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7 LA COMPRENSIÓN LECTORA EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS LUZDARY MONTOYA GIRALDO ISA MARGARITA RAMÍREZ ARCILA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE EDUCACIÓN LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA MEDELLÍN 2007 8 LA COMPRENSIÓN LECTORA EN LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS LUZDARY MONTOYA GIRALDO ISA MARGARITA RAMÍREZ ARCILA Trabajo para optar el título de Licenciado en educación matemática y física CARLOS HUMBERTO OSPINA NOREÑA Asesor UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE EDUCACIÓN LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS Y FÍSICA MEDELLÍN 2007 9 AGRADECIMIENTOS El resultado de esta iniciativa investigativa no habría sido posible sin la consagrada asistencia, revisión y sugerencias de nuestro asesor Carlos Ospina, quien con paciencia y profesionalismo supo encauzarnos en las rutas de búsqueda y de materialización de lo que hoy, con satisfacción y agradecimiento, definimos como nuestro trabajo de grado. Igualmente, la constancia y apoyo de nuestras familias, que no desistieron en brindarnos todas sus orientaciones, estímulos y observaciones que fueron materia indispensable de esta obra, en la cual sintetizamos un proceso de formación universitaria con grandes lecciones de vida, de búsqueda y lucha. Un gracias de proporciones inconmensurables a nuestra Alma Mater que fue y será testigo de nuestra historias académicas y existenciales; testigo de pensamientos y acciones que nos hicieron crecer como seres humanos sensibles ante la realidad y ante el papel que en ella juega el conocimiento. 10 CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN 1. MARCO CONTEXTUAL 13-17 1.1 ANTECEDENTES 17-21 2. DISEÑO TEÓRICO 22 2.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 22 2.2 JUSTIFICACION 23-25 2.3 OBJETIVO GENERAL 25 2.4 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN 25 2.5 TAREAS DE INVESTIGACIÓN 26 3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 27 3.1 MARCO TEÓRICO 28 3.1.1 Pensamiento numérico 28 3.1.2 La resolución de problemas en la educación matemática 32 Del ejercicio al problema 34 Cómo resolver problemas matemáticos 35-36 La resolución de problemas en el proceso de enseñanza y aprendizaje 36-40 3.1.3 Representación matemática 41 Modelación matemática 42 3.1.4 Enfoque del pensamiento por medio del lenguaje y la manipulación de símbolos 42 Componente narrativo en la solución de problemas 43 Comprensión lectora 44 Algunas estrategias metodológicas para facilitar la comprensión lectora 47 Comprensión texto matemático 48-53 11 3.1.5 Competencia 53 Competencia matemática 54 Competencia lectora 54 3.1.6 Niveles en matemáticas 55 3.1.7 Evaluación 56 4. DISEÑO METODOLÓGICO 57 4.1 FORMA Y TIPO DE INVESTIGACIÓN 58 4.2 POBLACIÓN Y MUESTRA 59 4.3 PROPUESTA DE INTERVENCIÓN 59 4.3.1 Estructura de las guías de trabajo 59 4.3.2 Metodología 59-61 5. RESULTADOS 62-68 6. CONCLUSIONES 69 7 RECOMENDACIONES 71 8. BIBLIOGRAFÍA 9. ANEXOS 9.1 ANEXO A 9.2 ANEXO B 9.3 ANEXO C 9.4 ANEXO D 9.5 ANEXO E 9.6 ANEXO F 9.7 ANEXO G 12 INTRODUCCIÓN Cuando los caminos se abren en el deambular de los valles, los hombres poco a poco empiezan a reconocer que tanto la salud como la enfermedad son semillas del mismo huerto y cuando nuestros sentidos logren persuadirse que la unión es el objetivo podremos reconocer en las ciencias un único fin, el avance y el progreso cifrado en el bienestar que las ramas del saber le brindan a la humanidad. Y tras este fin, hemos canalizado nuestros esfuerzos en unir los contextos matemáticos, pues es común creer que la matemática es rígida y cifrada únicamente en códigos numéricos y símbolos matemáticos que para muchos hacen de ella una ciencia fría y en ocasiones una roca dura de bruñir, pero no descubren que al contacto, tal roca es cálida y de ella proviene la obra más hermosa que el hombre pueda pulir. 13 1. MARCO CONTEXTUAL El Colegio de la Presentación está ubicado en la calle 47N. 62-235, barrio el Porvenir, municipio de Rionegro. Este municipio está ubicado en la región del Oriente Antioqueño a una distancia de 40 km. de la capital Antioqueña, tiene una extensión de 196 km2, una temperatura promedio de 17º C, su clima es frío y se encuentra a una altura de 2.125 metros sobre el nivel del mar. Sus límites son: Al norte con Guarne y San Vicente; al sur con La Ceja y el Carmen de Víboral; al oriente con Marinilla y el Carmen de Víboral, al occidente con el Retiro y al suroeste con Envigado. La Comunidad Educativa del Colegio de La Presentación Rionegro, está integrada por estudiantes que se agrupan desde grado jardín hasta el grado 11 de la media académica, por todos los padres de familia y/o acudientes, docentes, directivos, el personal administrativo y de servicios generales, también están todos los egresados y los representantes del sector productivo. Los estudiantes son en su gran mayoría del municipio de Rionegro; también asisten estudiantes de otros municipios cercanos como: Marinilla, La Ceja, El Carmen de Víboral, El Retiro, El Santuario y Guarne; provienen de hogares constituidos básicamente de padres profesionales o dedicados al comercio, lo que hace que tengan una vida solvente y se ubiquen en el estrato social 3 ó 4. El impacto social de la Institución en la comunidad es de gran aceptación y prestigio, lo que ha permitido contar con un buen número de estudiantes ya que satisface las expectativas en cuanto a las exigencias de la disciplina, la preparación académica y la adquisición de valores necesarios en el mundo de hoy. Además es una institución netamente católica, lo que lleva a una educación con excelentes principios morales; así mismo dichos padres buscan preparación 14 profesional de sus hijas y encuentran que la Institución brinda elementos necesarios para el ingreso a la educación superior. El grupo humano que acompaña, orienta y lidera el proceso educativo en la Presentación Rionegro se caracteriza por su sentido de pertenencia, idoneidad profesional, calidez humana, con un testimonio de vida coherente con el evangelio y el que hacer educativo, basados en los principios éticos y morales que la sociedad actual reclama. RELACIONES INTERINSTITUCIONALES El colegio de la Presentación de Rionegro buscando una formación integral y que satisfaga las necesidades de la comunidad educativa, reconoce la importancia de las relaciones interinstitucionales para la buena marcha de la institución, es así como el Colegio participa y atiende los llamados de CONACED, asistiendo a capacitaciones, encuentros de docentes, estudiantes y egresados, espacios que ayudan a que el proceso educativo vaya en mejora cada día. De esta misma manera se acatan las directrices enviadas desde el núcleo y/o secretaria de educación, La Diócesis (Iglesia particular). A través de las salidas pedagógicas se tiene acceso a instituciones culturales como: Museos, casas de la cultura, universidades, parques ecológicos entre otros que ofrecen elementos de apoyo y dinamizan el proceso pedagógico. También se mantiene contacto permanente con otros colegios para la realización de actividades culturales, deportivas, sociales, religiosas que lleven a una sana integración y permitan la práctica de valores cívicos y sociales. A través de estas relaciones se busca mejorar y fortalecer el servicio educativo ya que brindan elementos pertinentes al que hacer educativo de la institución. 