades logísticas, como la
disponibilidad de salas y equipos, el tiempo reducido para completar la
actividad en cuanto a las reflexiones finales, problemas de conexión, y
situaciones de orden público. En el caso del grupo Octavo 3, fue posible
realizar las dos primeras actividades en una sesión de dos horas de la clase de
matemáticas y una hora de más prestada por otra docente, con el fin de poder
culminar las actividades. Además, se prestaron un par de equipos para conseguir
el mayor número de respuestas. Sin embargo, de la muestra de los treinta y
cinco alumnos, dos de ellos no tenían ningún dispositivo con conexión a
internet por lo que no fue posible tener un registro de sus respuestas.
Los instrumentos empleados para la
recolección de la información que posteriormente serían objeto de análisis y
reflexión fue la hoja de trabajo resuelta por los estudiantes en el formulario
de
Google
y algunas socializaciones de las respuestas con todo el grupo,
con la finalidad de comprender un poco más acerca de qué entendieron de las
preguntas y su proceso de visualización de las gráficas en cuanto a la
variación del peso, estatura y edad. También, el tipo de razonamiento utilizado
para la creación de modelos que no podían inferirse claramente a partir de la
sola lectura de sus respuestas.
2.
Soportes
teóricos del trabajo
2.1 El desarrollo de competencias
En el contexto educativo, se tiene en
cuenta el
men
que
involucra los Lineamientos Curriculares de Matemáticas (1998), en los que se
destaca los cinco procesos generales (competencias), que aportan y direccionan
las habilidades que se deben desarrollar, siendo una alternativa a la
memorización o al uso de procedimientos. Estos cinco procesos son: formular y
resolver problemas, modelar procesos y fenómenos de la realidad, comunicar,
razonar y formular, comparar y ejercitar procedimientos y algoritmos.
Además, Gómez (2019) argumenta que “la comunicación,
representación y modelado se refieren a la habilidad del estudiante para
expresar sus pensamientos y describir situaciones mediante diversos tipos de
lenguaje, como el escrito, concreto, pictórico, gráfico y algebraico. También
implica la capacidad de distinguir entre distintos tipos de representaciones.
En resumen, se busca que el estudiante pueda comunicar de manera clara y
sencilla todo lo expresado en términos matemáticos” (p.165).
De lo
anterior, para esta hoja de trabajo se consideran dos procesos generales:
comunicacióny modelación.
2.1.1
Competencia
de comunicación
La competencia de comunicación
se basa en la idea de que el estudiante debe ser capaz de expresar sus ideas de
manera oral y escrita para compartir conocimientos y construir comprensión.
Además, se puede apoyar en enfoques pedagógicos que fomenten la expresión clara
y efectiva, como el desarrollo de habilidades lingüísticas, la práctica de
presentaciones orales y la escritura reflexiva. Así pues, desde una perspectiva
constructivista, Serrano y Pons (2011) aportan que la comunicación es esencial
para la construcción activa del conocimiento debido a que la interacción social
y expresión de ideas entre sus pares y profesores, permiten que los estudiantes
consoliden y clarifiquen sus propias comprensiones. (p. 9)
2.1.2
Competencia
de Modelación
La competencia de modelación
implica la capacidad de representar procesos y fenómenos de la realidad a
través de modelos matemáticos, estos pueden integrar las herramientas
tecnológicas como
Geogebra
para facilitar su construcción y que le
permitan validar de manera más aproximada los modelos propuestos. También, es
posible identificar estrategias y reflexionar sobre el proceso de modelación.
2.2 Mediación instrumental
a)
¿Qué es la mediación instrumental?
En el ámbito educativo, la mediación se
refiere a la intervención de un agente externo, como un maestro o un
facilitador, para ayudar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje. La
mediación puede adoptar diversas formas, incluida la mediación instrumental,
donde se utilizan herramientas, recursos o tecnologías para facilitar la
comprensión y el aprendizaje de los estudiantes. La mediación instrumental se
refiere a la influencia y papel de los instrumentos en la construcción del
conocimiento, particularmente en el contexto de la Didáctica de las
Matemáticas.
La idea central según Santacruz (2009), “incluye
la conceptualización del instrumento, la actividad instrumentada del sujeto, la
mediación instrumental, la génesis instrumental y los sistemas de instrumentos”
(p. 3). Se hace referencia a la génesis del instrumento en el sujeto,
enfatizando la relación del instrumento con la actividad humana.
b)
Amplificación
La amplificación instrumental se refiere
al proceso mediante el cual los instrumentos, ya sean tecnológicos o
simbólicos, aumentan o mejoran las capacidades cognitivas y perceptivas de los
individuos que los utilizan. La amplificación instrumental implica que los
instrumentos contribuyen a enriquecer la comprensión y el aprendizaje
matemático de los estudiantes. Estos instrumentos actúan como mediadores que
facilitan la construcción del conocimiento al proporcionar soporte y
herramientas para abordar situaciones matemáticas de manera más efectiva.
c)
Reorganización
La reorganización instrumental se refiere
al cambio o la adaptación en la forma en que los individuos estructuran y
organizan su pensamiento y actividad a través del uso de instrumentos. En el
contexto del texto, se menciona la génesis instrumental, lo cual podría estar
relacionado con cómo los individuos, en este caso, los estudiantes y profesores
de matemáticas, desarrollan y reorganizan sus procesos cognitivos y acciones a
medida que interactúan con instrumentos específicos. Esta reorganización puede
implicar la internalización de herramientas y estrategias que afectan la manera
en que los individuos abordan problemas matemáticos, permitiendo una
comprensión más profunda y una resolución más eficiente.
2.3 Descripción general del Excel
Microsoft Excel, una
aplicación de hoja de cálculo integral que se usa como instrumento, proporciona
una interfaz gráfica y capacidades versátiles para organizar, analizar y
visualizar datos en el contexto específico que involucra la hoja de trabajo. En
el entorno de la hoja de trabajo, Excel se utiliza para crear hojas de cálculo
donde los estudiantes registran datos relacionados con la estatura, peso y
edad. Cada celda se convierte en un espacio para introducir información, y
Excel facilita la aplicación de fórmulas y funciones para realizar cálculos.
Excel se convierte en
una herramienta esencial para la representación visual de datos, la creación de
gráficos de dispersión y tablas dinámicas, permite a los estudiantes analizar
la relación entre la estatura y la edad, fomentando así la competencia de
modelación. La capacidad de personalizar la apariencia de la hoja de cálculo
mediante el formato de celdas y la creación de gráficos contribuye al
desarrollo de habilidades de comunicación al presentar hallazgos de manera
clara y efectiva.
2.4 Descripción general de
Geogebra
GeoGebra
es una aplicación
interactiva y dinámica que fusiona conceptos de geometría, álgebra, y otras
áreas de las matemáticas. A diferencia de Excel,
GeoGebra
se centra en
la representación visual y la exploración activa de conceptos matemáticos. En
el contexto de la hoja de trabajo “Cuida tu peso y tu estatura”,
GeoGebra
desempeña un papel significativo en la fase de apropiación instrumental,
específicamente en la tercera actividad.
3.
Presentación
de la actividad de aprendizaje
Los criterios se establecen para el diseño
de las hojas de trabajo que contribuyen al desarrollo de competencias con la
mediación de tecnologías digitales. Para esta hoja de trabajo se consideraron
criterios relacionados con el contenido, el pensamiento variacional y los
procesos de pensamiento de manera general y de manera específica.
a.
Los contenidos
–
Medición:
La hoja de trabajo aborda
conceptos relacionados con la medición de la estatura y el peso, incluyendo la
interpretación de unidades (centímetros para la estatura, peso en kilogramos),
la comparación de mediciones y la identificación de errores en la medición.
–
Análisis de datos:
Se incluye la interpretación
de gráficas y tablas, así como la aplicación de conceptos estadísticos como
media y rango para evaluar la relación entre peso y estatura.
b.
Pensamiento variacional
Se entiende el pensamiento variacional
como la capacidad de entender y manipular variables en situaciones de cambio.
En este caso, la hoja de trabajo aborda el cambio en la estatura y el peso a lo
largo del tiempo. Los estudiantes deben analizar las variaciones en la altura y
el peso en función de la edad, identificar patrones y prever posibles cambios
futuros.
La hoja de trabajo se enmarca en el
pensamiento variacional porque tiene en cuenta la variación y el cambio. Se
presenta una variación en la medición, dado que en la situación 1 y 2 (Entender
y Planear): Se introduce a los estudiantes en los conceptos de estatura y peso,
estableciendo la base para la medición. La variación se evidencia al considerar
que cada individuo tiene medidas únicas, y se plantean preguntas sobre cómo
medir y calcular estas variables. Se inicia con preguntas sobre la estatura y
el peso para que los estudiantes comprendan la variabilidad inherente entre las
personas y se exploran conceptos como la variación individual y las diferencias
entre géneros.
En la situación 3 (Ejecutar): se
introducen preguntas relacionadas con la interpretación de gráficas,
comparaciones entre datos y la identificación de patrones. Aquí, se aborda la
variación en los datos recopilados y se destaca la importancia de entender la
variabilidad. Se propone el uso de herramientas digitales como Excel para
representar los datos en tablas y gráficas, y que por medio de este enfoque se
fomenta el pensamiento variacional al permitir a los estudiantes visualizar y
analizar cómo cambian las medidas a lo largo del tiempo. La evolución de la
estatura y el peso a lo largo de diferentes edades representa la variación
temporal, en que las preguntas asociadas buscan que los estudiantes
identifiquen patrones y cambios en las variables en función del tiempo. Además,
que permitan a los estudiantes pensar en la relación entre la edad y la
estatura, estimulando la capacidad de modelar y prever cambios futuros en
función de patrones identificados.
Por último, en la situación 4 (Visión
retrospectiva): Se plantean preguntas que invitan a los estudiantes a
reflexionar sobre la importancia de monitorear la estatura y el peso, así como
sobre los hábitos de vida saludable. Aquí, la variación se observa en las
respuestas que los estudiantes proporcionan sobre cómo sus hábitos pueden
cambiar para mantener un peso saludable. Las preguntas finales invitan a los
estudiantes a reflexionar sobre cambios en sus propios hábitos y reconocer la
variación en su propia vida, percibiendo la variación no sólo como un fenómeno
externo, sino como parte de la experiencia personal.
c.
Los procesos de
pensamiento:
·
Modelación (General y específica):
–
General:
Los estudiantes utilizan modelos matemáticos para representar la relación entre
la estatura y el peso en función de la edad.
–
Específica:
Se propone el uso de herramientas digitales como Excel para representar
gráficamente los datos y realizar un análisis más detallado.
·
Comunicación (General y específica):
–
General:
Se espera que los estudiantes comuniquen sus ideas y hallazgos de manera clara
y efectiva.
–
Específica:
La hoja de trabajo incluye preguntas que requieren respuestas detalladas,
fomentando la comunicación clara de la interpretación de datos y conclusiones.
3.1
Descripción
de hoja de trabajo
La hoja de trabajo “cuida tu
peso y tu estatura” será detallada en dos partes, teniendo en cuenta que se
elaboró basada en 4 fases importantes: entender, planear, ejecutar y visión
retrospectiva. La primera parte consta de dos situaciones: entender y planear.
Para estas situaciones se elaboró algunas preguntas que permitieran introducir
al estudiante a los elementos involucrados que permitan explorar la relación
del peso y la estatura.
–
Situación
1: Entender
Para
esta situación se realizaron las siguientes preguntas:
a)
¿Qué
es la estatura de una persona?
b)
¿Qué
es el peso de una persona?
c)
¿La
estatura de los hombres y las mujeres para una misma edad es distinta?
d)
¿Qué
se entiende por peso normal de una persona?
e)
¿Qué
se entiende por estatura normal de una persona?
–
Situación
2: Planear
Para
esta situación se realizaron las siguientes preguntas:
a)
¿Cómo
puedo medir mi estatura?
b)
¿Cómo
puedo calcular mi peso?
c)
¿Qué
errores puedo cometer en la forma de medir mi estatura y mi peso?
d)
¿De
dónde puedes obtener información confiable sobre los datos de estatura y peso
de los adolescentes en Colombia?
La segunda parte consta
también de dos situaciones: ejecutar y visión retrospectiva. Para estas
situaciones se plantearon algunas gráficas y tablas correspondientes al peso y
estatura para los adolescentes (hombres y mujeres) entre los 12 a 17 años en
Colombiay con base en estas se elaboran algunas preguntas relacionadas. Además, aquí se
permite hacer uso de herramientas digitales (Excel) para representar en tablas
los datos relacionados con el peso y la estatura.
–
Situación 3: Ejecutar
Aquí se presentan dos
actividades a realizar, la primera con respecto a la evolución de la talla
(estatura) según la edad, tanto para hombres como para mujeres y en la segunda
parte se encuentra la evolución del peso según la edad en el que registra la
estaturade un adolescente a medida que pasa el tiempo.
1.
Estatura:
Figura 1.
Evolución de la talla
según la edad
Nota
. La gráfica de color azul representa al género
femenino y la gráfica de color verde, al género masculino. Tomado de: Estudio
transversalde crecimiento de los escolares bogotanos: valores de estatura, peso e índice
de masa corporal de los siete a los dieciocho años.
Además,
se elaboraron algunas preguntas relacionadas con la interpretación de la
gráfica. Primero, se realizaron actividades asociadas con la estatura y luego
con el peso. Las preguntas son las siguientes:
a)
¿Cuál
es tu estatura en cm (centímetros) aproximada?
b)
Compara
tu estatura con los datos de la gráfica, ¿Qué relaciones o diferencias
encuentras?
c)
¿Existe
una estatura promedio entre las mujeres y los hombres?
d)
¿Qué
patrón puedes describir en dicha gráfica?
e)
¿Qué
relación puedes encontrar entre la edad y la estatura?
Figura 2.
Clasificación
percentilada de la talla de mujeres y hombres por edad (cms)
Nota
. En la imagen se observa la clasificación de
la talla en las mujeres y hombres en percentiles. Tomado de: Estudio
transversal de crecimiento de los escolares bogotanos: valores de estatura,
peso e índice de masa corporal de los siete a los dieciocho años.
Preguntas:
a)
¿Cuánto
midió el adolescente cuando tenía 12 años?
b)
¿Crees
que la estatura cambia con respecto a la edad?
c)
¿En
algún momento esta persona dejará de crecer o seguirá creciendo siempre?
d)
Cuando
el adolescente coincide con tu edad, ¿Coincide también la estatura?
2.
Peso:
Figura 3.
Evolución del peso
según la edad
Nota.
La gráfica de color azul representa al género
femenino y la gráfica de color verde, al género masculino. Tomado de: Estudio
transversal de crecimiento de los escolares bogotanos: valores de estatura,
peso e índice de masa corporal de los siete a los dieciocho años.
También, se propone que los
estudiantes realicen la toma de sus datos correspondientes al peso que
presentan en ese momento, junto con la relación existente entre la gráfica
presentada a continuación y sus resultados.
Figura 4.
Clasificación
percentilada del peso (kg) de mujeres y hombres por edad
Nota.
En la imagen se observa la clasificación del
peso en las mujeres y hombres en percentiles. Tomado de: Estudio transversal de
crecimiento de los escolares bogotanos: valores de estatura, peso e índice de
masa corporal de los siete a los dieciocho años.
Preguntas:
-
Con
una pesa y con la ayuda de algún compañero de clase registra tu peso
actual. ¿Cuál fue tu peso?
-
¿Cuándo fue la última vez que te pesaron?
-
¿Cuánto crees que deberías estar pesando?
Al mismo tiempo, se
propone una actividad para identificar la media y rango de la altura y el peso,
dependiendo del género y la edad junto con algunas preguntas asociadas al
deporte como factor importante en el control del peso. Lo anterior, con el fin
de incluir el uso de la tecnología como lo es la herramienta ofimática Excel y
la concientización de la importancia del deporte en las actividades diarias.
Así, se presenta la siguiente tabla que les permitirá tomar aquellos datos de
la figura 5 y trasladarlos a la tabla 1.
Figura 5.
Media y rango de las mediciones de peso y talla
Nota.
En la imagen se observan datos de la
media y rango de las mediciones de peso y talla tanto de hombres y mujeres.
Adaptado con los datos tomados de: Estudio transversal de crecimiento de los
escolares bogotanos: valores de estatura, peso e índice de masa corporal de los
siete a los dieciocho años.
Tabla 1.
Pesos mínimos y máximos entre hombres y mujeres
HOMBRE
MUJER
Edad
Peso
mínimo
Peso
Máximo
Peso
mínimo
Peso
Máximo
12
años
13
años
14
años
15
años
16
años
17
años
Preguntas:
-
Con ayuda de Excel
realiza una gráfica de dispersión de los datos.
-
¿Crees que la actividad
física influye en el control del peso? Justifique.
-
¿Cuál es tu nivel de actividad física?
¿Reconoces cuál es la importancia de realizarlas?
Figura 6.
Tabla de IMC
Nota.
Tabla de índice de masa corporal (altura
vs. peso). Tomado de: Pinheiro, P. (2016, 2 de febrero). Calcula tu peso ideal
e
imc
(masa
corporal). MD. Saúde.
https://www.mdsaude.com/es/obesidad/peso-ideal-y-imc/
Preguntas:
a.
Compara
tu peso y altura con el de las tablas y gráficas. ¿Tienes un peso en el rango
normal?
b.
Compara
tu estatura con el de las tablas y gráficas. ¿Tienes una estatura en el rango
normal?
–
Situación 4: Visión retrospectiva
En la
visión retrospectiva
a.
¿Por
qué consideras que es importante monitorear la estatura y el peso de los
adolescentes?
b.
¿Qué
hábitos de vida saludable consideras que se debe tener para cuidar el peso?
c.
¿Qué
conocimientos y habilidades desarrollaste en el presente proyecto?
4.
¿Qué resultados se
obtuvieron?
En esta sección se encuentra el análisis
de la implementación del diagnóstico y la hoja de trabajo
“Reconociendo los
cambios y variaciones del peso y la estatura’’. L
a implementación, consistió
en la lectura y realización de dos, dada una situación inicial en las que se
subdividieron en dos tareas cada una con un contexto propio y con una cantidad
total de catorce ejercicios distribuidos en ambas tareas.
El análisis se hará con base a
las siguientes tablas que darán cuenta de las respuestas de los estudiantes de
acuerdo con la decodificación “0, 1 y 2’’ la cual hace referencia a No
contestó, Incorrecto y Correcto, respectivamente. Dado que los estudiantes
proporcionaron respuestas tanto para la prueba diagnóstica como para la hoja de
trabajo se hará la construcción de dos tablas. La primera consta de nueve
preguntas con la cantidad de estudiantes que la presentaron y la segunda,
contiene veinticuatro preguntas de igual manera con la cantidad de estudiantes,
en las que se marcarán las casillas con la decodificación mencionada
anteriormente.
De tal manera que este
análisis se hace tanto de manera cualitativa como cuantitativa. La manera
cuantitativa tuvo lugar al cálculo de tres datos estadísticos: Media
aritmética, desviación estándar y coeficiente de variabilidad. Por el
contrario, la manera cualitativa lleva lugar a las tablas que contienen las
respuestas de los estudiantes a las preguntas de la hoja de trabajo, en las que
se verán algunas inferencias y análisis teniendo en cuenta la base teórica de
este trabajo.
4.1 Protocolos de transcripción de las respuestas
suministradas por los estudiantes para el análisis cualitativo
Para
realizar el análisis de datos y la transcripción de resultados, emplearemos la
siguiente nomenclatura:
●
Para
hacer referencia a los estudiantes:
.
●
Pn:
Significa pregunta n, donde n=1, 2, 3, …,24.
●
Fa:
Significa frecuencia absoluta
●
Fr:
Significa frecuencia relativa
●
Se
seguirán las convenciones de puntuación estándar para transcribir y otorgar
coherencia a las narrativas de los estudiantes.
Tabla
2.
Malla
de análisis
Respuesta
Inferencias
Fuente: elaboración propia.
4.2 Análisis cuantitativo
Tabla 3.
Respuestas de la prueba diagnóstica
E N°
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
1
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
2
2
2
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
1
1
2
1
1
2
2
1
5
2
1
1
1
1
2
1
2
2
6
2
1
2
2
2
2
2
2
2
7
2
2
2
2
2
2
2
2
2
8
2
2
1
2
2
2
2
2
2
9
2
2
2
2
2
2
2
2
2
10
1
2
2
2
2
2
2
2
2
11
2
2
2
1
2
2
2
2
1
12
1
2
2
1
1
2
2
2
2
13
2
1
2
2
2
2
2
2
2
14
2
2
1
2
2
2
1
1
1
15
2
1
2
1
2
2
2
2
2
16
2
2
2
2
1
2
1
2
2
17
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
2
2
2
2
2
2
2
2
2
19
2
2
2
2
2
2
2
2
1
20
2
2
2
2
2
2
2
2
2
21
2
1
2
2
2
2
1
2
1
Fuente: elaboración propia.
Tabla 4.
Resultados de la hoja de trabajo
E N°
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
P17
P18
P19
P20
P21
P22
P23
P24
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
1
2
2
1
2
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
1
1
2
1
1
2
2
1
2
2
1
1
2
1
1
2
1
2
2
2
2
2
2
5
2
1
1
1
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
2
2
2
6
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
7
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
8
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
9
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
10
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
11
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
1
2
1
2
2
2
2
12
1
2
2
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
1
2
13
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
14
2
2
1
2
2
2
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1
15
2
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
1
2
16
2
2
2
2
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
1
2
1
17
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
19
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
20
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
21
2
1
2
2
2
2
1
2
1
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
1
Fuente: elaboración propia.
A partir de la revisión de cada una de las
respuestas de los estudiantes brindadas en la actividad que se muestran en la
Tabla2 y 3. A continuación, se presentan los gráficos que muestran el nivel en que
los estudiantes se encontraron en la prueba diagnóstica y los resultados en la
hoja de trabajo. Como se puede observar y comparar los resultados de los
Gráficos2 y 3, se puede decir que con respecto al promedio o media aritmética en la
prueba diagnóstica, el promedio es de 1.80952381 y en la hoja de trabajo, el
promedio es ligeramente mayor, siendo 1.871031746. Es decir, que el promedio ha
aumentado en la hoja de trabajo en comparación con la prueba diagnóstica.
Con respecto a la varianza se tiene que en
la prueba diagnóstica, la varianza es de 0.155015198 y en la hoja de trabajo,
la varianza ha disminuido a 0.112558774, esto quiere decir que la varianza ha
disminuido en la hoja de trabajo en comparación con la prueba diagnóstica, lo
que sugiere una mayor consistencia en los datos.
En cuanto a la desviación estándar, en la
prueba diagnóstica, la desviación estándar es de 0.393719694 y en la hoja de
trabajo, la desviación estándar ha disminuido a 0.326273534, con lo que se
puede inferir que la desviación estándar ha disminuido en la hoja de trabajo en
comparación con la prueba diagnóstica, indicando que los datos en la hoja de
trabajo están más concentrados alrededor del promedio.
Por último, en la prueba diagnóstica, el
coeficiente de variación es de 0.217581936 y en la hoja de trabajo, el
coeficiente de variación ha disminuido a 0.174381613, lo que indica una mayor
consistencia relativa en los datos.
Gráfico 2.
Resultados estadísticos de prueba diagnóstica
Fuente: elaboración propia.
Gráfico 3.
Resultados estadísticos de la hoja de trabajo
Fuente: elaboración propia.
4.3 Análisis
cualitativo
En este apartado se realiza
una selección de preguntas y respuestas de las cuales se pueda inferir en
relación con el marco teórico planteado.
Pregunta:
Compara
tu estatura con los datos de la gráfica, ¿Qué relaciones o diferencias
encuentras? Esta pregunta corresponde a la situación 3: ejecutar, a partir del
Gráfico2: evolución de la talla según la edad (Figura 1).
Respuesta
Inferencias
:
Encuentro que estoy por encima del promedio
Las respuestas que los
estudiantes proporcionan reflejan una variedad en la expresión de las
comparaciones de estatura con el promedio o rango en la gráfica.
Los estudiantes utilizan
términos como “encima del promedio”, “fuera del rango”,
“un poco más alta”, “mucho más alta”, “5 cm más
bajo”, lo que indica la capacidad de expresar sus observaciones de
manera diversa.
Teniendo en cuenta las
respuestas de los estudiantes, utilizan el gráfico de evolución de la talla
según la edad para realizar comparaciones con su estatura, de tal manera que
se identifica la capacidad de relacionar la información del gráfico con su
propia situación, esto demuestra habilidades de modelación, donde se
representa y analiza la información.
Respecto al uso de términos
matemáticos como “promedio”, “rango aproximado” y “5
cm más bajo” indican la aplicación de conceptos matemáticos en el
análisis de la situación.
Con respecto a una mediación
instrumental no se hace explícito el uso de herramientas, pero al referirse a
un gráfico de evolución de la talla según la edad, se sugiere que los
estudiantes pueden interactuar con herramientas visuales o tecnológicas. La
influenciade la mediación instrumental podría estar presente en la forma en que los
estudiantes interpretan y utilizan la información gráfica para realizar
comparaciones.
:
Estoy fuera del rango aproximado en la gráfica
:
Estoy encima del promedio adecuado
:
Encuentro que estoy un poco más alta para mi edad.
:
Que soy mucho más alta que el promedio de estatura en chicas
:
Que estoy 5 cm aproximadamente más bajo que mi estatura promedio
De acuerdo con las inferencias, se destaca que los
estudiantes realizan comparaciones de manera correcta haciendo uso de las
gráficas presentadas, en las que se permitió identificar promedios de la
estatura colombiana con respecto a la propia de cada estudiante, de manera que
se logra establecer la evidencia de una relación entre la comunicación y la
mediación instrumental durante el proceso de reconocimiento de las partes que
implican la pregunta
a
, por lo que en conjunto, estas observaciones
resaltan no solo la capacidad de los estudiantes para aplicar principios
matemáticos, sino también su habilidad para expresar de manera versátil sus
percepciones en el contexto de la información visual presentada. Así pues, el
hecho de que los estudiantes utilicen el gráfico como un recurso para
relacionar la información con su propia estatura, subraya una competencia
valiosa en la modelación, demostrando una comprensión profunda de cómo aplicar
conceptos matemáticos en situaciones prácticas.
a)
Pregunta:
¿Qué
relación puedes encontrar entre la edad y la estatura? Describa. Esta pregunta
corresponde a la situación 3: ejecutar, en que la pregunta está relacionada con
la Figura 1.
Respuesta
Inferencias
:
Que a medida que vas creciendo en edad, vas creciendo en altura.
Las respuestas dadas por los
estudiantes reflejan la capacidad de expresar la relación entre la edad y la
estatura de varias maneras, dado que utilizan términos como “a medida
que vas creciendo en edad, vas creciendo en altura” y “la estatura
depende de la edad”, lo que indica la habilidad de comunicar la conexión
entre estas variables.
Algunas respuestas, como la
de E
3
, destacan la influencia de otros factores como las hormonas
y el desarrollo del cuerpo en la relación entre la edad y la estatura, que
van más relacionados con otra área. Teniendo en cuenta la competencia de
comunicación no se limita solo a la relación directa, sino que también
incluye consideraciones más complejas. Por otra parte, en la competencia de
modelación, las respuestas sugieren la capacidad de modelar mentalmente la
relación entre la edad y la estatura. Dada la idea de que “a medida que
vas cumpliendo años, puede que crezcas” refleja la construcción de un
modelo mental de cómo estas variables están vinculadas.
Se hace un reconocimiento de
variabilidad, ya que las respuestas también reconocen que la relación entre
edad y estatura puede ser variable y no siempre directa, aquí se menciona que
la estatura no siempre depende solo de la edad, considerando casos de personas
jóvenes que son muy altas y viceversa.
: La
estatura depende de la edad.
:
Una relación seria que a medida que vas cumpliendo años, puede que crezcas,
pero no sólo depende de la edad sino también de sus hormonas y de cómo se
vaya desarrollando su cuerpo
: Yo
considero que la estatura no siempre depende de la edad ya que hay personas
muy altas pero son muy jóvenes y viceversa
: A
pesar de que hay personas altas es algo normal que sea mayor que el promedio
porque están en etapa de crecimiento
:
Que la edad aumenta a medida que la estatura
Las inferencias de los
estudiantes muestran que entienden de forma profunda cómo la edad y la estatura
están relacionadas. No se limitan a ver una conexión simple, sino que
consideran otros factores como las hormonas. También comprenden que la relación
entre la edad y la estatura no siempre es directa, sino que puede ser más
complicada. Así pues, los estudiantes muestran que pueden pensar en detalles y
entender conceptos complejos sobre cómo crecemos y qué factores nos afectan. En
cuanto a la modelación matemática, los estudiantes muestran que son capaces de
crear modelos mentales para entender la relación entre la edad y la estatura.
