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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÒN PEDAGOGÍA “ “ALTERNATIVAS DIDÁCTICAS PARA EL CAMPO FORMATIVO CORRESPONDIENTE AL PENSAMIENTO MATEMÁTICO EN EL CUARTO GRADO DE EDUCACIÓN PRIMARIA” TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE LICENCIADA EN PEDAGOGÌA PRESENTA AIDEE GUADALUPE MEJÍA RODRÍGUEZ ASESORA: MTRA. MÓNICA MORALES BARRERA MÉXICO, FEBRERO 2012 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 AGRADECIMIENTOS A DIOS, por permitirme llegar a este momento de mi vida. A MI FAMILIA, por haberme dado la oportunidad de forjarme un futuro. A MI ESPOSO, por su ayuda, comprensión y por alentarme en los momentos difíciles. A CONY Y JOSE LUIS, por su apoyo incondicional. A MIS MAESTROS, por los conocimientos que me brindaron a lo largo de mi carrera profesional. A LA MAESTRA MÓNICA, por el tiempo, orientación y guía que me brindó para terminar esta tesis. A MIS AMIGAS Y A TODAS AQUELLAS PERSONAS que directa o indirectamente contribuyeron al logro de una de mis metas. DEDICADA a la memoria de mis padres. 3 ÍNDICE INTRODUCCIÓN………………………………………………………..……………………4 CAPÍTULO I. DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS EN EL 4º GRADO DE EDUCACIÓN PRIMARIA 1.1 La enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas en el nivel de primaria.…...10 1.1.1 ¿Qué son las matemáticas? Una aproximación a su definición…........10 1.1.2 Su enseñanza y aprendizaje……………….…………....……………….12 1.2 El plan y programa de matemáticas para 4º grado………….…………………….22 1.2.1 Breve esbozo histórico……………………………...……………………...22 1.2.2 Especificaciones del programa…………………………...……………….28 CAPITULO II. EL PROTAGONISTA DEL APRENDIZAJE 2.1 El aspecto cognoscitivo de los alumnos de 9 y 10 años………..………………..31 2.2 La lúdica y el material concreto en la infancia……………………………………..37 CAPÍTULO III. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS PARA EL TRABAJO DE MATEMÁTICAS EN 4º GRADO 3.1 Presentación………………….……...……..……………………………...……..…..44 3.2 Objetivo………………..……..…………..……………………………………………45 3.3 Fundamentación 3.3.1 El rol del docente……………………………..……………………………..45 3.3.2 Aspectos significativos en la enseñanza de las matemáticas……….…54 3.4 Contenidos de la propuesta…………………………………...……………………..60 3.5 Estrategias didácticas……………………………………….…………………..…...61 3.5.1 Los números, sus relaciones y operaciones……………………………..63 3.5.2 Medición…………………………………………...………………………...95 3.5.3 Geometría………………………………………………………………..…110 REFLEXIONES FINALES……………………………………………………………..…123 FUENTES DE CONSULTA………………………………………………………………127 ANEXO…………………………………………..……………………………………...….130 4 INTRODUCCIÓN Nuestro campo, como pedagogos, es sumamente amplio. Uno de los principales ámbitos profesionales en que mayormente hemos tenido la oportunidad de desarrollarnos, sin duda alguna, es en el campo docente. Dentro del contexto educativo el docente se encuentra con varios retos a los que tiene que enfrentarse. Una de las preocupaciones dentro de la educación que se presentan en la escuela primaria con mucha frecuencia es la falta de razonamiento matemático y la dificultad en la resolución de problemas. Cuando nos preguntamos por qué los esfuerzos no han obtenido el grado de avance deseado, observamos que la respuesta implica diferentes elementos que intervienen en los procesos de enseñanza y de aprendizaje: el alumno, que no pone atención; el profesor, que está mal preparado; las secretarías de educación, que no remuneran adecuadamente a sus profesores; las universidades que no forman bien al profesor; etc. Nuestra labor como pedagogos, no es señalar a los “culpables” sino encontrar la forma en que podamos optimizar la enseñanza de las matemáticas. La tesis que presento parte de la experiencia que he tenido como profesora frente a grupo durante 11 años. Una de las razones es haber visto el temor o desagrado que genera en los alumnos tan sólo el nombre de la asignatura de matemáticas y lo complejo que resulta para ellos afrontar el uso de diversos símbolos y algoritmos matemáticos. Pretendiendo aportar una forma de trabajo de la que el niño obtenga un aprendizaje significativo pero que a la vez disfrute, se plantea este trabajo titulado “Alternativas didácticas para el campo formativo correspondiente al pensamiento matemático en el cuarto grado de educación primaria”; el cual tiene como objetivo principal ofrecer a los docentes estrategias lúdicas que apoyen su labor en el proceso de construcción del conocimiento matemático; contribuyendo con ello, al mismo tiempo, a lograr los propósitos contenidos en los planes y programas de la SEP: “Elevar la calidad del aprendizaje, haciendo que los alumnos se interesen y 5 encuentren significado y funcionalidad en el conocimiento matemático, que lo valoren y hagan de él un instrumento que les ayude a reconocer, plantear y resolver problemas presentados en diversos contextos de su interés”.1 En general, se busca la construcción de aprendizajes significativos, que propicien la actividad creadora y reflexiva de los alumnos. El contenido de esta tesis consta de tres capítulos en los que se reflexiona sobre diferentes aspectos que sustentan la propuesta. El primero de ellos se denomina “Didáctica de las matemáticas en el 4º grado de educación primaria”. Primeramente se recurre a los enfoques: realista, formalista y constructivista para aproximarnos a una definición de las mismas. En seguida se observa cómo a través del tiempo también ha ido cambiando el modo con que se asume su didáctica, particularmente en la educación primaria. Esta propuesta de trabajo presenta una perspectiva constructivista derivada de la teoría de Piaget, que explica cómo evolucionan los esquemas intelectuales del niño, sus conocimientos a lo largo de distintas edades y la afirmación de que el sujeto construye su conocimiento a partir de un proceso de asimilaciones y acomodaciones. Otros autores contemporáneos, de raíz constructivista, a los que recurrimos para explicar los fenómenos relacionados con la enseñanza de esta materia son Vergnaud, Brousseau y Chevallard, pertenecientes a la escuela francesa. Otro aspecto que se muestra en este capítulo son algunos de los hábitos que han hecho que la situación actual en la docencia esté dominada mayormente por la aplicación de reglas y fórmulas, descuidando su orientación hacia el significado; estos datos se recuperaron en lo empírico a través de la observación participante.2 Lo anteriorconlleva a revisar los propósitos y fines de los planes y programas que organizan la enseñanza en el 4º grado de educación primaria en todas las escuelas 1 Plan y programas de Estudio. Educación Básica Primaria, SEP 1993, pág.50 2 La técnica de la observación activa consiste en la participación real del observador en la vida de la comunidad, del grupo o de una situación determinada. Se ha definido como la técnica por la cual se llega a conocer la vida de un grupo desde el interior del mismo. Ander-Egg, Ezequiel. Métodos y técnicas de Investigación social, pág. 98 6 del país. Se inicia con un recorrido por su historia, desde el uso de un libro de texto como programa, pasando por su formalización en 1970 cuando los contenidos se apegaron a los periodos evolutivos que marcó la teoría piagetana, así como sus diversas reformas, destacando la última que se dio con la RIEB (Reforma Integral de la Educación Básica) en 2009 enfocada a desarrollar competencias en los alumnos. Esta sección termina con la descripción de la estructura de los programas actuales: la carga horaria anual, su organización en ejes temáticos y los cambios en los contenidos que tiene el programa vigente en relación con su precedente. Al capítulo dos se le nombró “El protagonista del aprendizaje” y está enfocado a conocer las posibilidades, intereses y necesidades de los alumnos entre las edades de 9 y 10 años, lo cual nos conduce, en seguida, a otorgar un lugar sobresaliente al uso de material concreto dentro de la labor educativa. Se aborda el proceso de aprendizaje a partir de las proposiciones de Piaget. Lo que se pretende en todo momento, al retomar esta escuela, es no alejarnos de la misión de exponer un tipo de psicología que se relacione directamente con el contenido matemático. La teoría psicogenética resulta muy pertinente a la hora de explicar cómo se pasa de un estado de menor conocimiento a otro de mayor conocimiento, además describe la evolución de competencias intelectuales desde el nacimiento hasta la adolescencia mediante la génesis de nociones y conceptos cuyo parentesco con los contenidos escolares es evidente. La sección que completa este segundo capítulo se orienta a mostrar, como lo afirma la teoría piagetana, la importancia que asume el juego y el uso del material concreto en relación con la labor educativa, ya que no podemos negar que la relación del niño con el mundo físico, a esta edad, contribuye en gran medida a la construcción de su aprendizaje. 