15 EL P.E.I EN RELACIÓN CON LOS NIVELES LOCAL, REGIONAL Y NACIONAL La Presentación a nivel local y regional goza de prestigio, credibilidad y un altonivel de reconocimiento como institución que llena las expectativas de padres de familia, estudiantes y comunidad en general, que ésa esta abierta al cambio, satisfacer intereses y necesidades que surjan en el entorno. La institución acoge y aplica lo reglamentado a nivel local, regional y lo propuesta por el MEN, logrando con esto actuar en concordancia con lo estipulado en la constitución Nacional, ley 115 y los procesos de Gestión de Calidad que se estén implementando desde la provincia; claro esta adaptando todo lo anterior a las exigencias del medio, razón por la cual la institución hace uso de su autonomía en la elaboración, difusión y ejecución del PEI. FILOSOFIA Las Hermanas de la Presentación fieles al carisma de su Fundadora viven hoy su Proyecto Educativo y su consejo: “Las Hermanas mirarán como uno de sus principales deberes, la Educación e Instrucción de la Juventud”. En el Proyecto Educativo, se ponen de relieve las actitudes que deben caracterizar al “hombre nuevo”, teniendo en cuenta a cada uno de los estamentos que conforman la Comunidad Educativa, especialmente a los alumnos comprometidos en su proceso de formación permanente; al educador que participa en la misión salvífica de la Iglesia, asumiendo su tarea como un compromiso de fe; a los padres de familia, primeros educadores de sus hijos; a la Comunidad Religiosa que ha de ser fermento en la misión, a la sociedad que debe velar por la calidad de la educación y primera beneficiaria del proyecto educativo. Los objetivos de la Educación Católica que impartimos se definen desde la 16 perspectiva de la Nueva Evangelización, atendiendo en forma explícita a una educación personalizante y liberadora. Es la proyección del hombre nuevo como respuesta a las múltiples exigencias de la sociedad Latinoamericana para que sea capaz de crear un mundo más humano, justo y solidario. MISIÓN La presentación de RIONEGRO es una institución educativa de carácter privado, católica, al servicio de la niñez y de la juventud con una filosofía humanizante, personalizante y evangelizadora, centrada en valores, que imparte una formación académica y tecnológica, mediante unos procesos metodológicos, dinámicos, iluminados por los principios del proyecto de Marie Poussepin. VISIÓN Nuestra Institución Educativa LA PRESENTACIÓN DE RIONEGRO será en cinco años líder y cualificada en su oferta. Con un currículo pertinente y abierto a nuevos paradigmas, generadora de procesos educativos que posibiliten a sus estudiantes el pleno desarrollo de la personalidad, su inserción en la educación superior y/o en el mundo del trabajo con un perfil de alta calidad académica, ética, humana y cristiana. POLÍTICA DE CALIDAD Nuestro servicio educativo se da en un ambiente propicio para el pleno desarrollo de las potencialidades; responde a las expectativas de estudiantes, padres de familia y entorno. Con un equipo de trabajo idóneo y comprometido, optimizamos los recursos y procesos, respondiendo a las exigencias de la legislación educativa garantizamos la calidad en el servicio, con el apoyo de otras instituciones educativas y empresas 17 que favorecen a los estudiantes para ser gestores de su futuro y de la comunidad. Garantizamos la calidad en el servicio con la implementación de planes de mejoramiento. MANUAL DE CONVIVENCIA La convivencia es una experiencia de participación el la diferencia a partir de la cual se estrechan los lazos de cooperación, consenso y formación en lo colectivo. Convivir es dinamizar relaciones en el respeto, a tolerancia, el aprendizaje, la solidaridad y la autonomía; por ello todo intento comunitario, debe estar respaldado en una comunicación clara, coherente y oportuna, pues la palabra facilita el acuerdo y la definición de acciones que favorezcan el bienestar y la armonía. En el escenario educativo, la convivencia es su factor determinante que vincula lo académico, lo social, lo individual y lo colectivo, de ahí que el educando se enfrente simultáneamente al desarrollo de su personalidad y el reconocimiento de sus semejantes en la diferencia de sus pensamientos, acciones y proyecciones. La convivencia traza los caminos de la participación y define los espacios de interacción democrática en el libre ejercicio de la decisión y elección. Aprender para elegir es aprender a renunciar y así mismo, asumir el cambio como un evento consustancial a la especie humana. Convivir es compartir, cooperar, consolidar, confrontar y corresponde lo ideal con lo concreto en lo humano y contradictorio, ya que se debate el derecho del individuo con el deber de las personas, por eso nuestros derechos llegan hasta donde empiezan los derechos del otro 1.1. Antecedentes: Las pruebas saber nos muestran de manera alarmante los bajos rendimientos de un amplio porcentaje de nuestros estudiantes en lectura y matemáticas, es muy probable que las dificultades que enfrentan los estudiantes en estos campos estén relacionadas y cada vez es mayor el número de 18 especialistas e investigadores que defienden esta idea, ya que se hace difícil intentar resolver un problema matemático, sin conocerse el conjunto de símbolos y expresiones propias del lenguaje matemático, necesarios para modelar e interpretar correctamente los planteamientos. Según Resnik y Ford (1990), “uno de los principales factores que afectan la enseñanza – aprendizaje de la matemática, es el lenguaje matemático, porque éste permite formalizar, precisar, simplificar las ideas y conceptos abstractos, evitando las diferentes interpretaciones causadas por el lenguaje coloquial.”1 Poder leer, escribir e interpretar el lenguaje formal matemático es condición necesaria para que el estudiante pueda comprender el discurso matemático desarrollado en el salón de clase, así como para resolver los problemas planteados. Afirma también Pim, “el uso de sistemas de códigos y símbolos en el área matemática, como ciencia exacta, permite expresar ideas con alto grado de precisión. Esto conlleva a que los estudiantes, al no interpretarlos correctamente, fracasen en su intento de solución, convirtiéndose así, la matemática en un área de alta dificultad para su interpretación y comprensión."2 Las matemáticas, siendo una ciencia exacta contiene un sistema de códigos y símbolos que permiten expresar las ideas de una forma muy singular y precisa, lo que la hace algo difícil para muchos estudiantes, y las dificultades se agrandan cuando el profesor no utiliza en su enseñanza este lenguaje de una manera apropiada, sino que utilizan algunas veces expresiones ambiguas como: cancelamos estas dos cosas que son iguales. 