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sábado, 23 de noviembre de 2013

MONOGRAFIA: DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA


TEMA:
                
DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA A APLICADA A LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS


Dedicatoria

A la Universidad, por ser
la Institución que permite
nuestra formación, como
personas y profesionales.


                                                         También se lo dedicamos
a nuestros padres porque
gracias a ellos que siempre
nos apoyan, ha sido posible
la realización de este
trabajo.





AGRADECIMIENTO

A Dios en primer lugar por sobre todas las cosas por regalarnos el don maravilloso  de la vida, lo cual hace que vayamos haciendo realidad nuestros sueños.

A nuestra docente de curso,  por el  apoyo incesante en esta investigación y por ser una  persona mucho más que maestro.
 
 















La didáctica de la matemática estudia las actividades didácticas, es decir las actividades que tienen por objeto el proceso docente, evidentemente en lo que ellas tienen de específico de la matemática.
Los resultados, en este dominio, son cada vez más numerosos; tratan los comportamientos cognitivos de los alumnos, pero también los tipos de situaciones empleados para enseñarles y sobre todo, los fenómenos que genera la comunicación del saber. La producción o mejoramiento de los instrumentos de enseñanza encuentra en estos resultados más que objetivos instrumentos de evaluación; encuentra aquí un apoyo teórico, explicaciones, medios de previsión y de análisis, sugerencias y aun dispositivos y métodos.
Considerando que la matemática es un “objeto de enseñanza” este puede transmitirse. Quien posee el conocimiento puede ofrecerlo a quien no lo posee, sin riesgo de que el conocimiento se modifique en el proceso de transmisión.
La tarea del profesor consiste en “inyectar” el conocimiento en la mente del estudiante a través de un discurso adecuado. El estudiante, por su parte, no puede modificar la estructura del discurso, su tarea consiste en decodificarlo.
Numerosos estudios sobre el aprendizaje y la enseñanza han demostrado que los niños no son simplemente receptores que acumulan información que les dan los adultos, sino que aprenden modificando ideas anteriores al interactuar con situaciones problemáticas nuevas.
Desde esta perspectiva, las matemáticas deben ser para los alumnos una herramienta que ellos recrean y evoluciona frente a la necesidad de resolver problemas.
Para aprender, los alumnos necesitan “hacer matemáticas”, es decir, precisan enfrentar numerosas situaciones que les presente un problema, un reto, y generar sus propios recursos para resolverlas, utilizando los conocimientos que ya poseen.
Sus recursos serán informales al principio, pero poco a poco, con la experiencia, la interacción con sus compañeros y la ayuda del maestro, evolucionaran hacia la formalización del conocimiento.
En consecuencia, los conocimientos matemáticos y los problemas no pueden separarse. No se trata de “aprender” matemáticas para después “aplicarlas” a la resolución de problemas, sino de aprender matemáticas al resolver problemas
Matemática es la única asignatura que se estudia en los países del mundo y en todos los niveles educativos. De hecho, supone un pilar básico de la enseñanza en todos ellos. La causa fundamental de toda esa universal presencia hay que buscarla en que las matemáticas constituyen un idioma poderoso, conciso y sin ambigüedades (según la formulación del informe cockroft, 1985) ese idioma se pretende que sea aprendido por nuestros alumnos, hasta conseguir que lo “hablen” por medio de contemplación de cómo los hacen otros (sus profesores) y por su aplicación a situaciones muy sencillas y ajenas a sus vivencias (los ejercicios)
Evidentemente la utilización de un idioma requiere de unos conocimientos mínimos para poder desarrollarse. Pero sobre todo, pero sobre todo se necesitan situaciones que inviten a comunicarse por medio de ese idioma, a esforzarse en lograrlo, y, desde luego, de unas técnicas para hacerlo. En el caso del idioma matemático, una de las técnicas para hacerlo. El caso del idioma matemático, una de las técnicas para hacerlo. En el caso del idioma matemático, una de las técnicas fundamentales de comunicación son los métodos de resolución de problemas.
La resolución de problemas es considerada en la actualidad la parte más esencial de la educación matemática. Mediante la resolución de problemas, los estudiantes experimentan la potencia y utilidad de las Matemáticas en el mundo que les rodea.
·         Santaló (1985), gran matemático español y además muy interesado en su dictica, señala que «enseñar matemáticas debe ser equivalente a enseñar a resolver problemas. Estudiar matemáticas no debe ser otra cosa que pensar en la solución de problemas».
·         En una conferencia pronunciada en 1968, George Polya decía: «Está bien justificado que todos los textos de matemáticas contengan problemas. Los problemas pueden incluso considerarse como la parte más esencial de la educación matemática».

Un "problema" sería una cuestión a la que no es posible contestar por aplicación directa de ningún resultado conocido con anterioridad, para resolverla es preciso poner en juego conocimientos diversos, matemáticos o no, y buscar relaciones nuevas entre ellos.
Examinemos cuidadosamente qué significa: saber resolver problemas, comunicarse matemáticamente y, demostrar la habilidad para razonar matemáticamente.

·         Alguien  que  sabe  resolver  problemas  es  quien  cuestiona,  encuentra, investiga  y  explora  soluciones  los  problemas;  quien  demuestra  la capacidad para persistir en busca de una solución; quien comprende que puede haber varias maneras de encontrar una respuesta; y quien aplica las matemáticas con éxito a las situaciones de la vida cotidiana.
·         Saber  comunicarse  matemáticamente  significa  utilizar  el  lenguaje matemático,  los  números,  las  tablas  símbolos  para  explicar  cosas  y explicar el razonamiento utilizado para resolver un problema de cierta manera, en vez de únicamente dar la respuesta. También significa escuchar cuidadosamente para entender las diversas maneras en que otras personas razonan.
·         La capacidad para razonar matemáticamente significa poder pensar lógicamente, ser capaz de discernir las similitudes y diferencias en objetos o problemas,  poder  elegir  opciones  sobre  la  base  de  estas  diferencias  y razonar sobre las relaciones entre las cosas.

v  partiendo de estos conceptos y de las necesidades detectadas en los alumnos establecemos como objetivos :
Objetivo general:
-     Mejorar en el alumnado de Educación Primaria la resolución de problemas.
Objetivos específicos:
-     Introducir  y  mejorar  de  forma  dirigida,  gradual  y  sistemática  las estrategias necesarias para afrontar más eficazmente la resolución de problemas matemáticos: lectura comprensiva, atención, discriminación de datos, etc.
-     Mejorar  la  capacidad  de  razonamiento  matemático  en  los  alumnos facilitando una mayor conexión con la realidad.














CAPÍTULO I

DIDÁCTICA













1.1.        LA DIDÁCTICA:
Recordemos que la acción educativa requiere de una teoría y de una práctica. La teoría la proporciona la pedagogía que es la ciencia de la educación y la práctica es decir, el cómo hacerlo, lo proporciona la didáctica. Etimológicamente la palabra didáctica se deriva del griego didaskein: enseñar y tékne: arte, entonces, se puede decir que es el arte de enseñar.
De acuerdo con Imideo G Nérici, la palabra didáctica fue empleada por primera vez, con el sentido de enseñar, en 1629, por Ratke, en su libro Principales Aforismos Didácticos. El término, sin embargo, fue consagrado por Juan Amos Comenio, en su obra Didáctica Magna, publicada en 1657.
Así, pues, didáctica significó, principalmente, arte de enseñar. Y como arte, la didáctica dependía mucho de la habilidad para enseñar, de la intuición del maestro o maestra.
Más tarde la didáctica pasó a ser conceptualizada como ciencia y arte de enseñar, prestándose, por consiguiente, a investigaciones referentes a cómo enseñar mejor.
La didáctica general, está destinada al estudio de todos los principios y técnicas válidas para la enseñanza de cualquier materia o disciplina. Estudia el problema de la enseñanza de modo general, sin las especificaciones que varían de una disciplina a otra. Procura ver la enseñanza como un todo, estudiándola en sus condiciones más generales, con el fin de iniciar procedimientos aplicables en todas las disciplinas y que den mayor eficiencia a lo que se enseña.
La didáctica está constituida por la metodología abordada mediante una serie de procedimientos, técnicas y demás recursos, por medio de los cuales se da el proceso de enseñanza- aprendizaje.
Dado que la didáctica hace referencia a los procedimientos y técnicas de enseñar aplicables en todas las disciplinas o en materias específicas, se le ha diferenciado en didáctica general y didáctica específica o especial.