7 Asímismo se consideran diferentes tipos de materiales que pueden ser usados al enseñar matemáticas, su clasificación y alcances pedagógicos, enfatizando que lo didáctico de un juego lo establece el cumplimiento de su objetivo educativo. Una vez que se ha revisado la parte teórica, se presenta el tercer capítulo llamado “Estrategias didácticas para el trabajo de matemáticas en 4º grado” en el que se vinculan ya los conocimientos pedagógicos con los matemáticos. Aquí se ofrece al docente una serie de alternativas lúdicas para ser desarrolladas en el aula. Con todo, es necesario presentar primeramente las razones pedagógicas del papel que debe jugar el docente en dicha actividad y señalar ciertos aspectos propios de la materia. Al inicio se revisa cómo ha cambiado la labor del docente, de ser un transmisor de conocimientos hasta actuar únicamente como mediador en el vínculo aprendizaje, estudio y enseñanza. La intención es dejar en claro que su labor debe permitirle al niño introducirse en el aprendizaje en un ambiente que le sea interesante y que satisfaga plenamente las necesidades que él considera principales. Sin embargo, ésta no es una tarea sencilla, por ello se ofrecen algunas pautas muy precisas a seguir, a la hora de trabajar esta área dentro del salón de clases. En seguida se atienden algunos aspectos3 que deben ser tomados en cuenta al momento de enseñar matemáticas. A saber, el cambio en el modo de ver la resolución de problemas, el hecho de que los maestros no ignoren los aprendizajes previos de la diversidad de su alumnado, también se exhorta a advertir el error como una evento necesario para que el proceso de construcción del conocimiento continúe con éxito y, por último, se reflexiona acerca de la pertinencia del uso de la calculadora en la clase de matemáticas. Las estrategias propuestas se agrupan en torno a los siguientes ejes: Los números, sus relaciones y operaciones, Medición y Geometría, asímismo se señalan los propósitos que persiguen en cada uno de estos. 3 Estos han sido considerados por investigadores del CINVESTAV (Centro de Investigaciones Avanzadas del Instituto Politécnico Nacional) 8 Cada estrategia contiene el tiempo estimado de aplicación, las competencias que favorece, los contenidos que consolida, la forma de evaluarlas y, como una parte muy importante, los ajustes que se pueden llegar a hacer; ya que, aunque son adecuadas para el cuarto grado, es recomendable encontrar el momento en que pueden emplearse y el nivel que el grupo puede manejar. Lo esencial de las alternativas que se aportan no radica en la recomendación de una u otra, si bien cada uno de ellas tiene limitaciones y ventajas, sino en considerarlas como un elemento que facilita el trabajo docente y desarrolla las habilidades que formarán una base sólida para los posteriores niveles de abstracción y generalización. La importancia de esta propuesta estriba en que si el alumno participa activamente en ellas, de tal participación podrán derivarse la construcción y aplicación de conocimiento. Probablemente este alumno tarde un poco más en conocer el lenguaje formal de las matemáticas, pero estaremos seguros que habrá desarrollado una actitud positiva, una disposición creativa y de búsqueda frente a los diversos problemas a que se enfrente en su vida cotidiana. Así pues, esta tesis se escribe con la esperanza de apoyar a aquellos maestros que alguna o muchas veces se han preocupado porque un niño no logra aprender lo que se le ha enseñado, a aquellos que no están conformes con su rutina diaria y que buscan otras opciones para enseñar. 9 CAPÍTULO I DIDÁCTICA DE LAS MATEMÁTICAS EN EL 4º GRADO DE EDUCACIÓN PRIMARIA En nuestra vida diaria se nos presentan problemas matemáticos que cada persona enfrenta de acuerdo a sus conocimientos, muchos de los cuales dependen, de alguna manera, de las nociones y experiencias adquiridas en la escuela primaria; por ello es que nadie puede negar la responsabilidad que tenemos los profesores de impartir nuestras clases de matemáticas de manera efectiva. La necesidad de que los estudiantes puedan hacer un uso eficiente de las nociones que han adquirido en el aula, implica la forma en cómo se han apropiado del conocimiento; es por ello que consideramos indispensable hablar en este capítulo de la didáctica de las matemáticas. El eje central es la presentación de las bases que permitan identificar el potencial de la práctica de la enseñanza de las matemáticas; el reconocer los fundamentos teóricos de nuestra práctica cotidiana aportará elementos que enriquezcan la propuesta de trabajo que ofrecemos a los alumnos. Así, se inicia con una revisión de las ideas relacionadas con la definición y el quehacer de esta disciplina. En seguida se presenta un breve recorrido de los aportes que han hecho ciertas escuelas, a la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas a través del tiempo; al respecto también se hace un acopio de experiencias vividas dentro de la docencia en el nivel primaria a lo largo de once años de servicio. Finalmente se contempla una revisión de cómo surgen los planes y programas de estudio, las diversas modificacionesque han sufrido y cómo están constituidos los que actualmente guían la enseñanza de las matemáticas en el nivel primaria. 10 1.1 La enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas en el nivel primaria 1.1.1 ¿Qué son las matemáticas? Una aproximación a su definición. La palabra matemáticas tiene su origen en un vocablo griego: máthema, que significa ciencia; sin embargo su uso ha estado presente desde tiempos remotos en que diferentes civilizaciones tuvieron la necesidad de contar, medir, operar y observar las formas, “las experiencias de índole matemático se encontrarán en los esfuerzos del hombre por agilizar el intercambio con su medio o para hacer éste más propicio a la vida humana”.4 Con el paso de los años esta disciplina ha ido creciendo y extendiéndose por lo que resulta difícil presentar una definición completamente satisfactoria de lo que son las matemáticas; por ello, es necesario revisar sus fundamentos, acercándonos así a las distintas maneras de concebirlas. La primera organización de los distintos conceptos matemáticos se debe a los griegos. Desde el punto de vista de Platón se atribuye que los objetos matemáticos son reales y que existen independientemente del sujeto, a esta postura se le conoce como realismo matemático. 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”;5 es decir, para él, conocer es trasladar un cuerpo de conocimientos y relaciones que ya existen, e implantarlos en el intelecto del individuo. El formalismo es otra manera de concebir a las matemáticas y su principal exponente es Euclides, cuya aportación esencial es señalar el camino axiomático.6 El formalismo sitúa a las matemáticas, ya no en un mundo de ideas solamente, sino que las traslada a la naturaleza material; los objetos matemáticos pueden ser reconocidos a través de procesos de abstracción y generalización. “El formalismo 4 Sestier, Andrés. Historia de las matemáticas, Edit. Limusa, pág 9. 5 Moreno Armella, Luis. “Constructivismo y Educación matemática” en La enseñanza de las matemáticas en la escuela primaria. SEP, México 2002, pág. 30. 6 A través de lo que Euclides llama oroi (descripciones o definiciones) introduce las entidades que constituirán los ‘objetos matemáticos’, por ejemplo: punto es lo que no tiene partes; línea es una longitud sin anchura; etc. Villella, José. ¡Piedra libre para la matemática! Edit. Aiqué, Argentina 1998, pág. 30. 11 relaciona el desarrollo de las matemáticas con un conjunto de axiomas, definiciones y teoremas: existen reglas que se usan para derivar y demostrar proposiciones y fórmulas”.7 Aquí se ve a la matemática como un cuerpo de conocimientos estáticos que el estudiante debe dominar vía la mecanización de fórmulas, reglas o procedimientos. Aunque platónicos y formalistas conceptualizan de diferente manera a las matemáticas, coinciden en que su existencia no depende del sujeto que conoce, puesto que preexisten a él. Existe otra explicación de corte constructivista que plantea que la matemática no es un cuerpo codificado de conocimientos sino que nace a partir de la reflexión que el sujeto hace sobre sus propias acciones. Las matemáticas surgen aquí desde la participación activa del estudiante en la construcción y desarrollo de sus propias relaciones. Sin dejar de atender las herramientas matemáticas que la humanidad ha creado a lo largo de su historia, es importante reflexionar sobre la naturaleza de su actividad y adoptar una postura acerca de cómo las entenderemos dentro de este trabajo. ¿Son las matemáticas un conjunto de contenidos definidos formalmente o una capacidad para proceder frente a diversos problemas? Es indiscutible que los contenidos formales son indispensables para hacer matemáticas, pero inminentemente debemos darle el peso suficiente al desarrollo y construcción de las ideas matemáticas que el alumno hace. Las matemáticas implican tanto el aprendizaje de conceptos acerca de los números, la aplicación de procedimientos o la graficación, como también y sobre todo aspectos que se relacionen con el sentido de ellas: inventar, probar, crear relaciones, discutir ideas, plantear conjeturas, evaluar constantemente o contrastar resultados.8 Consideramos 7 Santos Trigo, Luz Manuel. La resolución de problemas matemáticos, Edit. Trillas, México 2007, pág. 22. 