1 RESNIK Y FORD, citado por BEYER, W., en: Influencia del lenguaje formal en la solución de problemas. Revista Educación y Ciencia Humana N.10, Caracas, Venezuela, 1998. p.61, 64 2 Ibid., p.61 19 Reverand (1986) en una investigación realizada con una muestra de estudiantes de educación secundaria, afirma que un alto porcentaje de errores cometidos por éstos, al intentar resolver problemas algebraicos literales están en la fase de traducción y el uso del lenguaje formal con el cual se enuncian los planteamientos del problema. De todas formas, si al estudiante no se le explica bien el significado de la simbología y del lenguaje formal utilizado en un determinado problema y de su utilización adecuada en su resolución, es poco lo que se avanza en este tipo de aprendizaje. Espinosa y Pardo, presentan algunas dificultades con las que se encuentran los estudiantes al momento de enfrentarse con un enunciado matemático: “Se les dificulta notoriamente pasar del lenguaje natural al lenguaje matemático. Al ver el enunciado matemático empiezan a realizar unaserie de operaciones, así el enunciado exija sólo una interpretación gráfica o espacial. Cuando el enunciado está formado por dos o más partes, el estudiante trabaja con una de ellas y olvida las otras, lo cual le impide captar de manera general el problema”3 Luego de presentar las anteriores dificultades, Espinosa y Pardo enfatizan la importancia que debe dársele al lenguaje para la solución correcta de problemas en matemática. Para ello recomiendan algunas estrategias a los docentes, entre las cuales señala: 1. “Estudiar claramente los problemas asociados al significado, entre los 3 ESPINOSA M, Gabriel y PARDO T, Miriam. “La comprensión de lectura en la matemática”. En: Revista Educación y Cultura Nº 29, 1993. p 59 20 cuales se encuentran la polisemia∗ y la sinonimia∗∗. 2. Indicar claramente el significado de la terminología propia de la matemática 3. Familiarizar al estudiante con el vocabulario formal propio de la matemática. 4. Hacer estos señalamientos en forma constante al estudiante, para garantizar que éste asigne importancia al lenguaje como elemento básico para su éxito al resolver problemas.”4 Gilberto Obando Zapata y otros autores, plantean que “la enseñanza de los números enteros ha estado situada hacia los grados 6º o 7º de la educación básica. Además, dada la organización curricular lineal y rígida de la matemática escolar, antes de estos grados los niños difícilmente son puestos en situaciones de aula en las que se vean en la necesidad de utilizar, de manera intuitiva, nociones básicas relacionadas con los números enteros, o mejor aún, con las nociones básicas de lo positivo y lo negativo. Esta situación se presenta a pesar de que ellos, en su vida cotidiana, se ven enfrentados a situaciones que implican una primera aproximación a este sistema numérico; por ejemplo cuando juegan (pierden, ganan, quedan debiendo); en sus casas (sus padres tienen deudas, hacen préstamos, pagan acreencias); en las noticias (información estadística sobre la economía del país, las tasas de interés, etc. La presencia de situaciones como las anteriores en la vida cotidiana de los alumnos, muestran que, en principio, si tendría sentido generar propuestas de aula que inicien el trabajo de los números enteros desde los primeros grados de la educación básica (claro está, sin pretender que a esta edad se aprenda el tratamiento formal que implica la complejidad de los enteros como sistema matemático. ∗ Polisemia se refiere a la pluralidad de significados de una palabra. Las palabras pueden ser monosémicas (un significado), disémicas (dos significados) o polisémicas. ∗ ∗Sinonimia se refiere a la coincidencia de significados entre dos o más significantes. 4 Ibid., p.59 21 Algunas dificultades en el aprendizaje de los números enteros: Es común encontrar que los alumnos al enfrentarse a situaciones que requieran del uso de los números enteros, los asuman como si se tratará de números naturales. Esto se evidencia en situaciones como: Se interpreta como negativo todo aquello que esté antecedido de un signo menos, por ejemplo: El número –x siempre se grafica a la izquierda del cero, independiente de que x sea o no mayor que cero. No se comprende que cuando x es menor que cero entonces – x es positivo La marcada dependencia de la ley de los signos es otro asunto que impide un manejo adecuado de las diferentes interpretaciones del signo menos. Por ejemplo: Para encontrar el resultado de -2 – 3 algunos estudiantes no dudan en afirmar que es +6 luego de multiplicar los números dados y sus correspondientes signos; o en otros casos +5 después de sumar los números y multiplicar los signos. Esto como resultado de omitir la interpretación de la expresión como la suma del opuesto de 2 con el opuesto de 3 o alternativamente, la resta de tres al opuesto de 2. Al despejar una ecuación, en la cual se aplique la propiedad invertiva del producto, también se hace inversión del signo: en la ecuación, 3x = 15 se despeja como 5 3 15 −= − =x La no comprensión de la sustracción como la operación inversa de la suma. Esto es, que en los enteros sólo tiene sentido hablar de la operación suma, pues cualquier resta se puede interpretar como una suma de inversos aditivos. Sólo se admite el signo menos como un operador binario, esto es, la expresión 5- 3 sólo puede denotar la resta, y no se ve el -3 como el inverso aditivo de 3. La no comprensión de los diferentes significados del signo menos. Por ejemplo – (-3), el primer signo menos indica el operador opuesto de.., mientras que el signo menos al interior del paréntesis puede denotar, o bien el opuesto aditivo, o bien un número negativo.”5 5 OBANDO ZAPATA, Gilberto et al, “Números enteros”, en: pensamiento numérico y sistemas numéricos, Gobernación de Antioquia Secretaría de Educación para la Cultura, Medellín (Colombia), 2006, pp.31-32 22 2. DISEÑO TEÓRICO 2.