Por ejemplo, cuando dicen que “a medida que vas cumpliendo años, puede que
crezcas”, están construyendo una idea mental de cómo estas dos variables
están conectadas. Esto demuestra que no solo entienden la relación entre la
edad y la estatura, sino que también pueden representarla de manera abstracta,
lo que es una habilidad importante en matemáticas y ciencias
.
b. Pregunta:
¿Crees
que la estatura cambia con respecto a la edad? Explique. Esta pregunta se
relaciona con la Figura 1.
Respuesta
Inferencias
:
Si, porque un niño de 5 años es más bajo que uno de 10 años por lo general
Teniendo en cuenta la competencia de
comunicación, la mayoría de las respuestas expresan la creencia de que la
estatura cambia con respecto a la edad. Se puede notar que los estudiantes
utilizan términos como “por lo general”, “de acuerdo a nuestra
edad”, y “mientras el tiempo pasa”, indicando una comprensión
generalizada de la relación.
Algunas respuestas, como la de E
3
,
sugieren una comprensión un poco más combinada al señalar que la variación
puede depender de factores individuales como la práctica de deportes o la
genética. La comunicación refleja una conciencia de que la relación no es
uniforme para todas las personas. Con respecto a la competencia de
comunicación, la relación edad-estatura, las respuestas indican la capacidad
de modelar mentalmente la relación entre la edad y la estatura, mencionando
el desarrollo del cuerpo a lo largo del tiempo, lo que sugiere una
representación mental de cómo estas variables están vinculadas.
:
Si, por qué de acuerdo a nuestra edad nuestra estatura puede variar.
:
Si, pero depende de la persona ya que existen promedios y algunas personas no
encajan con estos gracias a su práctica de deportes o genética
:
Sí, ya que según la tabla entre más edad tenga el adolescente tiene más
estatura
:Si,
ya que de acuerdo a nuestra edad nuestra estatura puede variar
:
Si, ya que el cuerpo se va desarrollando mientras el tiempo pasa cuando
tienes una edad inferior a los 18
Las inferencias sobre modelación matemática, mediación
instrumental y comunicación son claras en las respuestas de los estudiantes. En
términos de comunicación, las respuestas reflejan una comprensión generalizada
de la relación entre la edad y la estatura, utilizando términos como “por
lo general” y “mientras el tiempo pasa”. Además, algunas
respuestas muestran una comprensión más profunda al reconocer que la variación
en esta relación puede depender de factores individuales como la práctica de
deportes o la genética, lo que demuestra una conciencia de la complejidad del
fenómeno. En cuanto a la modelación matemática, las respuestas indican una
capacidad para crear representaciones mentales de la relación entre la edad y
la estatura, considerando el desarrollo del cuerpo a lo largo del tiempo. Esto
sugiere que los estudiantes pueden visualizar cómo estas variables están
relacionadas, lo que es fundamental para la modelación matemática.
c) Pregunta:
¿En
algún momento esta persona dejará de crecer o seguirá creciendo siempre?
Explique.
Respuesta
Inferencias
: Va
a dejar de crecer, ya que el cuerpo no da para crecer por siempre.
De acuerdo con las respuestas proporcionadas por los
estudiantes, se pudo evidenciar un acercamiento al concepto o percepción del
crecimiento físico en los hombres y mujeres. Por esto, es posible que los
estudiantes realicen el proceso de comunicación y avanzar hacia el proceso de
modelación mencionado en el marco teórico.
Aunque las respuestas no hacen referencia explícita a la
mediación instrumental, se podría inferir que la introducción de herramientas
o estrategias como modelos matemáticos o tecnologías como
Geogebra
,
podrían mejorar la comprensión visual del proceso de crecimiento en una
persona.
Además, el uso de las edades específicas y el crecimiento
continuo de una persona podría considerarse una forma de reorganización
instrumental, ya que los estudiantes estructuran su comprensión basándose en
datos específicos
.
: Si,
ya que los hombres crecen hasta los 22 años y las mujeres pueden creer hasta
los 18 años.
:
Si, ya que el cuerpo en cierta edad dejará de producir hormonas de
crecimiento, y según las tablas en cierta edad uno deja de crecer por ejemplo
las mujeres dejamos de crecer a los 16 años.
:
Dejará de crecer a partir de los 17 años.
:
Dejará de crecer ya que hay una edad máxima para crecer y después de esa edad
ya no creces.
: No,
la edad aproximada en la cual se dice que el crecimiento se detiene es cuando
cumple los 18 años.
Las respuestas de los estudiantes proporcionan una visión
del crecimiento físico en hombres y mujeres, lo que sugiere un proceso de
comunicación y un posible avance hacia la modelación matemática. Aunque no se
menciona explícitamente la mediación instrumental, se podría inferir que la
introducción de herramientas como modelos matemáticos o tecnologías como
Geogebra
podría mejorar la comprensión visual del proceso de crecimiento. Además, el uso
de edades específicas y datos continuos sobre el crecimiento podría
considerarse una forma de reorganización instrumental, ya que los estudiantes
estructuran su comprensión basándose en información concreta.
d)
Pregunta:
¿Existe un peso promedio entre las mujeres y los hombres?
Explique.
Respuesta
Inferencias
Sí,
pero varía dependiendo de la alimentación y la contextura
.
Las respuestas de los
estudiantes reflejan diversas perspectivas sobre la existencia de un peso
promedio entre mujeres y hombres.
Esto debido a que algunos
reconocen el cambio del peso en función de algunos factores externos como la
alimentación y contextura (E
1
) o la práctica de deportes y la edad
(E
5
), que podrían relacionarse con la mediación instrumental y la
influencia de variables en la construcción del conocimiento.
Además, las observaciones
basadas en un registro gráfico (E
2
, E
3
) podrían
relacionarse con la competencia de modelación, ya que los estudiantes
intentan interpretar los datos presentados en las gráficas. También, algunas
de estas respuestas pueden relacionarse con la competencia de comunicación al
expresar ideas sobre el peso y compartir percepciones basadas en datos
visuales.
No
se puede identificar en la gráfica la diferencia entre los dos géneros.
Si,
ya que en la gráfica se muestra que casi todas las mujeres pesan casi lo
mismo.
No
existe un promedio entre los dos, ya que cada uno tiene su peso promedio, y
eso va dependiendo de sus genes y sus hormonas.
Si,
dependiendo de la edad y si se practica algún deporte.
No, porque
la estructura masculina es más pesada.
Las respuestas de los estudiantes muestran diferentes
perspectivas sobre el peso promedio entre mujeres y hombres. Algunos reconocen
que el peso puede cambiar debido a factores externos como la alimentación y la
contextura, mientras que otros mencionan la práctica de deportes y la edad como
influencias. Estas observaciones podrían relacionarse con la mediación
instrumental y la influencia de variables en la construcción del conocimiento.
Además, las respuestas basadas en registros gráficos sugieren una competencia
en modelación, ya que los estudiantes intentan interpretar los datos presentados
en las gráficas. También se relacionan con la competencia de comunicación al
expresar ideas sobre el peso y compartir percepciones basadas en datos
visuales.
e)
Pregunta:
Estudio
de la estatura. Compara tu estatura con el de las tablas y gráficas. ¿Tienes
una estatura en el rango normal? (Estatura de mujeres y hombres).
Respuesta
Inferencias
Si,
incluso un poco más alta que el promedio.
Teniendo en cuenta las respuestas de los estudiantes se
pudo evidenciar que E
1
, E
3
y E
6
, parecen
aplicar la competencia de modelación al evaluar su estatura en relación con
el rango normal, utilizando datos concretos y comparándolos con las
referencias proporcionadas.
Además, los estudiantes E
2
, E
4
destacan características físicas alusivas a la delgadez y proximidad al peso
normal permitiendo una relación hacia la mediación instrumental, relacionando
la estatura con el peso.
Sin embargo, algunas respuestas como la breve negación a
la pregunta de estar en el rango normal dada por el estudiante (E
5
),
no ofrecen un análisis detallado que logre categorizarse en los procesos de
modelación o comunicación.
Me
encuentro en la categoría de delgada, pero estoy aproximada al adecuado.
Mi
estatura es 1.63 y si me encuentro en el rango normal.
No
pero estoy muy cerca de tener un peso normal.
No.
Tengo
una estatura de rango normal.
De manera general, se puede
decir que el análisis de las respuestas de los estudiantes destaca una
diversidad en su capacidad para aplicar y comunicar conceptos matemáticos y
científicos relacionados con la estatura y el peso. Además se observa que
tienen una comprensión variada de cómo la modelación matemática y la mediación
instrumental pueden aplicarse para interpretar datos personales en relación con
estándares establecidos, por lo cual algunos estudiantes muestran una capacidad
notable para relacionar conceptos teóricos con su realidad física y entender la
importancia de factores adicionales como la salud y el bienestar, asimismo
otros necesitan desarrollar más sus habilidades de análisis y comunicación.
5.
¿Cuáles son las
lecciones aprendidas?
El análisis realizado en este estudio
revela aspectos positivos en el desarrollo de competencias y su aplicación en
situaciones de la vida cotidiana, lo que contribuye al fortalecimiento de dos
habilidades fundamentales en matemáticas: la modelación y la comunicación. Se
destaca especialmente el rol de la competencia comunicativa desde una
perspectiva constructivista, donde la interacción social y la expresión de
ideas no solo sirven para compartir conocimientos, sino también para construir
activamente el entendimiento por parte de los estudiantes. En cuanto a la
competencia de modelación, se observa un progreso desde la identificación de
patrones hasta la capacidad de expresar relaciones complejas. La interpretación
de gráficos, especialmente en relación con la comparación de la estatura y la
evolución temporal, demuestra una aplicación concreta de modelos matemáticos en
el análisis de datos visuales, sugiriendo que los estudiantes han internalizado
la habilidad de utilizar herramientas gráficas para representar y analizar
información.
En lo que respecta a la mediación
instrumental, se evidenció su impacto significativo en la interpretación y
comparación de datos. El uso de herramientas tecnológicas como Excel y
GeoGebra
permitió a los estudiantes interactuar de manera más efectiva con gráficos
y datos visuales, facilitando tanto la comprensión como el análisis de datos,
así como su representación gráfica. Durante la etapa de sistematización, se
observaron cambios significativos en la percepción de docentes y estudiantes
hacia la integración de la tecnología en el aula. La aceptación y adaptación
positiva a estas herramientas tecnológicas sugieren un cambio en la mentalidad,
pasando de considerar la tecnología como una herramienta adicional a reconocer
su potencial como facilitador integral del aprendizaje matemático.
En cuanto al pensamiento variacional en el
contexto de la hoja de trabajo, los resultados indican no sólo la percepción de
la variabilidad en los datos, sino también la habilidad de los estudiantes para
aplicar este tipo de pensamiento en la modelación de situaciones de cambio. La
interpretación de gráficos y datos temporales contribuye a fortalecer esta
perspectiva variacional, resaltando la relación entre variables a lo largo del
tiempo. En conjunto, las respuestas reflejan un sólido pensamiento variacional
en la relación entre la edad y la estatura, así como una comprensión profunda
de cómo las variables cambian y se relacionan en contextos específicos,
proporcionando una base robusta para el desarrollo de habilidades matemáticas
en situaciones reales.
Se puede concluir que la
actividad diseñada resultó efectiva en la promoción del pensamiento variacional
entre los estudiantes. La combinación de un fenómeno real, como el cambio de
estatura a medida que pasa el tiempo, con el uso de tecnologías digitales
permitió una comprensión más profunda y significativa de las relaciones entre
variables y su evolución temporal.
La integración de herramientas
tecnológicas, como Excel y
GeoGebra
, demostró que juegan un papel
importante para facilitar la interacción de los estudiantes con los datos y
gráficos relacionados con el fenómeno estudiado. Esto sugiere que el uso de
tecnologías digitales puede potenciar el aprendizaje de conceptos matemáticos
complejos y su aplicación en contextos reales.
La actividad diseñada y su
implementación exitosa contribuyeron al desarrollo del pensamiento variacional
entre los estudiantes. Se observó una mejora en la percepción de la
variabilidad en los datos y en la capacidad de aplicar este tipo de pensamiento
en la modelación de situaciones de cambio, lo que indica un avance
significativo en las habilidades matemáticas de los participantes.
La elección de un fenómeno
real, como el cambio de estatura a medida que pasa el tiempo, resultó ser
relevante y significativa para los estudiantes. La conexión con situaciones de
la vida cotidiana no solo aumentó el interés y la motivación de los
participantes,sino que también facilitó una comprensión más profunda de los conceptos
matemáticos involucrados.
6.
Sugerencias
Las sugerencias que se
mencionan van en relación a la hoja de trabajo, los recursos tecnológicos y
posibles mejoras.
Se puede destacar la importancia que tiene
realizar una hoja de trabajo que permita el desarrollo de competencias
matemáticas en determinado contexto que logre generar un interés en los
estudiantes por participar e involucrarse con diferentes conceptos matemáticos.
Por esto, se ve necesario que esta hoja de trabajo pueda ser mejorada en cuanto
a preguntas un poco más complejas y actividades que fomenten la colaboración
entre estudiantes, enriqueciendo la comprensión a través del diálogo y
promoviendo una experiencia educativa más colaborativa que impliquen
desarrollar habilidades en los estudiantes y que conlleven al uso en sí de las
herramientas tecnológicas.
Cabe resaltar que se puede
elaborar una buena y mejorada hoja de trabajo, pero además, es muy importante
que la institución educativa en la que se vaya a implementar esta hoja de
trabajo cuente con los recursos necesarios para lograr así mejores resultados.
Las proyecciones para réplicas
futuras son prometedoras puesto que se destaca la posible necesidad de diseñar
hojas de trabajo más específicas y adaptadas a los contextos de los
estudiantes, potencializando así el impacto de la mediación instrumental.
Además,la posibilidad de ampliar el uso de herramientas tecnológicas a otras áreas del
currículo y la colaboración interdisciplinaria se logran identificar como
oportunidades para fortalecer aún más la integración de la tecnología en la
educación.
Sin embargo, quedan aspectos
pendientes por abordar como lo es la capacitación continua de profesores para
optimizar el uso de estas herramientas y la identificación de posibles
obstáculos para la implementación de las mismas en los diversos contextos
educativos.Asimismo, se espera profundizar en la evaluación de los resultados a largo
plazo y en la adaptabilidad de la experiencia a diferentes contextos
educativos.
Se sugiere que futuras
investigaciones puedan explorar la generalización de este enfoque a otros
contextos y fenómenos, así como evaluar su impacto a largo plazo en el
desarrollo del pensamiento variacional y otras habilidades matemáticas. Además,
sería relevante investigar cómo adaptar y mejorar esta actividad para
diferentes niveles educativos y contextos de aprendizaje.
7.
Bibliografía
Benítez,
D. (2006).
Formas de razonamiento que desarrollan estudiantes universitarios
de primer año en la resolución de problemas con tecnología digital
[tesisdoctoral], Departamento de Matemática Educativa.
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.
8.
Anexos
Anexo 1.
Prueba
diagnóstica
Nombre
del proyecto
Cuida tu peso y tu estatura
Nivel
Octavo
Materiales
Papel
, lápiz, internet y hoja de cálculo
Tipo de pensamiento
Variacional
Competencias
Modelación,
uso de múltiples representaciones y comunicación.
Derecho básico de aprendizaje (séptimo)
Comprende
que algunos conjuntos de datos pueden representarse con histogramas y que
distintos intervalos producen distintas representaciones.
Competencia a desarrollar
El
estudiante resuelve un problema, mediante la búsqueda, procesamiento y
análisis de una situación en contexto real para el desarrollo de conocimiento
y habilidades que le permitan conocer su cuerpo y cuidar su salud física.
Link del formulario
https://docs.google.com/forms/d/1E28HuXSFzHfvN28MSEw02ppNHD1xKiCtO5jdRLTelHo/edi
t -
Capítulo 4
Pensando la utilidad de la función lineal en diferentes contextos, a partir de situaciones problema
Gigiola del Pilar Sánchez GuzmánResumen
En la actualidad, es fundamental implementar diversas formas de enseñar matemáticas utilizando una amplia variedad de ambientes de aprendizaje que permitan al estudiante desarrollar habilidades lógicas aplicables a situaciones de su realidad cotidiana. Además, estas estrategias deben ayudarle a encontrar métodos efectivos para aprender matemáticas y proporcionarle herramientas para tomar decisiones asertivas al resolver problemas cotidianos. Este capítulo presenta la implementación didáctica realizada en la Institución Educativa Técnica La Sagrada Familia, ubicada en la ciudad de Ibagué, con estudiantes de noveno grado. Se diseñó y aplicó una hoja de trabajo estructurada para el aprendizaje de la función lineal en distintos contextos, validada e implementada en tres fases. Durante este proceso, los estudiantes utilizaron la hoja de trabajo para identificar y resolver situaciones problemáticas aplicando la función lineal, reflexionando finalmente sobre su utilidad y la importancia de comprender este pensamiento matemático para afrontar retos diarios con mayor eficacia.1.
Caracterización:
¿Dónde se hizo el proyecto?
La hoja de trabajo que se
diseñó y se validó como producto final para el diplomado de ambientes de
aprendizaje basados en la solución de problemas matemáticos y mediados con
tecnologías digitales, se implementó en la Institución Educativa Técnica La
Sagrada Familia, esta se encuentra ubicada en un lote de 22.005 metros
cuadrados, propiedad del Municipio de Ibagué, en el departamento del Tolima,
localizado en la margen izquierda de la avenida el Jordán entre las calles 65 y
69.
A partir del año 2015, la
Institución cuenta con tres modalidades de enseñanza: Académica, Técnica y por
Ciclos. Para este caso, la implementación de la hoja de trabajo estructurada se
llevó a cabo en la modalidad académica, en los grados noveno, pertenecientes a
la básica secundaria con el fin de motivar e incentivar a los estudiantes a
pertenecer a la modalidad académica con profundización en matemáticas, que
ofrece la institución, a partir del grado décimo
(Proyecto Educativo Institucional La Sagrada Familia, 2022)
.
Así mismo, en el
pei
La Sagrada Familia (2022), está
consignado que la Institución asume una posición democrática en relación con su
modelo pedagógico, ya que, considera que cada una de las áreas tiene la
oportunidad de escoger en su planeación los modelos que se ajusten al programa.
Sin embargo, se siguen algunos de forma esencial como lo son: aprendizaje
significativo, constructivismo, modelos cognitivos desarrollistas, repensar el
perfil del estudiante que se desea formar, metas de formación, desarrollo
humano.En este orden de ideas, la implementación de ambientes de aprendizaje en la
solución de problemas matemáticos mediados con tecnologías digitales se da en
el marco de desarrollar en el estudiante un aprendizaje significativo que le
permita ser una persona integral, crítica, reflexiva y autónoma; pero, además
motiva al estudiante a construir su propio conocimiento, a partir de otras
formas de aprender matemáticas.
Los actores que intervinieron
en este proceso de implementación didáctica son estudiantes del grado noveno de
la básica secundaria de la Institución Educativa Técnica La Sagrada Familia,
durante el primer periodo académico para abordar la temática de Función Lineal.
Estuvieron en el proceso cuatro grupos, todos los estudiantes en un rango de
edad de entre los 14 y 17 años. El primer grupo, contaba con 35 estudiantes, 20
mujeres y 15 hombres; el segundo grupo, tenía 32 estudiantes, 17 mujeres y 15
hombres; el tercer grupo, con un total de 26 estudiantes, 19 mujeres y 7
hombres; y en el cuarto grupo, se contaba con 20 estudiantes, 10 mujeres y 10
hombres. Estos estudiantes pertenecen a núcleos familiares diversos, que se
ubican en diferentes partes de la ciudad. Aun así, la Institución se ubica en
un sector estrato tres de nivel socioeconómico y en un alto porcentaje, los
padres de familia de los estudiantes tienen una formación técnica y/o
profesional.
También, es importante
resaltar que el proceso didáctico se implementó, frente a la necesidad de
ofrecer una educación de modalidad mixta, es decir, unos días de forma
presencial y los otros de manera virtual. Esto debido a que la Institución,
después de la pandemia, no tenía instalaciones para atender al personal
estudiantil, ya que, se encontraba en proceso de construcción; por lo tanto, la
prestación del servicio educativo se llevó a cabo en las instalaciones de otra
Institución en lo que respecta a las clases presenciales y las virtuales, se
desarrollaron con muchas de las estrategias didácticas que se implementaron en
la pandemia. Así, surge este proceso de implementación didáctico y a
continuación se muestran algunas fotos de la Institución en la actualidad.
Imagen
1
.
Institución Educativa Técnica La Sagrada Familia
Fuente: elaboración propia.
foto tomada por
SafaStereo.
Imagen
2
.
Institución Educativa Técnica La Sagrada Familia
Fuente: elaboración propia.
:
foto tomada por
SafaStereo.
2.
Metodología:
¿Qué se hizo y por qué?
En el presente texto se muestra
el proceso y los resultados de una propuesta de implementación didáctica de la
función lineal en el área de matemáticas de los grados noveno en la Institución
Educativa Técnica La Sagrada Familia. Para ello, se diseñó una hoja de trabajo
con cada una de las fases correspondientes a la construcción de esta
estrategia. Se realizó con el fin de crear un ambiente diferente de aprendizaje
en la solución de problemas matemáticos mediados con tecnologías digitales.
Para ello, se siguieron
durante la construcción del proceso de implementación didáctica diferentes
etapas: diseño, validación, uso de tecnología, recolección y análisis de
resultados. Estas etapas fueron sugeridas en la tesis doctoral de Benítez
(2006); así mismo, se menciona una descripción breve de las actividades más
importantes de cada etapa y más adelante se amplía la información de cada una
de las actividades desarrolladas en cada etapa.
Etapas del proceso didáctico
1.
Diseño hoja de trabajo
2.
Validación
3.
Uso de la tecnología
4.
Recolección
5.
Análisis
Figura
1
.
Etapas del Proceso Didáctico
Fuente: elaboración propia.
:
elaboración
propia (2024).
En este orden de ideas, el
paso número uno para la etapa del diseño de la hoja de trabajo fue la ubicación
curricular y para este caso, la propuesta se pudo ubicar en resolver, proponer
y argumentar en un contexto real del pensamiento variacional. Después, en el
segundo paso se diseñó una actividad que estuviera acorde a la ubicación
curricular que se le dio a la hoja de trabajo; por ello, la estrategia
metodológica se planeó en tres fases, en la primera se seleccionó una actividad
para resolver y proponer conjeturas de función lineal, respecto a la
construcción de cuadrados con el
tangram
. En la segunda fase se
seleccionó otra actividad disponible en la comunidad
GeoGebra
,
relacionada con el peso de las imágenes y su resolución, que permitiría al
estudiante argumentar y proponer a cerca de la función lineal y finalmente, en
la tercera fase se diseñó una situación problema relacionada con la cantidad y
escogencia de alimentos para la preparación de un desayuno a varios grupos de
personas.
Luego, en el paso tres, cuatro
y cinco del diseño de la hoja de trabajo, es necesario resolver matemáticamente
las actividades, analizarlas, realizar ilustraciones y una presentación
llamativa para los estudiantes. En el paso seis, la hoja de trabajo se escribe
y se formaliza. Luego, esta hoja de trabajo pasa por una etapa dos de
validación, mediante una retroalimentación de un grupo de expertos en el
diplomado mencionado anteriormente, y una respectiva autoevaluación de esta,
para así mismo corregir errores que se hayan presentado y mejorar la propuesta
de implementación didáctica con ideas que fueran surgiendo. Así, la hoja de
trabajo se lleva a un pilotaje para conocer el potencial y el nivel de
dificultad con los estudiantes participantes de esta propuesta y así mismo
rediseñar o cambiar algunas estrategias que puedan servir para los actores
presentes.
Después, en la tercera etapa
del proceso de implementación didáctica, relacionada con el uso de la
tecnología se realizó la caracterización del
software
y se desarrolló
una breve introducción del manejo de este para luego utilizarlo en las
situaciones problemas debidamente seleccionadas; en este caso, el
software
empleado fue
GeoGebra
y con él se llevaron a cabo diferentes actividades
experimentales y de práctica, para luego representar la situación problema
dada.
Continuando con las etapas del
proceso didáctico, después de diseñar, revisar y validar la hoja de trabajo,
producto final del diplomado; se llevó a cabo la implementación de esta hoja de
trabajo con los estudiantes de la Institución Educativa Técnica La Sagrada
Familia en tres fases, siendo esta la etapa cuatro del proceso. En la primera
fase se realizó la introducción a la función lineal, mediante la construcción
de un
tangram
y con este encontrar la mayor cantidad de cuadrados
posibles y poder llegar a la generalidad de la función lineal, a partir del
concepto de perímetro. Y luego, se elaboraron ocho preguntas para pensar, que
le permitiera al estudiante analizar la función lineal desde su expresión
matemática/algebraica y además, pudiera observar el comportamiento de esta con
una gráfica; esta fase, se puede ver en la hoja de trabajo, Anexo 1. Esta
estrategia metodológica se encontró gracias a la ponencia presentada por la
profesora María Cristina Díaz en la Universidad del Tolima en el encuentro de
egresados de matemáticas en el 2011, la cual, propone desarrollar el
pensamiento variacional con nuevas tecnologías
(Díaz, 2011).
La segunda fase, está
enmarcada en la construcción de estas gráficas en el
software GeoGebra
como estrategia metodológica mediada con tecnología digital, que le permita al
estudiante interactuar con más valores de lo que se podría hacer de forma
manual. Para la última fase, se propone a los estudiantes solucionar dos
problemas, uno relacionado con el peso de las imágenes y videos en los
dispositivos, puesto que, para ellos las fotografías e interactuar en las redes
sociales es de gran auge en la actualidad y la importancia de saber cómo usar y
reducir el almacenamiento en los dispositivos electrónicos, sin perder calidad
en las fotografías es un tema de gran interés; el segundo problema, ya está
relacionado con las cantidades que se deberían usar para preparación de comidas
y en este, los estudiantes tienen la posibilidad de decidir qué alimentos usar
y la cantidad para preparar comida a un grupo de personas.
En todas las fases se propone
el trabajo grupal y en cada una de ellas, consignar la experiencia en la hoja
de seguimiento, ver Anexo 2, organizadas en la carpeta de autoevaluación, de
acuerdo con todos los encuentros realizados por ellos para el desarrollo de la
hoja de trabajo, se puede ver cómo un diario de campo. Al finalizar las tres
fases, los estudiantes presentan el desarrollo de su trabajo con una exposición
y evalúan a sus otros compañeros con una rúbrica de evaluación propuesta en la
hoja de trabajo, ver Anexo 3. También, los estudiantes debían registrar todo su
trabajo en una clase de “Classroom” que se tenía para cada uno de los grupos.
Finalmente, los estudiantes presentan un examen individual similar a la segunda
situación problema planteada en la tercera fase.
Para la última etapa del
proceso didáctico, se realizó el análisis de los resultados obtenidos en la
aplicación de la hoja de trabajo, siendo esta una de las más relevantes en todo
el proceso, ya que, permite conjeturar y llegar a conclusiones sobre las
utilidadesencontradas en el día a día de la función lineal. Es así como, se puede
establecer la importancia de sistematizar este tipo de experiencias en el aula,
ya que, si se quiere fomentar un cambio en el aprendizaje de las matemáticas,
se hace necesario visibilizar las estrategias metodológicas que se usan para
que otros compañeros en distintas Instituciones, también puedan desarrollarlas.
Es realmente gratificante, poder aprender a construir estos ambientes de
aprendizaje, que permitan reducir las creencias de que las matemáticas son
aburridas y no cumplen ninguna función en el qué hacer diario.
3.
Marco
Teórico: ¿Cómo se hizo el proyecto?