8 Terezinha Nunes y Peter Bryant nos presentan el capítulo “Las matemáticas y sus distintas denominaciones” un trabajo en el que muestran cómo jóvenes vendedores callejeros brasileños resuelven problemas aritméticos con sentido común y agilidad lógica pero no logran resolver el mismo problema de matemáticas dentro de la 12 entonces que ambas posiciones no son incompatibles sino complementarias. “Debemos prestar atención no sólo al objetivo final de que los escolares comprendan enteramente bien los conceptos matemáticos, sino también los muchos pasos que deben dar en el camino hacia la comprensión total de los diferentes aspectos de las matemáticas”.9 Hemos revisado a grandes rasgos cómo ha cambiado la conceptualización que se tiene de las matemáticas a partir de tres enfoques muy precisos. La necesidad del conocimiento matemático también se ha ido modificando a través del tiempo gracias a la evolución o aparición de nuevos campos en que su estudio se ha vuelto indispensable; en consecuencia, también ha cambiado la perspectiva con que se contempla su didáctica10, especialmente en lo que se refiere a la educación básica o primaria. Este es el tema sobre el que nos ocuparemos en el siguiente apartado. 1.1.2 Su enseñanza y aprendizaje. La enseñanza de las matemáticas tiene propósitos muy precisos que no todos los alumnos de la escuela primaria, como lo muestra la práctica diaria, llegan a consolidarlos. Por ello, a continuación se analizan algunas consideraciones acerca de cómo, a medida que ha crecido el interés por la investigación de estos hechos didácticos, la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas ha ido cambiando, de tal manera que se pueda incidir sobre el rendimiento de los alumnos; asimismo se hace un intento de reflexión sobre las experiencias en que he sido partícipe a lo largo de 11 años en la actividad docente, referidas a la enseñanza de la matemática en la educación básica. escuela. Nunes Terezinha y Peter Bryant. Las matemáticas y su aplicación: La perspectiva del niño. Edit. Siglo XXI, 2ª edición en español, México 1998. 9 Nunes y Bryant. Op. Cit. pág.11. 10 La didáctica se ocupa de los procesos de transmisión y adquisición de los conocimientos elaborados por una ciencia. Corso, Leonor y La Menza Rosa. La Matemática: del conflicto al diálogo. Edit. Aiqué, Argentina 1999, pág. 24. 13 1.1.2.1 Diversas perspectivas en la situación didáctica Alrededor de los años cincuenta se dio en la enseñanza de las matemáticas un formalismo acrecentado que consideraba a la matemática como un ‘objeto de enseñanza’, quien poseía el conocimiento podía darlo a quien no lo tenía, sin que el alumno pudiera modificar su estructura, sino solamente decodificarla; la tarea del profesor se apoyaba en algunos preceptos universales: pasar de lo simple a lo complejo, de lo particular a lo general, del análisis a la síntesis; quedando la evaluación limitada a solicitarle al alumno que pudiera responder con un discurso parecido al que el profesor le había transmitido. “Alrededor de 1960, se recomendaba dar mayor énfasis a la estructura y el lenguajeformal de las matemáticas desde los niveles elementales”.11 En la década de los setenta alcanzaron su auge las didácticas que se basaban en teorías conductistas12 las cuales ofrecían optimizar el proceso de aprendizaje a través de algunas técnicas como la programación por objetivos. Thorndike, uno de los representantes de esta escuela, decía: “Cuando se definan con detalle los objetivos de la enseñanza primaria, se descubrirá que consisten en la producción de cambios en la naturaleza humana, representados por una lista casi inacabable de conexiones o vínculos, por medio de los cuales el alumno piensa, siente y actúa de modo determinado como respuesta a las situaciones que la escuela ha planteado, y ha sido motivado para que piense, sienta y actúe de la misma manera cuando se le presenten situaciones similares en la vida, fuera de la escuela”.13 Los conductistas describían al aprendizaje como un cambio de conducta observable en términos de estímulo y respuesta, experimentado por las personas a lo largo de su vida como resultado de la adquisición de conocimientos que se mantienen en la memoria por una cuestión de ejercicio y repetición. La escuela conductista continúo apegándose a la concepción realista del aprendizaje; es decir el 11 Santos Trigo Luz Manuel. La resolución de problemas matemáticos, Edit. Trillas, año 2007, pág. 18. 12 Representadas, entre otros, por Watson, Thorndike, Skinner y Gagné. 13 Apud. Resnick, Lauren. La enseñanza de las matemáticas y sus fundamentos psicológicos. Edit. Paidós, Madrid 1990, pág. 27. 14 conocimiento se seguiría trasmitiendo como si fuera un paquete, lo único que mejoraría sería el ‘vehículo’ que lo trasportara. “Esta visión supone que el aprendizaje es un proceso lineal, que tiene un comienzo y un fin; el alumno es pasivo, aunque realice diversas actividades, pues se establece un camino y un punto de llegada idénticos para todos. El docente considera que el niño aprendió si es capaz de reproducir aquello que le enseñó. De allí la importancia de la ejercitación mecánica, de las tareas repetitivas, muy pautadas, que admiten una sola respuesta correcta”.14 Durante décadas, este conductismo ha estado muy arraigado en el ámbito escolar, ha abarcado a la educación matemática, tanto en los planes de estudio como en la actividad de muchísimos profesores y la evaluación. La didáctica se ocupó de elaborar una serie de métodos y técnicas que garantizaban al docente una efectiva transmisión del conocimiento, el alumno aprendería si se seguían ciertas reglas (o recetas) en el proceso de enseñanza. Esta concepción, que sólo incorpora información ha quedado ya muy limitada, ya que hoy vemos que cada día son más las actividades humanas cuyo desarrollo exige, aparte del conocimiento e interpretación de términos matemáticos, un cierto estilo matemático de actuar. “El aprendizaje es un proceso que incluye avances y retrocesos, con significados siempre perfectibles; en dicho proceso el sujeto pone en juego sus estructuras mentales, sus saberes previos, sus deseos, sus competencias sociales”.15 Desde los años sesenta, Ausubel desarrolló el concepto de aprendizaje significativo, distinguiéndolo del aprendizaje memorístico o repetitivo.16 En los últimos años, la expresión ‘aprendizaje significativo’ ha tenido una gran difusión entre los docentes. Para Ausubel, “un aprendizaje es significativo cuando puede incorporarse a las estructuras de conocimiento que posee el sujeto, es decir, cuando el nuevo 14 Corso, Leonor Op. Cit. pág. 20. 15 Ibidem, pág. 21. 16 Sin embargo, es necesario aclarar que para Ausubel ambos tipos de aprendizaje no son excluyentes, sino que pueden compenetrarse. 15 material adquiere significado para el sujeto a partir de su relación con conocimientos anteriores”.17 En los últimos tiempos ha surgido el principio constructivista que de inicio se pregunta si este ‘conocimiento’ que no ha logrado ser transmitido satisfactoriamente, tal vez no tenga que ver con la forma de hacerlo, sino simplemente que no es algo que ya esté ‘hecho’, acaso es necesario que el alumno lo construya. Según la posición constructivista, el conocimiento no es una copia de la realidad, sino una construcción del ser humano, construcción que realiza a partir, fundamentalmente, de lo que ya creó en su relación con el medio que le rodea. “Las propuestas didácticas constructivistas procuran establecer una relación adecuada entre las capacidades de aprendizaje de los alumnos y los contenidos correspondientes a determinado segmento de escolaridad”.18 Dentro de esta tendencia podemos resaltar la teoría cognitiva de Piaget, la cual investiga ciertos aspectos del proceso que nos ocupa, y sobre la cual basamos nuestra propuesta didáctica. La epistemología genética de Jean Piaget establece que el conocimiento lo construye el sujeto mediante un proceso de asimilaciones y acomodaciones que ocurren en sus estructuras cognoscitivas; es decir que el sujeto construye su conocimiento o aprende, a medida que interactúa con la realidad. Sus investigaciones se refieren a cómo evolucionan los esquemas del niño y sus conocimientos a lo largo de distintas edades. “Se trata de un proceso de interacción sujeto-objeto. Por medio de una acción transformadora (manifiesta o interiorizada), el niño reestructura sus esquemas cognitivos, pasando de un estado de menor conocimiento a otro de mayor conocimiento; surge así una nueva estructura mental, distinta de las anteriores, que las incluye. Cuando un sujeto conoce, se adapta a la situación utilizando mecanismos de asimilación y acomodación”.19 17 Apud. Kopitowski, Ada. Enseñanza de la matemática. Entre el discurso y la práctica. Edit. Aiqué, Argentina 1999, pág. 30. 18 Dallura, Lucía. La matemática y su didáctica en el primero y segundo ciclos de la E.G.B. Un enfoque constructivista. Edit. Aiqué, Argentina 1999, pág. 26. 19 Ibidem pág. 27. 