Algunos conceptos que sobre Didáctica General se han planteado diferentes autores expertos en el tema son:
*      Para Imideo G Nérici: La didáctica se interesa por el cómo va a ser enseñado.
*      Nérici dice: “La didáctica es el estudio del conjunto de recursos técnicos que tienen por finalidad dirigir el aprendizaje del alumno, con el objeto de llevarle a alcanzar un estado de madurez que le permita encarar la realidad, de manera consciente, eficiente y responsable, para actuar en ella como ciudadano participante y responsable.”
*      De acuerdo con Fernández/ Sarramona/ Tarín, en su Tecnología Didáctica, le adjudican a la didáctica un carácter aplicativo, eminentemente práctico, aunque no excluyen que tenga también un carácter teórico especulativo, pero su practicidad es su principal razón de ser:
“La didáctica es la rama de la pedagogía que se ocupa de orientar la acción educadora sistemática, y en sentido más amplio: “Como la dirección total del aprendizaje” es decir, que abarca el estudio de los métodos de enseñanza y los recursos que ha de aplicar el educador o educadora para estimular positivamente el aprendizaje y la formación integral y armónica de los y las educandos”
*      Fernández Huerta, en el Diccionario de Pedagogía, dice al respecto: "A la didáctica general le corresponde el conjunto de conocimientos didácticos aplicables a todo sujeto, mientras la didáctica especial es todo el trabajo docente y métodos aplicados a cada una de las disciplinas o artes humanas dignas de consideración". La didáctica especial tiene un campo más restringido que la didáctica general, por cuanto se limita a aplicar las normas de ésta, al sector específico de la disciplina sobre la que versa.
*      Stoker, dice: "La didáctica general plantea las cuestiones generales de toda la enseñanza comunes a todas las materias, intenta exponer los principios o postulados que en todas las asignaturas se presentan y que ha de ser objeto de consideraciones fundamentales"
*      KarllteinTomachewski, plantea que la teoría general de la enseñanza se llama didáctica.
*      De acuerdo con Luis A de Mattos, en su Compendio de Didáctica General podemos resaltar que: "La didáctica es la disciplina pedagógica de carácter práctico y normativo que tiene por objeto especifico la técnica de la enseñanza, esto es, la técnica de incentivar y de orientar eficazmente a sus alumnos y alumnas en el aprendizaje"

1.2.        OBJETIVOS DE LA DIDÁCTICA
De acuerdo con el planteamiento de Imideo G Nérici, los principales objetivos de la didáctica son:
·         Llevar a cabo los propósitos de la educación.
·         Hacer el proceso de enseñanza- aprendizaje más eficaz.
·         Aplicar los nuevos conocimientos provenientes de la biología, la psicología, la sociología y la filosofía que puedan hacer la enseñanza más consecuente y coherente.
·         Orientar la enseñanza de acuerdo con la edad evolutiva del alumno y alumna para ayudarles a desarrollarse y realizarse plenamente, en función de sus esfuerzos de aprendizaje.
·         Adecuar la enseñanza y el aprendizaje, a las posibilidades y necesidades del alumnado.
·         Inspirar las actividades escolares en la realidad y ayudar al alumno (a) a percibir el fenómeno del aprendizaje como un todo, y no como algo artificialmente dividido en fragmentos.
·         Orientar el planeamiento de actividades de aprendizaje de manera que haya progreso, continuidad y unidad, para que los objetivos de la educación sean suficientemente logrados.
·         Guiar la organización de las tareas escolares para evitar pérdidas de tiempo y esfuerzos inútiles.
·         Hacer que la enseñanza se adecue a la realidad y a las posibilidades del o la estudiante y de la sociedad.
·         Llevar a cabo un apropiado acompañamiento y un control consciente del aprendizaje, con el fin de que pueda haber oportunas rectificaciones o recuperaciones del aprendizaje.
o   La didáctica como arte y como ciencia
Dada la raíz de la palabra didáctica - didaskein- que significa enseñar, se entiende que estamos frente a una disciplina que trata de esa actividad propia del profesor o profesora.
Veamos por qué la didáctica puede considerarse, al mismo tiempo, como arte y como ciencia.
o   La didáctica es el arte de enseñar.
La palabra arte tiene aquí un significado muy bien delimitado desde la antigüedad.
o   No se refiere necesariamente a la belleza, ni es un objeto material. Arte significa cualidad intelectual práctica, habilidad interna que se manifiesta como una facilidad para producir un determinado tipo de obras. Así es como nos referimos al arte de bailar, escribir, cocinar, de fabricar aviones, proyectar y en nuestro caso el arte de enseñar.
Un profesor o profesora es didáctico (a) cuando posee la habilidad para comunicar un tema, volver claro un asunto difícil, y lograr estimular aprendizajes en sus alumnas y alumnos.
En consecuencia, podemos concebir este arte como una cualidad que se da en el profesor o profesora, que perfecciona sus facultades principalmente en el campo intelectual, y que se reconoce externamente por la facilidad y mediación para lograr que sus alumnos aprendan.
Se trata de una cualidad adquirida, y requiere esfuerzo y mérito personal.
Ciertamente, la sola lectura de este texto no garantiza la adquisición de esa habilidad.
Se necesita el ejercicio real de las técnicas. Es a través de la práctica como puede lograrse el arte de enseñar que, en último caso, siempre es graduado y perfeccionarle.
o   La didáctica es una ciencia.
Quien educa puede a su vez, lograr el aprendizaje de una serie de conceptos,
Procedimientos valores o actitudes claros, ordenados y fundamentados, que tratan de producir mentalmente las principales ideas, tesis y procedimientos que componen el arte de enseñar, esto es lo que se llama la ciencia didáctica.
Conocer esta ciencia didáctica no es suficiente para adquirir el arte de enseñar. Sin embargo, constituye un paso previo indispensable para avanzar rápidamente en la adquisición del arte, pues sin ella el educador o educadora se vería en la obligación de ensayar una serie de alternativas infructuosas, que la ciencia ya había desechado en su trabajo de fundamentación y ordenación.