Competencia
como conocimientos, habilidades, actitudes y valores
La propuesta de implementación
didáctica se construyó a partir de unos referentes teóricos, que soportan la
validez de esta; y luego, poder llevar a la práctica con los estudiantes esta
propuesta y así fomentar el aprendizaje de las matemáticas a partir de
contextos reales. Así mismo, lograr ampliar conocimientos, habilidades,
actitudes y valores en los estudiantes, mediante la enseñanza de las
matemáticas, apuntando a desarrollar la competencia de resolución de problemas,
proposición y argumentación.
El primer abordaje que se
realizó en este proceso fue el de encontrar criterios acordes que pudieran
contribuir en el desarrollo de competencias, mediante la utilización de
tecnologías digitales; para ello, es pertinente buscar e idear ambientes de
aprendizaje que ayuden a los estudiantes a interactuar en las clases. De este
modo, en el diplomado de ambientes de aprendizaje basados en la solución de
problemas matemáticos y mediados con tecnologías digitales, el profesor David
Benítez (2022) propuso la creación y el diseño de una hoja de trabajo
estructurada como un mecanismo que le permite al profesor recoger información
sobre el estado actual del desarrollo de una competencia, pero que, además, le
permite al estudiante pensar, y establecer ideas matemáticas, que luego pudiera
compartir.
De esta manera, como se
describe en Benítez, Yaker y Taquez (2021) respecto al trabajo hecho por
Schoenfeld en 1985 para resolver problemas se emplean cuatro dimensiones, las
cuales son: estrategias cognitivas, dominio del conocimiento, estrategias
metacognitivas y sistema de creencias. Siendo la primera dimensión, un método
heurístico capaz de descomponer el problema en casos especiales, acciones
específicas que puedan llevar a la solución del problema; por ejemplo, la
formulación de preguntas, encontrar patrones, particularizar, invertir el
problema, entre otros. Respecto a la segunda dimensión, es relevante
desarrollar una base amplia de conocimientos, que le permitan encontrar
recursos matemáticos para la solución del problema.
En este orden de ideas, la
tercera dimensión está muy relacionada con el proceso que se lleva a cabo para
dar solución a un problema, comprendiendo el proceso como una serie de
mecanismos que ayudan a entender y dar sentido al problema, revisar y
retroalimentarlas diferentes estrategias y/o ideas de solución que se generan y sobre la
marcha poder corregir errores, verificar y mejorar la solución al problema,
siendo este un ejercicio permanente de evaluación (Benítez
et al.
, 2021).
Por lo tanto, una estrategia de metacognición está muy ligada a desarrollar un
proceso de autoevaluación rigurosa, sistemática y formativa que le permita al
estudiante reflexionar sobre el resultado obtenido.
Así mismo, menciona Benítez
et
al
. (2021), es importante e indispensable trabajar en el sistema de
creencias con el que ha sido formado el estudiante, ya que, determinará la
forma de seleccionar una dirección para resolver un problema. Es fundamental,
mostrar a los estudiantes que las matemáticas son para todos y todas, y de esta
manera cualquier persona puede llegar a aprender matemáticas y desenvolverse
con mucha fluídez en la solución de problemas, puesto que, solo se necesita
disposición y la actitud de querer desarrollar habilidades de pensamiento
lógico, mediante un trabajo estructurado y reflexivo que no solo permita dar
solución al problema sino autoevaluar la solución obtenida. De esta manera,
dejar atrás las creencias que consideran que las matemáticas es solo para
algunas personas con muchas habilidades cognitivas.
También, se hace necesario por
parte de los maestros generar estrategias que permitan identificar las
creencias que tienen los estudiantes sobre las matemáticas, fortalecer y
mejorar las que influyen positivamente y transformar todas aquellas que inciden
negativamente para favorecer el análisis en la resolución de problemas; para
ello, se considera que el uso de
software
dinámico en los procesos de
enseñanza puede facilitar la transformación de algunas creencias que los
estudiantes poseen sobre dominios específicos de la educación matemática.
Teniendo en cuenta que, es muy posible que las relaciones con los estudiantes
terminen siendo el reflejo de lo que ellos sienten y creen sobre la asignatura
(Fajardoy Benítez, 2020).
Sin embargo, la autora de este
texto, desde que ha enseñado matemáticas ha entrado un poco en conflicto con la
expresión de ser: “competente”, dado que, considera que el término ha sido
utilizado para adquirir conocimientos y los demás aspectos del ser humano
quedan sin relevancia en la práctica educativa, y esto se puede ver reflejado
en la forma de evaluar al estudiante, ya sea por desconocimiento o por un
conflicto de poder entre los actores
(Sánchez y Gutiérrez,
2020)
.
También, cómo afirma
(García, 2021)
respecto a
la evaluación del estudiante, que durante muchos años la preocupación ha estado
en la nota o calificación en el sector educativo. Debido a que, no es común
reconocer que la evaluación formativa-formadora implica dos procesos: calificar
y evaluar (cómo valorar), entendiendo que son dos procesos paralelos
complementarios, pero, con sentidos e intenciones, principios, desarrollos y
usos diferentes. Por tanto, se sigue utilizando el proceso evaluativo para
diligenciar un reporte de notas, entregar una calificación al final de un
periodo, pero no garantiza la aplicación de un proceso sistemático de
evaluación a los estudiantes, ni aporta una renovada comprensión de las dos
dimensiones de la evaluación que deben estar presentes.
A lo anterior, se le ha
definido el termino de “evaluación invisible” corresponde a la no presencia o
carencia de procesos evaluativos/valorativos en la evaluación del estudiante,
es decir, la evaluación como proceso sistemático, continuo, contextualizado y
realimentadora, no se realiza, puesto que, se da una calificación que no
corresponde a unas actividades evaluativas planificadas y articuladas con la
enseñanza y el aprendizaje (
García, 2021)
.
Así mismo, en la búsqueda de
reinstaurar y recuperar la finalidad de la educación, se encuentra la gran
necesidad de mejorar y transformar el proceso de evaluación educativa,
específicamente la práctica de autoevaluación del estudiante, pues, se ha
convertido en un programa de clasificación de personas y no de formación de
seres humanos, una finalidad netamente mercantil que busca resultados numéricos
y no la construcción de una cultura ciudadana que permita tener individuos
sensibles a las problemáticas mundiales, entendiendo esto como la capacidad de
tratar al otro desde el amor y no desde la competencia y/o rivalidad.
Cómo plantea
Díaz-Barriga (2023)
, actualmente
evaluar se usa como una expresión donde se mezclan fines y estrategias
metodológicas, a partir de una falta de discriminación epistémica para realizar
diversas clasificaciones personales de los estudiantes, siendo una expresión de
poder e imposición cultural socialmente aceptada. Por ello, se hace necesario
empezar a ver la evaluación educativa como un proceso que demanda ser
construido desde una perspectiva didáctica, atendiendo a la finalidad de la
educación, la cual es crear condiciones para la plenitud de la formación del
ser humano.
Pero, entendiendo que, para
este proceso de implementación didáctica se abre una nueva posibilidad para
desarrollo de competencias matemáticas en los estudiantes, la autora decide
realizar esta perspectiva didáctica, dado que, los estudiantes lograrán
adquirir una competencia matemática específica cuando domine las cuatro
dimensiones: conocimientos, habilidades, actitudes y valores, así como lo
menciona
(Benítez
el at
., 2021)
.
Uso de la tecnología
digital con la función lineal
El auge de la tecnología es
sin duda una de las tendencias más relevantes en el siglo actual, por lo que,
empezar a utilizar estrategias didácticas que implementen el uso de la
tecnología digital es primordial para cambiar el concepto de aprender
matemáticas.Así como considera Fajardo y Benítez (2020) el uso de
software
dinámico
en los procesos de enseñanza puede facilitar la transformación de algunas
creencias que los estudiantes poseen sobre dominios específicos de la educación
matemática, a esto agregando la motivación que genera en los estudiantes el uso
de dispositivos electrónicos.
También, se puede ver en la
investigación realizada por Artigue (2011) que la aproximación instrumental,
por la manera en la que orienta el cuestionamiento didáctico, por las
herramientas conceptuales que aporta, ayuda a abordar la dimensión tecnológica
de la enseñanza de las matemáticas, de una forma nueva y problematizarla, a
expresar los aspectos importantes de la integración tecnológica, siendo estos
considerados transparantes en mucho tiempo.
Objeto Matemático: La función
Una función
es una relación definida de un conjunto
en un conjunto
, tal que a cada elemento de
le corresponde un único elemento de
mediante
.
El dominio de una función
, denotado por
, es el conjunto de todos los valores que toma la variable
independiente
. El rango o recorrido de una función
, denotado por
, es el conjunto de todos los valores que toma la variable
dependiente
.
La representación gráfica de
una función
en el plano cartesiano consta de todos los puntos cuyas
coordenadas se expresan mediante parejas ordenadas de la forma
que pertenecen a dicha función (Vamos a aprender matemáticas 9,
2017).
La función
lineal y sus valiosas utilidades
Una función lineal es aquella
cuya expresión algebraica es de la forma
, siendo
un número real diferente de
(Vamos a aprender matemáticas 9, 2017).
Algunas características de la
función lineal
son las siguientes:
·
Su gráfica es una línea recta que pasa por el origen.
·
El valor de
se llama constante de proporcionalidad. Si
la función es creciente y si
la función es decreciente.
·
Su dominio y su rango coinciden con el conjunto de los números
reales.
·
Es una función continua.
Imagen 3.
Representación gráfica de la función lineal
Fuente: elaboración propia en GeoGebra.
Una función afín es aquella
cuya expresión algebraica es de la forma
, siendo
y
números reales distintos de
.
Las principales
características de la función afín
son:
·
Su gráfica es una línea recta que pasa por el punto
. Este se denomina punto de corte con el eje de ordenadas.
·
El valor de
se llama constante de proporcionalidad. Si
la función es creciente y si
la función es decreciente.
·
Su dominio y su rango coinciden con el conjunto de los números
reales.
·
Es una función continua.
Imagen 4.
Representación gráfica de la función afín
Fuente: elaboración propia en GeoGebra.
Instrumentos
Para la primera fase se
utilizó el cuaderno de notas, papel, cartulina, cartón paja, colores, lápiz,
regla, transportador, tijeras, pegante, la carpeta de autoevaluación. En la
segunda y tercera fase, se necesitó el
software GeoGebra
para la
construcción de gráficas y, por tanto, los estudiantes usaron sus dispositivos
celulares y computadores disponibles en casa y en la Institución Educativa
Técnica La Sagrada Familia, puesto que, aún la Institución se encontraba en
clases virtuales y presenciales, por falta de infraestructura para el total
desarrollo presencial.
Así mismo, se emplearon plataformas
virtuales cómo
Classroom
para el recibo de todos los trabajos que los
estudiantes desarrollaban durante las clases virtuales; además, se utilizó en
algunas oportunidades
Google meet
y en otras la plataforma de
videollamada “Zoom” para el encuentro virtual con los estudiantes.
4.
Análisis de
resultados hoja de trabajo
A modo general, se pudo
evidenciar que dos grupos avanzaron mucho más que los otros dos en las tres
secciones de la hoja de trabajo. El grado 904 y 905, aunque tienen mayor
cantidad de estudiantes, pudieron avanzar mucho más que el 907 y 908. Sin
embargo, los ritmos de aprendizaje al ser diferentes para todos, esta
apreciación no establece algo relevante para ser tenido en cuenta en el proceso
de implementación didáctica.
Actividad
1: Explorando el
tangram
, motivación y diagnóstico
Características de la
actividad
Para la actividad inicial en la hoja de
trabajo propuesta, se incluyó un juego geométrico de lógica matemática
utilizado en muchos contextos, llamado
tangram
donde a partir de este,
en primera instancia se debieron construir la mayor cantidad de cuadrados
posibles con las fichas del
tangram
. Para luego, medir la longitud de
los lados de cada uno de los cuadrados encontrados, y así, hallar el perímetro
de cada figura. Después, se propuso elaborar una tabla de datos, relacionando
la medida del lado y el perímetro, como se muestra a continuación para poder
encontrar la generalidad de la función lineal.
Motivación y Diagnóstico
A partir de la construcción de un
Tangram
,
el cuál es un juego muy antiguo que consiste en formar siete figuras con unas
dimensiones sugeridas, llevar a cabo las siguientes instrucciones:
a)
Construir
la mayor cantidad de cuadrados posibles con las fichas del
Tangram
.
b)
Medir
la longitud de sus lados de cada uno de los cuadrados encontrados.
c)
Hallar
el perímetro de cada uno de los cuadrados encontrados. Recuerde que el
perímetro es la suma de todas las longitudes o lados.
d)
Elabore
una tabla de datos, relacionando en la primera columna la medida del lado y en
la segunda columna el perímetro correspondiente (organice los datos en la tabla
de menor a mayor).
e)
Responda
a las preguntas.
Posibles
cuadrados con
Tangram
Medida
del Lado (Longitud)
Perímetro
No
existe cuadrado
L = 0
P=
L=
2 cm
P= 2 cm + 2 cm + 2 cm
+ 2cm
P= 4 veces 2 cm = 8cm
P= 4 (2 cm) = 8cm
L
= 1.5 cm
L
= 5cm
Si la letra
L
toma cualquier valor y lo llamamos
X
Si
la letra
P
la
cambiamos por
Y.
¿Cómo
se escribirá el perímetro con relación a
X
?
PREGUNTAS
1.
¿De qué depende el
perímetro del cuadrado?
2.
Ubique en el plano
cartesiano, los puntos que relacionan las medidas del lado de cada cuadrado en
el eje X, con su perímetro en el eje Y.
3.
¿Se pueden unir entre sí
los puntos que tenemos en el plano cartesiano?, ¿Por qué?
4.
¿Qué gráfica resulta?
5.
Si llamamos
X
a cualquier
medida del lado de un cuadrado y llamamos
Y
a su
perímetro, ¿Cómo se expresaría el perímetro en términos de
X
? Ahora utilice el
software
de graficación como apoyo en análisis de la gráfica.
6.
¿La anterior actividad se
podrá hacer para otras figuras? ¿Cuáles?
7.
Proponga una figura
diferente al cuadrado y realice la misma actividad en su cuaderno o con el
software
de graficación
Compare las
dos actividades, observe las gráficas y las ecuaciones que generan cada una.
¿Qué concluye?
Finalmente, la actividad se terminaba con
la resolución de unas preguntas para pensar. De esta manera, evaluar la
capacidad que tienen los estudiantes en la argumentación y resolución de
problemas de variación, espacio geométrico, numérico y algebraico. Para ello,
la solución a esta actividad implica resolver las siguientes fases:
a.
Entender
Los estudiantes deben saber que un cuadrado se compone de
cuatro lados iguales, para luego encontrar la mayor cantidad de cuadrados
posibles con el
tangram
. También, comprender que sumar la medida de
todos sus lados es el perímetro de la figura.
b.
Planeación
Según las habilidades que manejan los estudiantes del grado
noveno, es posible utilizar el ensayo/error pictórico y el uso de herramientas
de medida para la obtención del perímetro.
c.
Ejecución
Los estudiantes desarrollando la actividad con el
tangram
,
encuentran una cantidad de cuadrados, hallan el perímetro y relacionan esta
información en una tabla. Luego, realizan el mismo proceso para otras figuras y
concluyen que es posible obtener una ecuación matemática para conocer el
perímetro de una figura, a partir de dos variables y una constante. Permitiendo
así encontrar la generalidad de una función lineal.
d.
Revisión
Los estudiantes, a medida que van desarrollando el proceso
con otras figuras, van revisando que la función lineal cambia dependiente del
número de lados que tenga la figura.
Condiciones de aplicación de la actividad
La sección número uno, correspondiente a
la primera actividad de la hoja de trabajo se aplicó a los estudiantes el 15 de
febrero de 2022 en cinco periodos de clase de 55 minutos cada uno, durante la
semana tres y cuatro del año escolar. La secuencia didáctica fue compuesta por
las siguientes actividades:
a.
Metodología
de trabajo
En primer lugar, se construyó un
tangram
con medidas
sugeridas por la docente, el tiempo destinado para ello fue de 15 minutos.
Después, en la manipulación de las figuras del
tangram
, se encontraron
los cuadrados en diferentes tamaños y estos se debían ir dibujando en la tabla
de datos que relacionaría la medida de sus lados con el perímetro de la figura
encontrada, para ello se destinaron 60 minutos; además, en este mismo momento
debíanir tomando la medida de longitud del lado y registrarlo en la tabla de datos.
Continuando con la actividad, después de tener la medida de
todos los lados, debían hallar el perímetro de cada uno de los cuadrados
encontrados y analizar si al cambiar los números por letras, se podía llegar a
una generalidad a partir de una ecuación algebraica, para este paso de la
actividad se destinaron 35 minutos.
Finalmente, en los 165 minutos restantes los estudiantes
realizaron la actividad con otra figura y luego respondieron a las preguntas
para pensar; también, realizaron las respectivas gráficas en el cuaderno y en
el
software GeoGebra
para poder llegar a una conclusión relacionando las
gráficas y revisando las ecuaciones que generaba cada una de las figuras que
trabajó. De esta manera, poder llegar a la generalidad de una función lineal.
b.
Exploración individual
Los estudiantes trabajaron de forma individual los primeros
110 minutos en la solución del problema.
c.
Discusión grupal
En el momento de responder a las preguntas para pensar, los
estudiantes generan una discusión grupal con cada una de las preguntas
orientada por la docente. Y así, poder avanzar en el resultado esperado.
d.
Retroalimentación
Los estudiantes en el momento de socializar el avance de su
proceso, la docente analiza los aspectos más importantes, las virtudes de cada
uno de ellos y las oportunidades que tienen por mejorar para llegar a la
solución del problema.
Objetivo
Identificar el concepto de
función por medio de tablas, gráficas, expresiones verbales
y a través de ejemplos que sean familiares a los estudiantes,
para la
resolución de problemas,
comprensión conceptual y la comunicación de las ideas matemáticas
.
Análisis cuantitativo de los resultados
Para este análisis se utilizó una matriz
donde se asignaron puntos de acuerdo con el nivel de rendimiento. Para el nivel
ausente (1 punto), nivel inicial (2 puntos), nivel en proceso (3 puntos) y
nivel esperado (4 puntos). En cada caso se escriben los descriptores
relacionados con las competencias y derechos básicos de aprendizaje para el
grado noveno, siendo el criterio para decidir en qué nivel se ubica el
desempeño de cada estudiante en situaciones problemas de geometría y algebra.
Así mismo, se indica la cantidad de estudiantes que corresponden a cada nivel y
subindicador de desempeño, según la información obtenida.
DESCRIPTOR
NIVEL 1
NIVEL 2
NIVEL 3
NIVEL 4
Ausente
(1 punto)
Inicial
(2 puntos)
En proceso
(3 puntos)
Esperado
(4 puntos)
Identifica el concepto de
función por medio de tablas, gráficas, expresiones verbales y a través de
ejemplos que sean familiares a los estudiantes, para la resolución de
problemas, comprensión conceptual y la comunicación de las ideas matemáticas.
El estudiante aunque hace
el esfuerzo de encontrar el concepto de función a partir de expresiones
verbales, no logra identificar el concepto por falta de entendimiento,
planeación, ejecución y revisión en la actividad.
Entiende la actividad y
emplea ensayo error pictórico para encontrar cuadrados en el
tangram
,
halla el perímetro de estas figuras pero no logra identificar el concepto de
función lineal. Comete errores en la comprensión del perímetro y no los
reconoce.
Entiende la actividad.
Emplea ensayo error pictórico con cuadrados. Halla el perímetro y logra
comprender la existencia de una expresión algebraica para obtener el
perímetro. Sin embargo, al relacionar con otra figura, se le dificulta ver el
cambio, por tanto, no identifica el concepto de función lineal.
Entiende la actividad.
Emplea ensayo error pictórico con diferentes figuras, halla el perímetro de
estas. Logra comprender la expresión algebraica que representa la función
lineal y además grafica la función en tecnologías digitales.
Estudiantes en cada nivel
9
7
9
10
A partir de esta matriz, se
calculó la media, desviación estándar y el coeficiente de variabilidad.
ESTADÍSTICO
RESULTADO
Media aritmética
2,57
Desviación estándar
1,15
Coeficiente de variabilidad
44,85 %
La media aritmética de los resultados es del
64% y la dispersión de este grupo es muy alta.
a.
Nivel ausente
Para este nivel se ubican nueve estudiantes y
se presentan las características de las soluciones dadas por ellos. A
continuación, se muestra la evidencia que envió el estudiante número seis del
listado general de estudiantes.
Imagen
5
.
Evidencia estudiante No. 6
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Por tanto, así
como el estudiante número seis del listado general de estudiantes, no logró
llevar a cabo cada una de las instrucciones dadas por la hoja de trabajo, los
otros ocho de este nivel ausente tampoco lo hicieron, y aunque desde un inicio
expresaron entender la actividad, puesto que, los estudiantes manifestaron cómo
construir un cuadrado y hallar el perímetro de forma verbal, se puede ver que
no desarrollaron la hoja de trabajo por falta de planeación, ejecución y
revisión. Ellos, hicieron el
tangram
, pero no encontraron cuadrados, ni
tampoco midieron la longitud y evidentemente no hallaron el perímetro.
b.
Nivel inicial
En este nivel se presentarán las
características para siete estudiantes que se ubican en inicial, puesto que,
logran realizar las instrucciones dadas por la hoja de trabajo, encuentran
cuadrados, hallan perímetros. Pero, aun así, no logran identificar el concepto
de función lineal. Se muestra la evidencia presentada por el estudiante número
tres del listado general de estudiantes.
Imagen 6.
Evidencia estudiante No. 3
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Se puede
evidenciar que el estudiante, logra hacer los cuadrados, obtener perímetros y
llegar a una expresión algebraica. Sin embargo, no desarrolla el concepto de
función lineal, ni tampoco comprende el concepto de perímetro, dado que, no
puede establecer una relación gráfica entre la longitud de los lados del
cuadrado y el perímetro.
Imagen
7
.
Evidencia 2 estudiante No. 3
Fuente tomada de la clase de Classroom.
Así como se puede
observar en la imagen cuatro, el estudiante está en un nivel inicial, puesto
que no logró entender como graficar manualmente, ni digitalmente la información
obtenida en la tabla de datos para llegar al concepto de función lineal.
Imagen
8
.
Evidencia estudiante No. 19
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Así mismo, se
puede evidenciar en la imagen cinco, que la estudiante número diecinueve comete
errores en la comprensión de la gráfica construida para el perímetro y la
longitud de los lados de los cuadrados y, además, no logra reconocer el error
manifestando que los puntos en la gráfica se pueden unir formando una recta o
línea porque las longitudes de los diferentes cuadrados son iguales. Y pues lo
que realmente se quería demostrar era que si se podían unir porque la relación
del perímetro con la longitud de los lados era la misma en todos los cuadrados
encontrados. Por lo que, estos estudiantes se encuentran en un nivel inicial,
puestoque, realizan el trabajo, pero aún no logran comprender el objetivo de este,
expresando ideas confusas en los conceptos matemáticos.
c.
Nivel en proceso
Aquí se muestran las características de nueve
estudiantes que se encuentran en un nivel en proceso, por lo que desarrollan
todas las instrucciones de la primera actividad de la hoja de trabajo, pero, al
momento de llevar los resultados a la gráfica no lo realizan adecuadamente y
esto hace que no lleguen a un análisis acertado de lo correspondiente a una
función lineal; además, hay confusión cuando se emplea otra figura distinta al
cuadrado. A continuación, se muestran las evidencias presentadas por la
estudiantenúmero veinticinco del listado general de estudiantes.
Imagen
9
.
Evidencia estudiante No. 25
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Se puede observar
en la imagen nueve, que la estudiante número veinticinco realiza cada una de
las instrucciones de la primera actividad en la hoja de trabajo, encuentra los
cuadrados, halla los perímetros y construye una expresión algebraica al
relacionar cada uno de los resultados del perímetro.
Imagen
10
.
Evidencia 2 estudiante No. 25
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Sin embargo, al
momento de graficar la función no muestra suficiente claridad en el concepto de
la función lineal, considerando que, no construye la gráfica de forma apropiada
y correcta, ni manualmente, ni digitalmente; así mismo, no logra analizar lo
que sucede con la gráfica de la función lineal.
Imagen
11
.
Evidencia 3 estudiante No. 25
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Además, se le dificulta
encontrar una expresión algebraica de otras figuras distintas al cuadrado. Esto
hace que, la estudiante se encuentre en un nivel en proceso y no en el nivel
esperado. También, presenta errores en la gráfica de la función lineal con
otras figuras y no los identifica, mostrando que aún no se comprende el
concepto de la función lineal.
d.
Nivel esperado
En este nivel se muestran las características
de diez estudiantes que lograron desarrollar la actividad propuesta como se
planeó, de esta manera, pudieron realizar los cuadrados, hallar el perímetro,
construir gráficas, hacer el mismo proceso con otras figuras y además,
responder a las preguntas para pensar que lo llevarían a la generalidad de la
función lineal en una expresión algebraica y mostrar de esta forma, la
comprensión del concepto de función lineal. A continuación, se muestran las
evidencias de la estudiante número trece en el listado general de estudiantes.
Imagen
12
.
Evidencia estudiante No. 13
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Se puede observar en esta
evidencia algunos de los cuadrados que la estudiante logró encontrar con el
tangram
,
y la obtención de cada uno de sus perímetros.
Imagen
13
.
Evidencia 2 estudiante No. 13
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Después, de la obtención de
cuadrados y perímetros se logra ver que la estudiante puede relacionar el
concepto de variable dependiente e independiente en el plano cartesiano y de
esta manera llegar a la generalidad de la función lineal, identificando con
facilidad cada uno de sus componentes, entre ellos la constante de
proporcionalidad.
Imagen
14
.
Evidencia 3 estudiante No. 13
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
También, se puede evidenciar
que la estudiante logra realizar el proceso con otras figuras, en este caso, el
rombo y llega la comprensión de la función lineal.
Actividad 2: Aplicando
funciones con “Kbytes”, conceptos y habilidades básicas.
Características
de la actividad
Para esta actividad en la hoja de trabajo
propuesta, se incluyó una situación problema relacionada con la función lineal
disponible en la biblioteca de
GeoGebra
. En esta actividad, se requiere
de algunos conceptos básicos sobre información digital de imágenes y conversión
de unidades. De esta manera, poder encontrar la relación existente en la
calidad y/o resolución de imágenes con el peso de estas. Para luego, construir
las respectivas gráficas en
GeoGebra
que muestran el comportamiento de
una función lineal.
Conceptos y Habilidades Básicas
A continuación, podrás leer, interpretar y
analizar una situación problema relacionada con la función lineal y desarrollar
la habilidad de resolver problemas reales en el contexto; además, conocer la
utilidad de la función lineal.
La unidad mínima de información digital (0
o 1) se denomina
bit
. Un
Byte
, pronunciado “bait”, son
8
bits
. Cada Byte (abreviadamente, B) viene a ser equivalente a un
número entre 0 y 255 (= 2
8
-1), a un tono de gris, o a un
carácter alfanumérico (cifras y letras).
La cantidad de memoria (o
“peso”) que ocupa un archivo se mide en kB (“kas”), MB
(“megas”), GB (“gigas”), TB (“teras”), etc.
1 kB = 2
10
B = 1024
B
1 MB = 2
10
kB =
1024
kB
1 GB = 2
10
MB =
1024
MB
1 TB = 2
10
GB =
1024
GB
Observa que, al tratarse de unidades de
información digital, los saltos entre los principales múltiplos no van de 1000
en 1000 (lo que resulta natural en base diez: 10
3
), sino de 1024 en
1024 (lo que resulta natural en base dos: 2
10
).
En esta actividad deberás encontrar la
relación que hay entre el tamaño de una imagen y su peso.
Analicemos…
Observa que al hacer
Zoom
lo único que varía es el tamaño con el que ves la imagen, pero no el número de
puntos (píxeles) que tiene, así que su peso no varía. Deja el
Zoom
puesto
al máximo. Coloca el deslizador de la resolución en 24 x 18 píxeles. ¿Cuántos
puntos tiene la imagen? Anota el resultado en un papel.
Si la imagen fuera en
grises, la respuesta a la pregunta anterior ya nos daría el número de
Bytes
que ocupa la imagen, pues cada punto tendría la información de una tonalidad de
gris (un número entre 0 y 255, es decir, 1
Byte
). Pero como es a color,
necesitamos 3
Bytes
en vez de uno para cada
píxel
: un
Byte
para el tono rojo (Red), otro para el tono
verde (Green) y otro más para
el tono azul (Blue). Estos 3
Bytes
forman el código
rgb
.