16 Para Piaget, el aprendizaje depende fundamentalmente del nivel de desarrollo cognitivo del sujeto; distingue etapas o estadíos en el desarrollo de la función cognoscitiva. Sin embargo, no únicamente describe las actividades que los sujetos pueden realizar en cada una de las etapas, sino que sus investigaciones lo llevan a descubrir la formación progresiva de los instrumentos que hacen posible el conocimiento; es decir, analiza por qué los niños pueden realizar en determinado momento ciertas acciones mentales y cometen errores al llevar a cabo otras. Estas nociones tienen un orden fijo de sucesión, son idénticas en todos los niños, aunque pueden a veces acelerarse o atrasarse debido a ciertos factores como la herencia o la transmisión social. Por ejemplo, la noción de conservación de cantidad es previa a la noción de conservación del peso y ésta a su vez a la de conservación del volumen. La experiencia más sencilla que Piaget describe al respecto consiste en presentar al niño dos vasos de agua de formas parecidas y dimensiones iguales, llenos hasta las tres cuartas partes, en uno de los cuales disuelve dos terrones de azúcar y comienza a cuestionar al niño acerca de la conservación de la cantidad, y después acerca del peso y del volumen. “Las reacciones observadas en las distintas edades han resultado extremadamente claras… los pequeños de (menos de siete años) niegan en general toda conservación del azúcar disuelto y la del peso y volumen que esta implica. Hacia los siete años, el azúcar disuelto permanece en el agua, es decir, que hay conservación de la sustancia… alrededor de los nueve años, el niño hace el mismo razonamiento por lo que respecta a la sustancia, pero añade un progreso esencial: la conservacióndel peso, aunque no aciertan a captar la del volumen. Por último, hacia los once o doce años, el niño generaliza su esquema explicativo al volumen”20. En la etapa del pensamiento concreto, los niños tienen, según Piaget, la capacidad lógica para formar clases o series; esto les permite realizar inclusiones, seriaciones, conservaciones, construir relaciones de equivalencia y de orden, es decir clasificar y ordenar. El niño con pensamiento concreto construye hipótesis sobre los datos inmediatos y razona sobre lo que está presente. 20 Piaget, Jean. Seis estudios de psicología. Edit. Ariel, México 1988. págs. 69-70. 17 “En otras palabras, la operación incipiente está todavía ligada a la acción sobre los objetos y a la manipulación efectiva o apenas mentalizada. Sin embargo, estas ‘operaciones concretas’ se organizan ya en forma de estructuras reversibles que presentan sus leyes de totalidad”.21 Un elemento central del estudio piagetano del desarrollo, en su relación con el pensamiento matemático, es el concepto de operación y una operación se puede deshacer ejecutando otra acción, esta posibilidad se llama reversibilidad y es característica de las estructuras del pensamiento operatorio. “Cabe señalar ante todo que la noción de operación se aplica a realidades muy diversas, aunque perfectamente definidas. Hay operaciones lógicas, como las que entran en la composición de un sistema de conceptos o clases (reunión de individuos) o de relaciones, operaciones aritméticas (suma, multiplicación, etc., y sus contrarias), operaciones geométricas (secciones, desplazamientos, etc.), temporales (seriación de acontecimientos), etc. Una operación es, pues, en primer lugar, psicológicamente, una acción cualquiera (reunir individuos o unidades numérica, desplazar, etc.)… Las acciones se hacen operatorias desde el momento en que dos acciones del mismo tipo pueden componer una tercera acción que pertenezca todavía al mismo tipo, y estas diversas acciones pueden invertirse o ser vueltas del revés”.22 La influencia de Piaget en la educación se debe a que su teoría aporta un modelo de cómo se forman los conocimientos y cómo se produce la formación de las estructuras conceptuales que puede ser aprovechada para mejorar y fundamentar la práctica educativa. Su obra ha desencadenado gran cantidad de trabajos y experiencias que han revolucionado el mundo de la educación. Actualmente, la llamada Escuela Francesa, a la que pertenecen Vergnaud, Brousseau y Chevallard, entre otros, ha realizado investigaciones que tratan de describir y explicar los fenómenos relacionados con la enseñanza de la matemática y su aprendizaje. Brousseau plantea que en la enseñanza de la matemática el alumno debe interactuar constantemente con situaciones problemáticas que le permitan poner en juego sus conocimientos anteriores, para que éste los revise, 21 Ibidem, pág. 177. 22 Ibidem, pág. 76. 18 modifique, complete o rechace construyendo así el significado de un nuevo conocimiento matemático. En general sus postulados, sobre el aprendizaje, son de raíz constructivista, sosteniendo que: “Todo conocimiento se construye por interacción constante entre el sujeto y el objeto, siendo los contenidos los elementos sobre los que se van a desarrollar las jerarquizaciones de las estructuras mentales. Procuran favorecer el desarrollo de situaciones escolares consideradas como un conjunto de relaciones explícita y/o implícitamente establecidas entre alumnos, su entorno y el docente, con el fin de permitir al alumno reconstruir algún conocimiento”.23 Según los aportes que hemos revisado acerca de cómo aprende el alumno, podemos concentrarlos en dos grandes grupos, los de raíz conductista y los de raíz constructivista. En el siguiente cuadro recogeremos los aspectos que aportan, unos y otros, a propósito de las tareas en el aula. Aspecto Conductistas Constructivistas C on oc im ie nt o Es considerado como una acumulación de unidades en la memoria. Debe ser construido activamente desde la propia experiencia y relacionado con el conocimiento pre- existente que la persona tiene. A pr en di za je *Consiste en establecer y mantener asociaciones y vínculos entre los estímulos y las repuestas. *Se logra con la práctica ardua. *Un error indica falta de interés o atención. *La resolución de una situación se observa de manera algorítmica y presupone una única respuesta. *Es un proceso personal del que aprende, cuando reorganiza y amplía su conocimiento previo. *La contradicción y el conflicto pueden dar pie a lograr significados distintos para cada uno de los alumnos. *El error debe entenderse como una muestra del grado del acercamiento del alumno al saber. *La resolución de una problemática se observa por distintas vías. 23 Villella, José. Sugerencias para la clase de matemática. Edit. Aiqué, Argentina 1999, págs.. 17-18. 19 E ns eñ an za *El docente debe dar todo el conocimiento al alumno y fijarlo con las estrategias adecuadas. *Se prohíbe el juego por ser un elemento distorsionante. *Se recomienda la realización de una planeación que establezca, de antemano, objetivo propuesto y los pasos para alcanzarlo. *No puede enseñarse la comprensión por eso se deber dar actividades que impliquen acciones para reflexionar sobre las mismas. *En la clase debe haber debate y argumentación, así como juego, que será un elemento mediante el cual el alumno entienda su medio. *La tarea del docente será diseñar actividades que permitan al alumno la construcción de significados. A partir de esta comparación observamos que el conductismo da pie a una enseñanza en la que se da al sujeto un papel pasivo privilegiando al objeto, en la perspectiva constructivista es la actividad del sujeto lo que resulta importante. Hasta ahora hemos revisado ya cuál debería ser el planteamiento actual de las matemáticas en todas las escuelas: es conveniente considerar a las matemáticas como un saber que se construye, en el que la formalización es un objetivo final y no el punto de partida. Sin embargo, la realidad es muy distinta; a continuación presento parte de mi experiencia en la práctica escolar, específicamente de la enseñanza de las matemáticas en la escuela primaria. 1.1.2.2 La situación actual Constantemente en la práctica escolar hemos reproducido las mismas estrategias matemáticas que se utilizaron hace años en nuestra formación. Existen docentes a quienes se les atribuye un aprobado dominio del saber matemático, aunque sus alumnos llegan a quejarse de que no entienden su clase. En los primeros niveles de primaria los niños ‘aprenden’ las grafías de los números repitiéndolas una y otra vez, en ocasiones escriben el número, aunque no lo comprendan y hacen planas de cada uno. En los grados del segundo ciclo es común 20 observar que se hacen páginas de sumas y restas, una vez que ya han aprendido el mecanismo. También hemos llegado al grado de comenzar cada bimestre, como una regla, con series numéricas tanto de arábigos, como de romanos y ordinales, supuestamente acordes a la edad de los alumnos; sin embargo como docente uno se pregunta si le serviría de algo a los alumnos de cuarto grado saber cómo se representa el número XIIICDLIV, su antecesor y sucesor y a los de sexto grado poder seriar cantidades que alcanzan los billones. Hemos reducido laenseñanza de la matemática, en muchos casos, a la resolución de ejercicios carentes de significado, mediante sustitución de expresiones, inversiones, simplificaciones, quitar o poner paréntesis…procedimiento realizados mecánicamente, sin que el alumno sepa por qué ni para qué los hace. Retomando la teoría cognitiva, “Para Piaget, el aprendizaje de las matemáticas y su aplicación consisten en pensar activamente y en actuar sobre el entorno, no en advertir pasivamente lo que se presenta, ni tampoco en memorizarlo”;24 a un alumno de esta edad le será difícil comprender una situación exclusivamente abstracta y necesitará recurrir a la ayuda concreta para que le sea significativo; de otra manera el alumno llega a convencerse de que la matemática es un mundo de símbolos y operaciones extrañas, incomprensibles y que no tienen razón de ser. Otra reflexión que podemos hacer al respecto del nivel de desarrollo intelectual del alumno es que cuando se le enseñe una regla o fórmula anticipadamente, éste podrá aplicarla mecánicamente pero no comprendería su significado. Por otro lado, las actividades con los libros de texto (gratuitos y de diversas editoriales) han consistido en llenar y hacer ejercicios repetitivos que en el mejor de los casos serán corregidos por el profesor como bien o mal, sin que hayamos dado al alumno la oportunidad de discutir sobre la actividad realizada. Las matemáticas tal y como usualmente las hemos venido trabajando en la escuela no fomentan la aparición de la intuición ni del razonamiento matemático, puesto que 24 Resnick, Lauren. Op. Cit., pág. 197. 