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Desde las observaciones realizadas en el aula de clase en el Colegio de La Presentación de Rionegro, nuestro interés se enfoca en las dificultades que presenta el estudiante al enfrentarse a solucionar problemas con enunciados literales; a pesar de que el estudiante maneja con propiedad los algoritmos, le cuesta establecer relaciones entre el lenguaje literal, las operaciones y símbolos que le representan dicho enunciado. Parece ser que la falencia para la solución de un problema matemático no radica tanto en la aplicación de los algoritmos pertinentes sino en la dificultad para entender el enunciado lingüístico que el problema plantee: la solución de un problema matemático pasa primero por la comprensión del respectivo enunciado lingüístico. Todo lo anterior nos lleva a formular el siguiente problema: ¿Cómo lograr que los estudiantes del grado séptimo del Colegio de la Presentación de Rionegro, a partir de enunciados literales planteen ecuaciones de primer grado con números enteros que le faciliten la solución de problemas? Este planteamiento es importante, ya que han sido pocas las investigaciones realizadas donde se articule el lenguaje matemático con el lingüístico; además por medio de la resolución de problemas se pretende que el estudiante asimile los procesos matemáticos y los contextualice. 23 2.2. JUSTIFICACIÓN Existen diversos paradigmas filosóficos, lingüísticos y matemáticos que se logran enmarcar en un cuadro de reflexión a un sin número de pensadores, y es quizás el paradigma de la vida una de las razones filosóficas que más puede llegar a inquietarnos; pero sin duda existe una gran cantidad de elementos y sucesos que nos avocan y nos hacen cómplices de la reflexión, tal es el caso de la articulación, de la recopilación, donde se codifica y decodifica, es decir, donde el niño empieza a aprender. Imaginemos por un instante un niño que acaba de hacer su arribo a la humanidad y nos sorprende con sus maravillosos actos de ternura, y pronto descubre que posee movilidad, que puede balbucear y dar “manotazos”, luego reconoce su fuerza y logra transformarla en un juego armonioso de habilidades, descubriendo que puede gatear e incluso sostenerse de pie y dar sus primeros pasos, luego volverse tan hábil que incluso puede hasta jugar y correr; de pronto, empieza a descubrir que de sus cuerdas vocales emanan sílabas y éstas se resumen en palabras como papá, mamá, casa, hasta poder sostener pequeños diálogos, luego a medida que los niños crecen, los padres desean que ellos se vuelvan más habilidosos en el manejo de su cuerpo y exploren sus habilidades mentales, y esaquí, en su proceso de formación académica donde ocurre un fenómeno casi inexplicable, o al menos sorprendente, pues de manera estructurada al niño se le presentan figuras, colores y letras, descubriendo que puede articular las vocales con las consonantes logrando construir a través de las letras el reconocimiento del mundo. Resulta curioso, cómo algunos matemáticos pretenden construir discurso a partir de las mismas matemáticas creyendo innecesario o por lo menos relegando el proceso articulado que debe existir entre las matemáticas y la lingüística; es aquí, donde debemos recordar al estudiante que los logros académicos son la 24 compilación de los procesos, que a la vez éstos son el producto de las motivaciones, aciertos y desaciertos que de una u otra forma hayan construido con sus formadores. Por todo esto nos hemos puesto en la tarea de reconocer las fortalezas, de hacer remembranza del conocimiento y formar a partir del trabajo articulado entre la lingüística y la matemática un estudiante que reconozca a partir de la palabra y las estructuras gramaticales un lenguaje matemático, pues tanto la lingüística como las matemáticas se hallan compuestas de códigos y símbolos, resultando absurdo concebir la una sin la otra, ya que la misma naturaleza lo muestra y nos enseña que la unidad es el objetivo y ningún proceso, ni elemento puede concebirse como elemental, pues todos se hacen partícipes de la construcción del conocimiento. Es así como este proyecto está dirigido a estudiantes de 7º, a quienes se brindarán pautas necesarias para que ellos realicen un reconocimiento lingüístico con bases lo suficientemente sólidas para entender y desarrollar problemas donde sea necesario realizar una lectura adecuada, extrayendo la parte propositiva de la lingüística, toda la edificación matemática, y transformando de esta manera toda la estructura literaria en planteamientos lógicos matemáticos, que doten al estudiante de elementos sólidos que les permitan proponer y solucionar de manera adecuada un problema matemático. Con este proyecto se pretende que los estudiantes sean capaces de llegar a relacionar su lenguaje cotidiano con el lenguaje y los símbolos matemáticos. El uso de la comunicación oral y escrita como una herramienta con la cual los estudiantes puedan reflejar su comprensión de las matemáticas, les ayudará a personalizar y realizar conexiones entre los conceptos matemáticos. La resolución de problemas juega un papel trascendental en esta nueva aproximación de la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas, pues requiere 25 el manejo de una serie de elementos que lo lleven a saber formular, comprender, utilizar, aplicar y comunicar conceptos y conocimientos matemáticos. Este análisis se basa en la competencia interpretativa que lo lleva a utilizar estrategias que van más allá del enunciado, donde se debe utilizar la interdisciplinariedad entre la lingüística y la matemática. 2.3 OBJETIVO Diseñar, aplicar y evaluar una propuesta metodológica sobre comprensión lectora en resolución de problemas con números enteros para estudiantes de grado séptimo. 2.4 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN Para el logro del objetivo planteado, nos proponemos hallarle respuesta a las siguientes preguntas de investigación: ¿Qué establecen y sugieren las investigaciones en cuanto a la enseñanza de las matemáticas enfatizada en la resolución de problemas y de qué manera influye la comprensión lectora en el planteamiento de ecuaciones con números enteros? ¿Cuáles aspectos debe reunir una propuesta metodológica basada en resolución de problemas en el conjunto de los números enteros, que le facilite al estudiante su comprensión? ¿Cómo se debe diseñar la evaluación para que permita constatar las habilidades adquiridas por el estudiante en el planteamiento y resolución de problemas de ecuaciones de primer grado en el conjunto de los números enteros? 