¿Cuánto pesa entonces esa imagen a color de 24 x 18 puntos? Anota el resultado.
Pasa el resultado
anterior, que está en
Bytes
, a kB. Comprueba que coincide
(aproximadamente) con el peso que te muestra la aplicación (en ella aparece la
aclaración “sin comprimir”, debido a que existen formas de reducir
ese peso mediante fórmulas matemáticas más complicadas, perdiendo poca
información, es decir, perdiendo poca calidad).
Si colocas el
Zoom
al mínimo el peso no varía, pero sí cambia tu percepción de la imagen. Al hacer
los píxeles más pequeños te resultará mucho más fácil distinguir la cara en una
resolución tan baja. Cambia la resolución a 100 x 75 y repite los pasos
anteriores, comprobando el resultado con la aplicación.
Cambia la resolución a
800 x 600 y repite los pasos anteriores, comprobando el resultado con la
aplicación.
Por último, escribe una
fórmula que permita averiguar el peso
P
de una imagen a color sabiendo
cuántos puntos tiene dimensiones L x A (longitud L y altura A). Comprueba que
tu fórmula funciona dándole a “L” y a “A” algunos de los valores que te permite
elegir la aplicación.
Aplica esa fórmula para
resolver este problema: “Una imagen
bmp
(es decir, sin comprimir) tiene 600 puntos de largo y pesa 900 kB. ¿Cuántos
puntos tiene la altura de la imagen?”
La actividad se terminaba con la
resolución de unas preguntas. De esta manera, evaluar la capacidad que tienen
los estudiantes en la argumentación y resolución de problemas de variación.
Para ello, la solución a esta actividad implica resolver las siguientes fases:
a.
Entender
Los estudiantes deben saber que la resolución de una imagen
se da a partir de la cantidad de pixeles que tiene la figura y esta depende de
la cantidad en el ancho y otra cantidad en el largo; de esta manera, encontrar
el área de la figura rectangular para obtener la resolución de la imagen.
Además, es importante que los estudiantes entiendan sobre la información
digital que lleva cada
píxel
, el cual, consiste en que cada punto y/o
pixel
tiene un
byte
y cada
byte
está compuesto por 8
bits
, y un
bit
es un valor que puede ser 0 o 1, el cual, es el lenguaje que se utiliza
digitalmente.
b.
Planeación
Según las habilidades que manejan los estudiantes del grado
noveno, es posible utilizar el ensayo/error pictórico y el ensayo/error
numérico para la obtención de la resolución y el peso de la imagen.
c.
Ejecución
Los estudiantes desarrollando la actividad con la animación
de
GeoGebra
“Kbytes”, encuentran que el peso de la imagen depende de la
cantidad de píxeles que tenga esta, relacionan esta información en el cuaderno.
Luego, realizan el mismo proceso para otras imágenes y concluyen que es posible
obtener una ecuación matemática para conocer el peso de una imagen, a partir de
dos variables y una constante. Permitiendo así encontrar la generalidad de una
función lineal.
d.
Revisión
Los estudiantes, a medida que van desarrollando el proceso
con otras imágenes, van revisando que la función lineal presenta una variable
dependiente, una variable independiente y una constante de proporcionalidad,
que para el caso de esta animación es cuatro, por la forma geométrica que
presentan las imágenes fotográficas.
Condiciones de aplicación de la actividad
La sección número dos, correspondiente a
conceptos y habilidades básicas de la hoja de trabajo se aplicó a los
estudiantes el 22 de febrero de 2022 en cinco periodos de clase de 55 minutos
cada uno, durante la semana cuatro y cinco del año escolar. La secuencia
didáctica fue compuesta por las siguientes actividades:
a.
Metodología
de trabajo
Para esta actividad, se orientó a los estudiantes tomar
fotografías y/o seleccionar algunas fotografías de sus dispositivos móviles
para poder trabajar en esta sección, de estas fotografías debían encontrar una
información disponible en los dispositivos, que permitiera el desarrollo de la
actividad. En ese orden de ideas, los estudiantes tomaron, buscaron fotografías
y extrajeron información de la cantidad de píxeles en el ancho y el largo de la
imagen, del peso de esta y para ello se destinaron 55 minutos.
Continuando con la actividad, después de tener la
información de la cantidad de píxeles que tenían cada una de las imágenes,
debían obtener un valor relacionado con la resolución de la imagen,
multiplicando la cantidad de píxeles que tenían en el ancho por la cantidad de
píxeles que tenían en el largo y así obtener el área de esa figura que equivale
a la resolución de esta. Luego, comprendían que al obtener este valor, se podía
afirmar que si la imagen estuviera a blanco y negro, este correspondería al
mismopeso de la imagen; sin embargo, como todas las fotografías que se utilizaron
estaban a color, se debía siempre multiplicar el resultado por tres, ya que, se
le agregaba un
byte
a cada
píxel
de la foto por cada color
primario digital, es decir, por el color rojo un
byte
, por el color
verde otro
byte
y por el azul otro
byte
, esto hace relación a la
composición de colores digitales llamada “
rgb
”.
De esta manera, los estudiantes debían llegar a una expresión algebraica que
permitiera obtener el peso de la imagen a color. Para este paso de la actividad
se destinaron 110 minutos.
Finalmente, en los 110 minutos restantes los estudiantes
realizaron las gráficas correspondientes a la actividad, donde establecían con
claridad la variable dependiente e independiente; así mismo, realizaron estas
gráficas en el
software GeoGebra
para poder llegar a una conclusión
relacionando las gráficas y revisando las ecuaciones que generaba la relación
entre el peso y la resolución de una imagen. De esta manera, poder llegar a la
generalidad de una función lineal.
b.
Exploración individual
Los estudiantes trabajaron de forma individual los primeros
55 minutos en obtención de la información.
c.
Discusión grupal
En el momento de encontrar una expresión algebraica para
relacionar el peso de las fotografías y su resolución, los estudiantes
trabajaron de forma grupal y generaron una discusión, que les permitió
establecer cuál era la variable dependiente, independiente y la constante de
proporcionalidad. Así, poder avanzar en el resultado esperado.
d.
Retroalimentación
Los estudiantes en el momento de socializar el avance de su
proceso, la docente analiza los aspectos más importantes, las virtudes de cada
uno de ellos y las oportunidades que tienen por mejorar para llegar a la
solución del problema. Además, en esta sección se hace necesario retroalimentar
que el peso obtenido de las fotos, no es igual al peso que se logra encontrar
en la información de la fotografía en el dispositivo móvil, puesto que, en la
actualidad los fabricantes utilizando muchos programas digitales para reducir
el peso de la imagen de forma automática, sin perder mucha calidad en ella.
Objetivo
Reconocer y comprender el
concepto de función por medio de tablas, gráficas, expresiones verbales
y a través de ejemplos que sean familiares a los estudiantes,
para la
resolución de problemas,
comprensión conceptual y la comunicación de las ideas matemáticas
.
Análisis cuantitativo de los resultados
Para este análisis se utilizó una matriz
donde se asignaron puntos de acuerdo con el nivel de rendimiento. Para el nivel
ausente (1 punto), nivel inicial (2 puntos), nivel en proceso (3 puntos) y
nivel esperado (4 puntos). En cada caso se escriben los descriptores
relacionados con las competencias y derechos básicos de aprendizaje para el
grado noveno, siendo el criterio para decidir en qué nivel se ubica el
desempeño de cada estudiante en situaciones problemas de geometría y algebra.
Así mismo, se indica la cantidad de estudiantes que corresponden a cada nivel y
subindicador de desempeño, según la información obtenida.
DESCRIPTOR
NIVEL
1
NIVEL
2
NIVEL
3
NIVEL
4
Ausente
(1
punto)
Inicial
(2
puntos)
En
proceso
(3
puntos)
Esperado
(4
puntos)
Identifica el concepto de
función por medio de tablas, gráficas, expresiones verbales y a través de
ejemplos que sean familiares a los estudiantes, para la resolución de
problemas, comprensión conceptual y la comunicación de las ideas matemáticas.
El estudiante aunque hace
el esfuerzo de encontrar el concepto de función a partir de expresiones
verbales, no logra identificar el concepto por falta de entendimiento,
planeación, ejecución y revisión en la actividad.
Entiende la actividad y
emplea ensayo error numérico y pictórico para encontrar la resolución y el
peso de una imagen fotográfica, pero aún no logra identificar el concepto de
función lineal. Comete errores en la comprensión de variable dependiente e
independiente y no los reconoce.
Entiende la actividad y
emplea ensayo error numérico y pictórico para comprender la existencia de una
expresión algebraica en la obtención del peso de una imagen fotográfica.
Pero, aún se le dificulta reconocer la variable dependiente e independiente,
no grafica la relación existente y por ello no identifica aún el concepto de
función lineal.
Entiende la actividad.
Emplea ensayo error pictórico con diferentes figuras, halla el perímetro de
estas. Logra comprender la expresión algebraica que representa la función
lineal y además grafica la función en tecnologías digitales.
Estudiantes en cada nivel
6
7
7
15
A partir de esta matriz, se
calculó la media, desviación estándar y el coeficiente de variabilidad.
ESTADÍSTICO
RESULTADO
Media aritmética
2,88 (72%)
Desviación estándar
1,14
Coeficiente de variabilidad
39,52 %
En promedio académico hubo una mejora de 10
puntos porcentuales y el coeficiente de varaibilidad se redujo.
a.
Nivel Ausente
En este nivel se muestran las características
de seis estudiantes que se ubican de forma ausente, dado que, no logran
entender la actividad y no realiza el trabajo de forma consciente. Se muestra
la evidencia de la estudiante número veinte del listado general de estudiantes.
Imagen
15
.
Evidencia estudiante No. 20
Fuente: tomada de la clase de Classroom.
Se puede observar que la
estudiante no realiza ningún trabajo en el cuaderno, ni tampoco utiliza varias
imágenescómo la sección de la hoja de trabajo lo indica. Solo intenta desarrollar las
preguntas de la animación, pero no sigue las instrucciones de la hoja de
trabajo. De esta manera, no logra entender la actividad y por ende no encuentra
la relación existente entre el peso y la resolución para extraer una conclusión
a cerca de la función lineal.
b.
Nivel Inicial
Aquí se muestran las características de siete
estudiantes que se encuentran en el nivel inicial, por lo que, logran hallar el
peso de las fotografías y su respectiva resolución a través de ensayo error
numérico y pictórico, pero no logran relacionar esta información con lo
correspondiente a una variable dependiente, independiente y una constante de
proporcionalidad. Se evidencia el trabajo realizado por la estudiante número
dieciocho del listado general de estudiantes.
Imagen 16.
Evidencia
estudiante No. 18
Fuente: elaboración propia.
c.
Nivel en
Proceso
En este nivel se logran mostrar las
características de siete estudiantes que se encuentran en proceso, puesto que,
desarrollan todas las instrucciones dadas en la hoja de trabajo, hallan el peso
y la resolución de las imágenes, comprenden la diferencia entre variable
dependiente, independiente y reconocen cuál corresponde a cada una de ellas;
además, identifican la constante de proporcionalidad. Sin embargo, no se
encuentran en el nivel esperado, debido a que aún no grafican de forma adecuada
cada uno de los datos obtenidos y, por lo tanto, no logran interpretar gráficas
de una función lineal. A continuación, se muestra la evidencia de la estudiante
número dieciocho del listado general de estudiantes.
Imagen 17.
Evidencia
estudiante No. 18
Fuente: elaboración propia
d.
Nivel Esperado
En este nivel se muestran las características
de quince estudiantes que lograron desarrollar la actividad propuesta como se
planeó, de esta manera, pudieron hallar el peso y la resolución de las
fotografías seleccionadas, construir gráficas, hacer el mismo proceso con otras
imágenes, reconocer e identificar la variable independiente, dependiente y la
constante de proporcionalidad que lo llevarían a la generalidad de la función
lineal en una expresión algebraica y mostrar de esta forma, la comprensión del
concepto de función lineal. A continuación, se muestran las evidencias de la
estudiante número veintitrés en el listado general de estudiantes.
Conclusiones
En
construcción.
Bibliografía
Benítez, D., Yaker, H., y Taquez, H.
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Experiencias significativas en educación matemática.
Cali:
Universidad Icesi.
Díaz, M. C. (2011).
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Obtenido de Crislineal-Colegio de San Simón:
https://sites.google.com/site/crislineal/#_ftn1Díaz Barriga, Á. (2023). ¿Calificar o
evaluar? Dos procesos que se confunden y pervierten el acto educativo.
Revista
Iberoamericana de Educación Superior
, 98-115.
García, L. S. (2021).
Procesos
curriculares y evaluativos en la Educación Física Escolar.
Ibagué:
Universidad del Tolima.
Proyecto Educativo Institucional La
Sagrada Familia. (2022).
Institución Educativa Técnica La Sagrada Familia.
Sánchez,
G. d., y Gutiérrez, C. I. (2020). La autoevaluación del estudiante cómo eje
transformador de las prácticas evaluativas.
Revista Seres y Saberes
,
34-42.
- Capítulo 5
Explorando el pensamiento geométrico con Geogebra: Un estudio sobre Simetría Axial en estudiantes de octavo grado
Edwin Andres Rivas Diaz y Cristian Camilo Ramirez GarciaResumen
Este documento describe un proyecto educativo desarrollado con estudiantes de octavo grado, enfocado en la enseñanza de conceptos geométricos de simetría axial mediante la utilización de la herramienta de software matemático GeoGebra. En primer lugar, se presentan fundamentos teóricos que resaltan la importancia de fortalecer el pensamiento espacial y geométrico, destacando competencias como la comunicación, la modelación y la mediación instrumental mediante tecnologías como GeoGebra. Luego, se analiza cuantitativamente el desempeño de 22 grupos de estudiantes a través de una hoja de trabajo que aborda actividades sobre simetría axial desde perspectivas conceptuales y aplicadas. Los resultados indican que cerca del 60 % de los grupos logra una comprensión adecuada, mientras que el 40 % restante presenta dificultades, especialmente en la comunicación y aplicación de los conocimientos. Finalmente, el documento incluye conclusiones y recomendaciones, como el uso de recursos prácticos y visuales, actividades extracurriculares, integración de temas cotidianos y un mayor énfasis en reforzar las competencias comunicativas para mejorar el aprendizaje del pensamiento geométrico.INTRODUCCIÓN
El proyecto se llevó a cabo en la Institución Educativa
Técnico Industrial José María Carbonell ubicada en la ciudad de Cali. Un primer
acercamiento a la zona la podemos tener gracias al
pei
de la institución, la zona está conformada por la Comuna
10, este recapitula el número de personas que habitan ahí entre la edad de 5 a
19 años, siendo un total de 24.880 personas en la Comuna 10, el cual son
atendidos por la comuna 14.872 y la institución solo atienden a 2.450 personas.
En la ejecución de este proyecto, se implementó
un diseño metodológico con la firme intención de establecer un entorno de
aprendizaje dinámico y significativo. Más allá de la mera adquisición de
conocimientos matemáticos, el proyecto se enfocó en enriquecer la experiencia
educativa, utilizando herramientas tecnológicas para exponer una mejor
visualización. La elección específica de explorar el pensamiento geométrico,
con un énfasis especial en la simetría axial, se basó en su relevancia tanto en
la vida cotidiana como en la resolución de problemas matemáticos.
En este contexto, se incorporó activamente
GeoGebra
,
una herramienta educativa interactiva, para potenciar la comprensión de la
simetría axial.
GeoGebra
no sólo proporcionó una plataforma visualmente
estimulante, sino que también permitió a los estudiantes interactuar de manera
práctica con los conceptos geométricos. La utilización de
GeoGebra
se
alineó con la idea de crear un ambiente de aprendizaje activo, donde los
estudiantes no solo observan sino que también participan activamente en la
exploración y experimentación.
Este diseño metodológico no solo busca impartir
información, sino que también se orienta hacia el desarrollo de competencias
matemáticas cruciales, particularmente la comunicación y representación. La
elección de
GeoGebra
como herramienta facilitadora fortalece aún más
estas competencias al proporcionar a los estudiantes una plataforma para
expresar y comunicar sus pensamientos de manera visual y simbólica.
Imagen 1.
Contextualización de la
Simetría Axial utilizando
GeoGebra
Fuente: elaboración propia (2024).
Al integrar
GeoGebra
, se persigue no
solo profundizar la comprensión de la simetría axial, sino también mejorar las
habilidades comunicativas y representativas de los estudiantes. De este modo,
el diseño metodológico se convierte en un medio para cultivar no solo la
comprensión conceptual sino también las destrezas comunicativas y
representativas.
La fase de diseño
En esta etapa crucial del proyecto, se articuló
un diseño metodológico que aborda específicamente la exploración del
pensamiento geométrico, centrándose en el concepto de simetría axial. Algunos
puntos clave en la fase de diseño incluyen:
a. Ubicación Curricular
:
Se
realizó un análisis cuidadoso para asegurar la integración del tema de simetría
axial de manera coherente en el plan de estudios de octavo grado. La selección
de este tema se basó en su relevancia y aplicabilidad en la vida cotidiana y en
la comprensión del concepto matemático.
b. Selección de Actividades
: Las actividades
elegidas fueron diseñadas para ser atractivas y accesibles. Se utilizaron
recursos visuales, la plataforma
Geogebra
y un concurso de fotografía
para fomentar la participación activa de los estudiantes y mejorar la
comprensión del concepto.
c. Resolución de Problemas
:
Se
incorporaron problemas desafiantes que requerían la aplicación de la simetría
axial. Esto buscaba estimular el pensamiento crítico y la resolución creativa
de situaciones matemáticas
d
.
Escritura
de la Hoja de Trabajo:
Desarrollo de material educativo con instrucciones
detalladas y preguntas guía. Se buscó crear una hoja de trabajo que sirviera
como guía estructurada, facilitando el uso de
GeoGebra
y la resolución
de problemas.
e. Validación:
Revisión del diseño metodológico por parte del profesor David
Benitez y el rector de la Institución Arnulfo, quienes son expertos en diseño
de actividades matemáticas. Se buscó asegurar la calidad y relevancia del
proyecto, identificando posibles mejoras antes de su implementación
.
Fase de Validación
La validación meticulosa del
diseño se llevó a cabo mediante diversas técnicas, asegurando la robustez y
eficacia del enfoque educativo propuesto. La autoevaluación permitió
reflexionar sobre el alcance, fortalezas y falencias que se evidenciaba en el
diseño, esto proporcionó valiosas percepciones sobre la efectividad de la
metodología empleada. Además, la coevaluación, donde los estudiantes del curso
evaluaron el diseño, permitió una evaluación más holística y proporcionó un
entendimiento más amplio de cómo los pares percibían la utilidad y el impacto
del proyecto. Por motivos de tiempo y espacio no realizó el pilotaje
Fase de Apropiación
Instrumental
Durante la fase de apropiación
instrumental, se realizó una introducción meticulosa al uso de las tecnologías
digitales, considerando diversos aspectos para garantizar una asimilación
efectiva por parte de los estudiantes. Se definieron claramente los tiempos
asignados, permitiendo una progresión gradual en la familiarización con las
herramientas digitales. La selección de contenidos se basó en la relevancia
directa con los objetivos del proyecto, asegurando una conexión coherente entre
la tecnología y el pensamiento geométrico.
La metodología adoptada en
esta fase no solo se limitó a la transmisión de conocimientos, sino que se
diseñó de manera interactiva, fomentando la participación activa de los
estudiantes. Se implementaron ejercicios prácticos que involucran directamente
a los estudiantes en el uso de las herramientas digitales, facilitando así la
asimilación efectiva de las capacidades tecnológicas necesarias.
Toma de Datos
La toma de datos se llevó a
cabo de manera detallada, capturando información esencial para evaluar el
impacto y la eficacia del proyecto. Los tiempos de aplicación de la hoja de
trabajo se registraron minuciosamente, permitiendo una comprensión clara de la
duración total del proceso educativo. Se destacaron los roles asignados,
especificando las responsabilidades individuales o de equipo, lo que facilitó
la identificación de contribuciones particulares.
Además, se detallaron las
condiciones bajo las cuales se ejecutó la hoja de trabajo, incluyendo el
formato de trabajo, ya sea individual o en equipos, y se identificaron los
diferentes momentos clave durante la clase. Esta información contextual resultó
crucial para comprender la dinámica de la implementación, proporcionando una
base sólida para evaluar el proyecto en su totalidad y facilitando ajustes o
mejoras futuras.
REFERENTES TEÓRICOS
Pensamiento
espacial y pensamiento geométrico
El pensamiento espacial y el sistema geométrico
son fundamentales en la educación matemática, ya que permiten a los estudiantes
desarrollar habilidades para orientarse en el espacio, hacer estimaciones sobre
formas, entorno, topologías, relaciones y distancias, y apreciaciones y
cálculos relativos a la distribución de los objetos. La geometría ha
evolucionado a lo largo del tiempo y se presenta como un conjunto de
conocimientos y procedimientos que deben ser enseñados de manera didáctica,
aplicando estrategias como la lúdica, la manipulación de papel, herramientas
informáticas y talleres dirigidos con interrelación del docente y el
estudiante.
Serin (2018), propone que, desde la enseñanza
de la geometría los estudiantes comiencen a comprender y expresar el mundo que
les rodea mediante la geometría y que analicen y resuelvan problemas. También
pueden expresarse desde la perspectiva de las formas para comprender mejor los
símbolos abstractos.
Dentro de este contexto, pueden comprender
las formas que los rodean y establecer una conexión entre la vida cotidiana y
las matemáticas
.
Según el
men
(2006), el pensamiento espacial se refiere al conjunto de procesos cognitivos
mediante los cuales se construyen y manipulan las representaciones mentales de
los objetos del espacio, las relaciones entre ellos, sus transformaciones y sus
diversas traducciones o representaciones materiales. El estudio de la
geometría, en particular, la geometría euclidiana, se considera una herramienta
privilegiada para explorar y representar el espacio y, por lo tanto, para
refinar el pensamiento espacial.
En cuanto a los sistemas geométricos son
conjuntos de conceptos, axiomas y reglas que definen las propiedades del
espacio y de los objetos en él. Estos sistemas proporcionan un marco teórico
para el estudio de la geometría y son fundamentales para comprender las
relaciones espaciales y las transformaciones geométricas (
men
, 2006).
Competencias de
comunicación y/o modelación
Además de las habilidades específicas en
geometría, la enseñanza de esta disciplina en la educación matemática también
contribuyeal desarrollo de competencias fundamentales, como las habilidades de
comunicación y modelación. Estas competencias son esenciales para fortalecer el
pensamiento espacial y comprender los sistemas geométricos de manera más
completa (Sáenz, 2018).
Según el
men
(1998), la competencia de comunicación es importante porque motiva al
estudiante a razonar, argumentar y expresar, con mayor confianza, las ideas
tanto orales como escritas, hace referencia a la necesidad de desarrollar las
habilidades de leer, escribir e interpretar, lo cual implica reconocer el
lenguaje matemático. De igual manera, desarrollar la competencia de modelación
facilita el análisis y la creatividad, donde los estudiantes tienen la
posibilidad de examinar situaciones reales integrando sus saberes de manera
crítica para entender y resolver un problema, mejorando así la competencia de
modelación a través de la representación simbólica y gráfica. Algunas de sus
principales características se exponen a continuación
.
Competencias de Comunicación:
●
La geometría involucra la expresión de ideas y conceptos mediante
la utilización de términos específicos, diagramas y representaciones visuales.
●
Desarrollar habilidades de comunicación en geometría permite a los
estudiantes explicar sus razonamientos, describir relaciones espaciales y
compartir soluciones de manera clara y efectiva.
●
Aprender a comunicar ideas geométricas no sólo mejora las
habilidades lingüísticas, sino que también refuerza la comprensión profunda de
los conceptos geométricos.
Competencias de Modelación:
●
La modelación en geometría implica la representación de objetos y
situaciones del mundo real mediante modelos geométricos.
●
Los estudiantes que desarrollan competencias de modelación pueden
aplicar conceptos geométricos para resolver problemas prácticos y situaciones
cotidianas.
●
La capacidad de modelar permite a los estudiantes visualizar y
analizar situaciones desde una perspectiva geométrica, fomentando así el
pensamiento abstracto y la resolución de problemas.
La integración de estas competencias dentro del
aprendizaje de la geometría no solo facilita el proceso de enseñanza y
aprendizaje, sino que también prepara a los estudiantes para aplicar sus
conocimientos geométricos en contextos diversos. Al fomentar las habilidades de
comunicación y modelación, se contribuye al desarrollo de un pensamiento
espacial más sólido y a una comprensión más profunda de los sistemas
geométricos, lo que resulta beneficioso tanto en el ámbito académico como en la
vida cotidiana
.
Geogebra
y mediación instrumental
Para el enfoque del diseño que se implementó
nos concierne abordar la teoría de la génesis instrumental desarrollada por
Artigue (2001), que define a la génesis como un proceso por el cual un
artefacto se convierte en un instrumento a través de la construcción de
esquemas personales o la apropiación de esquemas sociales preexistentes. Este
proceso trabaja en dos direcciones: la instrumentalización del artefacto,
cargándolo progresivamente con potencialidades para usos específicos, y la
instrumentación del sujeto, llevando al desarrollo o apropiación de esquemas de
acción instrumentada que constituyen técnicas efectivas para responder a tareas
específicas.
Los profesores por su parte deben experimentar
por su cuenta el empleo de los diferentes recursos tecnológicos, además de
explorar la potencialidad en el desarrollo de nuevas actividades, logrando así
que reorganicen los datos para la pertinencia de un problema.
La comprensión de la génesis instrumental y las
limitaciones inducidas por el instrumento es crucial para utilizar de manera
efectiva el
software
matemático. Esta comprensión permite a los
educadores y estudiantes reconocer cómo los artefactos se convierten en
instrumentos a través de la construcción de esquemas personales o la
apropiación de esquemas sociales preexistentes. Al comprender este proceso, se
pueden identificar las potencialidades y limitaciones de los instrumentos
matemáticos, lo que a su vez permite desarrollar estrategias efectivas para su
uso en la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. Además, al reconocer
las limitaciones inducidas por el instrumento, se pueden abordar de manera
proactiva los desafíos que surgen al integrar el
software
matemático en
el aula, lo que contribuye a maximizar su efectividad en el proceso educativo
(Artigue, 2001).
La mediación instrumental se refiere al uso de
herramientas y tecnologías para facilitar el aprendizaje y la comprensión de
conceptos abstractos. En el contexto de la geometría, la mediación instrumental
se vuelve relevante al emplear recursos que permiten la visualización y
manipulación de objetos geométricos. Estas herramientas amplifican la capacidad
del estudiante para explorar y comprender fenómenos espaciales de manera más
concreta (Moreno y Santos, 2001).
Desde la perspectiva de Avecilla (2015),
GeoGebra
es un
software
de matemáticas interactivo que combina geometría, álgebra
y cálculo. Es una herramienta útil para la enseñanza y el aprendizaje de las
matemáticas, ya que permite a los usuarios crear y manipular figuras
geométricas, resolver ecuaciones y representar gráficos de funciones.
GeoGebra
es gratuito y está disponible en línea y como una aplicación descargable para
computadoras y dispositivos móviles.
Según, algunos estudios han demostrado que el
uso de
GeoGebra
puede mejorar habilidades matemáticas específicas como
la solución de problemas, la comprensión de los vínculos conceptuales entre las
representaciones de un concepto matemático, la movilidad entre los sistemas de
representación simbólicos, numéricos, gráficos y analíticos, y la autoeficacia
y autorregulación en estudiantes universitarios de matemáticas. Además,
mencionan que
GeoGebra
puede ayudar a los estudiantes a desarrollar
habilidades como la solución de problemas y el pensamiento creativo al realizar
pruebas geométricas.
Simetría axial
La simetría axial implica una transformación
isométrica donde cada punto en la figura original tiene una correspondencia con
otro punto, denominado imagen. Este proceso consiste en replicar todos los
puntos de una figura geométrica a una posición equidistante a lo largo de una
línea llamada eje de simetría. La figura resultante mantiene propiedades como
perpendicularidad, paralelismo, equidistancia e inversión en relación con la
figura original (Acosta y Fiallo, 2017).