21 mayormente se estimulan actividades mecánicas, por ejemplo se enseña primero el algoritmo de una operación y luego se aplica en problemas o situaciones concretas que son usadas como pretexto para que el alumno haga cuentas, cuando en realidad conviene que sea exactamente al revés: la necesidad debe conducirnos a la búsqueda de posibles soluciones. Como consecuencia de esta forma de ‘enseñar’ la matemática, los niños se vuelven receptivos de las reglas y los procedimientos; una pregunta constante dentro de la escuela es ¿Qué es lo que tengo que hacer? “Esta forma de concebir la matemática inhibe en el niño la capacidad de pensar, de construir su conocimiento, de convertirse en un individuo crítico y creativo y fomenta, por el contrario, la pasividad, la conformidad y, en suma, la mediocridad”.25 Una cosa debemos dejar en claro: lo más valioso en la escuela de nuestros padres eran los números y cuentas de resultado exacto y que los alumnos supieran hacer muy bien las operaciones. Ahora ya está claro que eso no puede ser lo más importante, porque actualmente las máquinas pueden superarnos tanto en esta como en otras tareas. Es necesario cambiar nuestras estrategias para que en lugar de que el niño llegue a ser un operador aritmético llegue a ser un pensador matemático. Para finalizar podemos decir que la enseñanza de la matemática es una tarea compleja que no puede resolverse mediante ‘recetas’; por el contrario es un proceso en el que debemos de repensar y en el que los aportes teóricos nos deben ayudar a reflexionar acerca de nuestros saberes y formas de aprender así como sobre los saberes y las formas de aprender de los alumnos. La pedagogía admite diferentes vías, diversas estrategias, con avances y retrocesos; la mejor didáctica es aquélla que no aplica rígidamente cualquier programa, sino que lo retoma como una guía, en la que pueden admitirse cambios según la realidad psicológica de los niños que el docente tenga delante y en la que es de importancia fundamental la interacción de los estudiantes con éste y con sus pares. 25 Hernández Pina, Fuensanta y Soriano Ayala Encarnación. Enseñanza y aprendizaje de las matemáticas en educación primaria. Edit. La Muralla, Madrid 1999, pág. 21. 22 1.2 El plan y programa de matemáticas para 4º grado Uno de los factores determinantes que contribuye al desarrollo social de un país es la educación26, la cual, indiscutiblemente, se apoya en una planeación. Según Llarena, McGinn, Fernández y Álvarez, “La planeación educativa es el proceso que busca prever diversos futuros en relación con los procesos educativos; especifica fines, objetivos y metas; permite la definición de cursos de acción y, a partir de éstos, determina los recursos y estrategias más apropiadas para lograr su realización”.27 1.2.1 Breve esbozo histórico En México, la planeación educativa es reciente, anteriormente los libros de texto eran programas verdaderamente efectivos para los docentes. Los planes y los programas de estudio cumplen una función necesaria como medio para organizar la enseñanza y para establecer un marco común de trabajo en las escuelas de todo el país. “El plan y programas de estudio son los documentos que establecen los propósitos educativos, enfoques metodológicos, criterios y orientaciones para la planeación y evaluación que se pretende lograr en los alumnos de los diferentes niveles educativos”.28 A partir de la Ley General de Educación en 1970, los programas presentan los contenidos atendiendo al razonamiento lógico de los estudiantes y los distribuyen según los períodos evolutivos marcados por la epistemología genética de Piaget y sus teorías constructivistas. 26 Aunque varios factores contribuyen a promover la soberanía de los individuos y la de los grupos sociales que éstos forman, para el gobierno no existe la menor duda de que la educación es el mecanismo determinante de la robustez y velocidad con la que la emancipación podrá alcanzarse, el factor determinante del nivel de la inteligencia nacional y la punta de lanza del esfuerzo nacional contra la pobreza e inequidad. Gobierno de la República. Plan de Desarrollo 2001-2006. La educación, estrategia central para el desarrollo nacional. México 2001, pág. 48. 27 Apud. Díaz Barriga Frida. Metodología de diseño curricular para educación superior. Edit Trillas, México 1998, pág. 12. 28 Dirección General de Formación Continua de Maestros en Servicio. Subsecretaría de Educación Básica. Curso Básico de Formación Continua para Maestros en Servicio. El Enfoque por Competencias en la Educación Básica. SEP, México 2009. pág. 21. 23 En 1971, al reestructurarse la Secretaría de Educación Pública, se creó la subsecretaría de Planeación, la cual actualmente realiza la planeación educativa en todos los ámbitos de la educación: escolar y extraescolar desde el nivel elemental hasta el superior. Al comenzar la década de los setenta, la SEP dio al Centro de Investigaciones Avanzadas del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV), la tarea de escribir los textos gratuitos de matemáticas para las escuelas primarias del país. Esta tarea se fortaleció con seminarios que se organizaron en diferentes partes del país, lo que permitió a este grupo de investigadores darse cuenta que su preparación académica no era suficiente para capturar la complejidad de problemas que planteaba la educación matemática; por ello en 1973 se preparó un proyecto para crear la Sección de Matemática Educativa. La Sección fue creada en marzo de 1975 con la finalidad de profundizar en cuanto a los elementos teóricos y prácticos de la educación matemática; lo que permitiría no sólo la capacitación a los profesores para su trabajo en el aula, sino también formar personal capacitado para diseñar, estructurar y coordinar sistemas educativos. En el marco del Programa para la Modernización Educativa 1989-1994 se planteó el proceso de modificación de planes y programas para la educación básica: renovación de los contenidos y los métodos de enseñanza, el mejoramiento de la formaciónde maestros y la articulación de los niveles educativos que conforman este nivel. En el Informe de Trabajo presentado por las Comisiones de Diseño Curricular de Preescolar y Primaria (1990) se explicó la propuesta metodológica, para el diseño de los planes, que habría de orientar el trabajo. Los elementos esenciales de esta propuesta son: la conceptualización del término ‘líneas de formación’ que traduce el lenguaje axiológico propio del marco jurídico de la educación, a un lenguaje pedagógico útil para las actividades de diseño curricular; estas líneas de formación serían el eje alrededor de las cuales se articularían pedagógicamente la educación preescolar, primaria y secundaria. Otro elemento fundamental fue la identificación de 24 ‘contenido educativo’, definido éste como “la porción de cultura que se selecciona para ser estimulada, transmitida o adquirida por medio de la experiencia educativa”.29 Posteriormente, a partir de septiembre de 1990 la SEP responsabiliza al Consejo Nacional Técnico de la Educación (CONALTE) de la continuación del proceso de cambio de contenidos educativos; sin embargo, a pesar de pretender dar continuidad al modelo pedagógico inicial, se dan algunas diferencias importantes que afectan a la propuesta metodológica para el diseño de planes y programas de estudio. Por un lado el CONALTE se refiere al ‘contenido educativo’ como “el conjunto tanto de aprendizajes necesarios como de los procesos que los hacen posibles, y que el sistema educativo organiza y propone en planes y programas de estudio orientados a alcanzar los fines de la educación”.30 Por otro lado, las líneas de formación dejan de tener un lugar esencial, el nuevo modelo educativo exige que se configuren perfiles de desempeño que respondan a las necesidades básicas de aprendizaje, para después transformar estos perfiles en contenidos de planes y programas de estudio de la educación básica; aquí se define como ‘perfiles’ a los parámetros de evaluación de la eficacia formativa de preescolar, primaria y secundaria. A lo largo de estos procesos de elaboración y discusión, se fue confirmando la necesidad de fortalecer los conocimientos y habilidades realmente básicos, entre los que destaca el uso de las matemáticas en la solución de problemas y en la vida práctica. En mayo de 1992 se suscribe el Acuerdo Nacional para la Modernización Educativa Básica en el cual se conciben dos propósitos fundamentales: Primero, realizar acciones inmediatas para el fortalecimiento de los contenidos educativos básicos, para lo cual se distribuyeron Guías para el Maestro de Enseñanza Primaria que los orientaban a ajustarse a los programas de estudio y los libros de texto 29 Comité Organizador del 2º Congreso Nacional de Investigación Educativa. Sindicato Nacional de Trabajadores de la Educación. La Investigación Educativa en los Ochenta, Perspectiva para los Noventa. Currículum. México 1993. pág. 51. 