1.3.      HACIA MODELOS DIDÁCTICOS INTERACTIVOS
Entendemos por modelo didáctico, una teoría de las ciencias de la educación que sirve como modelo y análisis del actuar didáctico en el contexto escolar como extra-escolar.
Por un lado, es la representación conceptual, simbólica y por otro lado, es la estructuración sistemática de la secuencia del proceso de aprendizaje.
Tienen por finalidad aclarar las condiciones, las posibilidades y límites del proceso, considerando tanto aspectos teóricos como práctico-metodológicos.
Así los modelos didácticos se diferencian de la descripción de la práctica únicamente y de los modelos puramente teóricos, porque son la generalización de muchos casos particulares e integran los aspectos teóricos con aspectos prácticos (Cpr. Flechsig 1991; Jank/Meyer 1991).
No existe un modelo didáctico único y universal y depende en primer término de tres elementos esenciales, que interactúan permanentemente:
§  El alumno o alumna con todas sus características personales, psicológicas y socioculturales, su nivel de desarrollo mental, su interés y motivación para aprender, así como de sus conocimientos y experiencias previas.
§  El profesor o profesora con su propia personalidad, su preparación, su competencia profesional académica, metodológica, su capacidad de comunicación entre otros.
§  El currículo a desarrollarse, incluyendo los contenidos cognitivos, procedimentales y actitudinales, las habilidades y destrezas, sus estrategias metodológicas, los medios y materiales, así como la evaluación.
§  Aunque el alumno y la alumna, el maestro y la maestra y el currículo sean considerados los elementos esenciales del proceso de enseñanza - aprendizaje, hay factores a nivel micro y también macro que influyen en este proceso, muchas veces condicionando su buen desenvolvimiento.
Distinguimos como factores a nivel macro, aquellos que se encuentran a nivel mundial, nacional, regional y como factores a nivel micro, aquellos que se encuentran en el entorno más cercano: escuela y localidad.
Factores en el nivel macro son:
Ø  La sociedad, con su realidad socio-económica, su cultura, su sistema político, su ubicación geopolítica, su situación actual como país, su ideología, etc.
Ø  El sistema educativo nacional con su estructura, sus principios y fines educativos, su financiamiento y su funcionamiento, etc.
Ø  La estructura curricular nacional o regional con sus componentes, sus enfoques, sus contenidos, estrategias metodológicas generales y su sistema de evaluación.
Ø  Las normas generales sobre infraestructura, construcción, mobiliario, material educativo etc.
Ø  El sistema de formación docente, su currículo, perfil profesional, nivel y duración, preparación y capacitación, etc.
Factores en el nivel micro son:
Ø  El ambiente natural y social: la región geográfica, la comunidad local, la composición familiar, su situación socio-económica, su ubicación dentro de la comuna: zona residencial, zona urbana popular, zona urbana marginal, zona rural etc.
Ø  La infraestructura educativa: tipo de construcción, material noble, esteras, adobes, condiciones mínimas o máximas, equipos, materiales y medios, etc.
Ø  La organización escolar: el proyecto educativo institucional, su visión y misión, el estilo de la dirección, los equipos de profesores(as), su experiencia, su edad, su sexo, su preparación y compromiso.
Ø  El salón de clase: el número de alumnos(a), su edad, sexo, implementación del aula, ambientación y recursos.
Concluimos, que ya no cabe determinar un solo modelo didáctico como válido, pues las realidades tan complejas exigen que el maestro o maestra conozca y domine una gran variedad de modelos y determine en qué momento emplear qué modelo y cuándo combinarlo con otro, insistiendo cada vez más en modelos didácticos con relaciones interactivas, donde se da una interrelación entre alumnos(as), entre profesor(a) y alumno(a), y su entorno, integrando saberes y abarcando al ser humano en su totalidad, para así lograr comprender y poder transformar la realidad. Retomando el enfoque constructivista, nos centramos en el aprendizaje significativo, el cual implica crear una relación sustancial entre el conocimiento previo y la nueva información.
Este proceso de aprendizaje puede realizarse presentando los contenidos totalmente acabados o descubriendo y construyendo los contenidos mediante procesos participativos.
Ambas tendencias se deben complementar y el buen proceso de aprendizaje requiere de modelos didácticos centrados en el actuar del profesor(a) y modelos didácticos centrados en la actividad de los alumnos(as), para lograr hacer una síntesis armónica de naturaleza interactiva.
1.4.      ANALIZAMOS LOS TIPOS DE APRENDIZAJE
Desde la corriente psicológica cognitiva, la labor educativa está ligada estrechamente a la concepción del aprendizaje y se centra en el proceso de aprendizaje con una visión integral, multidimensional, activa, participativa, enfatizando el aprendizaje significativo, que es la adquisición de nuevos conocimientos, que se vinculan de manera clara y estable con los conocimientos previos.
Los aprendizajes significativos pueden ser adquiridos de forma receptiva, cuando el contenido es dado o presentado totalmente acabado, o el nuevo conocimiento puede ser elaborado, reconstruido o descubierto. El aprendizaje constructivo o aprendizaje por descubrimiento quiere promover un aprendizaje autónomo tanto dentro como fuera de la escuela, llevando al alumno a la capacidad de juzgar y actuar críticamente, apuntando a la capacidad de seguir aprendiendo "aprender a aprender". El proceso de aprendizaje no es una transmisión de conocimientos dados sino, propicia ayudas para un aprendizaje activo.
1.5.      MODELOS DIDÁCTICOS CENTRADOS EN EL ACTUAR DEL PROFESOR O PROFESORA
Comúnmente se identifica con este modelo la enseñanza frontal, que ha sido criticada y dada de baja por los teóricos de la educación, pero sigue vigente en la práctica pedagógica, y frecuentemente reviste todos los males de una enseñanza tradicional, expositiva, memorística y repetitiva. El contenido, mayormente de naturaleza cognitiva, es presentado totalmente acabado y el agente principal es el profesor. Generalmente es un aprendizaje estandarizado para un grupo grande (20 a 40 personas), sin recursos didácticos y metodológicos innovadores.
Aunque actualmente se priorizan los modelos más participativos, no deja de tener vigencia una buena enseñanza con enfoque informativo y hay autores actuales (Cpr.Grell/Grell 1999) que insisten en la importancia de los modelos didácticos centrados en el actuar del profesor(a), pues consideran que la mejor motivación para el aprendizaje no es la motivación y elaboración, sino una información clara a los alumnos acerca de lo que van a aprender.
Seifert (1994) considera que los modelos centrados en el profesor significan exposiciones frente a un grupo de personas interesadas en temas específicos que deben cumplir los siguientes objetivos:
-       Informar acerca de datos y hechos actualizados
-       Convencer al oyente de la importancia y utilidad de la oferta
-       Motivar para seguir indagando e investigando
Una objeción básica a este modelo es la receptividad mayormente pasiva de los alumnos, quienes pueden influenciar muy poco en lo que quieren aprender o cómo quisieran aprender, pues es una oferta estandarizada en la cual no se sabe, si el alumno entendió, si lo incorporó a su estructura mental dada o no, pues depende de su capacidad de concentración, de atención, de comprensión, de su nivel de abstracción cognitiva y de poder estar sentado y callado un buen tiempo.
El sentido que se activa mayormente es el oído y por consiguiente el aprendizaje real, según la psicología del aprendizaje, queda reducido a un 20%. Es conveniente, que en el procesamiento de la información, se utilicen diferentes canales, para que la retención sea mayor. El cuadro siguiente nos ilustra cuánta información retenemos:
Nosotros no queremos condenar un buen modelo didáctico centrado en el profesor, porque una buena exposición, la demostración de un experimento, una conferencia magistral, acompañadas con medios visuales pueden resultar esenciales, ya que de lo contrario, llevarían mucho tiempo para ser elaborados por los alumnos mismos, o revestirían mucha dificultad. Pueden ser aprendizajes altamente significativos, pero deben ser complementados por modelos didácticos de mayor intervención de las alumnas y alumnos.























CAPÍTULO II
DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA












2.1.    EPISTEMOLOGÍA DE LA DIDÁCTICA MATEMÁTICA
Mario Bunge (1985) identifica a la epistemología con la filosofía de la ciencia, entendiéndola como la rama de la filosofía que estudia el conocimiento. Otros autores remiten a la teoría del conocimiento, cuando se estudia la naturaleza, origen y valor del conocimiento.
Dentro de este marco de referencia nos interesa analizar aspectos referidos a la didáctica de la matemática, tratando de inferir relaciones entre los conocimientos didácticos y su naturaleza, así como también identificar la posible existencia de teorías específicas acerca de los procesos de enseñanza y aprendizaje de la matemática

2.2.    TEORIZACIÓN DE LA DIDÁCTICA MATEMÁTICA


.
 
La didáctica estudia entonces, la comunicación de los saberes y tiende a teorizar su objeto de estudio, pero  sólo  puede responder a este  desafío bajo  dos condiciones:
Ø  Poner  en  evidencia, fenómenos específicos, que  los  conceptos originales que ella propone, parecen explicar.
Ø  Indicar los métodos de pruebas específicas que utiliza para ello.
Estas  dos  condiciones son  indispensables para  que  la didáctica de  la matemática pueda conocer de modo científico su objeto de estudio y permitir, en consecuencia, acciones controladas sobre la enseñanza.
Ahora bien,  si lo que  se espera de la didáctica es que  aporte  soluciones prácticas a los problemas cotidianos del profesor, ¿es  necesario construir una teoría sobre la didáctica?
Wenzelburger (1990),  expresa "por esto, es necesario construir teorías  ya que  constituyen una  guía  para  el planteamiento de   problemas de investigación y para interpretar los resultados de las mismas".
Un marco teórico permite sistematizar los conocimientos dentro de una disciplina, lo que constituye un primer paso para conseguir una visión  clara de la unidad que pueda existir en nuestras percepciones. La teorización es un  requisito para  que  un  área  de  conocimiento alcance  la categoría de científica y pueda  desempeñar su papel  explicativo y predictivo de fenómenos; puede  decirse que la investigación científica significativa está siempre guiada por una teoría, aunque a veces  lo sea de un modo  implícito.
                    
2.3. EL GRUPO PME (PSYCHOLOGY OF MATHEMATICS EDUCATION)
En la comunidad internacional de investigadores en Educación Matemática, se aprecia también una fuerte presión de la perspectiva psicológica en el estudio de los procesos de enseñanza-aprendizaje matemático. Consideramos que este predominio del enfoque psicológico de la investigación no tiene en cuenta el necesario equilibrio y principio de complementariedad entre las cuatro disciplinas fundacionales de la Educación Matemática descritas por Higgison (1980). El citado predominio se manifiesta viendo la vitalidad del Grupo Internacional PME (Psychology of Mathematics Education), constituido en el Segundo Congreso Internacional de
Educación Matemática (ICME) y que ha celebrado en 1991 su 15 Reunión Anual. Los objetivos principales de este colectivo abierto de investigadores, tal como aparecen en sus estatutos, son:
- Promover contactos internacionales e intercambio de información científica sobre la Psicología de la Educación Matemática.
- Promover y estimular investigación interdisciplinar en esta área con la cooperación de psicólogos, matemáticos y profesores de matemáticas.
- Fomentar una comprensión más profunda y correcta de los aspectos psicológicos de la enseñanza y aprendizaje de la matemática.