En adición Hernández (2018), esclarece que la
simetría axial se caracteriza como una función inyectiva, ya que cada punto en
la figura inicial se asigna a un único punto en la figura final y viceversa.
También es sobreyectiva, ya que todos los puntos de la imagen están vinculados
con al menos un punto de la figura inicial. Esta simetría puede aplicarse a un
punto, un segmento o un polígono, y puede tener lugar en torno a un eje de
simetría interno o externo. Este principio tiene aplicaciones en diversas
disciplinas,desde el arte hasta la ciencia. Al abordar la simetría axial en el contexto
educativo, se promueve la comprensión de patrones y relaciones geométricas,
contribuyendo así al desarrollo del pensamiento espacial.
En conjunto, estos elementos del marco teórico
ofrecen una base sólida para la comprensión y promoción del pensamiento
espacial, destacando la importancia de los sistemas geométricos, la mediación
instrumental, los micromundos,
GeoGebra
y la simetría axial en la
enseñanza y el aprendizaje de la geometría.
DISEÑO METODOLÓGICO
El diseño metodológico desarrollado en esta
propuesta didáctica para la enseñanza de la simetría axial está inspirado en lo
propuesto por Benitez (2006), que se destaca por ser práctico e interactivo, y
se materializa a través de tres grandes etapas que se articulan entre sí con el
fin de facilitar una comprensión profunda y multifacética de este concepto
geométrico.
En primer lugar, este diseño contempla una fase
inicial enfocada en la exploración conceptual de la simetría axial, donde los
estudiantes tienen un primer acercamiento al tema de forma directa y dinámica
gracias al empleo del
software GeoGebra
. Las construcciones geométricas
preparadas en este programa, acompañadas de una guía de trabajo, permiten que
los educandos manipulen figuras e identifiquen comportamientos relacionados con
ejes y planos de simetría. Esta interacción práctica con los objetos geométricos
mediada por la tecnología es crucial para afianzar la conceptualización del
tema, evitando que se quede solo en lo abstracto.
Posteriormente, se desarrolla una segunda etapa
centrada en la aplicación y el análisis de la simetría axial, llevando aquello
explorado de forma conceptual a un caso práctico y cercano a los estudiantes,
como lo es una imagen real de una mariposa. Nuevamente desde
GeoGebra
los educandos deben trazar ejes de simetría en esta figura natural e
identificar sus características, para luego explicar y justificar por qué
constituye un caso ejemplar de simetría axial según sus apreciaciones. Esta
fase de aplicación analítica fortalece la capacidad para transferir los
conocimientos geométricos a situaciones concretas, resolviendo problemas y
desarrollando el razonamiento.
Finalmente, la tercera gran etapa consiste en
reforzar lo aprendido sobre simetría axial llevándolo al plano de la
creatividad y la exploración libre del entorno, a través de la realización de
un concurso fotográfico. Los estudiantes deberán descubrir en los espacios que
les rodean distintos elementos naturales que manifiesten simetría axial para
así fotografiarlos y participar en el concurso con estas piezas visuales
originales creadas por ellos mismos. Esta fase de afianzamiento creativo
potencia la apropiación de las competencias desarrolladas al tener que detectar
ejemplos reales de simetría axial para plasmarlos artísticamente.
Hoja de trabajo
Fase 1 – Introducción conceptual (Actividad 1)
Se presentan construcciones interactivas en
GeoGebra
para que los estudiantes manipulen puntos y ejes y a su vez observen el efecto
sobre figuras geométricas. Por medio de preguntas guía en la hoja de trabajo,
se orienta a los estudiantes a identificar propiedades de simetría axial, como
correspondencia de puntos respecto a un eje, invariancia de distancias, etc. El
objetivo es lograr una primera conceptualización dinámica de la simetría axial,
sin explicaciones teóricas profundas inicialmente.
Imagen 2.
Explicación de la “Actividad 1” en
GeoGebra
Fuente: elaboración propia (2024).
Fase 2 – Aplicación y análisis (Actividad 2)
Se introduce una imagen real de una mariposa y
se pide trazar sus posibles ejes de simetría axial con herramientas de
GeoGebra
.
Luego, por medio de otras preguntas guía, se solicita a los estudiantes
identificar y cuantificar los ejes resultantes. Posteriormente se pide
justificar por qué la mariposa constituye un caso de simetría axial según su
criterio. La finalidad es aplicar los conceptos en un ejemplo concreto y
desarrollar capacidad de análisis.
Imagen 3
. Evidencia de la actividad 2
Fuente: elaboración propia (2024).
Fase 3 – Afianzamiento y creatividad (Actividad
3)
Se plantea un concurso fotográfico para que los
estudiantes busquen elementos en la naturaleza con simetría axial. Deben tomar
fotografías de las muestras que encuentren y participar con ellas en el
concurso. Se evalúan aspectos como creatividad, calidad de la foto,
identificación efectiva de la simetría axial. El objetivo es reforzar la
apropiación del concepto y transferirlo a una actividad creativa de exploración
libre.
En síntesis, la hoja de trabajo articula tres
grandes fases: conceptualización, aplicación/análisis y
afianzamiento/creatividad, con sus respectivos propósitos de aprendizaje
alineados para una comprensión integral de la simetría axial.
ANÁLISIS CUANTITATIVO
El presente análisis se enfoca en examinar un
conjunto de datos recopilados a partir de una hoja de diseño diseñada para la
enseñanza de simetría axial, aplicada a estudiantes de octavo grado. El enfoque
del análisis se centra en evaluar la comprensión de los estudiantes mediante un
método cuantitativo, asignando puntuaciones de 0, 1 o 2 según la respuesta
proporcionada: 0 si no contestaron la pregunta, 1 si la respuesta fue correcta
y 2 si fue incorrecta. En total, se estudiaron 22 grupos de estudiantes con el
objetivo de identificar patrones, tendencias y posibles áreas de mejora en la
enseñanza de la simetría axial en este nivel educativo.
A continuación, se presentan las tablas con los
resultados de las hojas de trabajo realizadas por los estudiantes. La primera
tabla muestra los datos de la “Actividad 1”, la cual consistió en
cuatro preguntas (P1, P2, P3, P4). Se desglosan las cantidades de respuestas
correctas, incorrectas y preguntas que quedaron sin responder. Por ejemplo,
para la pregunta P3 hubo 15 respuestas correctas, 4 incorrectas y 3 sin
respuesta. En total, el 55.7 % de las respuestas en esta actividad fueron
correctas, el 35.2 % incorrectas y el 9.1 % no fueron respondidas.
Tabla 1.
Resultados de la hoja de
trabajo – Actividad 1
Resultados de la hoja de trabajo
Actividad 1
P1
P2
P3
P4
Porcentaje
Correctas
14
14
15
6
55.7 %
Incorrectas
8
8
4
11
35.2 %
Sin respuesta
0
0
3
5
9.1 %
Fuente: elaboración propia (2024).
La segunda tabla corresponde a la
“Actividad 2” y contiene información sobre tres preguntas (P1, P2,
P3). Al igual que en la tabla anterior, se detalla la cantidad de respuestas
correctas, incorrectas y sin respuesta para cada pregunta. Por ejemplo, la
pregunta P1 obtuvo 14 respuestas correctas. En esta actividad, el porcentaje de
respuestas correctas fue ligeramente inferior al de la Actividad 1, con un 54.5
%. Las respuestas incorrectas sumaron el 24.3 % y las preguntas sin responder
fueron el 21.2 % del total.
Tabla 2.
Resultados de la hoja de
trabajo – Actividad 1
Resultados de la hoja de trabajo
Actividad 2
P1
P2
P3
Porcentaje
Correctas
14
11
11
54.5 %
Incorrectas
4
6
6
24.3 %
Sin respuesta
4
5
5
21.2 %
Fuente: elaboración propia (2024).
El análisis cuantitativo se realizó sobre los
datos recopilados de 22 grupos de estudiantes de octavo grado, quienes
completaron una hoja de trabajo diseñada para evaluar la comprensión del
concepto de simetría axial.
Actividad 1: Explorando la Simetría Axial con
Geogebra
En la primera pregunta, 14 de los 22 grupos (64
%) comprendieron correctamente qué sucedía al manipular un punto de la figura
roja en
Geogebra
, mientras que los 8 grupos restantes (36 %) no lograron
identificar las propiedades de simetría.
En la segunda pregunta, la misma cantidad de 14
grupos (64 %) comunicó asertivamente el efecto de mover la línea verde
representando el eje de simetría sobre los triángulos. Los otros 8 grupos (36 %)
presentaron dificultades para expresar este concepto.
Respecto a la tercera pregunta, 15 grupos (68 %)
infirieron implícitamente que los dos triángulos eran simétricos al manipular
los elementos en
Geogebra
. Solo 4 grupos (18 %) no establecieron esta
relación entre los pasos previos y el concepto de simetría axial.
Finalmente, en la cuarta pregunta, 11 grupos
(50 %) reconocieron correctamente que los vértices de ambos triángulos eran
simétricos respecto al eje. Los 11 grupos restantes (50 %) no lograron
hacer esta conexión.
Actividad 2: La Magia de la Simetría en la
Naturaleza
En la primera pregunta, 14 grupos (64 %)
identificaron de forma precisa que la imagen de la mariposa poseía solo un eje
de simetría. Los 4 grupos equivocados (18 %) fallaron en reconocer la cantidad
de ejes presentes.
En cuanto a la segunda pregunta, 11 grupos (50 %)
argumentaron asertivamente por qué la mariposa representa un caso de simetría
axial. Los otros 11 grupos (50 %) comunicaron este concepto de manera
incompleta o poco clara.
Finalmente, la tercera pregunta también fue
respondida correctamente por 11 grupos (50 %), quienes detallaron el
procedimiento en
Geogebra
para verificar la simetría axial de la imagen.
En contraste, los 11 grupos restantes (50 %) no especificaron este proceso de
forma precisa.
Tabla 3
. Análisis de las respuestas
correctas de la Hoja de trabajo
Hoja de trabajo
Análisis de las respuestas correctas
Primera pregunta de la actividad 1.
14 de los 22 grupos de estudiantes comprendieron lo que sucedía
con el punto rojo cuando lo manipulaban con
Geogebra
.
Segunda pregunta de la actividad 1.
14 de los 22 grupos de estudiantes comunicaron de manera
asertiva lo que ocurría con los triángulos al manipular el eje de simetría.
Tercera pregunta de la actividad 1.
15 de los 22 grupos de estudiantes comunicaron de manera
implícita que los dos triángulos eran simétricos al manipular los objetos y
analizar las propiedades con
Geogebra
.
Cuarta pregunta de la actividad 1.
11 de los 22 grupos de estudiantes lograron reconocer que cada
vértice de los dos triángulos son simétricos con respecto al eje de simetría.
Utilizaron
Geogebra
para medir ángulos y distancias.
Primera pregunta de la actividad 2.
14 de los 22 grupos de estudiantes lograron identificar de
manera correcta que la imagen de la mariposa solo tiene un eje de simetría.
Segunda pregunta de la actividad 2.
11 de los 22 grupos de estudiantes comunicaron de manera
asertiva el porqué se considera simétrico el ejemplo de la mariposa.
Tercera pregunta de la actividad 2.
11 de los 22 grupos de estudiantes explicaron de forma clara y
concisa el procedimiento que aplicaron en
Geogebra
para comprobar la
simetría de la imagen de la mariposa.
Fuente: elaboración propia (2024).
Tabla 4
. Análisis de las respuestas
incorrectas de la Hoja de trabajo
Hoja de trabajo
Análisis de las respuestas
incorrectas
Primera pregunta de la actividad 1.
8 de los 22 grupos de estudiantes no lograron identificar las
propiedades de simetría que se evidenciaban al manipular los puntos del
triángulo, y debido a esto, no comunicaron de manera correcta lo evidenciado
en
Geogebra
.
Segunda pregunta de la actividad 1.
8 de los 22 grupos de estudiantes comunicaron de manera parcial
o poco clara, lo que pasa con los triángulos cuando se manipula el eje de
simetría.
Tercera pregunta de la actividad 1.
4 de los 22 grupos no lograron relacionar los dos primeros pasos
con las propiedades de simetría axial que se utilizaron en los triángulos de
la actividad.
Cuarta pregunta de la actividad 1.
11 de los 22 grupos no lograron relacionar los dos primeros
pasos con las propiedades de simetría axial que se utilizaron en los
triángulos de la actividad.
Primera pregunta de la actividad 2.
4 de los 22 grupos no lograron identificar de manera correcta
cuántos ejes de simetría tiene la imagen de la mariposa.
Segunda pregunta de la actividad 2.
6 de los 22 grupos de estudiantes comunicaron de manera parcial
o poco clara el porqué se considera la imagen de la mariposa como un ejemplo
de simetría axial.
Tercera pregunta de la actividad 2.
6 de los 22 grupos de estudiantes no detallaron de forma clara
sus procedimientos en
Geogebra
para comprobar la simetría axial de la
mariposa.
Fuente: elaboración propia (2024).
elaboración
propia (2024).
En conclusión, el análisis
cuantitativo permite determinar que, en promedio, 13 de los 22 grupos (59 %)
demostraron una adecuada comprensión de los conceptos evaluados sobre simetría
axial. No obstante, persisten brechas importantes en la capacidad de casi la
mitad de los estudiantes para comunicar y aplicar estos conocimientos
geométricos, representando una oportunidad de mejora a través del refuerzo
educativo.
Actividad 3:
Concurso de Fotografía
Objetivo de la
Actividad:
Fomentar la observación y comprensión de la
simetría axial en la naturaleza a través de la fotografía.
Imagen 4.
Evidencia del concurso de fotografía
Fuente: elaboración propia (2024).
El concurso de fotografía “Perspectivas Simétricas” invitó a los
estudiantes de octavo grado a explorar el mundo que les rodea en busca de
ejemplos de simetría axial en objetos, paisajes, personas, frutas, animales y
plantas. Los participantes fueron desafiados a utilizar sus habilidades
creativas y observacionales para capturar imágenes originales que destacan la
simetría en diferentes formas y contextos.
Cada estudiante tuvo la tarea
de seleccionar cuidadosamente su sujeto y composición, asegurándose de que la
simetría axial fuera claramente evidente en la fotografía. Se motivó a los
participantes a buscar simetría no solo en formas geométricas simples, sino
también en elementos naturales y orgánicos, lo que fomentó una apreciación más
profunda de la simetría en la vida cotidiana.
La calidad técnica de las
fotografías también fue un criterio importante. Se les pidió a los estudiantes
que prestaran atención a la nitidez de la imagen, la iluminación adecuada y la
composición visual para garantizar que sus fotografías fueran impactantes y
estéticamente agradables.
Una vez que los participantes tomaron sus
fotografías, estas fueron evaluadas por un panel de jueces que incluyeron a
profesores de arte y fotografía, así como a expertos en geometría. Las imágenes
fueron evaluadas no solo en términos de su simetría axial, sino también en su
originalidad, creatividad y calidad técnica.
El concurso proporcionó una
oportunidad única para que los estudiantes aplicaran sus conocimientos recién
adquiridos sobre simetría axial en un contexto práctico y creativo. Además, les
permitió explorar su entorno de una manera nueva y emocionante, fomentando una
comprensión más profunda y significativa de los conceptos geométricos. Los
premios y reconocimientos se otorgaron a las fotografías más destacadas, lo que
incentivó la participación y el esfuerzo de los estudiantes en el proceso
creativo y sensibilidad por la apreciación del entorno y del desarrollo de
habilidades artísticas en articulación con las matemáticas.
Ejemplos:
Imagen 5.
Evidencia del concurso de fotografía
Fuente: elaboración propia (2024).
Imagen 5.
Evidencia del concurso de fotografía
Fuente: elaboración propia (2024).
Imagen 6.
Evidencia del concurso de
fotografía
Fuente: elaboración propia (2024).
Anexos:
Actividad realizada en el aula de clase con video proyector y
computadores portátiles:
Imagen 7.
“Actividad 2” en
GeoGebra
Fuente: elaboración propia (2024).
Conclusiones
El trabajo de
investigación realizado sobre el aprendizaje de la simetría axial, con un
enfoque en las exploraciones en
GeoGebra
sobre la simetría en una
mariposa, así como la realización de un concurso de fotografía para identificar
ejemplos de simetría axial en objetos, paisajes y personas, ha proporcionado
una serie de conclusiones significativas:
Se evidenció que
la visualización de la simetría axial a través de herramientas como
GeoGebra
facilitó la comprensión de los estudiantes. La capacidad de manipular figuras y
observar directamente los efectos de la simetría en tiempo real permitió una
comprensión más profunda de los conceptos y la actividad ser más tangible para
su enseñanza.
El análisis de las
medidas de segmentos y ángulos en las figuras simétricas contribuyó a la
identificación de patrones y regularidades, lo que ayudó a construir una
comprensión más sólida de la simetría axial.
La exploración de
casos particulares, como la simetría en la mariposa, permitió a los estudiantes
identificar patrones y características comunes, lo que facilitó la
generalización de conceptos y la construcción de una comprensión más abstracta
de la simetría axial.
El proceso de
participación en el concurso de fotografía promovió la capacidad de los
estudiantes para identificar y comunicar ejemplos de simetría axial en
contextos del mundo real, a través de una representación gráfica en una
fotografía que ellos mismos debían tomar. Esta práctica fortaleció su
comprensión de la aplicabilidad y relevancia de la simetría en diferentes
situaciones. Esta actividad les permitió a los estudiantes realizar varias
actividades: a) Explorar en su entorno objetos, paisajes, animales, plantas,
frutas, personas donde estuviera presente la simetría axial. b) Tomar varias
fotografías. c) Seleccionar aquella fotografía que mejor se ajustara a los
criterios del concurso y exponer su trabajo ante sus compañeros. Esta actividad
activa varios procesos de exploración de las matemáticas en el entorno y de
comunicación verbal y no verbal.
En resumen, el
trabajo de investigación resalta la eficacia de utilizar exploraciones
visuales, medidas de segmentos y ángulos, particularización, búsqueda de
patrones y comunicación de ideas generales en la construcción del concepto de
simetría axial. La mediación de
GeoGebra
emergió como un recurso valioso
para facilitar este proceso de aprendizaje. Además, la incorporación de
actividades prácticas, como el concurso de fotografía, proporcionó a los
estudiantes la oportunidad de aplicar sus conocimientos en contextos relevantes
y significativos. Estas conclusiones informan sobre la importancia de diseñar
estrategias de enseñanza que fomenten la participación activa de los
estudiantes y promuevan una comprensión profunda y significativa de los
conceptos geométricos.
Estas dificultades observadas
dan cuenta de inconsistencias aún presentes en la comprensión integral del tema
por parte de un sector de los educandos. Si bien la mayoría pudo reconocer
conceptos generales de simetría axial de forma adecuada, un porcentaje cercano
al 40 % no logró aún afianzar las competencias necesarias para comunicar,
argumentar y aplicar dichos conocimientos efectivamente antes diversos
problemas y situaciones prácticas.
Por tanto, los resultados del análisis
cuantitativo dejan en evidencia la necesidad de reforzar la enseñanza de la
simetría axial en estudiantes de octavo grado, mejorando los procesos de
aprendizaje a través de estrategias como una mayor orientación en el uso de
GeoGebra
,
la incorporación de más actividades prácticas y ejemplos cotidianos, el
desarrollo de competencias comunicativas y un énfasis en la participación
activa de los estudiantes, de modo que se puedan subsanar las falencias
detectadas y aumentar el nivel de comprensión integral de estos conceptos
geométricos.
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Capítulo 6
Ubicándome en el plano cartesiano
Carlos Hernán Osorio GarciaResumen
Este documento describe un estudio realizado con estudiantes de sexto grado en una institución pública de Palmira, Valle del Cauca, centrado en implementar una metodología que combina hojas de trabajo con tecnologías digitales para mejorar la comprensión de conceptos y habilidades relacionadas con la ubicación en el plano de coordenadas cartesianas. A través de una metodología participativa, los estudiantes trabajaron en actividades que incluían la representación gráfica de puntos en el plano y la resolución de problemas prácticos que requerían el uso de coordenadas. Las tecnologías digitales desempeñaron un papel clave al ofrecer recursos interactivos y visualmente atractivos, facilitando la asimilación de conceptos abstractos. Los resultados indicaron que esta metodología no solo fortaleció el entendimiento de los conceptos, sino que también mejoró las habilidades de resolución de problemas y comunicación entre los estudiantes. Además, se registró un incremento significativo en el interés y la motivación hacia el tema, destacando la efectividad del enfoque utilizado.1.
¿Dónde se aplicó el proyecto?
El proyecto se realizó con los
estudiantes del grado séptimo en la Institución Educativa Teresa Calderón de
Lasso
(abreviada a
tecala
),
colegio de carácter oficial que ofrece la formación en los niveles
preescolar, educación básica primaria, secundaria y media (
tecala
, 2015). En la Figura
1 se muestra la parte externa de la sede central, dónde se dictan los cursos
bachillerato en la jornada de la mañana, básica primaria en la tarde y nocturna
por ciclos enfocada en estudiantes adultos.
Figura
1
.
Fotografía de la entrada a la sede central de la
tecala
Fuente: elaboración propia.
Esta institución
educativa tiene un enfoque pedagógico humanista y constructivista, es decir,
sus prácticas pedagógicas se enfatizan en proporcionar a los estudiantes
herramientas y estrategias para que desarrollen la capacidad de aprender a
construir sus propios conocimientos sin dejar de lado el desarrollo del ser y
de la persona como eje fundamental. Adicionalmente posee como énfasis el
mantenimiento de equipos de cómputo y el convenio de carreras técnicas en los
grados décimo y once con el
sena
en las carreras de técnico en programación y técnico en Integración de
contenidos digitales.
La
tecala
es una institución de calendario “A”,
lo que significa que su calendario
académico inicia en el mes de enero y finaliza en el de diciembre. Como se
muestra en la Figura 2, la sede central se encuentra ubicada en el barrio 1° de
Mayo, Comuna 05 del municipio de Palmira (Valle del Cauca – Colombia).
Figura
2
.
Ubicación geográfica
tecala
Fuente: elaboración propia usando Google Maps.
La institución, pese a ser de
carácter oficial, cuenta con presupuestos ajustados y por ende con recursos muy
limitados en infraestructura e insumos como la conectividad a internet. La sede
central cuenta con dos salas de sistemas con un ajustado horario y para
trabajar en los salones, a fecha del proyecto, tan sólo se contaba con cinco
dispositivos tipo
tablet
y sin acceso a la red desde algunos salones de
clase.
Con respecto a los estudiantes de
grado séptimo que participaron en esta actividad, son en su mayoría
pertenecientes a los barrios aledaños como la Orlidea, San Pedro, 1° de Mayo y
rurales como Tienda Nueva, Guayabal, Barrancas y la Zapata. Estos barrios
mencionados, son barrios urbanos y rurales en los límites de la ciudad y que se
les clasifica con un nivel socioeconómico discreto (estratos 1 y 2), expuestos
a diferentes tipos de violencia y carestías en algunos servicios.
Como es de inferir, las familias de
estos estudiantes son de orígenes humildes, algunas numerosas, que presentan
limitaciones de conectividad y tecnología. Los niveles académicos de sus padres
y familiares en su mayoría son modestos, incluso sin terminar su etapa escolar,
y por ello cuentan con muy poco acompañamiento en casa y en algunos casos ven
en la vida escolar un escape a la realidad o el poder tener alimentación y
otros servicios de manera constante.
Los estudiantes del grado séptimo
disponen de programas como el de ruta escolar para los que viven en la zona
rural, y el Programa de Alimentación Escolar (
pae
).
En la Figura 3 se muestra la fotografía de una clase con estos jóvenes, que se
les motiva fácilmente con trabajos que impliquen manualidades, pero con
dificultades para generar texto propio y comprensión de lectura.
Figura
3
.
Fotografía de estudiantes de séptimo en clase año 2023
Fuente: elaboración propia.
En el año 2023, el colegio presentaba
35 estudiantes matriculados en el grado 7-1 y 34 estudiantes matriculados en el
grado 7-2 para una población total de 69 estudiantes en el grado séptimo. La
Figura 4 muestra la distribución de los estudiantes entre ambos grados.Figura
4
.
Gráfico distribución de estudiantes de séptimo en el año
2023
Fuente: elaboración propia.
En matemáticas la evaluación diagnóstica
general para el colegio que se realizó por la empresa Hélmer Pardo (Hélmer Pardo
Grupo Educativo, 2021) en el año 2021 y que se analizó iniciando el año2022, arrojó un panorama preocupante en el área de matemáticas. La Figura 5
muestra el componente de interpretación y Representación, donde se evalúanentre otros aspectos el plano cartesiano.
Figura
5
.
Análisis de resultado simulacro en matemáticas
Fuente: Helmer Pardo (2021).
Analizando los resultados es evidente
que los estudiantes de la
tecala
logran hacer operaciones básicas pero que con situaciones problemáticas
descritas en contexto les cuesta desenvolverse. Una de las conclusiones del
análisis realizado, es el requerimiento de una estrategia que le permita al
estudiante apropiar y afianzar sus saberes y aplicándolos de manera abstracta
en diferentes contextos y disminuir la resistencia al aprendizaje del área.
¿Qué
se realizó y por qué razón?
Las matemáticas son, junto al
lenguaje, de las primeras ciencias que una persona adquiere desde su
concepción. En la escuela, nos formamos en estas áreas desde el grado
preescolar y, no es un secreto para nadie, el importante capital que son estas
ciencias para el desarrollo de nuestras vidas (Kline, 1981).
Lo curioso es que, durante la vida
escolar, poco a poco el interés por el área de matemáticas se va perdiendo
siendo remplazado por sentimientos de apatía y frustración, esto es a tal
punto, que hasta en la vida de adulto dan a conocer recuerdos no gratos de la
formación matemática. Una prueba es la cantidad de imágenes de tipo “meme” que
hay en redes sociales refriéndose a este tema como lo muestra el collage de la
Figura 6 con algunos ejemplos.Figura
6
.
Memes que encuentras sobre las matemáticas
Fuente:Google Image.
En diferentes ocasiones, durante las
clases los estudiantes muestran estos sentimientos con frases tales como:
“Profe,es que la matemática a mí no me entra”, “¡Nos toca matemáticas y dos horas que
pereza!”, o “La matemática es muy difícil, y yo no sé nada”. Agravando la
situación, existen aún algunos maestros que limitan sus clases a hacer un
modelo de ejercicio y que un educando repita su proceder una cantidad de veces,
sin análisis ni razonamiento, generando vacíos en su formación y desarrollo de
competencias necesarias para futuras aplicaciones.
A esta problemática autores como
Lorenzo Jesús Blanco Nieto y Eloísa Guerrero Barona de la Universidad de
Extremadura en España (Blanco Nieto y Guerrero Barona, 2002) señalan que el
aprendizaje del área matemática puede generar en los estudiantes los síntomas
anteriormente descritos y, que no de corregirse, causan rechazo y aversión
permanente.
El modelo de educación tradicional
dónde el maestro explica un ejercicio y se logra la aprobación con la
repetición no es el apropiado para lograr un cambio, debido a que el estudiante
debe poder razonar y aplicar esta ciencia en sus contextos. El resultado de
esta práctica es que constantemente se ven en el aula preguntas como por
ejemplo “y esto que estamos haciendo ¿dónde lo aplicamos?, ¿para qué me sirve?”
Para la mayoría de estudiantes, las
ciencias matemáticas no son el área preferida, ni tampoco le ven la referencia
o aplicación en su cotidianidad llevándola al punto de ser estimada como de las
más difíciles y de mayor carga en su formación escolar. Esto provoca una
barrera de aprendizaje dónde el estudiante le toma fobia y se limita a tratar
de imitar únicamente los pasos en todos los ejercicios, sin detenerse a
analizar que hace el docente en sus ejemplos, cuál fue la razón o el porqué de
cada paso.
A largo plazo esta falta de análisis,
razonamiento, lógica, vacíos en sus competencias, saberes y la complejidad en
aumento de los ejercicios pueden frustrar más al estudiante. El reto para un
maestro es crear un modelo de clase, dónde se pueda llevar al educando a formar
y apropiar sus saberes y competencias, que se sienta interesado, que pueda
aplicar sus conocimientos a su entorno y el mismo pueda dar solución a sus
propias preguntas.