30 Ibidem, pág. 52. 25 vigentes; y segundo, organizar el proceso para la elaboración definitiva del nuevo currículo, que debería estar listo para su aplicación en septiembre de 1993. En el marco del programa de Desarrollo Educativo del Distrito Federal 2001-2006, se presenta una Propuesta Educativa para la reestructuración de los contenidos de los Planes y Programas correspondientes a la educación preescolar y primaria en la cual se pretende el desarrollo de ‘Competencias’ las cuales se conceptualizan como “el conjunto de capacidades que se consiguen que incluye conocimientos, actitudes, habilidades y destrezas que una persona logra mediante procesos de aprendizaje y que se manifiestan en su desempeño en situaciones y contextos diversos”;31 es decir, se pretende que los alumnos no sólo adquieran conocimientos, sino también ejecuten sus habilidades y destrezas y que desarrollen actitudes y valores. Para la educación básica, esta orientación educativa no es completamente nueva, pues desde la década de los noventa, el constructivismo adoptado en los programas de estudio de 1993, apuntaba ya en esta dirección. A partir de la Reforma Integral de la Educación Básica32 y con la finalidad de incorporar temas que se abordan en más de una asignatura, los programas de estudio quedaron orientados por cuatro campos formativos: lenguaje y comunicación, pensamiento matemático, exploración y comprensión del mundo natural y social y desarrollo personal y para la convivencia. El plan y los programas escolares vigentes en el país son producto de un proceso cuidadoso y prolongado de diagnóstico, evaluación y elaboración en el que han participado maestros, especialistas en educación y científicos, así como representantes de organizaciones de padres de familia y de otras organizaciones sociales y del Sindicato Nacional de Trabajadores de la Educación. 31 Dirección General de Formación Continua de Maestros en Servicio. Subsecretaría de Educación Básica. SEP. Curso Básico de Formación Continua para Maestros en Servicio. El Enfoque por Competencias en la Educación Básica. México, 2009. pág. 22. 32 La Reforma Integral de la educación básica tiene su fundamento en el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012. 26 Este plan de estudios y programas de asignatura para la Educación Primaria tiene como uno de sus propósitos principales “asegurar que los niños adquieran y desarrollen las habilidades intelectuales (…la aplicación de las matemáticas a la realidad) que les permitan aprender permanentemente y con independencia, así como actuar con eficacia e iniciativa en las cuestiones prácticas de la vida cotidiana”;33 puesto que sólo en la medida en que cumpla con esta tarea la educación primaria será capaz de atender otras funciones. El nuevo plan indica un tiempo de trabajo escolar de 800 horas anuales. A continuación se presenta el diagrama que muestra cómo se organizan las asignaturas y la distribución del tiempo de trabajo asignado a cada una de ellas, dentro de las que se destaca nuestro objeto de estudio. Educación Primaria / Plan 1993 Distribución de tiempo de trabajo/ Tercer a sexto grado Uno de los rasgos centrales que observamos en este plan es que se dedica la cuarta parte del trabajo escolar a la enseñanza de las matemáticas. La orientación 33 Plan y Programas de estudio. Educación básica. Primaria. SEP, México 1993, pág. 13. Asignatura Horas anuales Horas semanales Español 240 6 Matemáticas 200 5 Ciencias Naturales 120 3 Historia 60 1.5 Geografía 60 1.5 Educación Cívica 40 1 Educación Artística 40 1 Educación Física 40 1 Total 800 20 27 que se adoptó para su enseñanza pone mayor énfasis en el planteamiento y resolución de problemas como método de trabajo con el cual se propiciará el desarrollo del razonamiento matemático. Los cambios principales que se hicieron al programa anterior, en relación con los contenidos son los siguientes: se eliminaron los temas de “lógica y conjuntos” por no ser un elemento que los niños asimilaran significativamente y que además disminuía el espacio y tiempo para trabajar otros contenidos fundamentales. Los números negativos se transfirieron a la escuela secundaria. Se propuso un trabajo más intenso sobre los diferentes significados de la fracción, pero únicamente en situaciones de reparto y como división, ya que la multiplicación y división de las mismas pasó a la secundaria. Las propiedades asociativa, distributiva y conmutativa de las operaciones no se trabajan de manera formal. Desde el primer grado se manejan nociones de peso, capacidad, superficie, tiempo y longitud. En relación con el cálculo de volumen de cuerpos geométricos sólo se abarca el decubos y prismas, el de cilindros y pirámides se dejó a la escuela secundaria. Únicamente se usan fórmulas para el cálculo de áreas de cuadrados, rectángulos y triángulos. Se favorece el uso de instrumentos para el trazo de figuras geométricas (regla, compás, escuadra y transportador). Se interpreta y analiza la información presentada en gráficas y en documentos como periódicos, revistas y enciclopedias. Un cambio importante en cuanto a la predicción y el azar es que disminuyó el énfasis en la cuantificación de probabilidades, dando mayor interés a que el alumno gradualmente desarrolle la noción de lo que es probable o no en diversas situaciones. A partir de estas modificaciones podemos observar que la tendencia para hacer de la enseñanza de las matemáticas una preparación para la vida práctica, había llevado a hacer los programas demasiado cargados, extensos, complejos y a introducir nociones y ejercicios que están por encima de la adquisición y de la asimilación de los alumnos de las escuelas primarias. Así, los números negativos, las operaciones con números de muchas cifras o la multiplicación y división de 28 fracciones son cuestiones de mucho interés, indudablemente, y de gran aplicación en estudios superiores, pero no es algo que resultara útil en la enseñanza elemental. 1.2.2 Especificaciones del programa La enseñanza de las matemáticas se organizó en torno a seis ejes temáticos: los números, sus relaciones y las operaciones que se realizan con ellos; la medición; la geometría, a la que se dio mayor atención que en los planes anteriores; los procesos de cambio; el tratamiento de información y la predicción y azar.34 Esta articulación de contenidos responde al conocimiento que se tiene sobre el desarrollo cognoscitivo del niño y sobre los procesos que sigue en la adquisición y la construcción de conceptos matemáticos específicos. De manera más específica, los programas de primaria buscan que los alumnos adquieran conocimientos básicos de las matemáticas y desarrollen: “La capacidad de utilizar las matemáticas como un instrumento para reconocer, plantear y resolver problemas. La capacidad de verificar y anticipar resultados. La capacidad de comunicar e interpretar información matemática. La imaginación espacial. La habilidad para estimar resultados de cálculos y mediciones. La destreza en el uso de ciertos instrumentos de medición, dibujo y cálculo. El pensamiento abstracto por medio de distintas formas de razonamiento, entre otras, la sistematización y generalización de procedimientos y estrategias. En resumen, para elevar la calidad del aprendizaje es indispensable que los alumnos se interesen y encuentren significado y funcionalidad en el conocimiento 34 El programa sobre el que se trabaja el 4º grado a nivel Primaria puede observarse en el anexo de este trabajo. 29 matemático, que lo valoren y hagan de él un instrumento que les ayude reconocer, plantear y resolver problemas presentados en diversos contextos de su interés”.35 Algunas de las habilidades que se fomentan con este programa son: la flexibilidad y reversibilidad del pensamiento, la imaginación espacial, la clasificación, la estimación, el cálculo mental y la generalización. Es importante propiciar estas habilidades y destrezas (como el uso de instrumentos de medida, de cálculo y de dibujo) para que los estudiantes puedan adquirir confianza en sí mismos, sean persistentes y logren ver a las matemáticas como algo agradable y útil para aprender otras cosas. Aquí es importante aclarar que no se trata de perseguir las habilidades por ellas mismas, sino más bien de dar al alumno herramientas que pueda utilizar al resolver problemas escolares y extraescolares principalmente. La organización de los planes de estudio se da de la siguiente manera: para cada asignatura se exponen primeramente los propósitos formativos y los rasgos del enfoque pedagógico utilizado, en seguida se enuncian los contenidos de aprendizaje; lo cual evita enunciar, como en los anteriores, los objetivos generales, particulares y específicos que, finalmente, en la práctica no ayudaban a distinguir los propósitos primordiales de los secundarios. El programa de estudio para la enseñanza de las matemáticas en el cuarto grado de educación primaria es una organización concreta para el trabajo escolar; da al profesor los contenidos que los niños deben saber y los que conviene saber hacer, con los cuales el profesor logrará la formación integral de sus alumnos, desarrollando y posibilitando todas sus capacidades. Sin embargo, en ocasiones, estas características de los planes y programas están bastante lejos de cómo las matemáticas escolares se entienden día a día en las aulas. A pesar de los cambios que se han hecho en ellos, no cabe duda de que los cálculos siguen dominando la mayor parte de las matemáticas de la escuela elemental. Seguimos deseando que los niños realicen cálculos cada vez más 35 Plan y programas de estudio. Educación básica. Primaria, SEP, México 1993, pág. 50. 