2.4  APRENDIZAJE MATEMÁTICO Y CONSTRUCTIVISMO
Dentro del enfoque psicológico, un problema esencial es la identificación de teorías acerca del aprendizaje matemático que aporten un fundamento sobre la enseñanza.
Romberg y Carpenter (1986) afirman que la investigación sobre aprendizaje proporciona relativamente poca luz sobre muchos de los problemas centrales de la instrucción y que gran cantidad de la investigación sobre enseñanza asume presupuestos implícitos sobre el aprendizaje infantil que no son consistentes con las actuales teorías cognitivas del aprendizaje. Se han tratado de aplicar teorías generales (fundamentales) sobre el aprendizaje para deducir principios que guíen la instrucción.
2.5 APRENDIZAJE MATEMÁTICO Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Como afirma Orton (1990), no existe ninguna teoría del aprendizaje de las matemáticas que incorpore todos los detalles que cabría esperar y que tenga una aceptación general. Según este autor se identifican en la actualidad dos corrientes de investigación sobre este campo: el enfoque constructivista, considerado anteriormente, y el enfoque de ciencia cognitiva - procesamiento de la información, de fuerte impacto en las investigaciones sobre el aprendizaje matemático, como se pone de manifiesto en el libro de Davis (1984).
Según Schoenfeld (1987) una hipótesis básica subyacente de los trabajos en ciencia cognitiva es que las estructuras mentales y los procesos cognitivos son extremadamente ricos y complejos, pero que tales estructuras pueden ser comprendidas y que esta comprensión ayudará a conocer mejor los modos en los que el pensamiento y el aprendizaje tienen lugar. El centro de interés es explicar aquello que produce el "pensamiento productivo", o sea las capacidades de resolver problemas significativos.
2.6 LA MATEMÁTICA COMO OJETO DE ENSEÑANZA.
En  lo que  va del  presente siglo  y hasta  hace  poco tiempo, la  concepción filosófica dominante sobre  la matemática ha sido  formalista, que  grosso modo, nos presenta a esta  disciplina como un cuerpo estructura- do  de  conocimiento conformado por  los  objetos matemáticos, las relaciones entre  ellos  y los criterios para validar resultados, dentro de un marco axiomático-de- ductivo. El formalismo exige  extirpar el significado de los objetos a fin de trabajar exclusivamente con las formas y con  las  relaciones entre  dichos objetos que  se derivan de la base axiomática de las teorías.
La actividad matemática producto de esta  concepción  ha  sido  sumamente fructífera, baste  observar la gran  cantidad de resultados surgidos en el presente siglo.  Sin  embargo, esto  mismo no puede decirse de la práctica educativa que se deriva de una concepción formalista de la matemática.
La epistemología de la matemática que  domina la "enseñanza tradicional", tiene  raíces  históricas lejanas, que se remontan a la época de la antigua Grecia.
Para  Platón, los   objetos matemáticos así como  las relaciones entre  ellos,  tienen una  realidad, externa  e independiente de  quien conoce, en  el  mundo de  las ideas. Conocer, para Platón,  significa re-conocer, trasladar  este  cuerpo de  objetos y relaciones preexistentes en un mundo exterior e implantarlos en el intelecto del  individuo. La  tesis  fundamental de  esta  postura epistemológica, que  podemos llamar realismo mate- mático, es la separación explícita entre  el sujeto  cognoscente y el objeto de conocimiento.
Este realismo epistemológico es modificado por Aristóteles quien  le da un matiz  empírico, al trasladar los objetos de  la  matemática del  mundo de  las  ideas de Platón  a la Naturaleza material; conocer, en este  caso, significa reconocer los objetos matemáticos, mediante procesos de abstracción y generalización, en los objetos corpóreos de la naturaleza.
Ambas concepciones, la idealista de Platón y la empirista  de Aristóteles, parten  de la premisa fundamental de que los objetos de la matemática y sus relaciones están dados, su existencia no depende del  sujeto que conoce, ya que preexisten a él.
Bajo  esta concepción, la matemática puede ser vista como un “objeto de enseñanza”: el matemático la “descubre” en una realidad externa a él.  Una  vez des- cubierto un resultado matemático, es necesario “justificarlo” dentro de una  estructura formal y queda  listo para  ser  enseñado. Esta  concepción epistemológica, encaja dentro de la posición formulada por el empirismo lógico  del siglo  veinte, “contexto de descubrimiento/contexto de justificación”. El realismo suministra el contexto de descubrimiento, mientras que el formalismo nos da el contexto de justificación.














CAPÍTULO III

DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA A APLICADA A LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS











3.1.        La resolución de problemas: un reto para la educación matemática contemporánea.
Autor: Israel Malario Triana
3.2.1.    Revisión de algunos modelos de resolución de problemas.
Comenzamos con una reflexión sobre Ios modelos de resolución de problemas que se reconocen como los más influyentes en Ia Didáctica de la Matemática y de las Ciencias en general para de esta forma ubicar la influencia que la resolución de problemasha tenido en Ias investigaciones y la práctica docente habitual.
El análisis de diferentes modelos de resolución de problemas que se vienen planteando en los últimos tiempos y que se inscriben en diversas tendencias permite categorizarlas de forma general en diferentes tipos, unos con orientaciones de tipo psicológico, psicológico o idiosincrásico y otros, de tipo filosófico-científico. Aunque en ocasiones resulta difícil precisar la filiación de un modelo en algún apartado, estos se pueden caracterizar brevemente en:
1.    Las investigaciones que se ocupan de contrastar los mecanismos incorporados por aquellos resolutores con mejores desempeños para los cuales se comparan los procedimientos utilizados por expertos y novatos.
2.    Las investigaciones algorítmicas, que se proponen aumentar la efectividad en la resolución de problemas mediante la prescripción exacta del orden determinado en que han de ejecutarse un sistema de operaciones para resolver todos los problemas de un cierto tipo. Tienen un componente importante de indicaciones dadas a través de un programa de acciones y operaciones.
3.    Las investigaciones que consideran la creatividad como elemento fundamental en el proceso de solución.
4.    Las investigaciones que consideran que pueden conseguirse avances en el proceso de resolución a través de un cambio conceptual, metodológico y actitudinal.
En nuestro país también es posible identificar un conjunto de investigaciones sobre resolución de problemas que tienen en común su fundamentación en la psicología soviética y el pensamiento pedagógico cubano, sin dejar de considerar otros aportes significativos a la práctica pedagógica.
Estos trabajos han aportado reflexiones en torno a la enseñanza de la resolución de problemas.
A continuación se realiza un análisis de algunos modelos de resolución de problemas que por su trascendencia constituyen una importante referencia en trabajos sobre resolución de problemas.
-        Modelo de G. Polya.
La propuesta de modelo teórico de resolución de problemas de G. Polya, a partir de su libro “Cómo plantear y resolver problemas" consta de cuatro fases, que se consideran esenciales para fundamentar algunos puntos de estudio. Esto se debe a que todos los modelos de resolución de problemas derivados a partir de este trabajo, están estructurados a partir de un fundamento común, las cuatros fases expuestas por este autor, y que propone los siguientes pasos:
·         Aceptar y comprender las condiciones del problema.
·         Planificar su solución.
·         Llevar a cabo el plan planificado; y
·         Comprobar, verificar la solución.
Esta propuesta no indica más que una coincidencia estructural esencialmente formal entre los distintos modelos de resolución de problemas y apunta a consideraciones básicas comunes a todos losproblemas.
Los trabajos de resolución de problemas se han proyectado a la búsqueda de otros modelos y propuestas más actuales para reforzar la resolución de problemas. No obstante, se estima que el modelo de G. Polya y sus etapas, están presentes de una forma u otra en modelos posteriores y es susceptible a ser enriquecido con nuevos elementos, sin perder la vigencia de su propuesta.
El modelo de A. HSchoenfeld que aparece en el libro "Mathematical Problem Solving” (1985), presenta el interés de retomar algunas ideas de G. Polya. Profundizando en el análisis de la heurística y considerando las reflexiones que sobre los problemas matemáticos se han hecho hasta ese momento en campos avanzados de la Computación como la Inteligencia Artificial y en el de la Teoría Psicológica del Procesamiento de la Información.
Como resultado, su trabajo muestra una considerable superación en lo referente a categorías y otros puntos de vista sobre el tema que nos ocupa.
Es así, que a partir de los resultados de sus investigaciones. A.H Schoenfeld considera cuatro dimensiones en el proceso de resolución de problemas:

1.    Dominio de conocimientos y recursos: Expresados a través de lo que el sujeto conoce y la forma de aplicar experiencias y conocimientos ante situaciones de problemas.
2.    Estrategias cognoscitivas: Categoría que contempla el conjunto de estrategias generales que pueden resultar eficaces para acceder a la solución de un problema. Dentro de la misma se pueden identificar recursos heurísticos para abordar los problemas matemáticos tales como: analogía, inducción, generalización, entre otros.
3.    Estrategias meta cognitivas: Se caracteriza como la conciencia mental de las estrategias necesarias para resolver un problema, para planear, monitorear, regular o controlar el proceso mental de sí mismo.
4.    Sistema de creencias: Está conformado por las ideas, concepciones o patrones que se tienen en relación con la Matemática y la naturaleza de esta disciplina. Además, cómo esta se relaciona o identifica con algunas tendencias en la resolución de problemas.
En relación a estos aspectos del modelo, es importante desde el punto de vista teórico y práctico que se consideren sus categorías cuando se explora en el pensamiento matemático de los estudiantes, favoreciendo actividades donde se propicien la interpretación y búsqueda de soluciones a los problemas, a manera de mostrar la experiencia de los hechos y relaciones matemáticas en una totalidad coherente. Pero también, y esto es fundamental, ya que no se hace evidente en el modelo, debe quedar manifiesto el carácter social de esta ciencia.
-        Modelo de Mason-Burton-Stacey.
La selección del modelo de J Mason. L. Burlón y K. Stacey que aparece publicado en la obra “Pensar Matemáticamente*' (1989) para su análisis valorativo, se fundamenta en las siguientes razones:
·         El tránsito entre las fases de trabajo con el problema no se realiza de forma lineal
·         La resolución de problemas se concibe como un proceso dialéctico, donde las tareas pueden sufrir altibajos, es decir, se puede avanzar, también retroceder Esta característica le otorga singularidad al modelo.
·         La persona que resuelve el problema tiene un papel fundamental, ya que sus características una psicológicas son un recurso más a utilizar en el logro de su objetivo.
Además, la concepción del problema es de gran importancia didáctica, lo que se debe a:
ü  Se le da un enfoque positivo al hecho de no poder avanzar en la resolución del problema
ü  Se le asigna una gran importancia a la fase de revisión, con frecuencia no abordada con suficiente profundidad.
ü  El modelo no se presenta como un planteamiento estructurado sobre la resolución de problemas, sino que trasciende y analiza lo que constituye el pensamiento y la experiencia aportada por la Matemática, ilustrando una manera de enfocar la vida al mismo tiempo que posibilita conocerse uno mismo.
Sin embargo, cuando se reflexiona sobre el modelo, este tiene puntos concretos como el de “monitor interior" que puede constituir una dificultad para los estudiantes que no han desarrollado suficientemente la habilidad resolver problemas, lo que hace difícil adaptarlo al contexto del aula, por lo que en este caso, se considera más recomendable que el estudiante al presentar dificultades acuda a un "monitor exterior", que puede ser el docente, un compañero de aula, material didáctico, etc., lo que de inicio puede ser un recurso más efectivo para favorecer la resolución de problemas.
-        Modelos de resolución de problemas que consideran las diferencias entre expertos y novatos.
Las diferencias que se establecen entre expertos y novatos al enfrentar los problemas es un punto de vista ineludible en los trabajos de investigación.
El estudio de las diferencias entre expertos y novatos se incluye en el campo de la Psicología Cognitiva y tiene su origen en la extensión de los estudios relativos a la concepción del aprendizaje como procesamiento de información. El fuerte impulso que han recibido estas investigaciones está relacionado con el desarrollo del diseño de sistemas informáticos expertos en la solución de problemas específicos.
Un aspecto básico del diagnóstico que establecen estos estudios es obviamente que existen buenos y malos resolutores. O expertos y novatos, así como la valoración de que las diferencias entre ambos tipos de resolutores se deben a diferente estructuración del conocimiento. De ahí que se comparan los procesos empleados por ambos grupos en la resolución de problemas. El objetivo de estas investigaciones es arribar a criterios que posibiliten a los novatos conocer o acceder a formas de actuación eficientes para mejorar su desempeño al resolver problemas.
En relación con este modelo, y a pesar de la información que del mismo es posible obtener, se considera que no se profundiza suficientemente aún en el porqué de las diferencias entre expertos y novatos al resolver problemas, aunque se pueden tener criterios al respecto. No obstante, a partir de tales diferencias se infieren recomendaciones y pasos concretos para acortar la "distancia" entre un tipo de resolutor y otro. Además, resulta importante acercar a los estudiantes a desempeños expertos ya sea a través del despliegue por parte del profesor de todas las acciones que inciden en la resolución de un problema o favoreciendo las interacciones con otras personas, propiciando de esta forma que los estudiantes puedan acceder en algún momento a tal condición
-        Modelos algorítmicos de resolución de problemas.
En términos matemáticos, y en las Ciencias en general, se define algoritmo como el procedimiento que a través de Ia ejecución de acciones u operaciones secuenciadas permite resolver ejercicios o problemas de cierto tipo.
Por otro parte, se consideran resueltos un conjunto de problemas standard o tipo cuando se ha encontrado un algoritmo de solución, búsqueda que además no se excluye de los propósitos esenciales de la Matemática.
Partiendo de formulaciones análogas a las que se exponen en los modelos de resolución de problemas basados en el procesamiento de la información (A. Newell y H.A. Simón, 1972), es decir, aquellos que suponen que el funcionamiento del cerebro humano se puede describir a través de algoritmos matemático se incorporarlos en programas computacionales, desconociendo el componente afectivo, las motivaciones, entre otras características de los seres humanos, han surgidos modelos de resolución que tratan de establecer similitudes entre lo que hacen las computadoras, cuando procesan la información y lo que hace la mente humana para enfrentar problemas  (R.Chrobak. 1998).
En consecuencia, se admite que de esta forma sólo se enseña a los estudiantes a resolver problemas que puedan remitirse a algún problema tipo cuya solución se trata previamente, lo que se corresponde con la teoría del procesamiento de lo información en la cual se enmarca este método.
Desde otro punto de vista N. Krinitski (1988, pp.42-43) atribuye un valor peculiar a los algoritmos acumulados en Matemática, ya que esta rama penetra en otras ciencias y su riqueza es el tesoro de todas las ciencias, y argumenta:
Los algoritmos son:
1) una forma de expresar resultados científicos;2) una guía para la acción al resolver los problemas ya estudiados, y como consecuencia: 3) un medio que permite economizar el trabajo intelectual: 4) una etapa necesaria al automatizar la solución de problemas: 5) un procedimiento (instrumento) que se utiliza para investigar y resolver nuevos problemas (sobre todo eso se refiere a los algoritmos matemáticos); 6) uno de los medios de renovación de las matemáticas; 7) uno de los modos para describir procesos complejos.
Los criterios, muy justificados de los autores consultados permiten se reflexione sobre este modelo y concluir que la automatización fundamentada en algoritmos no puede conducir a extremos, hay problemas que no puede resolver un algoritmo. Sin embargo cuando un estudiante soluciona un problema, incorporando en su desempeño una estrategia eficiente que puede derivar en un algoritmo para enfrentar otros similares, y reflexiona cuando esta no puede ser aplicada y debe buscar otros recursos, entonces, se puede confirmar la validez de su aprendizaje. Además, aplicando algoritmos, pueden resolverse un número significativo de problemas.
-        Modelo de resolución de problemas como Investigación.
Son múltiples los factores que determinan se analice ate modelo. De inicio y a partir de la clasificación de los problemas se plantea la necesidad de tratar en clases no solamente problemas cerrados sino además los denominados abiertos, lo que se relaciona de forma particular con el interés de darle a la Matemática, en cierta medida, un carácter experimental, que a veces no se tiene presente al impartir esta disciplina. Muy en relación con el comentario anterior. M. de Guzmán el al (1991, p.129), expresa: “La Matemática es, en buena medida una ciencia experimental, al hacer experimentos con los datos del problema te familiarizarás con ellos y más fácilmente se te ocurrirá lo que debes hacer para resolverlo”.
Estas concepciones conducen a revisar la descripción del modelo de resolución de problemas como investigación. Se exponen a continuación sus fases principales (D. Gil etal, 1991):
a)    Considerar cual puede ser el interés de la situación problémica abordada a partir de una discusión previa sobre el interés de la misma, que proporcione una concepción preliminar y favorezca el interés y la motivación hacia la tarea.
b)    Comenzar por un estudio cualitativo de la situación, intentando acotar y definir de manera precisa el problema, explicando las condiciones que se consideran reinantes, etc.
c)    Emisión de hipótesis fundadas sobre los factores de los que puede depender el resultado buscado y sobre la forma de esta dependencia, imaginando, en particular, casos límite que den verosimilitud a las soluciones buscadas.
d)    Elaboración de estrategias previas a la resolución que guiarán dicho proceso.
e)    Resolución propiamente dicha, verbalizando al máximo. Fundamentando lo que se hace y evitando operativismos carente de significación.
f)     Contrastación del resultado obtenido, valorando su coherencia interna en relación a las hipótesis emitidas.
g)    Considerar las perspectivas abiertas por la investigación realizada contemplando, por ejemplo, el interés de abordar la situación a un nivel de mayor complejidad o considerando sus implicaciones teóricas (profundización en la comprensión de algún concepto) o prácticas (posibilidad de aplicaciones técnicas).
A pesar de sus puntos de contacto con la actividad investigativa, no está entre los objetivos de este modelo reproducir exactamente el comportamiento científico, sino más bien se trata de propiciar que los estudiantes apliquen procedimientos de probada eficiencia en la resolución de problemas por los científicos, como son: analizar las condiciones de la situación hasta llegar al problema preciso, emitir hipótesis, elaborar estrategias de resolución, entre acciones incluidas en la metodología científica.
Otra evidencia a favor de este modelo es que integra con los procedimientos propios, otros considerados, necesarios por diversos modelos desde orientaciones distintas, y esto no se produce como una fusión de etapas inconexas sino de una estructura coherente y funcional.
No obstante, a partir del análisis, se pueden hacer algunas consideraciones acerca de este modelo, que aunque no fue concebido para la Matemática, si tiene características que establecen formas de trabajos accesibles a cualquier ciencia.
En primer lugar, se alerta de que los procedimientos seleccionados en este modelo se dirigen más hacia la metodología de la ciencia que a los procesos mediante los cuales se aprende ciencia.
Consecuentemente, es importante al considerar aspectos del mismo el no limitarse a implementar una serie de técnicas que emplean los científicos (observación, interpretación, etc.), sin dejar de mencionar que el trabajo científico se desarrolla en un contexto más amplio y requiere de un mayor esfuerzo y dedicación, sin excluir presiones procedentes del medio social, mayor responsabilidad, recursos, y otras condiciones. Esta visión se debe llevar al alumno.
Se han presentado diversos modelos que enfocan la resolución de problemas desde la perspectiva de varios autores.
Sin embargo, se observa que sus prescripciones se encaminan a facilitar la resolución de problemas que no son los que generalmente se abordan en las aulas. Esto hace difícil su implementación en el proceso de enseñanza - aprendizaje donde hay una dinámica entre objetivos - contenidos - proceso y otros factores que conducen a la búsqueda de recursos más próximos a las condiciones en que se desarrolla nuestra docencia.
No obstante, dentro del contexto teórico de referencia y por encima de la complejidad que conlleva el estudio de todos estos modelos, no se puede perder de vista su contribución a la práctica docente.
Por otra parte, en general en cada modelo se considera la resolución de problema como un proceso complejo que implica transitar por una serie de fases, pasos o etapas y aplicar conocimientos y experiencias para llegar a una solución.
En este sentido, se consigue con L. Campistrous y C. Rizo (1996, pp. 62-63), cuando expresan que: “….el esquema básico de todos los procesos es el de Polya, pero consideramos que este esquema hay que abrirlo, hay que dar recursos para profundizar en el significado de cada paso y en el qué hacer para lograr la meta en cada caso”, y añaden, “se busca que el alumno deje de ser objeto de enseñanza y pase a ser sujeto de su aprendizaje, es decir, describir el procedimiento en acciones para el alumno”.
Lo anterior es indicativo de la necesidad de que se conciban investigaciones científicas que aborden el tratamiento didáctico de los problemas de matemáticas en el proceso de enseñanza – aprendizaje a partir de las necesidades o problemas que se detecten, de manera de aportar herramientas a profesores y estudiantes que  contribuyan a salvar la “distancia” que existe entre los principios básicos generales de una disciplina y su aplicación a la resolución de problemas.