El reto es que el estudiante
encuentre en las matemáticas una herramienta útil que le puede ayudar y que es
totalmente aplicable a sus actividades sin importar el nivel. Para demostrarlo,
se eligió el tema del plano cartesiano aplicado al grado séptimo, utilizando un
modelo de resolución de problemas (Blanco Nieto y Guerrero Barona, 2002, p. 16),
con los que ellos fácilmente pueden reconocer en su entorno y sin desconocer
las características propias de su generación.
El modelo de resolución de problemas
debe entrar solucionando la problemática que cita Romeu (2013) mencionando como
en América Latina estamos ante una clara formación de futuros ciudadanos con
conocimientos, pero incapaces de encontrar la practicidad de los saberes
adquiridos en sus actividades. Según Jorge Luis Romeu, la educación de Estados
Unidos posee un enfoque totalmente práctico, en contra parte en América Latina
se da prioridad a la teoría, a los teoremas y a las demostraciones dándole una
clara ventaja al primer enfoque.
Romeu continúa diciendo que el
problema del modelo de América Latina en sus estudiantes se evidencia cuando
ellos no identifican las diferentes aplicaciones de un tópico y se agrava al
dar un mensaje errado de que la aplicación no es tan importante como la teoría.
Adicionalmente, basados en las afirmaciones del filósofo, pedagogo y psicólogo
estadounidense Jhon Dewey (1859-1952), el cual enfatizaba que mucha teoría
genera poco interés en el educando, el trabajo en el aula debe enmarcarse en:
1.
Aprender a través de la aplicación del conocimiento en la resolución de un
problema práctico.
2.
Aprender trabajando en grupo
De acuerdo a lo expuesto por Romeu y
Dewey, se puede entonces inferir que al diseñar una clase se debe considerar,
entre otros aspectos que:
·
Se aprende más haciendo que oyendo.
·
Se retiene más tiempo si lo que aprende tiene aplicación directa
en los quehaceres e intereses del estudiante.
·
Los dos resultados anteriores se alcanzan más fácilmente si
estudiantes y maestros disfrutan de lo que hacen.
Sin lugar a discusión las tecnologías
de la información y la comunicación (
tic
)
son un pilar fundamental en el buen desempeño laboral, profesional y personal
del momento actual que vive nuestra sociedad. Las
tic
, con esta premisa, son una herramienta competitiva y el
buen uso de ellas dan claras ventajas a quien tiene acceso.
La educación no puede desprenderse de
estos planteamientos, y la integración de la Tecnología a los procesos
formativos, como se expuso en el Foro Nacional de Competencias Ciudadanas
organizado por el
men
(Jerez, 2004), dónde, a manera de conclusión, se estableció que un ciudadano
debe estarbien informado, tener pensamiento crítico, compartir dicha información y ser
ético con la misma; siendo las
tic
una
importante fuente de información y medio de comunicación.
Aunque existe a la fecha el debate
del uso de dispositivos como el teléfono inteligente (Smartphone) en clase, es
innegable que las
tic
, bien
implementadas y orientadas, se convierten en herramientas indispensables para
la labor docente, debido a que abre nuevas oportunidades de enseñanza y
metodología al igual que la práctica del aula. Por ejemplo, en la pedología
constructivista aplicada en la
tecala
los docentes tienen un rol más de orientadores y se busca que el estudiante
construya su conocimiento a través de la guía del maestro.
Como menciona Galvis (2008) afirmando
que los jóvenes de hoy son ‘nativos digitales’ por nacer rodeado de estos
medios, sin embargo, no es suficiente con darles acceso a estos recursos para
ver un cambio. Como respuesta a esta situación, nosotros como docentes buscamos
estrategias para estar a la par de esta generación en cuanto a uso de
tecnologías y aplicarlas en la construcción del conocimiento.
Pero
¿Qué es un nativo digital y
que características tienen estas personas?
Para entender el termino,
debemos conocer que fue mencionado por primera vez por el autor estadounidense
Marc Prensky (2010), en su escrito tipo ensayo de título “
La muerte del
mando y del control
”. No obstante, las características de estas personas y
su generación aparecieron descritas un artículo titulado “Integración de
gamificacióny aprendizaje activo en el aula” escrito por Zepeda
et al
. (2016), dónde
se destacan las siguientes:
•
Nacer
entre el año 1995 y el año 2015.
•
Navegar
por internet de manera fluida y estar en constante comunicación.
•
Prefieren
trabajar de manera paralela y en multitarea, un ejemplo, estudiar y escuchar
música.
•
El deseo
de recibir información de formar inmediata, ágil y corta.
•
Preferir
los gráficos al texto.
•
Sienten
satisfacción que progresan a medida que son recompensados y reconocidos de
forma inmediata.
•
El preferir
ilustrarse y aprender de manera lúdica e informal que el trabajo serio o el
rigor magistral.
Los estudiantes de la
tecala
no son ajenos a estas
características, y en diferentes actividades se ha puesto en marcha la idea de
implementar clases con usos de tecnologías que se adapten a las limitadas en la
institución. Un ejemplo es una actividad de la clase de geometría para grado
noveno, sobre la construcción de figuras en origami (ver la Figura
7) dónde en una página web y mediante una intranet ellos observaban a su ritmo
el video tutorial mientras construían sus figuras.
Figura
7
.
Actividad de Origami
Fuente: elaboración propia.
El docente ahora puede estar rotando
por el salón dando pequeñas orientaciones que van de acuerdo a las necesidades
del estudiante y permitiendo corregir sus debilidades, casi que de manera
personalizada. Estas actividades dan excelentes resultados y después de
realizadas son solicitadas por los estudiantes para hacer otras con
características similares.
¿Cómo se aplicó el proyecto?
La aplicación
del proyecto en el grado séptimo, se dividió en cuatro fases, mostradas en la
Figura 8, que son: la planeación, el desarrollo, la aplicación y la evaluación.Figura
8
.
Fases de trabajo del proyecto
Fuente: elaboración propia.
1. Fase de
Planeación
En la fase de planeación se creó la
ficha de trabajo, dónde se consignó toda la planeación del tema correspondiente
al plano cartesiano, conforme a los formatos de plan de área y plan de aula de
la
tecala
. Para esta planeación se
tuvo en cuenta las directrices del Ministerio de educación Nacional (
men
) por medio de los Estándares Básicos
de Educación y los Derechos Básicos de Aprendizaje (
dba
V2) para matemáticas y, adicionalmente, por políticas
institucionales la planeación debe incluir competencias ciudadanas de forma
transversal.
En la Figura
9, se presenta una captura de pantalla del formato completo consignado en el
documento institucional
Plan de Aula
correspondiente al año 2023, en el
se muestra de manera general las competencias a trabajar, los estándares y
dba
versión 2 que se manejaran, los
macro tópicos de la unidad y los criterios a evaluar al estudiante incluido de
competencia ciudadana.
Figura
9
.
Captura de pantalla, malla de trabajo en plan de área de
matemáticas de la
tecala
Fuente: elaboración propia.
Después de la malla se desarrolla la
hoja de trabajo, llamada de manera institucional como plan de aula, dónde ya se
entra en detalle el desarrollo de la actividad. En la Figura
10 se muestra la captura de pantalla correspondiente a las tres páginas de este
formato desarrollando el tema.
Figura
10
.
Captura de pantalla, formato plan de aula de matemáticas de
la
tecala
Fuente: elaboración propia.
2. Fase de
Desarrollo
Poniendo como
parámetro inicial lo expuesto por Romeu (2013) a lo largo de sus experiencias
en la educación superior, se implementó como estrategia un método compuesto por
5 elementos fundamentales que son:
1. Canales de comunicación efectivos.
2. Uso de
software
complementario y
de modelación.
3. Actividades de estudio en grupo.
4. Instrucción basada en ejemplos
prácticos.
5. Fijación del conocimiento basado en el
desarrollo de proyectos contextuales.
La forma de aplicar
estos parámetros a los estudiantes de la
tecala
en grado séptimo, acorde con la planeación anterior en la hoja de trabajo, fue
el diseño de una clase con las premisas que se muestra en la Figura
11. Este diseño se aplicó antes con actividades de otros cursos y con buenos
resultados e impacto en los estudiantes.
Figura
11
.
Diseño general del desarrollo de la clase
Fuente: elaboración propia.
La idea aplicada, consiste en la
implementación de tecnologías a disposición de la institución y que los chicos
y chicas del colegio se sienten cómodos con ella. Adicional a esto, se busca
que el rol de maestro sea el de acompañar en la construcción del aprendizaje y
no la única fuente de información.
Entonces se decide crear páginas web
que funcionen por la red interna, y que entrelazadas van mostrando los saberes
al ritmo de cada estudiante. En la Figura 12 se muestra un ejemplo del
contenido creado de acuerdo a las premisas anteriores.
Figura
12
.
D
esarrollo del material virtual para la
clase
Fuente: elaboración propia.
3. Fase de
Aplicación
En esta fase se
aplica a los estudiantes la actividad descrita en la hoja de trabajo, dónde
ellos desarrollan inicialmente una actividad diagnóstica individual, para luego
desarrollar las actividades, tomar apuntes en grupo o individual, hace
ejercicios con gamificación y luego volver a aplicar la actividad diagnóstica.
En la Figura 13 se muestra un
collage
de fotografías dónde los
estudiantes desarrollan la actividad y los ejercicios prácticos.
Figura
13
.
Collage fotografías del desarrollo de la actividad
Fuente: elaboración propia.
4. Fase de
Evaluación
En este momento de
la actividad se realiza de nuevo la prueba diagnóstica y se verifica el impacto
del desarrollo de la unidad. De igual manera se recogen las observaciones
pedagógicas y técnicas para corregir y mejorar la actividad en una próxima
ocasión y volver a iniciar el ciclo.
¿Qué materiales se usaron
en el proyecto?
El proyecto aplicado de manera
virtual usando páginas web requiere materiales tanto de
software
como de
hardware
.
Materiales tipo
Hardware
usados
Para poder aplicar
el proyecto fue necesario la creación de una intranet, en la cual los
estudiantes desde un dispositivo se conectan y desarrollan la actividad. Los
materiales necesarios serian:
·
Un computador que tendrá las páginas almacenadas, con minimo 85
MB de espacio libre en el disco duro 1 GB de memoria RAM un procesador
Pentium
y conexión a la red.
·
Un enrutador o router con tecnología
Wifi
que se pueda
configurar.
·
Dispositivos que se puedan conectar a la red y que tengan un
navegador como otros computadores, tablet y los teléfonos de tipo
smartphone
.
En principio el maestro desde un
computador portátil, que aloja las páginas web, se conecta a un
enrutador
o
router
para compartirlas; mientras tanto, desde el lado de los
estudiantes se conectan a la red y con un navegador abren las páginas web. En
la Figura 14 se muestra un esquema del
hardware
utilizado desde el punto
del profesor y desde el punto de vista de los estudiantes durante la práctica
del proyecto.
Figura
13
.
Collage fotografías del desarrollo de la actividad
Fuente: elaboración propia.
Materiales tipo
software
usados
En el caso de
los materiales tipo
software
en la aplicación del proyecto, se debe
tener en cuenta que hay
software
para la construcción del material y
otro para la aplicación del mismo. En el caso de la construcción del material,
se uso
software
de ofimática como el PowerPoint
(Microsoft, 2024)
para poner a punto las imágenes y el texto
del contenido (se exporta como imágenes para las páginas web), también se
usaron programas que permitan la creación y edición del lenguaje HTML como por
ejemplo Notepad++
(Ho, 2024)
.
En el momento de
la clase para que los estudiantes puedan conectarse al computador y ver las
páginas web se uso el servidor web Apache
que viene en el paquete de
software
XAMPP
(Apache Friends, 2024)
.
Para visualizar el contenido del material se necesita un navegador web,
recomendable el navegador Chrome
(Google, 2024)
, desde
el dispositivo dónde se trabaja la actividad.
¿Qué
resultados se obtuvieron?
En el momento
inicial del diagnóstico que consistía en 5 preguntas de selección múltiple con
única respuesta, y que los estudiantes lo realizaron usando los formularios de
Google
como se muestra en el collage de la Figura 15, se obtuvo un promedio de
dos
puntos de
cinco
posibles.
Figura
15
.
Collage fotografías de la actividad diagnóstica
Fuente: elaboración propia.
En la Tabla
1 se resume de manera general las respuestas de una muestra de 15 estudiantes
que realizaron el diagnóstico, dónde se coloca un “0” si el estudiante no
marco, “1” si marco una opción incorrecta y “2” si el estudiante marco de forma
correcta.
Tabla
1
.
Respuestas marcadas en la prueba diagnóstica
No
Puntuación
Estudiante
Pregunta 1
Pregunta 2
Pregunta 3
Pregunta 4
Pregunta 5
1
0%
Estudiante 1
1
1
1
1
1
2
40%
Estudiante 2
1
1
2
2
1
3
80%
Estudiante 3
1
2
2
2
2
4
80%
Estudiante 4
2
2
2
2
1
5
80%
Estudiante 5
2
2
2
2
1
6
20%
Estudiante 6
2
1
1
1
1
7
80%
Estudiante 7
2
2
2
2
0
8
20%
Estudiante 8
2
1
1
1
1
9
20%
Estudiante 9
1
2
1
1
1
10
0%
Estudiante 10
1
1
1
1
1
11
60%
Estudiante 11
1
2
2
2
1
12
0%
Estudiante 12
1
1
1
1
1
13
20%
Estudiante 13
2
1
1
1
1
14
0%
Estudiante 14
1
1
1
1
1
15
60%
Estudiante 15
2
0
2
2
0
MODA
1
1
1
1
1
PROMEDIO =
37%
* Convenciones:
No contesta o no
responde (0)
Contesto de manera
incorrecta (1)
Contesto de forma
Correcta (2)
Fuente: elaboración propia.
Si analizamos con la moda de cada
pregunta, se observa que los estudiantes en su mayoría marcaron las respuestas,
pero fueron contestadas de manera incorrecta. Esto se termina de concluir de
manera general con un promedio o media aritmética obtenida del 37 %
(aproximadamente dos de cinco puntos posibles), resultado en la escala
institucional como nivel bajo cuando lo mínimo es el 60 % (3 puntos obtenidos
de 5 posibles) para aprobar en nivel básico.
Pregunta diagnóstica
número 1
Opción Marcada
Pregunta 1
Cantidad de
estudiantes
No Responde
0
Responde Equivocado
8
Responde
Correctamente
7
Total
15
Pregunta diagnóstica
número 2
Opción Marcada
Pregunta 2
Cantidad de
estudiantes
No Responde
1
Responde Equivocado
8
Responde
Correctamente
6
Total
15
Pregunta diagnóstica
número 3
Opción Marcada Pregunta
3
Cantidad de
estudiantes
No Responde
0
Responde Equivocado
8
Responde
Correctamente
7
Total
15
Pregunta diagnóstica
número 4
Opción Marcada
Pregunta 4
Cantidad de
estudiantes
No Responde
0
Responde Equivocado
8
Responde Correctamente
7
Total
15
Pregunta diagnóstica
número 5
Opción Marcada
Pregunta 5
Cantidad de
estudiantes
No Responde
2
Responde Equivocado
12
Responde
Correctamente
1
Total
15
N
.
Puntuación
Estudiante
Pregunta 1
Pregunta 2
Pregunta 3
Pregunta 4
Pregunta 5
1
60%
↑
Estudiante 1
2
1
2
2
1
2
80%
↑
Estudiante 2
2
2
2
2
1
3
100%
↑
Estudiante 3
2
2
2
2
2
4
80%
≈
Estudiante 4
2
2
1
2
2
5
80%
≈
Estudiante 5
2
2
2
2
1
6
40%
↑
Estudiante 6
2
1
2
1
1
7
60%
↓
Estudiante 7
2
1
2
2
1
8
60%
↑
Estudiante 8
2
1
2
2
1
9
60%
↑
Estudiante 9
2
2
2
1
1
10
40%
↑
Estudiante 10
2
1
2
1
1
11
80%
↑
Estudiante 11
2
2
2
2
1
12
60%
↑
Estudiante 12
2
2
2
1
1
13
40%
↑
Estudiante 13
2
2
1
1
1
14
60%
↑
Estudiante 14
2
2
2
1
1
15
60%
≈
Estudiante 15
2
1
2
2
1
MODA
2
2
2
2
1
Promedio:
64%
*
Convenciones:
No contesta o no
responde (0)
Contesto de manera
incorrecta (1)
Contesto de forma
correcta (2)
No cambio con
respecto a la evaluación diagnostica ( ≈ )
Cambio con respecto a
la evaluación diagnostica aumentando (
↑ )
No cambio con
respecto a la evaluación diagnostica disminuyendo ( ↓ )
Pregunta final
número 1
Opción
Marcada Pregunta 1
Cambio
Cantidad
de estudiantes diagnóstico
Cantidad
de estudiantes prueba final
No Responde
≈
0
0
Responde Equivocado
↓
8
0
Responde
Correctamente
↑
7
15
Total
15
15
Aumento la cantidad (
↑ )
Disminuyo la cantidad
( ↓ )
Se mantiene igual (
≈ )
Pregunta diagnóstica
número 2
Opción
Marcada Pregunta 2
Cambio
Cantidad
de estudiantes diagnóstico
Cantidad
de estudiantes prueba final
No Responde
↓
1
0
Responde Equivocado
↓
8
6
Responde
Correctamente
↑
6
9
Total
15
15
Aumento la cantidad (
↑ )
Disminuyo la cantidad
( ↓ )
Se mantiene igual (
≈ )
Pregunta diagnóstica
número 3
Opción
Marcada Pregunta 3
Cambio
Cantidad
de estudiantes diagnóstico
Cantidad
de estudiantes prueba final
No Responde
≈
0
0
Responde Equivocado
↓
8
2
Responde Correctamente
↑
7
13
Total
15
15
Aumento la cantidad (
↑ )
Disminuyo la cantidad
( ↓ )
Se mantiene igual (
≈ )
Pregunta diagnóstica
número 4
Opción
Marcada Pregunta 4
Cambio
Cantidad
de estudiantes diagnóstico
Cantidad
de estudiantes prueba final
No Responde
≈
0
0
Responde Equivocado
↓
8
6
Responde
Correctamente
↑
7
9
Total
15
15
Aumento la cantidad (
↑ )
Disminuyo la cantidad
( ↓ )
Se mantiene igual (
≈ )
Pregunta diagnóstica
número 5
Opción
Marcada Pregunta 5
Cambio
Cantidad
de estudiantes diagnostico
Cantidad
de estudiantes prueba final
No Responde
↓
2
0
Responde Equivocado
↑
12
13
Responde
Correctamente
↑
1
2
Total
15
15
Aumento la cantidad (
↑ )
Disminuyo la cantidad
( ↓ )
Se mantiene igual (
≈ )
¿Cuáles son las lecciones
aprendidas?
Bibliografía
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- Capítulo 7
Proceso de Aprendizaje de la función lineal con estudiantes de grado noveno mediante la mediación de las tecnologías digitales en época de pandemia generada por el COVID-19
Maickelberg Caicedo ChiribogaResumen
Este capítulo reporta un estudio de investigación realizado en época de pandemia, generada por el Covid-19, con estudiantes de grado noveno de una institución oficial ubicada en una zona rural del Valle del Cauca, Colombia. Este estudio se centra en actividades de variación en contextos hipotéticos que reflejan situaciones reales para movilizar el concepto de función y fortalecer el aprendizaje de los estudiantes. La actividad de aprendizaje incluye la exploración de dos fenómenos físicos mediante laboratorios virtuales. En primer lugar, los estudiantes experimentan el calentamiento de un líquido manipulando variables y observando cambios en la temperatura, y posteriormente aplican el conocimiento adquirido al análisis del movimiento rectilíneo uniforme, explorando la relación entre posición, velocidad y tiempo. Utilizando tecnología como un laboratorio virtual y Geogebra, los estudiantes construyen diferentes representaciones para aproximarse a los conceptos y propiedades básicas de la función lineal. Este estudio examina cómo los estudiantes interactúan con tecnología y representaciones visuales para desarrollar su comprensión matemática, especialmente en un contexto rural con acceso limitado a recursos educativos. Los hallazgos ofrecen perspectivas significativas sobre la integración de herramientas tecnológicas en la enseñanza de matemáticas en entornos rurales, además de proporcionar información valiosa sobre los procesos cognitivos y de aprendizaje relacionados con la resolución de problemas y la comprensión de funciones lineales.1. ¿Dónde se hizo el proyecto?
El presente
estudio se llevó a cabo en la Institución Educativa el Dagua, situada en el
Municipio de Dagua, en el departamento del Valle del Cauca, en Colombia. Se
encuentra en una posición geográfica estratégica entre varios municipios, como
Buenaventura,Restrepo, La Cumbre, Calima – Darién y Santiago de Cali. Este municipio es
conocido por su belleza natural, ya que está rodeado de montañas y paisajes
pintorescos. Además, el municipio tiene una rica historia cultural y es hogar
de diversas comunidades étnicas y culturales. Su economía se basa
principalmente en la agricultura y el turismo, aprovechando sus recursos
naturales de flora y fauna y su ubicación geográfica.
Figura 1.
Ubicación
geográfica del municipio de Dagua en el Valle del Cauca
Fuente: tomado de Enfoque Competitivo Informe N.° 105, Cámara de Comercio Cali (2018).
La Institución Educativa del
Dagua está conformada por varias sedes, incluyendo el Gimnasio del Dagua,
Antonio Ricaurte, Antonia Santos, La Gran Colombia, Indalecio Liévano Aguirre,
Santa Lucía y Antonio Nariño. Actualmente, esta institución cuenta con una
matrícula de 1556 estudiantes, abarcando desde la etapa inicial hasta el grado
once. Ofrece al público una variedad de énfasis, entre ellos gestión ambiental,
auxiliar administrativa y tecnología, con dos modalidades: programación o
reparación y mantenimiento de computadores, a través de especialidades
técnicas.
La mayoría de los padres de
familia desempeñan roles relacionados con la sostenibilidad familiar, como la
agricultura, el comercio y diversos oficios. Un grupo reducido trabaja como
empleados por contrato en la empresa Harinera del Valle, lo que los sitúa en
una posición socioeconómica mayormente comprendida entre los estratos 1 y 3.
La planta docente de la
institución educativa está compuesta por 66 maestros, la mayoría de los cuales
poseen licenciaturas, algunos cuentan con especializaciones y maestrías en
educación.
Figura 2.
Instalaciones de la Institución Educativa del Dagua
Fuente: elaboración propia.
La investigación que se
reporta en el presente documento, se implementó con estudiantes de noveno
grado, cuyas edades oscilan entre los 14 y 16 años. Sin embargo, debido a las
restricciones impuestas por la pandemia de Covid-19, la participación en la
experimentaciónfue restringida, dado que muchos estudiantes tuvieron acceso limitado a
internet. Para garantizar un análisis comparativo adecuado, se consideraron
únicamente los datos obtenidos del trabajo de 15 estudiantes que participaron
de manera continua en todo el proceso.
Todos los estudiantes
pertenecen al municipio de Dagua, el cual tiene una población total de 36,775
habitantes, con el 22.0 % de ellos residenciados en áreas urbanas y el 78.0 %
en áreas rurales (Alcaldía de Dagua, 2018, p. 29). Es importante destacar que
muchos de estos estudiantes provienen de veredas cercanas, como Los Alpes, La
Esmeralda, Kilómetro 95, Puerto Dagua, Loboguerrero, La María, Las Delicias, El
Piñal y Providencia.
2.
¿Qué se hizo y por qué?
Se describen las diferentes fases que se tuvieron en cuenta para
la realización de la actividad
El método
utilizado en la investigación es cualitativo, el cual se enfoca en comprender a
profundidad los fenómenos relacionados con el aprendizaje y la enseñanza de las
matemáticas desde una perspectiva cualitativa. Nos concentramos en explorar los
rasgos o cualidades de las actuaciones de los estudiantes en la resolución de
problemas con la mediación de tecnologías digitales, para conocer la forma en
que el estudiante resuelve situaciones presentadas en la vida cotidiana, la
forma como relaciona estas situaciones con el concepto de función, cómo
interpreta los diferentes registros de representación asociados a la función
lineal y, en general, cómo matematiza y resuelve las situaciones problemáticas.
La investigación educativa juega un papel crucial en el crecimiento y
perfeccionamiento de las prácticas pedagógicas. En este estudio, se seguirán
las distintas etapas de una metodología de investigación propuesta por Benítez
(2006)
, la cual se enfoca en el diseño, validación y aplicación
de actividades de aprendizaje. Se hará hincapié en la introducción al uso de
Geogebra
y un laboratorio virtual, de manera articulada, como herramientas para
enriquecer el proceso educativo, brindando a los estudiantes una plataforma
interactiva y dinámica, hacer experimentos de ciencias básicas y explorar
conceptos matemáticos y científicos. En este proceso la modelación del fenómeno
de calentamiento de un líquido sirvió de base para la realización de la
actividad de aprendizaje.
Además, se abordarán con detalle las fases de recolección y
análisis de datos, aspectos esenciales para evaluar la efectividad de las
actividades propuestas. Esta evaluación exhaustiva permitirá identificar
fortalezas y áreas de mejora en el diseño de las actividades, así como también
en la implementación de la herramienta
Geogebra
como recurso didáctico.
Para el presente proyecto, los
mecanismos utilizados para recolectar la información, fueron los
archivos electrónicos que los estudiantes construyeron para resolver los
problemas y las hojas de trabajo, las cuales contienen un problema, unas
sugerencias, preguntas orientadoras y espacios para comunicar las soluciones
. A
través de estas hojas, los estudiantes reflexionan sobre sus actividades con la
mediación de la tecnología y las sintetizan para expresarlas. Además, una vez
completadas, las hojas de trabajo proporcionan al maestro y al investigador
educativo información sobre la comprensión de los alumnos en relación con los
conceptos matemáticos abordados en la tarea. Con base en esta información, el
docente puede tomar decisiones sobre la necesidad de repasar y reforzar temas,
así como diseñar nuevas actividades.
En la siguiente figura, se describen las fases empleadas en
el proyecto de investigación para diseñar las hojas de trabajo y emplearlas en
el estudio para analizar la información que se recolecta con ellas.
Figura
3.
Estructura
de las fases del estudio
Fuente: elaboración propia.
2.1 Fase 1: Diseño de las Actividades de Aprendizaje
El primer paso en la metodología de investigación
conlleva una planificación minuciosa y un diseño de las hojas de trabajo. Este
proceso abarca desde la identificación precisa de los objetivos educativos
hasta la selección estratégica de métodos pedagógicos y la elaboración de
actividades que no solo despierten el interés del estudiante, sino que también
fomenten una comprensión de fenómenos de las ciencias y de las matemáticas.
Además, la
consideración cuidadosa de las características individuales de los estudiantes
y de los contextos de aprendizaje contribuye a la elaboración de actividades
que sean inclusivas y accesibles para todos los estudiantes, promoviendo así un
aprendizaje que involucra aspectos de otras áreas del conocimiento como las
ciencias y las tecnologías digitales. Algunos criterios que se tuvieron en
cuenta para el diseño de la actividad fueron los siguientes:
a)
La actividad fue diseñada para un grupo de grado
noveno, en la cual se tuvieron en cuenta los estándares básicos de competencias
y los derechos básicos de competencias sugeridos por el Ministerio de Educación
Nacional de Colombia.
b)
La actividad involucra un fenómeno de movimiento
rectilíneo uniforme. La idea básica de tener en cuenta este criterio es que el
contexto de la actividad fuera atractivo, realista y que despertara interés
para el estudio de la función líneal.
c)
Se involucra el uso articulado de un laboratorio
virtual de acceso libre y el
Geogebra
. En el laboratorio virtual, los
estudiantes ven un móvil que se desplaza por un espacio horizontal y puede
cambiar diferentes parámetros como la posición del móvil, la velocidad y la
aceleración. En
Geogebra
, los estudiantes pueden hacer la representación
tabular, gráfica y algebraica de los datos.
Gráfica 1.
Una representación del Movimiento Rectilíneo en el Laboratorio Virtual
Fuente: Laboratorio Virtual.
d)
La
exploración del
fenómeno se acompaña de una hoja de trabajo que involucra: instrucciones para
la toma y procesamiento de los datos, preguntas, espacios para responder
preguntas, hacer varias representaciones y sacar conclusiones de los
aprendizajes obtenidos
.