26 2.5. TAREAS DE INVESTIGACIÓN Hacer una revisión y recolección bibliográfica referente a la resolución de problemas y a la relación entre lenguaje matemático y lingüístico. Diseñar una propuesta metodológica que contribuya a solucionar el problema formulado. Diseñar y aplicar una propuesta evaluativa que permita indicar las bondades del trabajo, la obtención del logro y la solución del problema planteado. 27 3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA “Aprender sin pensar nos vuelve caprichosos, pensar sin aprender, es un desastre” Confucio El colegio La Presentación de Rionegro, con una fundamentación epistemológica agrupada en los preceptos cristianos de Marie Poussepin y en las etapas de desarrollo de Jean Piaget, enfoca su proceso de aprendizaje en una perspectiva holística de formación temática y pragmática conforme a los estándares y lineamientos que el MEN imparte para regular el esquema académico hacia la toma y conciencia de las competencias básicas: interpretativa, argumentativa y propositiva. Ahora bien, dicho esquema basado en las competencias no logra abrir el abanico didáctico hacia nuevas herramientas que faciliten y dinamicen las prácticas pedagógicas. Es por ello que se hace urgente la apertura a nuevos dispositivos de enseñanza que viabilicen la correspondencia entre los enunciados literales y las codificaciones matemáticas que de éstos se pueden hacer. A la luz de los resultados en las Pruebas estandarizadas presentados en las estudiantes del colegio La Presentación de Rionegro, se pudieron detectar diversidad de falencias que parten del equívoco análisis de los textos que ofrecen inversiones matemáticas, en una clara evidencia de poca comprensión y asimilación semántica entre lo literal y los símbolos matemáticos. Desde este panorama se hace un rastreo teórico que brinda los elementos pertinentes para apoyar una propuesta encaminada a la congruencia semántica entre los enunciados literales y su equivalencia en símbolos matemáticos, sin 28 dejar de establecer el vínculo cognitivo entre lenguaje, pensamiento y discurso lógico –matemático. 3.1 MARCO TEÓRICO 3.1.1 Pensamiento numérico: Resulta inconcebible realizar una propuesta de carácter educativo al margen de lo que propone y sugiere el MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL que debe ser tenido en cuenta e incorporado en el proceso de enseñanza y de aprendizaje en las instituciones educativas, por tal razón se hace un recorrido por la Ley General de Educación, los Lineamientos Curriculares para Matemáticas y los Estándares Básicos de Calidad para Matemáticas con el propósito de extraer de éstos, aquellos aportes que hacen en el marco de los números enteros en el grado séptimo. De igual forma y continuando con nuestro recorrido, según los Estándares y los Lineamientos Curriculares para Matemáticas nuestra propuesta de intervención pedagógica se centra en el pensamiento numérico y los sistemas numéricos, específicamente en el sistema de los números enteros. Esta propuesta se enmarca en el pensamiento numérico debido a que nuestra intención es lograr una comprensión, por parte de los estudiantes, de los números enteros y de las operaciones fundamentales que existen con estos números y, a su vez, que puedan aplicar dichos conocimientos en diferentes contextos. Los autores de los estándares afirman que los niños con sentido numérico comprenden los números y sus múltiples relaciones, reconocen las magnitudes relativas de los números y el efecto de las operaciones entre ellos y han desarrollado puntos de referencia para cantidades y medidas. En este sentido Mcintosh (1992) amplía este concepto y afirma que: “El pensamiento numérico se refiere a la comprensión general que tiene una persona sobre los números y lasoperaciones, junto con la habilidad y la inclinación a usar 29 esta comprensión en forma flexible para hacer juicios matemáticos y para desarrollar estrategias útiles al manejar números y operaciones”6 Así se refleja una inclinación y métodos cuantitativos como medios para comunicar, procesar e interpretar información. Desde una perspectiva más amplia, Resnick, 1989 (citada por Judith Sowder, 1992), propone que el pensamiento numérico debe ser considerado como una forma de pensamiento superior y que por tanto debe presentar características como: “No algorítmico, esto es, el camino de la acción no está totalmente especificado de antemano. Tiende a ser complejo: el camino total no es visible desde ningún lugar en particular. Abre un campo de soluciones múltiples, cada una con costos y beneficios, antes que una única solución. Involucra juzgar e interpretar Involucra la aplicación de varios criterios: no siempre que iniciamos una tarea, conocemos el camino para su solución. Involucra autorregulación de los procesos de pensamiento Involucra imposición del significado, encontrando estructura en el aparente desorden.”7 Así pues, como “el pensamiento numérico se adquiere gradualmente y va evolucionando en la medida en que los alumnos tienen la oportunidad de pensar en los números y de usarlos en contextos significativos”8, proponemos tres guías como medio facilitador para representar numéricamente enunciados lingüísticos. Así mismo, en el marco de este pensamiento “es fundamental la manera cómo los estudiantes escogen, desarrollan y usan métodos de cálculo, incluyendo cálculo 6 Ministerio de Educación Nacional. Lineamientos curriculares matemáticas, Bogotá, 1998, p.43 7 Ibid,. p.43 8 Ibid,. p.44 30 escrito, cálculo mental”9 y, por supuesto, la manera cómo reflexionan sobre las respuestas obtenidas. Por consiguiente, no se trata solamente de aplicar unos algoritmos sino también de reflexionar si esa solución a la que se llegó tiene sentido y coherencia de acuerdo con los ejercicios o problemas a los que se enfrenten los estudiantes. El trabajo escolar debe centrar su atención en tres aspectos que son ampliamente tratados en el documento de Lineamientos Curriculares. Estos aspectos son: Comprensión de los números y de la numeración Comprensión del concepto de las operaciones Cálculo con números y aplicación de números y operaciones “El pensamiento numérico implica reconocer que con frecuencia existen diferentes estrategias de resolución para un problema dado. Cuando una estrategia inicial parece ser improductiva, la respuesta apropiada es formular y aplicar una estrategia alternativa. Esta tendencia a dedicarse a un problema de diversas maneras permite comparaciones de diferentes métodos antes de hacer un juicio definitivo o dedicarse a una sola estrategia”10 Por otro lado, continuando con los Estándares básicos de calidad en matemáticas, se sugiere que los estudiantes de séptimo grado en cuanto al pensamiento numérico orientado en los números enteros, deben ser capaces de11: Utilizar los números en sus diferentes representaciones (resolver y formular problemas aplicando propiedades de los números y de sus operaciones. 