3.2.2.    La definición de problemas y algunos de sus problemas educativos
La experiencia demuestra que el desarrollo de actividades docentes donde se identifiquen y resuelvan problemas contribuye a potenciar el desarrollo de habilidades en los estudiantes.- En este sentido, la matemática proporciona el marco adecuado para reflexionar sobre los problemas que surgen del contenido de su propia enseñanza.
Consecuentemente, aceptar que resolver problemas es un elemento vital en el aprendizaje de la matemática, implica la necesidad de que se tenga una idea clara de lo que se entiende por problemas y como los incorporamos en las clases.
En esta perspectiva, se considera que las situaciones de aprendizaje sustentadas en la relación de problemas, deben tener tres elementos distintivos para que adquieran su verdadero significado:
-       Motivación: El estudiante ha de experimentar un desafío, una contradicción que lo impulse hacia la búsqueda de solución.
-       Sincretismo: La situación se presenta de forma tal que al inicio, no se identifican con claridad o precisión alguna de sus componentes.
-       Acciones: El estudiante debe ser consciente de que para poder resolver el problema debe ejecutar una serie de acciones conducentes a su solución.
Así, se elabora la siguiente definición: “un problema es una situación o dificultad prevista o espontánea con algunos elementos desconocidos para el sujeto, pero capaz de provocar la realización de acciones sucesivas para darle solución”.
Por otro lado, se considera la resolución de problemas como una habilidad, y como tal se caracteriza y estructura posteriormente, todo ello en base a determinadas acciones, que son las que permiten acceder a las vías para resolver los problemas.
La realización de acciones con un propósito determinado es producto del desarrollo social que van alcanzando las personas a través de su actividad. En este proceso, en la medida en que el hombre adquiere conocimientos teóricos y los lleva la práctica, llega a dominar la solución a manera de “saber hacer”, condición indispensable para la realización de cualquier actividad. A continuación se define la habilidad resolver problemas de matemáticas y se hace una caracterización de la misma.

3.2.3.    Definición de la habilidad resolver problemas de matemática:
“Proceso que implica la realización de una secuencia o serie de acciones para la obtención de una propuesta adecuada a una dificultad con intención de resolverla, es decir, la satisfacción de las exigencias (meta, objetivo) que conducen a la solución de problema matemático”.
Se considera que esta definición enfatiza el carácter de proceso con que se identifica a dicha habilidad en este estudio, lo que corresponde al hecho de descomponerse en diferentes acciones progresivas que se deben desarrollar integralmente, sucediéndose unas de otras hasta obtener un resultado (la solución del problema matemático).

3.2.4.    ¿Cómo contribuir a desarrollar la habilidad resolver problemas de matemática?
No es fácil dar respuesta a esa pregunta,  ni tampoco su respuesta es única. La solución pedagógica adecuada a todas las interrogantes que tenemos los educadores de estos días no es precisamente una tarea exenta de dificultades; el reto es grande y la meta se ubica en acercarnos al problema educativo y su solución. Sin embargo, se puede aportar algunas recomendaciones en función de las variables sobre las que se ocasiona y que resultan de utilidad para mejorar el desempeño de los estudiantes en la resolución de problemas.

-       Sistema de acciones para resolver problemas de matemáticas.