2.2 Fase 2: Validación de las actividades de aprendizaje
La validación de las actividades de aprendizaje representó un paso importante
en el proceso de la investigación, ya que aseguró su efectividad pedagógica.
Este proceso implica una serie de etapas como: la autoevaluación del autor del
trabajo, pruebas piloto y la obtención de retroalimentación de expertos en el
campo educativo e investigativo. La revisión por pares permitió una evaluación
imparcial y objetiva de las actividades, identificando posibles áreas de mejora
y garantizando que cumplan con los estándares académicos y curriculares
establecidos.
La prueba piloto, por su
parte, ofreció la oportunidad de probar las actividades en un entorno
controlado antes de su implementación completa, lo que permite detectar
posibles problemas o dificultades que los estudiantes puedan enfrentar durante
su realización. Con el pilotaje evaluamos la logística, el grado de dificultad
de la actividad, la pertinencia de la información obtenida para contestar las
preguntas de investigación.
La validación también se
enfoca en asegurar que las actividades sean apropiadas para el nivel de
desarrollo cognitivo y académico de los estudiantes, así como culturalmente
sensibles y contextualmente relevantes. Esto implica considerar las diferencias
individuales, los antecedentes culturales y las experiencias de los estudiantes
para garantizar que las actividades promuevan la inclusión y el respeto por la
diversidad.
La validación de las actividades de
aprendizaje garantizó que estén alineadas con los objetivos educativos
propuestos, contribuyendo así a una experiencia de aprendizaje significativa y
efectiva para todos los estudiantes.
2.3 Fase 3: Inducción al uso de
Geogebra
La integración de
Geogebra
en el proceso educativo constituye un elemento innovador que amplifica el
aprendizaje interactivo y visual.
Geogebra
, con su capacidad para
representar gráficamente conceptos matemáticos y científicos, incita a los
estudiantes a explorar, experimentar y comprender los conceptos de manera
intuitiva. Esta fase no solo enriquece la enseñanza de matemáticas y ciencias,
sino que también estimula el pensamiento crítico y el razonamiento lógico.
La inclusión de tecnologías como
Geogebra
no solo enriquece las actividades de aprendizaje, sino que también dota a los
educadores de una herramienta poderosa para fomentar la comprensión y la
participación activa de los estudiantes. En última instancia, esta metodología
contribuye al avance continuo en la creación de experiencias educativas más
efectivas y significativas.
2.4 Fase de Articulación con las tecnología digitales
El propósito de esta fase es presentar a los
estudiantes participantes, una serie de prácticas, procedimientos básicos e
instrucciones sobre el manejo de
Geogebra
para que se inicien en el uso
del
software
, dentro de esta fase se implementan las siguientes
acciones: taller de manejo y descripción general del
software
:
2.4.1 Taller de manejo
La actividad número 1,
curva de
calentamiento
, es la actividad que en primera instancia permite al
estudiante reconocer el laboratorio virtual para la toma de datos y el
software
de
Geogebra
como un instrumento para graficar los datos adquiridos en el
laboratorio virtual y para encontrar una ecuación algebraica que represente la
situación, en términos generales esta actividad facilita la exploración del
estudiante con el
software
para dar respuesta a una situación.
Con la resolución de este taller el estudiante
se familiarizó con el uso del programa y se ve enfrentado a resolver una
situación utilizando el
software
.
La descripción del
software
y la
práctica en el manejo de
Geogebra
, se desarrollan en cuatro sesiones de
clases virtuales a saber:
a.
En esta clase se explica el laboratorio virtual planteado en
actividad número 1, curva de calentamiento y se hace un acercamiento al
software
de
Geogebra
, presentando las características más relevantes del
software
,
las funciones y comandos principales y la forma de operar dichos comandos.
b.
Nuevamente se hace un repaso de lo visto en la clase anterior, se
aclaran dudas y se explica de nuevo todo lo referente al
software
.
c.
Se hacen las respectivas aclaraciones en el desarrollo de los
trabajos y nuevamente
Geogebra
, además de hacer el acompañamiento en la
solución de los objetos matemáticos planteados en la actividad número 2.
d.
Además de hacer un repaso de todo lo anterior, se aborda el
estudio de la pendiente como razón de cambio y nuevamente se socializa el
concepto de función aplicado al laboratorio virtual.
Para la inducción del
software
de
Geogebra
se utilizó el taller número 1, el cual se consolida como una actividad de
apertura como lo establece Díaz Barriga
(2013)
, y tiene como objetivo abrir el clima de aprendizaje en
el estudiante, es decir, esta actividad se establece como la introducción para
que el estudiante se familiarice y explore tanto el
software
de
Geogebra
como el primer laboratorio virtual del cual se extraen los datos para el
estudio de los conceptos tales como: función, función lineal, la gráfica de una
función lineal y la ecuación de una línea recta.
Esta actividad se adelantó en casa y contempla
dos etapas, en la primera el estudiante debe descargar la aplicación de
Geogebra
al dispositivo con el cual va a desarrollar los talleres y en la segunda debe
acceder al laboratorio virtual para hacer un reconocimiento de su
funcionamiento y posteriormente construir una tabla de valores y con ello un
diagrama sagital para que trate de explicar la relación uno a uno de los
valores de cada grupo.
El laboratorio número 1 se llama
curva de
calentamiento
y se accede a través de la página de internet
https://labovirtual.blogspot.com/p/fisica.html
y tiene como uno de sus objetivos determinar experimentalmente
las curvas de calentamiento de diferentes sustancias.
Para elaborar la tabla de valores con la cual
se van a estudiar los conceptos de función, función lineal, pendiente como
razón de cambio y puntos de cortes con los ejes, el estudiante debe seleccionar
una potencia de 250w en la estufa, seleccionar una masa de 200g de agua, y
además una temperatura inicial de 10°C, luego encender la estufa y anotar la
temperatura a cada 30 segundos aproximadamente.
Con el diligenciamiento de esta primera
actividad, el estudiante asistió a la clase virtual donde entre todos se
interactúa y socializa la actividad realizada, se consideran dudas, y además se
accede al laboratorio virtual, se elabora la tabla de valores y por último se
presentan las instrucciones sobre el manejo de
Geogebra
que se necesita
para adelantar tanto esta actividad, como las siguientes. Esta primera
actividad también se utiliza como pilotaje para hacer correcciones y establecer
criterios de diseño para las hojas de trabajo subsiguientes las cuales tienen
como finalidad recolectar información. A continuación, se presenta la
estructura general de la actividad número 1 y sus tareas:
Tabla 1.
Actividad
1. Curva de calentamiento
Etapa
Tarea
Propósito
Elementos
matemáticos asociados al concepto de función
Etapa 1:
Familiarizarse con el
software
de
Geogebra
Tarea 1
·
Descargar el
software
de Geogebra.
·
Conocer el
software
.
Etapa 2:
Familiarizarse con el laboratorio
virtual
Tarea 2
·
Conocer el entorno del laboratorio.
·
Cambiar parámetros para explorar su efecto en
el fenómeno.
·
Construir una tabla de valores.
·
Identificar una tabla de valores como primer
registro.
·
Construir un diagrama sagital.
·
Aproximarse a identificar y describir la
relación entre los elementos de cada grupo o conjunto.
·
Representar los valores en una tabla y
organizar los datos.
·
Representación de conjuntos, relación entre
conjuntos y sus elementos.
·
Relación 1 a 1.
Nota
. elaboración propia.
2.5 Fase 4. Recolección de la información
La recolección de datos se
realizó mediante las siguientes actividades:
a)
Una prueba diagnóstica.
b)
Actividades diseñadas a partir de contextos
hipotéticos que reflejan situaciones reales, complementadas con el sustento
teórico.
c)
Dos clases virtuales o acompañamiento
sincrónicos.
d)
Una prueba de salida.
En
este sentido, se diseñaron seis actividades, de las cuales una se usa para el
diagnóstico de los estudiantes, otra en la etapa de fundamentación para el uso
de la herramienta computacional
Geogebra
, las tres actividades
siguientes además de fortalecer el manejo del
software
de
Geogebra
,
tienen como objetivo movilizar en los estudiantes el concepto de función,
características y posibles aplicaciones de la función lineal, la pendiente como
razón de cambio y puntos de corte con los ejes; estas últimas tres actividades
están estrechamente ligadas, una como continuación de la otra y, finalmente, la
última actividad es la prueba de salida.
a.
Prueba Diagnóstica
La
prueba diagnóstica tuvo como propósito determinar el nivel de conocimiento
respecto de los conceptos de función, función lineal, gráfica de una función
lineal y la ecuación de una línea recta con que el estudiante llega al curso de
matemáticas de grado noveno.
Inicialmente
se solicita que con sus propias palabras el estudiante describa lo que entiende
por función, con ello se pretende indagar sobre si el estudiante conoce o no el
concepto. Seguidamente, la segunda pregunta se refiere sobre la representación
gráfica de una función. De igual manera, la tercera pregunta hace referencia a
la descripción de lo que es una función lineal. La pregunta número cuatro,
aborda la noción de la función lineal desde su gráfica, basado en esto, se
desea saber si el estudiante conoce el gráfico de una función lineal y, por
último, se averigua sobre la ecuación de una línea recta, es decir, se pretende
conocer si el estudiante sabe o no, cómo se representa una ecuación lineal.
Las
actividades se compartieron a través de la plataforma institucional
Zeti
,
la cual es útil para proveer a los estudiantes de talleres, tareas y
actividades, así mismo, por ese mismo medio los estudiantes pueden entregar sus
actividades una vez las realicen.
Como
ya se dijo en la actividad número 1, la curva de calentamiento se establece
como la introducción para que el estudiante se familiarice y explore tanto el
software
de
Geogebra
como el primer laboratorio virtual.
b.
Actividad 2. Movimiento
rectilíneo
Esta
actividad 2 se consolida como una actividad de desarrollo, está diseñada para
trabajar en casa y tiene como finalidad extraer los datos de un laboratorio
virtual para luego con la ayuda de
Geogebra
, graficar los datos
obtenidos, encontrar la ecuación de la recta y finalmente explicar el
comportamiento de la gráfica.
La
actividad se hace con el laboratorio número 2, que tiene por nombre movimiento
rectilíneo, es un laboratorio de cinemática y al igual que el laboratorio
número 1 se accede a través de la página de internet:
http://labovirtual.blogspot.com/p/fisica.html
.
El
laboratorio movimiento rectilíneo dentro de sus objetivos contempla relacionar
las gráficas
v
(
t
) y
x
(
t
) con las ecuaciones del
movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado.Primero, el estudiante debe leer los fundamentos teóricos relacionados en el
mismo sitio web para entender el contexto, luego debe escoger una posición de
2m y una velocidad de 3m/s, para iniciar el laboratorio y de esta manera poder
construir una tabla de valores. Posteriormente, con la ayuda de
Geogebra
debe graficar esos valores, encontrar la ecuación de la gráfica obtenida y
finalmente explicar el comportamiento de esta.
En la Tabla 2 se aprecia la
estructura general de la actividad número 2.
Tabla 2.
Actividad 2. Movimiento rectilíneo
Etapa
Punto
Propósito
Elementos matemáticos asociados al concepto
de función
Etapa 1:
Familiarizarse con el laboratorio de Movimiento rectilíneo
1
Comprender el contexto del laboratorio.
·
Representar los valores en una tabla y
organizar los datos.
Seleccionar posición y velocidad e iniciar con la toma de datos.
Construir tabla de valores, (identificar una tabla de valores
como primer registro).
Identificar y describir la relación entre los elementos de cada
grupo o conjunto.
·
Representación de conjuntos, relación entre conjuntos y sus
elementos.
·
Relación 1 a 1.
Etapa 2:
Desarrollando el laboratorio con
Geogebra
2
·
Crear los puntos en el plano cartesiano con
Geogebra
.
·
Hacer la gráfica asignando los valores de las variables a los
ejes de coordenadas.
·
Observar en la gráfica el incremento del espacio recorrido,
conforme transcurre el tiempo.
·
Visualizar la relación entre la gráfica de una función y la
ecuación de esta, con datos recolectados en el marco de un contexto
hipotético.
·
La función como relación entre 2 magnitudes variables.
·
Posición y ubicación de puntos en el plano.
·
Plano cartesiano.
Etapa 3:
Interpretar datos
3
·
Describir el comportamiento y características de la gráfica.
·
Análisis del comportamiento gráfico de la
relación entre variables.
Nota
. elaboración
propia.
c.
Actividad 3 (en clase)
Esta
actividad es la continuación de la actividad anterior, está diseñada para
trabajar en clase, teniendo en cuenta las restricciones generadas por la
pandemia del Covid-19, la clase se tiene que adelantar de manera virtual.
El
desarrollo de la actividad consiste en escoger cualquier posición inicial y
cualquier velocidad del laboratorio virtual utilizado en la actividad anterior
que tiene por nombre movimiento rectilíneo, para luego registrar el espacio
recorrido en cualquier tiempo, construir una tabla de valores y después con
ayuda del
software
de
Geogebra
se deben graficar esos datos,
encontrar una ecuación que represente la situación, explicar el comportamiento
de la gráfica, y finalmente razonar cuáles valores de la ecuación permanecen
fijas y cuáles varían. Esta actividad también es una actividad de desarrollo y
a continuación se muestra su estructura general en la Tabla 3.
Tabla 3.
Actividad 3 en clase virtual
Etapa
Punto
Propósito
Elementos matemáticos asociados al concepto
de función
Etapa 1:
Obtener Tabla de datos del laboratorio virtual, graficar con
Geogebra
y estudiar la gráfica.
1
·
Construir una tabla de valores.
·
Identificar una tabla de valores como primer registro.
·
Crear los puntos en el plano cartesiano con
Geogebra
.
·
Hacer la gráfica asignando los valores de las variables a los
ejes de coordenadas.
·
Observar en la gráfica el incremento del espacio recorrido,
conforme transcurre el tiempo.
·
Visualizar la relación entre la gráfica de una función y la
ecuación de la misma, con datos recolectados en el marco de un contexto
hipotético.
·
Representar los valores en una tabla y organizar los datos.
·
La función como relación entre 2 magnitudes variables.
·
Posición y ubicación de puntos en el plano.
·
Plano cartesiano.
2
·
Describir el comportamiento y características de la gráfica.
·
Análisis del comportamiento gráfico de la relación entre
variables.
3
·
Describir el significado del punto de corte de la gráfica con el
eje
y
.
·
Punto de corte de la gráfica con los ejes.
Etapa 2:
Estudio
de la expresión algebraica.
4
·
Identificar cantidades constantes y variables en la ecuación que
representa la relación entre las variables de tiempo y espacio recorrido.
·
Identificar variable dependiente e independiente.
·
Variables dependientes, e independiente y constante.
·
Relación de dependencia.
·
Ecuación y función.
Nota
. elaboración propia.
2.6 Fase 5: Análisis de la información
La fase final implicará hacer un análisis
detallado de la información recopilada. Se examinarán los resultados de las
actividades de aprendizaje y se evalúa cómo la inducción a
Geogebra
ha
influido en el proceso educativo. El análisis permite realizar ajustes
necesarios para mejorar la eficacia de las actividades y proporciona
perspectivas valiosas para futuras implementaciones.
3.
Marco teórico
Los cimientos de
esta investigación se erigen sobre un sólido marco teórico. En este apartado,
presentamos las ideas y conceptos que actúan como pilares, brindando soporte al
diseño de los instrumentos, diseño metodológico, análisis de la información y
construcción de las conclusiones.
3.1
Proceso de aprendizaje
Definir el
aprendizaje es complejo debido a la variedad de componentes que lo conforman y
la falta de consenso sobre su naturaleza precisa. En este trabajo se contemplan
dos perspectivas sobre el aprendizaje en matemáticas: la comprensión y la
traducción entre sistemas de representación.
3.1.1
Perspectiva 1: La comprensión
En este documento
este aspecto se considera desde la mirada de Asiala
et al
. (1996),
citados en Grueso y González
(2016)
, los cuales definen la comprensión de conceptos
matemáticos como un proceso que comienza con la manipulación de objetos físicos
o mentales, luego se interioriza en acciones y procesos, y finalmente se
encapsula en nuevos objetos. Estos objetos pueden ser desencapsulados de nuevo
a los procesos de los que fueron formados. Las acciones, los procesos y los
objetos se organizan en esquemas.
3.1.2
Perspectiva 2: La traducción entre sistemas de representación
Este enfoque se
tiene en cuenta desde el postulado de Lesh
et al
. (1987), citado en
Cuesta Borges
(2007)
, quienes señalan que el aprendizaje
en matemáticas requiere que el estudiante establezca relaciones entre
diferentes sistemas de representación: modelos, diagramas, lenguaje hablado y
símbolos escritos. El estudiante debe ser capaz de traducir de un sistema a
otro.
En este trabajo el
aprendizaje en matemáticas se define como la habilidad para realizar
traducciones entre sistemas de representación. Se considera que la comprensión
es el objetivo principal de la actividad formativa. Se asume que aprender es
comprender, y que la capacidad de traducir entre sistemas de representación es
un componente esencial de la comprensión matemática.
3.2
Dificultades en el aprendizaje del concepto de función
El aprendizaje del
concepto de función presenta dificultades de diversa índole, que abarcan desde
la complejidad del objeto matemático en sí mismo hasta las estrategias de
enseñanza y los procesos cognitivos de los estudiantes.
Considerando
algunos estudios e investigaciones previas de autores tales como: Socas
(1997)
, Dreyfus y Eisenberg
(1982)
, Leinhard
et al
.
(1990)
y Zúñiga Coronel
(2016)
, entre otros, se han detectado dificultades
significativas en el aprendizaje del concepto de función entre los estudiantes.
Estas dificultades abarcan:
a)
Complejidad del concepto:
Ø
La naturaleza abstracta de la función y su relación con otras
áreas de la matemática (geometría, álgebra) pueden generar confusión.
Ø
La multiplicidad de lenguajes de representación (tablas, gráficas,
expresiones algebraicas, diagramas) dificulta la comprensión integral del
concepto.
b)
Dificultades
con la correspondencia:
Ø
Los estudiantes suelen tener dificultades con las relaciones de
muchos a uno, con frecuencia los estudiantes necesitan que los conjuntos estén
en correspondencia uno a uno.
Ø
A los estudiantes se les dificulta la comprensión de la pendiente
como razón de cambio entre variables.
c)
Limitaciones
en la enseñanza tradicional:
Ø
El enfoque en procedimientos algorítmicos limita la comprensión
profunda del concepto.
Ø
La falta de actividades contextualizadas dificulta la conexión
entre la teoría y la realidad.
d)
Errores en la interpretación:
Ø
Los estudiantes pueden asociar erróneamente el concepto de función
con una ecuación algebraica.
Ø
Se presentan errores en la coordinación de registros al
interpretar la pendiente y la ordenada al origen en funciones lineales.
Ø
Dificultad para interpretar correctamente problemas contextuales y
extraer conclusiones a partir de la función.
En vista de estas dificultades,
se propone una intervención educativa innovadora que busca:
Ø
Modificar la intervención del docente y la participación del
estudiante.
Ø
Implementar actividades contextualizadas que representen fenómenos
del mundo real.
Ø
Movilizar una comprensión más profunda de la función lineal, la
pendiente, el punto de corte con los ejes y la razón de cambio.
Ø
Incorporar tecnología educativa (Geogebra) para facilitar la
comprensión gráfica y fomentar un análisis más rico.
Por ello, con esta
propuesta didáctica se pretende contribuir a que los estudiantes superen las
dificultades en el aprendizaje del concepto de función lineal y logren una
comprensión completa e integral.
3.3
Proceso de aprendizaje mediado con tecnología
El uso de laboratorios
virtuales fue importante durante la pandemia porque proporcionaron una forma
segura, accesible y flexible de continuar con la enseñanza de las matemáticas,
así como de modelar fenómenos de las ciencias naturales, permitiendo a los
estudiantes experimentar y aprender de manera efectiva a pesar de las
limitaciones impuestas por la situación sanitaria.
Barrera y Santos
(2001), citados en Jiménez García y Jiménez Izquierdo
(2017)
, afirman que la tecnología puede ser una herramienta
poderosa para que los estudiantes: creen diferentes representaciones de tareas
matemáticas y formulen sus propias preguntas y problemas.
De otro lado,
Jiménez García y Jiménez Izquierdo (2017) añaden que las
tic’
s pueden servir como puente entre
los estudiantes y los términos matemáticos, ayudándoles a: pensar de forma
crítica y reflexiva, adquirir conocimientos y habilidades y solucionar
problemas de la vida cotidiana.
Santos Trigo
(2007)
encontró que el uso de
software
dinámico puede ser
una herramienta poderosa para los estudiantes, ya que les permite: generar
representaciones dinámicas de los problemas e identificar relaciones
matemáticas.
En conclusión, la
tecnología puede ser un aliado valioso para el aprendizaje de las matemáticas.
El uso de un
software
dinámico en particular puede ayudar a los
estudiantes a comprender conceptos matemáticos complejos de una manera más
intuitiva y visual.
GeoGebra
es un
software
matemático
interactivo que combina geometría, álgebra, cálculo y otras ramas de las
matemáticas en un entorno único. Es un
software
de código abierto y de
acceso libre que se puede utilizar en diferentes plataformas. Se puede utilizar
GeoGebra
para generar diferentes representaciones de objetos matemáticos,
y a su vez contribuye significativamente al aprendizaje de varias maneras:
a.
GeoGebra
permite crear representaciones visuales
dinámicas de conceptos matemáticos, lo que facilita la comprensión de ideas
abstractas. Los estudiantes pueden ver cómo cambian las formas y las relaciones
entre diferentes elementos a medida que ajustan parámetros o manipulan objetos
en la pantalla.
b.
La naturaleza interactiva de
GeoGebra
permite a los estudiantes explorar y experimentar con conceptos matemáticos por
sí mismos. Pueden modificar los objetos y observar cómo esos cambios afectan a
otras partes de la representación, lo que fomenta el pensamiento crítico y la
resolución de problemas.
c.
GeoGebra
permite crear representaciones
gráficas, algebraicas y numéricas de un mismo concepto matemático. Esto ayuda a
los estudiantes a comprender la relación entre estas diferentes formas de
representación y a desarrollar una comprensión más profunda de los conceptos.
d.
GeoGebra
es altamente adaptable y puede
utilizarse para crear representaciones que se ajusten al nivel de habilidad y
estilo de aprendizaje de cada estudiante. Los profesores pueden personalizar
las actividades para satisfacer las necesidades individuales de sus alumnos.
De la definición
del
software
de
Geogebra
presentada por González
(2020)
, se puntualizan los siguientes elementos:
Ø
Es un
software
dinámico para la enseñanza y aprendizaje de
las matemáticas en todos los niveles educativos.
Ø
Combina geometría, álgebra, análisis y estadística en un solo
programa.
Ø
Ofrece diversas representaciones de los objetos matemáticos:
gráficas, algebraicas, estadísticas y en tablas.
Ø
Es gratuito y permite a los estudiantes aumentar su comprensión y
resolver problemas de la vida cotidiana.
Para autores como
Jiménez García y Jiménez Izquierdo
(2017)
,
Geogebra
facilita la exploración dinámica de las
situaciones, aporta estrategias diferentes para plantear enunciados, ayuda en
el desarrollo del pensamiento matemático y proporciona nuevos métodos para la
resolución de problemas.
En esta
experiencia se propone iniciar con tareas sencillas para familiarizar a los
estudiantes con el programa.
Geogebra
permite a los estudiantes graficar
datos, trazar rectas en el plano cartesiano y obtener ecuaciones. Esto puede
contribuir a la construcción de conjeturas de forma más fácil y adecuada.
3.4
Contextos y situaciones en los problemas de matemáticas
Para Van den
Heuvel-Panhuizen (1994), citado en Bressan
et al
.
(2016)
un contexto es un evento, situación o
proposición derivada de la realidad o imaginable para los estudiantes que
conduce al uso de métodos matemáticos. Puede provenir de la experiencia
cotidiana o del mundo de las matemáticas puras (números y sus relaciones).
Según Barrera
et al
.
(2000)
los contextos pueden ser:
Contextos puramente
matemáticos:
se centran en el uso de recursos
matemáticos para comprender la situación y plantear una solución.
Contextos del mundo real:
la comprensión del problema se basa en la identificación de
variables de la realidad que pueden ser analizadas con recursos matemáticos.
Contextos hipotéticos:
la situación se construye a partir de suposiciones sobre el
comportamiento de variables o parámetros. Los datos no son reales.
De conformidad con
lo manifestado por De Lange (1996), citado en Font
(2006)
es importante utilizar situaciones contextualizadas en el
currículo debido a que:
Ø
Facilitan el aprendizaje de las matemáticas.
Ø
Desarrollan competencias ciudadanas.
Ø
Promueven la resolución de problemas.
Ø
Muestran la utilidad de las matemáticas en diferentes áreas.
Con base en lo
anterior, el enfoque de este trabajo se basa en la idea de que las matemáticas
se construyen a partir del sentido común y deben enseñarse en relación con el
mundo real. Con lo cual se diseñan actividades e intervención en el aula
utilizando contextos hipotéticos relacionados con otras áreas del conocimiento
(ciencias naturales, física), haciendo uso de la exploración de laboratorios
virtuales.
3.5. Múltiples representaciones
La teoría de
registros de representación semiótica de Duval y Sáenz-Ludlow
(2016)
, establece que el uso de diferentes sistemas de
representación es esencial para el aprendizaje de las matemáticas.
Duval (2017) citado
en Amaya De Armas
et al
.
(2020)
, afirma que las
representaciones son el único medio para acceder a los objetos matemáticos.
Dreher y Kuntze
(2015)
citados en Amaya De Armas
et al
. (2020), sostienen que la traducción
entre diferentes representaciones es fundamental para la comprensión de los
objetos matemáticos.
Grueso y González
(2016) afirman que el concepto de función debe abordarse desde diferentes
sistemas de representación para obtener una comprensión completa.
De acuerdo a lo
anterior los registros de representación semiótica utilizados en este trabajo
son: lenguaje natural, expresiones algebraicas, gráficos cartesianos, tabla de
valores y diagrama sagital.
Con las
actividades implementadas se pretende entonces: movilizar la relación entre las
diferentes representaciones, ayudar a los estudiantes a articular los distintos
registros y lograr una comprensión integral del concepto de función lineal.
De conformidad con
lo presentado por los autores anteriores, se concluye entonces que las
múltiples representaciones son una herramienta fundamental para el aprendizaje
del concepto de función por las siguientes consideraciones.
a)
Las
funciones lineales pueden ser representadas gráficamente como una línea recta,
algebraicamente mediante una ecuación lineal, numéricamente a través de una
tabla de valores y verbalmente a través de descripciones en palabras. Al
presentar estas diferentes representaciones, los estudiantes tienen la
oportunidad de ver cómo se relacionan entre sí, lo que facilita su comprensión
de la función lineal en su totalidad.
b)
Al trabajar con múltiples
representaciones, los estudiantes pueden ver cómo el concepto función lineal se
manifiesta en diferentes formas. Esto les ayuda a transferir su comprensión de
una representación a otra y a reconocer que un mismo concepto puede ser
expresado de diversas maneras.
c)
Algunos estudiantes pueden aprender
mejor a través de representaciones visuales, mientras que otros pueden preferir
representaciones algebraicas o numéricas. Al utilizar múltiples
representaciones, se atienden las diferentes necesidades y estilos de
aprendizajede los estudiantes, lo que puede mejorar la efectividad del proceso de
enseñanza y aprendizaje.
d)
Al enfrentarse a diferentes
representaciones de una función lineal, los estudiantes deben analizar y
comparar las características de cada una. Esto fomenta el desarrollo del
pensamiento crítico y la habilidad para evaluar la relación entre diferentes
formas de representación matemática.
e)
En la cotidianidad,
los problemas rara vez se presentan en una sola forma de representación. Al
enseñar a los estudiantes a trabajar con múltiples representaciones de
funciones lineales, se les está preparando para abordar problemas del mundo
real de manera más efectiva, dado que aprenderán a interpretar y utilizar la
información presentada en diferentes formas.
4.
¿Qué se
resultados se obtuvieron?
4.1
El contexto de la actividad
En la actividad que analizaremos en esta
sección, el estudiante usa una hoja de trabajo que la formula un problema sobre
movimiento rectilíneo uniforme, ingresa a un laboratorio virtual. En el mismo
sitio web debe cambiar parámetros y tomar datos. Después con la ayuda de
Geogebra
debe graficar esos valores, encontrar la ecuación de la gráfica obtenida y
finalmente explicar el comportamiento de la misma.