9 Ibid, pág.43 10 Ibid. Pág.55 11 Ministerio de Educación Nacional. Estándares, Santafé de Bogotá, 1996, p. 26 31 Resolver y formular problemas, utilizando propiedades fundamentales de la teoría de los números. Formular y resolver problemas en situaciones aditivas y multiplicativas en diferentes contextos. Justificar operaciones aritméticas utilizando las relaciones y propiedades de las operaciones. Desde los lineamientos curriculares de matemáticas se hace especial énfasis en la resolución de problemas como método integral de la enseñanza de la matemática. Allí se indica que la resolución de problemas es un proceso que debe penetrar todo el diseño curricular y proveer el contexto en el cual los contenidos y las actitudes pueden ser aprendidos. La habilidad de plantear y resolver problemas con una variedad de estrategias y recursos, aparece no sólo como contenido procedimental, sino también como una de las bases del enfoque general con que han de trabajarse los contenidos de matemática, situándose como un aspecto central en la enseñanza y el aprendizaje de esta área. Esta recomendación descansa en una concepción particular sobre lo que significa la matemática, su enseñanza y su aprendizaje. La concepción sobre la matemática afecta la propia concepción sobre cómo debe ser enseñada. La manera de enseñar es un indicador sobre lo que uno cree que es esencial en ella....El punto entonces no es ¿cuál es la mejor manera de enseñar?, sino, ¿de qué se trata la matemática? Sin embargo, estas concepciones, al igual que el término “resolución de problemas” varían ampliamente. Thompson (1992) señala que existe una visión de la matemática como una disciplina caracterizada por resultados precisos y procedimientos infalibles cuyos elementos básicos son las operaciones aritméticas, los procedimientos algebraicos y los términos geométricos y teoremas; saber matemática es equivalente a ser hábil en desarrollar procedimientos e identificar los conceptos básicos de la disciplina. La concepción de enseñanza de 32 la matemática que se desprende de esta visión conduce a una educación que pone el énfasis en la manipulación de símbolos cuyo significado raramente es comprendido. Una visión alternativa acerca del significado y la naturaleza de la matemática consiste en considerarla como una construcción social que incluye conjeturas, pruebas y refutaciones, cuyos resultados deben ser juzgados en relación al ambiente social y cultural. La idea que subyace a esta visión es que “saber matemática” es “hacer matemática”. Lo que caracteriza a la matemática es precisamente su hacer, sus procesos creativos y generativos. La idea de la enseñanza de la matemática que surge de esta concepción es que los resultados deben enfocarse en actividades con sentido, originadas a partir de situaciones cotidianas estas situaciones requieren de un pensamiento creativo, que permita conjeturar y aplicar información, descubrir, inventar y comunicar ideas, así como probar esas ideas a través de la reflexión crítica y la argumentación. 3.1.2 La resolución de problemas en la educación matemática: Existe un acuerdo general en aceptar la idea de que el objetivo primario de la educación matemática debería ser que los alumnos aprendan matemática a partir de la resolución de problemas. Sin embargo, dadas las múltiples interpretaciones del término, este objetivo es difícilmente claro. Una característica de las matemáticas en términos de la resolución de problemas refleja una dirección que cuestiona la aceptación de las matemáticas como un conjunto de hechos, algoritmos, procedimientos, o reglas que el estudiante tiene que memorizar o ejercitar. En su lugar los estudiantes participan activamente en el desarrollo de las ideas matemáticas, los problemas son definidos con menos precisión, y donde el aprendizaje se relaciona con la práctica de desarrollar matemáticas. Es decir, el estudiante aprende matemáticas al ser inmerso en un medio similar al de la gente que hace matemáticas. “…Concebir a las matemáticas 33 como una disciplina didáctica implica reformular tanto los contenidos como la forma de su enseñanza. Es necesario reducir el énfasis en los cálculos aritméticos o fórmulas, y dar más importancia al significado de las operaciones, a la evaluación razonable de los resultados y a la selección de procedimientos y estrategias adecuadas”12 Enseñar a resolver problemas no consistesólo en dotar a los estudiantes de destrezas y estrategias eficaces sino también de crear en ellos el hábito y la actitud de enfrentarse al aprendizaje como un problema al que hay que encontrar respuesta. No se trata sólo de enseñar a resolver problemas, sino también de enseñar a plantearse problemas, a convertir la realidad en un problema que merece ser indagado y estudiado. El aprendizaje de la solución de problemas sólo se convertirá en autónomo y espontáneo, si se genera en el estudiante la actitud de buscar respuestas a sus propias preguntas. El verdadero objetivo final de que el alumno aprenda a resolver problemas es que adquiera el hábito de plantearse y resolver problemas como forma de aprender. Analicemos ahora algunos puntos importantes relacionados con el concepto de “problema” con el fin de sentar posición frente al concepto en este trabajo.