30 complejos y que lo hagan de manera exacta. También pretendemos que puedan aplicar esta destreza de cálculo a la resolución de problemas y es aquí en donde tenemos menos éxito. Esta revisión de los objetivos y contenidos de los planes y programas permitirá, al concluir este trabajo, proponer algunas alternativas didácticas para el quehacer matemático dentro de este grado. Finalmente, no debemos olvidar que el propósito de la enseñanza de las matemáticas en la escuela primaria no se reduce a crear personas que sean capaces de calcular solamente, sino a formar hombres críticos que puedan generar estrategias de solución en los diferentes ámbitos de los que formen parte. 31 CAPITULO II EL PROTAGONISTA DEL APRENDIZAJE La posibilidad de que un alumno llegue a apropiarse del conocimiento matemático radica, en gran parte, en las actividades a través de las que se propicia la reflexión en torno a este objeto de conocimiento. La intención que nos ocupa primeramente es conocer al sujeto que aprende, por lo que describiremos en términos generales las características del desarrollo de los niños que pertenecen a este grado profundizando en sus aptitudes intelectuales, ya que deben ser tomadas en cuenta sus facultades de percepción, atención, aprendizaje, memoria, pensamiento y lenguaje al momento de determinar los métodos para su educación; posteriormente determinaremos en qué medida el juego y el uso de material didáctico concreto contribuyen a alcanzar dicha meta. Podremos llegar a elegir las técnicas de enseñanza adecuadas únicamente si conocemos las características de los niños, sus concepciones, los obstáculos con que tropiezan en la construcción de conceptos, las diferentes habilidades con que cuentan y las dificultades que encuentran. 2.1 El aspecto cognoscitivo de los alumnos de 9 y 10 años A lo largo de los siglos, filósofos, educadores y psicólogos han enunciado y debatido teorías sobre cómo piensan y aprenden los niños de esta edad. Existen varias teorías que nos muestran los diferentes aspectos de los niños; sin embargo nos centraremos en los estudios de Piaget36, pues es él y su escuela quienes han llevado a cabo los estudios más extensos sobre las estructuras mentales del niño y la relación de éstas con las matemáticas y sobre las cuales se basa nuestra propuesta 36 Jean Piaget (1896-1980) de nacionalidad suiza, es una de las figuras más notables de la psicología evolutiva (teoría cognitiva) y de epistemología de este siglo. Durante más de cincuenta años de trabajo elaboró, junto consus colaboradores, una teoría amplia y original del desarrollo intelectual y perceptual. Martinón, Antonio (Editor). Las matemáticas del siglo XX. Edit. Sociedad Canaria Isaac Newton de Profesores de Matemáticas, NIVOLA, Madrid 2000, pág. 369 32 didáctica. La importancia que da Piaget al análisis del cambio conceptual, aporta premisas teóricas y metodológicas que dieron lugar al estudio de la génesis y desarrollo de nociones fundamentales relacionadas con el conocimiento lógico matemático. Sabemos que un niño es un individuo constituido por varios aspectos: social, afectivo, motriz, intelectual, etc. La edad en la que un niño empieza a frecuentar la escuela primaria oscila entre los 6 y 7 años, para el cuarto grado se encuentran entre los 9 y 10 de edad. Los años de la primaria forman uno de los períodos en su vida en que ocurren ciertos cambios de tipo emocional, social e intelectual. Entre los seis y los doce años podemos observar una creciente facilidad en lo que respecta a sus capacidades físicas, por otro lado no podemos negar que disminuye el dominio que ha tenido del hogar siendo ahora los compañeros su principal influencia y un tercer rasgo que caracteriza su desarrollo es el aumento constante de la capacidad en su pensamiento lógico. En estos años también se consolidan rasgos de su personalidad, los niños presentan un gran interés por aprender, una enorme curiosidad y un gran impulso hacia la aventura independiente. Muchas investigaciones han enriquecido nuestro conocimiento acerca de los rasgos que caracterizan a los niños de nueve y diez años; sin embargo, es preciso que nos concentremos en el análisis de las implicaciones del aspecto intelectual, ya que esto dará las bases para comprender cómo se apropian de las diversas nociones matemáticas. Una gran parte de lo que los niños aprenden ocurre espontáneamente, fuera de los muros de la escuela, mientras juegan, observan, hacen preguntas, experimentan y toman el sentido práctico del mundo que les rodea. Cuando los alumnos entran a la primaria ya disponen de un amplio cúmulo de conocimientos matemáticos que han adquirido en sus primeros años de vida. Cohen dice que: “El proceso de comprensión empieza con la experiencia directa, física y concreta, y avanza gradual y desigualmente hacia la comprensión de conceptos más remotos y abstractos”.37 37 Cohen, Dorothy H. Cómo aprenden los niños. SEP, México 2001, pág. 213 33 Fue Piaget quien descubrió la existencia de un proceso de crecimiento en la capacidad de pensar de los niños. Descubrió que aprendían a comprender conceptos de espacio y tiempo, de números y medidas, de relaciones y probabilidad. Las indagaciones de Piaget giran en torno a comprender los mecanismos mentales en el niño que lo llevan al aprendizaje; para él, el aprendizaje depende fundamentalmente del nivel de desarrollo cognitivo del sujeto, por lo tanto el conocimiento progresa porque hay un desarrollo mental. Estudió el desarrollo del lenguaje y otras funciones lógicas, asimismo analizó cómo evolucionan sus esquemas y conocimientos a lo largo de distintas edades. Es decir, afirmó que los niños al ir creciendo no sólo obtienen más conocimiento sino que desarrollan estructuras cognitivas nuevas y más complejas. En el proceso de desarrollo cognitivo del individuo, en su camino hacia la madurez intelectual, distingue diferentes estadíos o períodos de desarrollo: sensoriomotor, operaciones concretas y operaciones formales, que se caracterizan por la presencia o ausencia de ciertas estructuras y acciones (todo movimiento, pensamiento o sentimiento) que lo definen. Uno de los principios fundamentales que Piaget utiliza para describir la evolución mental del niño es el concepto de equilibrio. “El desarrollo psíquico que se inicia al nacer y concluye en la edad adulta, es comparable con el crecimiento orgánico: al igual que éste último, consiste esencialmente en una marcha hacia el equilibrio. Así como el cuerpo evoluciona hasta alcanzar un nivel relativamente estable, caracterizado por el final del crecimiento y la madurez de los órganos, así también la vida mental puede concebirse como la evolución hacia una forma de equilibrio final representada por el espíritu adulto”.38 Dentro del proceso de aprendizaje, el sujeto que conoce debe lograr ese equilibrio entre sus conocimientos previos y la nueva información, para ello utiliza mecanismos de asimilación y acomodación. Se dice que un individuo ha asimilado cuando incorpora la nueva información haciéndola parte de las nociones que ya 38 Piaget, Jean. Seis estudios de psicología. Edit. Ariel, México 1988, pág. 11 34 posee; en la acomodación, transforma la información, que es parte de su conocimiento, en función de lo nuevo. “…Toda necesidad tiende: 1º, a incorporar las cosas y las personas a la actividad propia del sujeto y, por consiguiente, a ‘asimilar’ el mundo exterior a las estructuras ya construidas, y, 2º, a reajustar éstas en función de las transformaciones sufridas, y, por consiguiente, a ‘acomodarlas’ a los objetos externos”.39 Sus investigaciones lo llevan a descubrir que el desarrollo de la inteligencia conlleva la construcción de ciertas nociones que necesitan tiempo y se dan en un determinado orden. La etapa que va de los 7 a los 12 años aproximadamente es la de las operaciones concretas; en ésta los niños tienen, señala Piaget, la capacidad lógica para formar clases o series, lo que les permite realizar inclusiones, seriaciones, conservaciones, poder comparar, clasificar y ordenar; pero el pensamiento del niño es concreto porque establece relaciones y opera racionalmente únicamente sobre objetos concretos que ve y manipula, sobre lo que está presente. “Desde los 7-8 años, vemos constituirse sistemas de operaciones lógicas que no interesan aún a las proposiciones como tales, sino a los objetos mismos, sus clases y sus relaciones, y se organizan sólo a raíz de manipulaciones reales o imaginarias de dichos objetos. Este primer conjunto de operaciones que llamaremos las “operaciones concretas”, consiste puramente en operaciones aditivas y multiplicativas de clases y relaciones: clasificaciones, seriaciones, correspondencias, etc.”