Entre las cuestiones teóricas que se plantean sobre la actividad, nos interesa particularmente aquella que se refiere al análisis estructural – operacional de la habilidad resolver problemas de Matemática.
Este interés se relaciona fundamentalmente con el propósito de determinar un sistema de acciones lo suficientemente generales como para que una vez aplicado a la resolución de cualquier problema matemático de los que se abordan en el aula, se pueden transferir, mediante la enseñanza adecuada, a cualquier situación nueva que se presente a los estudiantes. Por ello, se específica que en este trabajo cuando se refieren acciones generales, no quiere decir acciones universales. El carácter general de las acciones es siempre relativo, ya que se relaciona con aquellos tipos de problemas a cuya solución se puede acceder mediante la aplicación de tales acciones.
El docente solo puede indicar ciertas formas de llegar a la solución del problema que en parte orienten las acciones del estudiante, pero no las determinan completamente. El resolutor debe mientras resuelve el problema, encontrar y llevar a cabo las acciones que la situación requiera. De hecho es posible conocer o prever todas las operaciones que sean necesarias para resolver un problema. Para resolver múltiples problemas la cuestión no es simplemente la de aplicar ciertos conocimientos y medios de acción a una situación concreta, más bien  se trata de aprender lo que aún no se ha aprendido y de descubrir lo desconocido. Además, las operaciones que implica la resolución de problemas son muy diversas para presentarlas en una lista completa y definitiva.
Sin embargo, se concuerda con L.N. Landa (1978), cuando expresa que enseñar a actuar con base en el conocimiento de las acciones facilita y acelera considerablemente el desarrollo de habilidades, y aun tiempo mejora su calidad. El conocimiento de las acciones permite rápida de las operaciones. De esta manera, el desarrollo de una habilidad se manifiesta a través del ajuste de las acciones que el estudiante debe hacer a las condiciones del objeto.
A partir de estos argumentos, y considerando las fases de los modelos de resolución de problema y la experiencia adquirida por el autor a través de quince años de labor docente, se formula el siguiente sistema de acciones para estructurar la habilidad resolver problemas de Matemática.
-       Descripción del sistema de acciones para resolver problemas de Matemática.
1.      Analizar el problema.
Esta acción se manifiesta desde el momento en que el estudiante enfrenta el problema y trata de descomponerlo en sus partes integrantes con el objetivo de identificar los datos que le aporta el enunciado, las relaciones establecidas entre los diferentes componentes de la situación planteada y, simultáneamente, determinar las interrogantes que debe responder. Se trata de un análisis estructural, cualitativo y operacional. Esta actividad analítica se complementa con otra de síntesis en la cual se logra una restructuración consciente de la situación que se desea resolver.
2.   Generar estrategias de trabajo.
Esta acción consiste en que el alumno se plantee una visión general del procedimiento o procedimientos que conduzcan a la solución del problema, es decir, planifique una estrategia directriz para evitar el proceder de modo prematuro sin disponer de un plan para obtener la solución.
3.   Valorar las consecuencias de la aplicación de la estrategia que se considere más adecuada.
El pronosticar sobre las consecuencias de una forma específica de proceder para resolver un problema y posteriormente observar su cumplimiento, es también una acción mental. Supone la capacidad de pensar antes de actuar, de predecir cómo será la acción o ejecución y habitúa al estudiante a realizar esta “práctica cognitiva previa” con mayor eficacia.
Al seleccionar entre  varias estrategias “la mejor opción” se debe tener en cuenta que esta es una acción que conduce al estudiante del modo más ventajoso a la solución de un problema.
4.    Ejecutar o desarrollar la estrategia seleccionada.
La ejecución consiste en la aplicación sistemática de las operaciones y los medios de trabajo previstos para solucionar el problema.
Su desarrollo supone el dominio eficiente de modelos, estrategias y procedimientos de resolución de problemas, que permiten realizar acciones progresivas que conducen a un resultado, la solución del problema.
5.    Evaluar los logros y dificultades durante la ejecución.
Esta acción consiste en ir valorando los aciertos y deficiencias a través de todo el proceso de resolución del problema matemático de manera de realizar los ajustes necesarios que posibiliten la correcta solución del problema.
A lo largo de la descripción presentada, es fácil constatar que el objetivo de las acciones en la resolución de problema (léase: analizar-generar-valorar-ejecutar-evaluar) es siempre transformar una situación inicial (dada por el problema) en una situación final (lo que se busca, resultado, tesis).
-Tareas.
Las tareas constituyen un conjunto de propuestas concretas a que se enfrenta el estudiante y que tienen la finalidad de modelar las acciones que conforman la habilidad resolver problemas de Matemática, es decir, es la vía para lograr el desarrollo de habilidades. Así, el sistema de tareas está formado por los siguientes tipos de tareas:
1.    Las enfocadas a la comprensión conceptual.
2.    Resolver los problemas de lápiz y papel.
3.    Resolver problemas a través de una pequeña investigación.
Con la planificación de las tareas del primer tipo se tuvo en cuenta que las mismas tributen a la resolución de problemas matemáticos, ya que el desarrollo de habilidades cognoscitivas (donde se incluye la resolución de problemas de Matemática) está estrechamente vinculado con la comprensión teórica  de los conceptos, así como de los teoremas y propiedades relacionados con estos conceptos. Para las tareas del segundo tipo se elaboran un conjunto de problemas que se orientan a los estudiantes durante el desarrollo de las clases para resolver tanto dentro como fuera del aula. El tercer tipo de tarea, constituyó una manera de involucrar a los estudiantes y hacerlos trabajar en la búsqueda independiente o grupal de la solución a través de una pequeña investigación mediante la cual el propio alumno, al detectar la existencia de un problema por lo general abierto, la formula independiente, llega a conclusiones y valida los resultados. De esta manera se pretende favorecer el aprendizaje de la Matemática como ciencia, con un marcado carácter científico-experimental, sobre la base de las conclusiones concretas de la enseñanza superior y de las experiencias acumuladas, además de permitir la “visualización social” de las situaciones matemáticas al enfocar la práctica del aula en un contexto social determinado.
Por otra parte, para lograr que los estudiantes sean capaces de resolver los problemas independientemente y a la vez garantizar un adecuado nivel de generalización de la acción, se identifican las características estructurales más sobresalientes de las tareas. Desde un punto de vista práctico, este análisis estructural permite que se planifiquen diversas variantes en la presentación de las mismas. Pero además, un supuesto básico fundamental en todo entrenamiento para la formación de habilidades que transformen o transfieran las condiciones de aprendizaje de una situación a otra.
Así pues, para lograr un adecuado nivel de generalización de la acción se tuvo en cuenta que en la estructura de las tareas se presentaran las mas diversas variantes combinatorias de los siguiente elementos:
a)    La estructura matemática del problema: dada la cantidad de operaciones a realizar y por las dificultades conceptuales que impliquen su solución.
b)    La forma de estructurar el problema (oral, escrita, gráfica, etc); considerando los siguientes aspectos:
ü  Tipo de enunciado (abierto, cerrado, irreal, académico)
ü  Grado de conocimiento de la situación de problema (conocida, poco conocida, desconocida).
ü  Preguntas (al final de problema, al comienzo del problema, numero de preguntas, etc)
ü  También se consideró en la estructuración de la tarea: el vocabulario y la estructura de las frases del enunciado, la organización de la información, los aspectos visuales (tablas, gráficas, entre otras ilustraciones, etc).
Se observa que un mismo problema se puede considerar para ilustrar los diferentes aspectos que combinan en la estructura de una tarea, esto significa que en los problemas, por lo general, dichos elementos no se presentan aislados, sino integrados en una misma situación.
-Medios de Enseñanza: En esta experiencia pedagógica, se conciben los siguientes medios:
Ø  Orientaciones para resolver problemas de Matemática: Constituyen un “ordenamiento” de las operaciones necesarias para la realización exitosa de las acciones de la habilidad resolver problemas de Matemática. Estas oraciones se dieron a los estudiantes de forma oral al resolver los problemas en clase.
Ø  Folleto para los estudiantes con problemas resueltos: Contiene un conjunto de problemas que recorren los contenidos fundamentales del programa de las asignaturas pero presentados con apuntes sobre los conceptos aplicados y describiendo con detalles los pasos seguidos durante la resolución.
Ø  Hoja de trabajo de los estudiantes: Son las hojas donde los estudiantes resuelven los problemas, estos contienen las tareas a resolver y se van integrando hasta conformar un cuaderno. A su vez, la estructura de la Hoja de Trabajo ofrece la posibilidad al docente y al estudiante de ir valorando las insuficiencias y los progresos alcanzados durante el transcurso de la experiencia, ya que se anotan, en el espacio disponible a tal afecto, las dificultades y logros detectados al analizar tanto el resultado como el proceso mediante el cual los alumnos acceden a la solución del problema.
Ø  Guía didáctica del estudiante para la resolución de problemas de matemática: Conjunto de preguntas y recomendaciones metodológicas que se elaboran y ordenan mediante el trabajo interactivo entre el profesor y los estudiantes con el objeto de orientar el proceso de resolución de problemas. Las informaciones que reciben los estudiantes a través de esta guía conducen sus esfuerzos en la resolución de los problemas. Por tanto, su objetivo es ayudar al alumno cuando por sí mismo no puede resolver el problema y necesita de indicaciones o apoyo externo.
Por otra parte, aunque la incorporación de los medios computacionales no están en laproyección de este trabajo, se considera conveniente aclarar que en algunos momentos de la experiencia resultó apropiado el trabajo con algunos sistemas algebraicos (DERIVE, MATHEMATICA), de manera de proporcionar también estas experiencias a los estudiantes.