¿Qué es un problema?” Según Rogert Garret un problema “es una situación o conflicto para el que no tenemos una respuesta inmediata ni algoritmo ni heurístico”13 Según Fraisse y Peaget, “en principio se puede considerar como problema, toda situación que un sujeto no puede resolver mediante la utilización de su repertorio de respuestas inmediatamente disponibles. Sólo se puede hablar de problemas en los casos en que una solución es posible”14 Para Polya, “resolver un problema es abordar la situación con un cierto número 12 SANTOS TRIGOS, Luz Manuel, “La naturaleza de las matemáticas y sus implicaciones didácticas”, en revista Mathesis, volumen IX, (4), México, 1993, pp. 426-427 13 HENAO CIRO, Rubén Darío. “Un viaje literario en la enseñanza de las matemáticas, ed., Nuevo horizonte Ltda, Medellín, 2005, p.64 14 FRAISSE y PEAGET J. “La inteligencia”, ed., Paidós, Buenos Aires, 1973, p.54 34 de esquemas de respuestas que se intentan aplicar, pero que muestran no ser eficaces y desean ser modificados o reemplazados por otro que el sujeto inventa”15 Allan Schoenfield, define el problema como “una tarea en la cual el alumno está interesado o involucrado y para la cual desea obtener una resolución, pero no dispone de un medio matemático accesible para dicha resolución”16 Del ejercicio al problema: Podemos partir de una definición ya clásica de problema, que lo identifica con una situación que un individuo o un grupo quiere o necesita resolver y para la cual no dispone de un camino rápido y directo que le lleve a la solución. Esta definición con la cual parecen estar de acuerdo la mayoría de los autores hace referencia a que una situación sólo puede ser concebida como un problema en la medida en que no dispongamos de procedimientos de tipo automático que nos permitan solucionarla de forma más o menos inmediata, sino que requiere de algún modo un proceso de reflexión o toma de decisiones sobre la secuencia de pasos a seguir. Esta última característica es la que diferencia un verdadero problema de los ejercicios. Expresado con otras palabras, un problema se diferenciará de un ejercicio en que, en este caso, disponemos y utilizamos mecanismos que nos llevan de forma inmediata a la solución. Por tanto, es posible que una misma situación constituya un problema para una persona, mientras que para otra ese problema no existe, reduciéndose a un mero ejercicio. Por ejemplo, arreglar un circuito eléctrico es un ejercicio sencillo para algunas personas, pero un complejo y costoso problema para otras. Del mismo modo, interpretar la información recogida en una gráfica o despejar una incógnita en una ecuación matemática, puede constituir un problema, un ejercicio o ninguna de las dos cosas, con 15 POLYA, George, cómo plantear y resolver problemas, ed.Trillas, 5ª edición México: , 1970 16 HENAO CIRO, Op. Cit., p.64 35 alumnos con distintos conocimientos y actitudes. En definitiva, la resolución de problemas y la realización de ejercicios constituyen un continuo educativo cuyos límites no siempre son fáciles de delimitar. Sin embargo, es importante que en las actividades de aula la distinción entre ejercicios y problemas esté bien definida y, sobre todo, que quede claro para el estudiante que las tareas reclaman algo más de su parte que el simple ejercicio repetido. Ahora queremos resaltar que los ejercicios y problemas requieren de los estudiantes la activación de diferentes tipos de conocimiento, no sólo de diferentes procedimientos sino también de distintas actitudes, motivaciones y conceptos. En la medida en que son situaciones más abiertas o nuevas, la solución de problemas supone para el alumno una demanda cognitiva y motivacional mayor que la ejecución de ejercicios, por lo que muchas veces los estudiantes no habituados a resolver problemas son inicialmente remisos a intentarlo y procuran reducir los problemas a ejercicios rutinarios. A pesar de los diferentes tipos de problemas y las divergencias en los procedimientos de resolución, también es cierto que existen una serie de procedimientos y habilidades que son comunes en todos los problemas y que todas las personas ponemos en marcha con un menor o mayor acierto. Evidentemente, para resolver cualquier problema tenemos que atender, recordar, relacionar entre sí ciertos elementos, pero también es verdad que en la mayoría de los problemas estas habilidades tienen que hacerse en un determinado orden para que nos lleven a la meta. ¿Cómo resolver problemas matemáticos?, ¿Qué es la resolución de problemas?: La resolución de problemas es un proceso cognoscitivo complejo que involucra conocimiento almacenado en la memoria a corto y a largo plazo. 36 La resolución de problemas consiste en un conjunto de actividades mentales y conductuales, en ellas se involucran factores de naturaleza cognoscitiva, afectiva y motivacional. Resolver un problema implica realizar tareas que demandan procesos de razonamiento más o menos complejos y no simplemente una actividad asociativa y rutinaria. La resolución de problemas en el proceso de enseñanza y aprendizaje: Muchos investigadores han analizado la actividad de resolución de problemas y señalan que tal actividad es un proceso que involucra una serie de etapas. En 1965 Polya desarrolla una propuesta, a la que le añadimos los aportes de J. Rodríguez, S. Krulik y otros, considerando la resolución de problemas dentro del contexto de la enseñanza y aprendizaje de los estudiantes. PRIMERA ETAPA: Comprender el Problema Durante esta etapa los estudiantes podrán distinguir claramente las partes del problema, la incógnita, los datos y las condiciones. Los estudiantes deben dar respuesta a interrogantes como: a) ¿Qué se pide en el problema? b) ¿Cuáles son los datos y las condiciones del problema? c) ¿Es posible representarlo mediante gráfica, esquema o un diagrama? d) ¿Es posible estimar la respuesta? e) ¿Puedes enunciar el problema con tus propias palabras? SEGUNDA ETAPA: Elaborar un Plan En esta etapa, se elabora un plan de acción para resolver el problema, estableciendo una conexión entre los datos, las condiciones y el requerimiento del problema. Muchas veces se llega a establecer estructuras matemáticas; esto es, emplear un lenguaje matemático a partir del lenguaje natural. Algunas preguntas que deben responder los estudiantes en esta etapa son: a) ¿Se ha resuelto un problema similar a éste, antes? 37 b) Si ya se resolvió un problema semejante, ¿en qué podría ayudarnos a resolver el problema actual? c) ¿Se pueden organizar los datos en tablas y / o gráfico? d) ¿Es posible resolver el problema por partes? e) ¿Es posible considerar uno o varios caminos para la solución del problema? f) ¿Cuál es su plan para resolver el problema? g) ¿Qué estrategias se tendránque desarrollar? El desarrollar un plan requiere el empleo de una variedad de estrategias, entre ellas podemos citar: • Efectuar una o más operaciones aritméticas. • Iniciar el proceso de solución de atrás hacia adelante. • Organizar la información en una tabla. • Búsqueda de patrones. • Inducir a la aplicación de fórmulas. TERCERA ETAPA: Ejecutar el Plan En esta etapa, se trata de llevar a cabo el plan establecido. Los estudiantes deben: a) Ejecutar el plan elaborado, verificando paso a paso el proceso que se sigue. b) Efectuar los cálculos indicados en el plan c) Ejecutar todas las estrategias pensadas, obteniendo varias maneras de resolver el mismo problema. CUARTA ETAPA: Hacer la Retrospección y Verificación En esta etapa, se comprueba y analiza la solución obtenida. Asimismo, realizamos la retrospección, repasando todo el proceso seguido para alcanzar la respuesta. Este espacio es un excelente ejercicio de aprendizaje que sirve también para detectar y corregir posibles errores. Los estudiantes deben: a) Examinar si la solución obtenida satisface las condiciones que exige el problema. 