Esta actividad cuenta con 3 fases, la primera
tiene que ver con que el estudiante se familiarice con el laboratorio virtual
movimiento rectilíneo, en la segunda fase se propone el desarrollo del
laboratorio virtual y utilizar
Geogebra
para graficar la situación y
encontrar la ecuación y la fase número 3 propone la interpretación de los
datos, en cuanto al comportamiento y características de su gráfica.
Los propósitos pretendidos en esta actividad
fue construir conceptos relacionados a la función lineal, mediante la
exploración de un fenómeno físico mediado por tecnologías digitales.
Esta actividad está diseñada para trabajar en
clase virtual o acompañamiento sincrónico, donde los estudiantes participan
compartiendo su pantalla y mostrando la forma como diligencian cada uno de sus
ítems. Esta actividad se aplicó en una clase virtual dentro de la cual se
analizaron conceptos de la función lineal tales como, la gráfica en el plano
cartesiano diligenciada en
Geogebra
, el punto de corte con el eje
y
,
la ecuación de la recta que representa la situación del laboratorio, además de
la tabla de valores, aclarando que dichos conceptos se estudian de manera
contextualiza dentro del laboratorio virtual movimiento rectilíneo. En esta
clase los estudiantes compartieron pantalla y entre todos los participantes se
hizo la comparación entre algunas gráficas y se señalaron las diferencias más
significativas entre ellas, el profesor planteó algunas preguntas y éstas
fueron resueltas por los estudiantes, algunos estudiantes también presentaron
inquietudes y en su momento fueron resueltas por el profesor y en algunas
ocasiones por los mismos estudiantes.
4.2
Análisis cuantitativo de la actividad 2
En esta actividad número 2 participaron 16
estudiantes, el análisis se realiza a partir de las producciones de los
estudiantes y de ellas se tiene lo siguiente:
Tabla 4.
Análisis de la actividad 2
Descripción de la respuesta
Frecuencia porcentual
Estudiantes tomaron datos que presentaron la tabla de valores,
los puntos en el plano cartesiano y su poligonal además de la ecuación de la
recta, en
Geogebra.
81,25%
Estudiantes que presentan la gráfica, la tabla de valores y la
ecuación, pero utilizan únicamente 3 puntos.
12,50%
Estudiantes que solo presentaron la tabla de valores y responden
el taller, pero en sus respuestas se aprecia desconocimiento del tema.
6,25%
Estudiantes que cumplen con la actividad debidamente y responden
adecuadamente las preguntas.
7,69%
Estudiantes que cumplen con la actividad debidamente y responden
con sus propias palabras únicamente lo que tiene que ver con las
características de la gráfica obtenida.
7,69%
Nota
. elaboración propia.
4.3
Análisis cualitativo de la actividad 2
Teniendo en cuenta las respuestas presentadas
en la tabla anterior, se puede observar lo siguiente:
a.
Etapas 1 y 2 familiarizarse con el laboratorio virtual y
desarrollarlo con
Geogebra
Para estas 2 etapas el 81,25 %
de los estudiantes presentaron la tabla de valores, los puntos en el plano
cartesiano y su poligonal, además de la ecuación de la recta, en
Geogebra
,
pero no explican ni la relación biunívoca entre los datos del tiempo y
temperatura como tampoco el comportamiento de la gráfica obtenida, el 12,50 %
de los estudiantes presentaron la gráfica, la tabla de valores y la ecuación,
pero utilizan únicamente 3 puntos, estos estudiantes a pesar de presentar la
actividad de manera incompleta, muestran que cumplieron con la fases de
familiarizarse con el laboratorio y trabajar con el
software
de
Geogebra
,
un 6,25 % sólo presentaron la tabla de valores y responden el taller, pero en
sus respuestas se aprecia total desconocimiento del tema, del 81,25 % de los
estudiantes que presentaron la actividad, sólo un 7,69 % de ellos pudo hacerlo
debidamente y responder adecuadamente las preguntas, asimismo otro 7,69 %
responden con sus propias palabras únicamente lo que tiene que ver con las
características de la gráfica obtenida, más allá de presentar los gráficos y la
ecuación en
Geogebra
.
b.
Etapa 3 Interpretar datos
En esta etapa se tiene como
propósito describir el comportamiento y características de la gráfica obtenida,
teniendo en cuenta la tabla de análisis, se puede observar que sólo el 15,38 %
de los estudiantes que cumplieron con la actividad, hicieron una descripción
con sus propias palabras de las características que presenta la gráfica
obtenida.
La mayoría de los estudiantes
pudieron interacturar con el laboratorio virtual, tomar datos y pudieron
trabajar con
Geogebra
, en el sentido de graficar la tabla de valores y
encontrar la ecuación de la recta que representa la situación.
Teniendo en cuenta el alto
porcentaje de estudiantes que presentaron la actividad, aproximadamente 93,75 %,
demostrando que pudieron familiarizarse con el laboratorio virtual y
desarrollarlo con el
software
de
Geogebra
, se puede decir
entonces, que el propósito de las fases 1 y 2 se alcanzó satisfactoriamente.
Respecto a la etapa 3 que
tiene como propósito el describir el comportamiento y características de la
gráfica obtenida, se afirma que no se cumplió de manera significativa con esta
intención dado que sólo el 15,38 % de los estudiantes lo logró.
En términos generales, para la
mayoría de los estudiantes se hizo difícil describir a través del lenguaje
habitual la recta elaborada con el
software
de
Geogebra
. Y a
pesar que en la actividad número 1, se hizo la misma pregunta respecto a
describir la forma como se relacionan los datos del tiempo y la temperatura,
también se preguntó sobre la forma como se relacionan los datos del tiempo y la
velocidad y los estudiantes no describieron dicha relación, sólo un 7,69 % de
los estudiantes respondió adecuadamente este ítem.
A continuación, se presentarán algunos ejemplos
de las producciones de los estudiantes que fundamentan el análisis
anteriormente descrito.
Ejemplo 1:
La
estudiante EP2 presentó en una foto, la tabla de valores, la recta en el plano
cartesiano y la ecuación que representa la situación encontrada por
Geogebra
,
pero no explican ni la relación 1 a 1 entre cada dato del tiempo y la
velocidad, ni el comportamiento de la gráfica obtenida.
Tabla 5.
Ejemplo1: respuesta de la
estudiante EP2
Nota
. Tomado de las respuestas de los
estudiantes.
Ejemplo 2:
El
estudiante EM4 presentó un trabajo elaborado en formato Word y en él sólo
mostró la tabla de valores y en sus respuestas se aprecia desconocimiento del
tema.
Tabla 6.
Respuesta de la estudiante EM4
Nota
. Tomado de las respuestas de los estudiantes.
Ejemplo 3:
La
estudiante ER3 presentó una descripción elaborada a mano, donde describe
adecuadamente la gráfica obtenida.
Tabla 7.
Ejemplo 3: respuesta de la
estudiante ER3
Nota
. Tomado de las respuestas de los
estudiantes.
Estas producciones de los estudiantes son
evidencia que usan la tecnología computacional para tomar datos en el
laboratorio, los procesan con
Geogebra
, pero las actividades de la hoja
de trabajo los comprometen a reflexionar sobre esas representaciones para
construir sentido.
4.4
Análisis de la actividad 3
Esta actividad se consolida como una actividad
de desarrollo, es la continuación de la actividad anterior, está diseñada para
trabajar en clase y la constituyen dos etapas, la etapa número 1 consiste en
obtener una tabla de valores producto del laboratorio virtual, graficar con
Geogebra
esos datos y estudiar la gráfica. En la segunda etapa se estudia la expresión
algebraica que representa la situación del laboratorio.
A continuación, se detallan las etapas y los
propósitos que persigue esta actividad:
Tabla 8.
Etapas y propósitos de la
actividad 3
Etapa
Punto
Propósito
Elementos matemáticos asociados al concepto
de función
Etapa 1:
Obtener tabla de datos del laboratorio virtual, graficar con
Geogebra
y estudiar la gráfica.
1
·
Construir una tabla de valores.
·
Identificar una tabla de valores como primer registro.
·
Crear los puntos en el plano cartesiano con
Geogebra
.
·
Hacer la gráfica asignando los valores de las variables a los
ejes de coordenadas.
·
Visualizar la relación entre la gráfica de una función y la
ecuación de la misma, con datos recolectados en el marco de un contexto
hipotético.
·
Representar los valores en una tabla y organizar los datos.
·
La función como relación entre 2 magnitudes variables.
·
Posición y ubicación de puntos en el plano.
·
Plano cartesiano.
2
·
Describir el comportamiento y características de la gráfica.
·
Análisis del comportamiento gráfico de la
relación entre variables.
3
·
Describir el significado del punto de corte de la gráfica con el
eje
y
.
·
Punto de corte de la gráfica con los ejes.
Etapa 2:
Estudio de la expresión algebraica.
4
·
Identificar cantidades constantes y variables en la ecuación que
representa la relación entre las variables de tiempo y espacio recorrido.
·
Identificar variable dependiente e independiente.
·
Variables dependientes, e independiente y constante.
·
Relación de dependencia.
·
Ecuación y función.
Nota.
elaboración propia.
Teniendo en cuenta las restricciones generadas
por la pandemia del Covid-19, la clase se tiene que adelantar de manera
virtual, el desarrollo de la actividad consiste en escoger cualquier posición
inicial y cualquier velocidad del laboratorio virtual utilizado en la actividad
anterior que tiene por nombre movimiento rectilíneo, para luego registrar el
espacio recorrido en cualquier tiempo, construir una tabla de valores y después
con ayuda del
software
de
Geogebra
se deben graficar esos datos,
encontrar una ecuación que represente la situación, explicar el comportamiento
de la gráfica, y finalmente razonar cuáles valores de la ecuación permanecen
fijas y cuáles varían.
4.5
Análisis cuantitativo de la actividad número 3
En la actividad número 3 participaron 11
estudiantes, teniendo en cuenta las producciones de los estudiantes se tiene lo
siguiente:
Tabla 8.
Análisis de la actividad 3
Descripción de la respuesta
Frecuencia absoluta
Frecuencia porcentual
Estudiantes que
presentaron el punto número 1, que tiene que ver con graficar los datos de la
tabla de valores y encontrar una ecuación que represente la situación
utilizando
Geogebra
.
9
81,80%
Estudiantes que
explican el comportamiento de la gráfica adecuadamente.
6
54,00%
Estudiantes que
explican el comportamiento de la gráfica, pero usan las mismas palabras.
4
66,66%
Estudiantes que no
explican el comportamiento de la gráfica, o lo hacen mal o de manera difusa.
5
45,40%
Estudiantes que
explican adecuadamente el significado que tiene el contacto de la recta con
el eje
y
.
3
27,20%
Estudiantes que
utilizan las mismas palabras para describir el contacto de la recta con el
eje
y
.
3
27.27%
Estudiantes que
identifican la pendiente que representa la velocidad, como una cantidad que
permanece fija.
8
72,7%
Estudiantes que
identifican la velocidad y la distancia inicial como los valores que
permanecen fijos en la expresión algebraica.
1
9,00%
Estudiantes que
identifican la distancia y el tiempo como las cantidades que varían.
7
63,60%
Estudiantes que
identifican la variable independiente y la dependiente como el tiempo y la
distancia respectivamente y además explican la razón adecuadamente
8
72,70%
Nota
. elaboración propia.
4.6
Análisis cualitativo de la actividad 3
a.
Etapa 1: obtener tabla, graficar y estudiar las características de
la gráfica
Teniendo en cuenta que el
81,80 % de los estudiantes graficó los datos de la tabla de valores y encontró
la ecuación que representa la situación utilizando
Geogebra
, se puede
decir que se cumplió en buena medida con este primer propósito, de otro lado,
el 54 % de los estudiantes explicaron el comportamiento de la gráfica
adecuadamente, pero de ellos el 66,66 % usan las mismas palabras evidenciando
copia, por esta razón es preciso resaltar que este segundo propósito no se
cumplió debidamente, unido a lo anterior el 45,40 % de los estudiantes no
explican el comportamiento de la gráfica, o lo hace mal o de manera difusa
(Esto último podría dar pie a preguntas abiertas de la investigación para el
caso de la interpretación de gráficos).
En cuanto al punto de corte
con el eje
y
se puede decir que este propósito no se alcanzó
apropiadamente, ya que sólo el 27,27 % de los estudiantes explican su
significado, pero utilizan las mismas palabras.
b) Etapa 2:
Identificar cantidades constantes y variables en la ecuación
En cuanto a la etapa que tiene
que ver con el estudio de la expresión algebraica, donde el primer propósito
está relacionado con identificar cantidades constantes y variables en la
ecuación que proyecta la relación entre las variables de tiempo y espacio
recorrido, se puede afirmar lo siguiente: en cuanto a la pendiente que está
representada por la velocidad, el 72,70 % de los estudiantes la identifica como
una cantidad que permanece fija en la ecuación, por ende, es oportuno decir que
este objetivo, se cumplió debidamente, dado que 72,70 % representa un
porcentaje significativo de estudiantes que lo logró, de otro lado, sólo un 9 %
de los estudiantes reconoce la velocidad y la distancia inicial como valores
que permanecen fijos en la expresión algebraica, es decir, los estudiantes sólo
pudieron observar la velocidad como una cantidad fija o que no cambia en la
ecuación, pero se les hizo difícil reconocer que la distancia inicial también
es una cantidad fija o constante.
Considerando el objetivo de
identificar las cantidades que varían en la expresión algebraica, se encontró
que éste también se cumplió de manera considerable, dado que un 63,60 % de los
estudiantes que presentaron la actividad reconocen e identifican la distancia y
el tiempo como las cantidades que varían en la expresión algebraica.
Por otra parte, teniendo en
cuenta que el 72,70 % de los estudiantes identifican la variable independiente
y la variable dependiente como el tiempo y la distancia respectivamente y
además explican la razón de manera adecuada, se puede considerar que este
propósito también se cumplió significativamente.
c) Interpretación
y análisis de los datos de la actividad 3
El hecho de poder visualizar
el gráfico gestionado en
Geogebra
ayudó a que los estudiantes en primer
lugar hicieran una mejor comprensión del acompañamiento adelantado por el
profesor y de otro lado a que hicieran una buena interpretación del gráfico
(línea recta), considerando que explicaron con sus propias palabras de manera
precisa el comportamiento de la misma.
De igual modo, se puede
evidenciar que la ecuación gestionada con el
software
de
Geogebra
acompañado del laboratorio virtual movimiento rectilíneo (el cual simboliza un
fenómeno de nuestra vida cotidiana, el proceso de calentamiento), facilitó en
los estudiantes identificar la velocidad como cantidad constante en la ecuación
y a reconocer las cantidades variables en la misma. En términos generales la
aplicación de esta actividad, contribuyó a que los estudiantes reconocieran la
velocidad como cantidad constante en la ecuación, el tiempo como una cantidad
que cambia al igual que la distancia recorrida y, de igual manera, los
estudiantes lograron ver el tiempo como la variable independiente y la
distancia recorrida como la variable que depende del tiempo, es decir, pudieron
calificarla como la variable dependiente.
A continuación, se presentan
algunos ejemplos que sustentan el análisis de la actividad número 3:
Ejemplo 4:
La
estudiante EB2 presentó un documento en formato Word y en él, hizo una
descripción con sus propias palabras del gráfico obtenido.
Tabla 9.
Ejemplo 4 respuesta de la
estudiante EB2
Nota
. Tomado de las respuestas de los
estudiantes.
Ejemplo 5:
La
estudiante ER3 en su escrito diligenciado a mano, identifica las cantidades
variables y constantes y además las cantidades que dentro del contexto del
laboratorio virtual se puede denominar dependiente e independiente.
Tabla 10.
Ejemplo 5: respuesta de la
estudiante ER3
Nota
. Tomado de las respuestas de los
estudiantes.
5.
Lecciones Aprendidas
5.1.
Primera lección
La primera lección que deja el estudio es que la intervención
didáctica aplicada en este trabajo de grado se realizó aplicando las siguientes
fases:
Tabla 11.
Fases y descripción de la
implementación de actividades
Fases
Descripción
Presentación de
actividades
Se presenta una actividad en contexto hipotético sobre el
movimiento rectilíneo uniforme, se lee la actividad, se ingresa al
laboratorio virtual, se explica el funcionamiento de la interfaz y se
responden dudas de los estudiantes.
Exploración
Los estudiantes ingresan al laboratorio. Entran al experimento
virtual del movimiento rectilíneo uniforme, mueven parámetros, visualizan el
efecto que tiene cada parámetro sobre el comportamiento del fenómeno y toman
datos.
Procesamiento
La hoja de trabajo contiene indicaciones para pasar a
Geogebra
,
los datos que tomaron en el laboratorio. Posteriormente se les da instrucción
que construyan diferentes representaciones.
Comunicación de ideas
Los estudiantes comunican sus ideas por vía escrita en la hoja
de trabajo, llenan espacios, completan las tablas, hacen gráficas y
ecuaciones, contestan preguntas y hacen reflexiones sobre el fenómeno físico
y el modelo matemático.
Socialización
A través del acompañamiento sincrónico los estudiantes comparten
su experiencia en el diligenciamiento de las actividades, socializan las
diferentes respuestas que dieron a los interrogantes planteados, el profesor
hace de moderador y además presenta algunos contraejemplos, los estudiantes
formulan conjeturas para ello y en términos generales se discuten todas las
posibles opciones de respuestas explorando de manera dinámica dichas
alternativas en el
software
de
Geogebra
.
Institucionalización
En esta etapa del proceso el profesor presenta la explicación
formal o institucional del conocimiento, en esta fase el profesor hace una
mejora de las redacciones iniciales de los estudiantes, utiliza lo realizado
en las actividades como ejemplo para contextualizarlo y finalmente se
presenta una síntesis de las actividades y de los conceptos.
Nota
.
elaboración propia.
Lo expuesto en la
tabla anterior muestra de manera general lo adelantado en este trabajo, a
partir de ello en el capítulo IV se presenta evidencia empírica que indica que
se alcanzó de manera significativa algunos objetivos propuestos en cada una de
las actividades diseñadas. Algunos objetivos trazados no se alcanzaron
satisfactoriamente por lo cual se proponen en líneas posteriores para nuevas
investigaciones.
a)
Las tareas implementadas
Se diseñaron tareas que privilegiaron las siguientes temáticas:
·
La construcción de conjeturas referente al concepto de función
desde la relación biunívoca entre elementos de cada grupo, mostrando que cada
uno de ellos se relaciona directamente con el otro pero que a su vez dichas
cantidades varían.
·
Las características de la función lineal y sus parámetros.
·
La pendiente como razón de cambio entre dos variables, es decir,
cómo varía una respecto a la otra.
·
El punto de corte con el eje
y
o la ordenada al origen.
Cabe anotar que lo anterior se trabajó de
manera contextualizada con los datos obtenidos en los laboratorios virtuales,
de otro lado, cada una de las cuatro actividades implementadas, son utilizadas
como un instrumento de mediación entre la enseñanza y el aprendizaje, en
consecuencia, los estudiantes deben explorar y resolver los cuestionamientos y
las tareas que propone cada una de ellas, para ello deben construir conjeturas
a partir de la interpretación de distintos registros semióticos de
representación,además de la experimentación con el
software
de
Geogebra
.
b)
La exploración con tecnología
El uso de la tecnología, permitió tener una
comunicación con los estudiantes en época de pandemia, logrando utilizar
ambientes motivadores, a través del estudio de fenómenos de las ciencias
naturales,la construcción de diferentes representaciones y el proceso de comunicación por
medio de la hoja de trabajo y la discusión en las sesiones sincrónicas.
c)
La comunicación de ideas
En esta investigación la comunicación de ideas
se potencia a través de las vías oral y escrita, donde se interactúa entre los
estudiantes y el profesor en aras de generar discusiones en las cuales en
inicio se intercambian significados, se dialoga y se llega a consensos, todo
con el fin de movilizar en el estudiante el desarrollo del pensamiento
matemático, fortaleciendo la conjeturación y la argumentación, en este aspecto
se puede decir, que los estudiantes aunque presentan poca participación cuando
se trata de comunicación oral, de todas maneras se percibe más participación
que cuando se hace de la manera tradicional, además muestran mucha más
participación cuando la comunicación de ideas se hace a través de la escritura,
no obstante se observa que al momento de hacer las argumentaciones presentan
deficiencia en la forma de presentar sus ideas, de todas maneras en la prueba
de salida, se evidenció que la comunicación de ideas, se potenció en algunos
estudiantes.
El uso de
Geogebra
facilitó realizar
gráficas, acceder de manera fácil y rápida a la expresión algebraica que
representa la situación, que los estudiantes miraran distintos registros de
representación de la función lineal en la misma pantalla, además al poder
asignarle valores a las variables se hizo más fácil movilizar el concepto de
cambio en las cantidades.
En ese sentido, un número significativo de
estudiantes logró identificar cantidades constantes en la ecuación y pudieron
comunicarlo.
d)
La socialización e institucionalización
Como se explicó en la Tabla 11, en los
acompañamientos sincrónicos se hizo la socialización de la forma cómo los
estudiantes resolvieron las actividades y en la institucionalización el
profesor presentó las definiciones formales tomando como ejemplos los
laboratorios virtuales y las actividades como tal, al final los estudiantes
mostraron una aceptable comprensión de algunos temas, lo cual se evidencia en
la prueba de salida.
5.2
Sobre el diseño de intervención en el aula
En términos
generales la metodología tiene que ver con el diseño de actividades en
contextos hipotéticos, la exploración del fenómenos de las ciencias en el
laboratorio virtual, el procesamiento de los datos en ambiente de
Geogebra
y la comunicación de ideas en la hoja de trabajo y luego la socialización de la
forma como los estudiantes resuelven y le dan respuesta a los cuestionamientos
presentados en las actividades, finalmente se hace la institucionalización del
conocimiento, en la que el profesor presenta las definiciones formales y como
ejemplo las contextualiza con los resultados de las actividades realizadas, al
final se hizo una prueba de salida y al compararla con el diagnóstico inicial
se pudo observar que un porcentaje significativo de estudiantes mostró dominio
de algunos conceptos.
El uso de
Geogebra
facilitó el ejercicio de graficar en el plano cartesiano la tabla de valores,
encontrar la ecuación que representaba la situación, poder mirar los tres
registros de representación en una misma pantalla y poder explorar de manera
dinámica dichos registros, el
software
facilitó la interpretación de
algunos conceptos, tales como la identificación de las variables independiente
y dependiente, la interpretación de las características que tiene la función
lineal como por ejemplo el valor constante que representa la pendiente y ayudó
también a interpretar la ordenada al origen.
Los estudiantes en
acompañamiento sincrónico manifestaron que les era mucho más motivador graficar
con
Geogebra
que a lápiz y papel, dado que
Geogebra
presenta más
precisión en la gráfica, lo que generó en los estudiantes curiosidad y
motivación por cuanto perciben que el trabajo en el área de matemática, se hace
fácil con este
software
.
La metodología
utilizada en esta práctica, muestra otra forma de abordar la enseñanza de las
matemáticas, en el sentido de cambiar la manera rutinaria y el estilo
tradicional de enseñanza en esta disciplina, esta manera de enseñanza puede ser
considerada en el quehacer pedagógico, dado que de manera empírica se pudo
constatar aprendizaje significativo en varios estudiantes.
Utilizar contextos
hipotéticos potencia en los estudiantes la interpretación de conceptos
matemáticos, dado que pueden darle sentido a las expresiones algebraicas y a la
interpretación de gráficos que representen diversas situaciones.
Presentar nuevas
alternativas de enseñanza y al mismo tiempo relacionarlas con el uso de
tecnología, causa curiosidad en los estudiantes y puede incentivar la
motivación de los mismos, puesto que luego de hacer la intervención presentada
en este proyecto, algunos solicitan que se enseñe el manejo de
Geogebra
para estudiar matemáticas en el grado noveno, lo cual indica que el uso de
tecnología puede ser una motivación para ellos.
Las actividades de
apertura, desarrollo y de cierre, son muy útiles para movilizar en los
estudiantes el aprendizaje.
Utilizando esta
metodología se evidencia más participación por parte de los estudiantes que
cuando se utiliza la manera tradicional, debido a que no están recibiendo la
información como siempre se hace, sino que ellos mismos tratan de dar respuesta
a los diferentes cuestionamientos, lo que potencia la construcción de
conocimiento por sí mismos.
Para estudiar el
concepto de función desde el punto de vista conjuntista, se deben utilizar
contextos que vinculen cantidades variables, porque los estudiantes pueden
identificar que la regularidad en el cambio o que ese cambio constante es el
que genera en el plano cartesiano una línea recta.
5.3
Sobre el uso de tecnología
en la época de la pandemia
Durante la época de la pandemia, el uso
de tecnologías como el internet, las plataformas educativas de las
Instituciones, el uso de los laboratorios virtuales y de
Geogebra
, fueron
importantes para la enseñanza de las matemáticas por varias razones:
a)
Acceso remoto: Los laboratorios
virtuales permitieron a los estudiantes acceder a las asesorías sincrónicas a
través de internet, de los materiales didácticos en los repositorios
institucionales, a experiencias prácticas en los laboratorios desde sus
hogares, lo que fue crucial durante los cierres de escuelas y las medidas de
distanciamiento social.
b)
Continuidad del aprendizaje: A pesar de
las interrupciones en la educación presencial, las tecnologías digitales
proporcionaron una forma de mantener el proceso de aprendizaje en curso,
asegurando que los estudiantes continuaran adquiriendo habilidades y
conocimientos.
c)
Flexibilidad: Las tecnologías ofrecieron
la ventaja de poder ser utilizados en cualquier momento y lugar, lo que
permitió a los estudiantes adaptar su aprendizaje a sus horarios y
circunstancias individuales.
d)
Experimentación segura: Al modelar
fenómenos de las ciencias naturales, los laboratorios virtuales ofrecen un
entorno seguro para que los estudiantes realicen experimentos que podrían ser
peligrosos o costosos en un entorno físico.
e)
Visualización y comprensión: Los
laboratorios virtuales que se usaron en el proyecto, incluyeron
representaciones visuales y simulaciones interactivas que facilitaron la
comprensión de conceptos abstractos y complejos, lo que puede mejorar el
aprendizaje de las matemáticas y de los fenómenos científicos.
f)
La orquestación:
Se pudieron utilizar los repositorios, el internet, laboratorios virtuales y
Geogebra
de manera articulada, se puedan comunicar con su profesor y sus compañeros,
tomen datos en laboratorios virtuales, usen
Geogebra
para la
construcción de distintas representacionales, la socialización y la evaluación
a través de la entrega de trabajos en los repositorios digitales.
6.
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Diseño de una secuencia didáctica
para el aprendizaje de la pendiente como razón de cambio para alumnos de nivel
medio superior, utilizando herramientas tecnológicas.
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Anexos
María Isabel Poveda Cendales
Correo electrónico: isabel_poveda[@]carbonellcali.com
María Camila Castillo Arango
Correo electrónico: maria.castillo.arango[@]correounivalle.edu.co
Jorge Junior Cañon Bonilla, Universidad del Valle (Cali, Colombia)
Correo electrónico: jorge.canon[@]correounivalle.edu.co
David Benítez Mojica, Universidad del Valle (Cali, Colombia)
Correo electrónico: david.benitez[@]correounivalle.edu.co
Danna Varela, Universidad del Valle (Cali, Colombia)
Correo electrónico: danna.varela[@]correounivalle.edu.co
Stefany Cisney González
Correo electrónico: gonzalez.stefany[@]correounivalle.edu.co
Gigiola del Pilar Sánchez Guzmán
Correo electrónico: gigiolasanguz[@]gmail.com
Edwin Andres Rivas Diaz, Universidad del Valle (Cali, Colombia)
Correo electrónico: edwin.rivas[@]correounivalle.edu.co
Cristian Camilo Ramirez Garcia, Universidad del Valle (Cali, Colombia)
Correo electrónico: cristian.camilo.ramirez[@]correounivalle.edu.co
Carlos Hernán Osorio Garcia
Correo electrónico: profecarloshosorio[@]gmail.com
Maickelberg Caicedo Chiriboga
Correo electrónico: maickelberg[@]gmail.com