3.2.        ¿Cómo favorecer el desarrollo de habilidades en la resolución de problemas?
Autor: Israel Mazarío Triana
Ana Cecilia Mazarío Triana
Como parte del Sistema Didáctico de la disciplina Matemáticas Superior se ha tenido en consideración en la organización del proceso docente educativo, la inclusión de actividades cuyo objetivo es desarrollar en los estudiantes habilidades para resolver problemas, con lo que se cumple un importante postulado que basado en la teoría de la actividad expresa “no se puede separarar el saber, del saber hacer, porque siempre saber es saber hacer algo, no puede haber un conocimiento sin una habilidad, sin um saber hacer”(Talazina1984).
Los primeros pasos, como es lógico de suponer, fueron realizados sin contar con una base teórica que guiará las acciones, posteriormente se fueron presentando a los estudiantes los modelos teóricos de la resolución de problema de Polya (1969) y el modelo de Masos-Burton-Stacey (1988), los cuales fueron seleccionamos por presentar una visión global que, nos permite descubrir relaciones que cada problema muestra en “el universo” de su enunciado.
En lo que respecta a la solución de problemas, se llega al consenso de que “la categoría y forma de pensamiento asociada a esta actividad” debe tener atención preferencial, y que para desarrollar las habilidades necesarias para tener buenos resultados, deben tratarse contenidos específicos cuyo nivel de dificultad no impida de inicio al estudiante observar el proceso. El entrenamiento en esta área de trabajo se encamina  a lograr que el estudiante  ponga en ejecución las habilidades iniciales para resolver problemas, entre las que se incluyen identificar, separar, y establecer  vínculos entre los diferentes elementos que aparecen en el problema, simultáneamente se cambia de modalidad de presentación de un problema, a otra (escrito, verbal, gráfica, etc.).
El trabajo se realiza con grupos de un máximo de 20 estudiantes, seleccionando los problemas, teniendo en cuenta la incorporación gradual de dificultades, que permitan centrar la atención en:
ª  Representación unidimensional
ª  Representación bidimensional
ª  Representación tridimensional
ª  Representación  por tablas lógicas
ª  Representación por simulación (en casos de ser posible)
En todos los casos se ha tratado de  vincular estos problemas al perfil profesional del grupo de estudiantes.
Las formas organizativas del proceso docente – educativo y la metodología seguida en el trabajo en el aula es la siguiente.
1.    Conferencia: clases “teóricas” donde el docente expone para presentar e ilustrar las aplicaciones de una metodología.
2.    Clases prácticas: clases donde se realizan ejercicios con el objetivo de valorar las actividades que van adquiriendo los estudiantes y, señalar y trabajar en las dificultades propias del proceso.
3.    Talleres: sesiones prácticas que incluyen cuatro momentos o fases, los cuales se describen a continuación:
a)    Introducción: el facilitador presenta el problema o situación problémica. Explican las dificultades a través de su expresión oral.
b)    Ejecución o practica: los estudiantes se organizan en equipos de trabajo (con un máximo de 5 estudiantes cada uno) designa secretario y ponente y escriben las soluciones a los problemas planteados por el facilitador.
c)    Procedimientos: cada equipo presenta y explica sus respuestas, es decir, la puesta en común en el grupo – clase. El facilitador orienta, aclara e induce a hacer comparaciones entre las diferentes representaciones de los procesos realizados (los que incluirán todas las imágenes mentales conjuntamente con los procesos).
d)    Conclusión: el facilitador resume los logros fundamentales alcanzados por los diferentes equipos que conforman el grupo y asignan problemas adicionales como ejercicios.
Se debe aclarar que, la organización del grupo por equipos y la comunicación que este propicia se manifiesta de experiencias que van produciendo inquietudes en búsqueda de fundamentación teóricas de las acciones. Como producto de estos debates se van incorporando nuevas herramientas y sugerencias heurísticas en el trabajo con los estudiantes.
El trabajo en los talleres se realiza de forma tal que algunos estudiantes se desempeñen como observadores y otros como sujetos, rotándose esta responsabilidad en las diferentes actividades que se planifiquen:
El observador procede de la siguiente forma:
a)    Lee cuidadosamente el problema.
b)    Se familiariza con el problema o situación problemática y en una hoja de trabajo registra las ideas fundamentales que se exponen.
c)    Recoge, con el mayor grado de precisión posible, los procesos del pensamiento expresados por el sujeto; realizando preguntas, si es necesario para puntualizar y aclarar la conducta del sujeto, pero evitando avaluar la conducta de este y absteniéndose de emitir criterios que puedan dar ayuda en la búsqueda de soluciones.

El sujeto procede  de la siguiente forma:
a)    Expresa en voz alta lo que piensa en la medida que presentan el resultado de su trabajo, es decir, expone todas las ideas que pasan por su mente.
b)    Cuenta con tiempo limitado para producir y emitir ideas en torno al problema de estudio.
c)    Debe tener conciencia del hecho de no poder llegar a la solución del problema.
Se sugiere que, para el trabajo con estos grupos pequeños se organice un marco adecuado, que puede ser en ambiente de mesa redonda, lo que resulta novedoso a los estudiantes y en donde los practicantes sean estimulados a expresar sus ideas acerca de los principales obstáculos que confrontan al resolver problemas. El facilitador, al detectar alguna dificultad, asigna problemas (que han sido previamente clasificados como los adecuados, para que el estudiante valore la importancia de aplicar determinada estrategia), estos deben ser resultados de forma independiente. El análisis de los resultados se hace un grupo; de  cada practicante expone sus criterios e ideas y con la participación de todos, se refuerzan las conductas positivas y se sugieren las recomendaciones para corregir las dificultades y validar los resultados.
No se debe dejar de mencionar que el trabajo con estos grupo – clase, se ha incorporado un conjunto de actividades docentes (conferencias, clases de prácticas), sobre resolución de problemas, con el objetivo de entrenar a los practicantes en algunos temas del programa de estudio, se debe propiciar además la reunión por equipos semanal o quincenalmente (en sesiones de 2 horas de duración, fuera del horario de clases), guiados por alumnos aventajados que han sido previamente orientados por el profesor.
Esto permitió en general organizar para las clases la siguiente estrategia de trabajo:
a)    Se hace llegar a cada estudiante información oral o escrita acerca del contenido o texto del problema (la solución debe estar relacionada perfectamente con la temática objeto de estudio en ese momento o integrar diferentes temas de plan de estudios).
b)    Cada estudiante cuenta con una hoja de trabajo donde registrar su plan o estrategia de resolución.
c)    Los estudiantes trabajan de forma individual o por equipos (según considere conveniente el facilitador). En busca de soluciones.
d)    El facilitador orienta el proceso y estimula el trabajo independiente y creador.
e)    Todos los practicantes, en forma rotativa, van exponiendo sus ideas.
f)     El resto de los estudiantes preguntan, comparan y aportan sus reflexiones para prefeccionar el trabajo.
g)    El facilitador resume lo realizado y ofrece al grupo la posibilidad de valorar los resultados, antes de emitir sus conclusiones finales.
El conjunto de pasos seguidos con anterioridad tiene como objetivo general que el estudiante aplique en su actividad los procedimientos y estrategias que aportan diferentes modelos teóricos en solución de problemas y que están en estrecha relación con contenidos del programa de estudios de la matemática superiory otros procedentes. En la misma medida se hace énfasis en los procesos de identificar, comparar, modelar y solucionar, habilidades que se consideran de primordial importancia en la resolución de problemas, y “…que le permiten disponer de un modo de pensar matemático que atribute al modo de actuar que aspiremos formar durante la carrera…(Hernández, 1990).
Todo el proceso de trabajo expuesto contribuye a que los estudiantes desarrollen habilidades es la resolución de problemas de esta forma “aprendan a aprender”. Tal como requiere la enseñanza en nuestros tiempos, razón por la cual insistimos en considerar que cada actividad se desarrolle en un ambiente adecuado donde el estudiante disponga de suficiente orientación e información para comprender con éxito esta tarea, mantener la motivación en el grupo de estudiantes, controlar adecuadamente el trabajo individualy grupal evaluando críticamente los aspectos negativos y positivos que se manifiesten en el proceso de aprendizaje, uso racional del tiempo y programación del número de actividades indispensables para el logro de  este importante objetivo tanto desde el punto de vista docente como profesional.
Se ha contado con valiosas opiniones emitidas por estudiantes y profesores consultados sobre la metodología aplicada, las cuales consideramos de interés reflejar y que podemos resumir:
Los estudiantes manifiestan que estas actividades dedicadas al tratamiento de problemas les sirven para ganar claridad en la aplicación de los conocimientos recibidos en la disciplina matemática superior a situaciones problémicas, notan cambios positivos en su forma habitual de auto prepararse, una mayor motivación y responsabilidad en los estudios, mejora la comunicación con sus compañeros de aula y profesor y les permite explorar y darse cuenta de sus recursos individuales.
Los docentes por su parte resumen sus criterios en los siguientes aspectos: Considerable nivel de aplicación, tanto desde el punto de vista personal como académico – profesional, lo que posibilita transferir lo aprendido en la Matemática Superior a otras asignaturas específicas (lo cual se logra seleccionado problemas de diferentes campos del conocimiento), excelente oportunidad de apreciar el nivel de desarrollo que van alcanzado los estudiantes a través del curso, comprobar el grado de conceptualización y profundidad de la asimilación lo que permite poder valorar la necesidad de dedicar un tiempo mayor para profundizar determinados aspectos teóricos y trabajar de forma independiente con los estudiantes de mayor dificultad

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