.40 Durante esta etapa el niño logra entender mejor las transformaciones que llegan a sufrir los objetos: cambio de posición o de forma. La noción de conservación es la gran diferencia entre los niños menores de 7 años y los mayores, aunque es imprescindible mencionar que elaboran esta noción a partir de la propiedad que tienen algunas de las transformaciones de ser reversibles; es decir, de volver a la forma inicial. La noción de conservación que primero alcanza el niño durante el 39 Ibidem, pág. 18 40 Piaget, Jean. Op Cit, pág. 133 35 desarrollo de su pensamiento es la conservación de la sustancia, aquí los niños son capaces de reconocer que el cambio de organización espacial de un conjunto de objetos no hace variar su número. Alrededor de los nueve años tendrá como progreso esencial la conservación de peso y tardará varios años aún para aceptar la conservación de volumen, hacia los once o doce años es que podrá explicarlo. Otras experiencias que el niño adquiere a partir de los siete años son la conservación del las longitudes y superficies, así como nociones de tiempo, velocidad y espacio. Así como la intuición es la forma de equilibrio superior que alcanza el niño en la primera infancia, hacia los 7 años las intuiciones se convierten en operaciones. Piaget define como operación “una acción cualquiera (reunir individuos o unidades numéricas, desplazar, etc.), cuya fuente es siempre motriz, perceptivao intuitiva”41 Las acciones se convierten en operaciones, dice Piaget, desde el momento en que pueden invertirse; un ejemplo que da es la suma, la cual dice, es la unión de varias reuniones sucesivas en una sola, y ésta puede ser invertida y transformada en una sustracción. Entonces, una operación es un tipo de acción mental que se caracteriza porque se puede deshacer ejecutando otra acción. Esta posibilidad de hacer y deshacer transformaciones, que también se llama reversibilidad, es característica de las estructuras del pensamiento operatorio. “En el aprendizaje de las matemáticas está implícito el concepto de relaciones inversas, y Piaget demostró que los niños de ocho a once años están listos para apreciar que la suma y la resta se anulan entre sí, y que lo mismo sucede entre la multiplicación y la división”.42 Finalmente, en cuanto a la noción del número en sí mismo y las operaciones aritméticas, el estudio dejar ver que su adquisición va más allá del aprendizaje del nombre de los números, del conteo o de su representación gráfica, está estrechamente ligado con las operaciones lógicas de correspondencia término a término, clasificación y seriación. Para que el niño construya entonces el concepto de número deberá concebir que: a) un número le corresponde a un conjunto que tenga 41 Ibidem, pág.76 42 Cohen, Dorothy H. Op. Cit., pág. 280 36 esos mismos elementos b) está incluido en números mayores que él e incluye a los menores y c) pertenece a una sucesión ordenada. En cuanto a las operaciones aritméticas, menciona Piaget que el pensamiento del niño sólo se convertirá en lógico cuando comprenda que: “1º Composición: dos operaciones de un conjunto pueden componerse entre sí y su resultado ser una operación perteneciente a ese mismo conjunto. (Ejemplo: +1+1=+2.) 2º Reversibilidad: toda operación puede ser invertida. (Ejemplo: +1 se invierte en -1.) 3º La operación directa y su inversa tienen como resultado una operación nula o idéntica. (Ejemplo: +1-1=0.) 4º Las operaciones pueden asociarse entre sí de todas las maneras.”43 Todo lo que anteriormente hemos esbozado son los conocimientos que aparecen a lo largo del periodo de las operaciones concretas. Estos datos que ha aportado la psicología genética nos conducen a pensar en la importancia que reviste para los maestros y para los sistemas educativos el conocimiento de los procesos que siguen los niños en la formación de su pensamiento lógico-matemático. De alguna manera las secuencias y etapas del desarrollo de Piaget pueden facilitar la enseñanza de las matemáticas de tal forma que se puedan adecuar algunas actividades según el nivel de desarrollo de los niños; no debemos obligarles a emprender actividades que aún no son capaces de entender plenamente y no nos referimos a la edad de los alumnos, sino a su disposición o procesos de maduración. “De otra manera, los ritmos de la enseñanza y los del aprendizaje entrarán en un conflicto que probablemente se traducirá en confusiones o inexplicaciones para los alumnos, y éstas en obstáculos para la apropiación de los contenidos”.44 Estas bases nos ayudarán a reconocer, por ejemplo, que no se puede trabajar con la medida mientras el escolar no haya consolidado la noción de conservación de la longitud; es decir, debemos saber con qué herramientas cuenta el alumno para enfrentarse a la realidad y cuáles deberá ir construyendo a lo largo de su desarrollo. 43 Piaget, Jean. Op. Cit. págs. 83-84 44 Gómez Palacio, Margarita, et. al. El niño y sus primeros años en la escuela. SEP, México 1995, pág. 122 37 En mi experiencia como docente he observado a estos niños curiosos, que quieren averiguar cómo funcionan las cosas, que son abiertos, receptivos y no se apartan del mundo que les rodea, observan su medio con audacia, tratan de absorberlo todo, hacen experimentos, no tienen temor de cometer errores y que, efectivamente, se les dificultan las abstracciones. No podemos negar entonces, que la relación del niño con el mundo físico contribuye a su aprendizaje y que es importante que los niños construyan su propio conocimiento al actuar sobre los objetos. Sin embargo, dice Piaget, toda facilitación social de desarrollo solamente actúa cuando la comprensión del propio niño, basada en su relación con la naturaleza está en un estado apropiado de rapidez para el cambio. Es importante que tomemos en consideración esta base teórica al momento de organizar contenidos (en términos de secuencia y profundidad) y vigilar, por supuesto, que las actividades que seleccionemos estén determinadas por el proceso de aprendizaje que el alumno sigue al apropiarse de las matemáticas. “La metodología didáctica que caracteriza a la enseñanza de las matemáticas, tiene como principio del proceso enseñanza-aprendizaje la consideración de la tarea planteada, en relación con las posibilidades cognoscitivas del alumno”;45 sin que esto signifique creer ilusamente en que podemos conocer, medir y controlar lo que ocurre en las mentes infantiles. 2.2 La lúdica y el material concreto en la infancia. Aprender y jugar son dos procesos que nos acompañan desde el nacimiento, son dos pilares en el crecimiento del individuo. “Según investigaciones relativamente recientes, las prácticas lúdicas aparecen en el ser humano después de algunos días de que éste nace; de acuerdo con los postulados de la teoría psicogenética, las primeras manifestaciones de lo que después será el juego están presentes en el niño desde el primer mes de vida”. 45 Ibídem. pág. 137 38 Jugar y juego provienen del latín iocari y iocus. El término juego tiene múltiples y variadas acepciones en la vida cotidiana; con esta palabra se designa una amplísima variedad de actividades humanas de índole lúdica que van desde la actividad física, a la actividad intelectual pasando por los de índole festiva y de entretenimiento. El tratamiento que al juego se da en este trabajo está en relación con la labor educativa, al respecto Miguel de Guzmán expresa: “El interés de los juegos en la educación no es sólo divertir, sino más bien extraer de sus enseñanzas materias suficientes para impartir un conocimiento, interesar y lograr que los escolares piensen con cierta motivación”.46 El juego ha sido motivo de estudio desde épocas remotas y desde distintas perspectivas. Desde la psicogenética se deriva la necesidad de diseñar situaciones de aprendizaje a partir de los intereses del sujeto que aprende, tomando en cuenta su nivel de desarrollo conceptual y el entorno en el que se desenvuelve. A partir del conocimiento de la teoría de Piaget, fue influyendo la idea de que el aprendizaje se construye incorporando elementos derivados de las relaciones manipulativas del sujeto sobre los objetos en un proceso de asimilación, acomodación y adaptación de estructuras mentales existentes previamente en el educando. A las actividades lúdicas, Piaget les concede un papel determinante en el aprendizaje, ya que contribuyen, entre otras cosas, a la adquisición del lenguaje y al desarrollo de la creatividad. A él se deben muchos de los conocimientos que existen sobre el juego, especialmente en lo que se refiere a la clasificación sobre la evolución del juego en el niño y en el adolescente. Piaget establece tres grandes etapas por las que pasan los sujetos cuando ponen en práctica esta actividad: a) Juego-ejercicio: en esta etapa el niño realiza actividades por el simple placer de dominarlas. 46 Ferrero, Luis. El juego y la matemática. Edit. Muralla, Madrid 2004, pág. 11 39 b) Juego simbólico: es la fase en la que
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