38 b) Buscar una solución diferente y comparar resultados c) Verificar la coherencia del resultado con los datos del problema. Todas estas acciones son importantes y necesarias pero no son suficientes. Este espacio debe dedicarse además a la reflexión, al desarrollo del pensamiento crítico y creativo del alumno. Para ello se propone (según sea el caso) que el estudiante: Compruebe que la respuesta es posible y razonable. Por ejemplo, un peso de 183,23 kg no parece ser posible para alguien de siete años de edad, 22 ,45 kg tiene más sentido. Asimismo, decir que necesitamos 8,85 autobuses para trasladar a 460 sabiendo que cada autobús puede llevar 52 alumnos; la respuesta es aritméticamente correcta, pero no tiene sentido en la práctica. Los alumnos deben considerar si la respuesta tiene sentido y es razonable. En este caso, debería considerarse 9 autobuses. Cambiar las condiciones del problema. En esta actividad, el docente o los estudiantes realizan algunos cambios en las condiciones dadas inicialmente al problema, incrementando la dificultad y el requerimiento. Reflexionar a inquietudes como: ¿qué ocurre si...?¿y si...? conduce a conceptos matemáticos más avanzados. Extender el problema. El objetivo es descubrir qué capacidades y contenidos matemáticos subyacen en el problema. Luego de reflexionar sobre la forma de solución efectuada, se propone lanzar alguna hipótesis como: “entonces, quiere decir que....” “en general se puede establecer que ....” Esta extensión puede conducir a que el estudiante enuncie conceptos, deduzca fórmulas y establezca generalizaciones. 39 Formular problemas. En esta etapa, el alumno debe tratar de formular nuevos problemas similares al que resolvieron, los mismos que pueden ser resueltos utilizando estrategias y procedimientos seguidos en la solución del problema original. Esto permite que el alumno desarrolle su capacidad creativa y de razonamiento. QUINTA ETAPA: Comunicar sus hallazgos en forma oral y escrita Para un mejor logro de los aprendizajes, a los estudiantes debe dárseles oportunidad para compartir sus soluciones con sus compañeros, de manera que todos se beneficien de la experiencia. Asimismo, este hecho favorece el desarrollo de las habilidades comunicativas y el uso del lenguaje matemático para comunicar sus ideas. Es necesario hacer un resumen sobre el problema y su solución, el resumen fuerza a los estudiantes a examinar sus métodos de pensamiento desde el comienzo del proceso; esta forma de “metaconocimiento”, de pensar sobre su propio conocimiento, ayuda a los estudiantes a clarificar sus procesos mentales y reflexionar sobre sus propias ideas y habilidades de razonamiento. Finalmente, debemos hacer notar que, el mayor esfuerzo que los docentes deben desplegar durante la resolución de problema con sus alumnos, está concentrado en el primer y cuarto paso, destinado a la comprensión del problema, la verificación de resultados y la reflexión de los procesos seguidos durante su solución, así como el análisis crítico con relación a la respuesta. 40 ESQUEMA PARA RESOLVER UN PROBLEMA Recuperar conocimientos previos Cerciorarse que se comprende el Comprender el problema No conocer los pasos a seguir Conocer que paso se deben seguir para solucionarlo Emprender la búsqueda de posibles soluciones Idear un plan Ejecutar el plan Verificar los resultados - Identificar los datos, las condiciones y el requerimiento. - Buscar un modo de representarlo. - Enunciar el problema en sus propias palabras. - Estimar una respuesta - Utilizar conocimientos previos de problemas similares - Simplificar el problema - Tratar de resolver el problema por partes. - Buscar varios caminos de solución. - Establecer las estrategias a utilizar. - Determinar las operaciones que se aplicarán. - Controlar rigurosamente los pasos planeados. - Efectuar las operaciones previstas. - Verificar la coherencia del resultado con los datos y las condiciones. - Buscar una solución diferente y comparar resultados. - Reflexión crítica de la respuesta. - Ampliar el problema. Generalizar. - Formular problemas similares. Comunicar sus hallazgos Hacer resúmenes sobre el proceso seguido y comunicar sus hallazgos, haciendo uso del lenguaje matemático para comunicar sus ideas. 41 3.1.3 Representación matemática: La representación es un conjunto de símbolos que refuerza y ayuda al desarrollo de la interpretación de la realidad en términos de cantidades; en el mismo momento en el que las representaciones son consideradas herramientas con fines concretos, tanto para la comunicación, como para la propia comprensión, adquieren un carácter estratégico para resolver problemas y situaciones. Del mismo modo en que nos es difícil actuar sobre algo sin representarlo, gran cantidad de actividades matemáticas se vuelven inabarcables sin esta habilidad. La visualización de los conceptos y contenidos matemáticos no será siempre, ni en todos los estudiantes, ni en todos los casos, única. Es precisamente la habilidad para cambiar de un código a otro la que refleja el dominio de un estudiante en esta área. Al igual que las palabras no pueden usarse para representar cualquier cosa, tampoco las representaciones matemáticas pueden ser empleadas sin entender al contenido que reflejan. El uso de una interpretación matemática específica para reflejar una situación implica el reconocer en ella un modelo matemático concreto. Por tanto, una adecuada representación matemática se basa forzosamente en un correcto análisis y abstracción previos. En cierto modo la resolución de problemas podría ser considerada también como un proceso de traducción entre representaciones. Los problemas matemáticos escolares se presentan como representaciones verbales de una situación que ha de traducirse finalmente a una representación matemática (algebraica) o a una sucesión de ellas. De hecho, una estrategia poderosa para solucionar problemas lingüísticos es el empleo de representaciones intermedias. El dominio de la matemática, por tanto necesita de la capacidad de representar en diferentes códigos. Pero, además, como son en sí mismas un código con 42 vocabulario, sintaxis∗** y uso específico, aportan medios particulares para la representación. Modelación matemática: El poder modelar, es decir reproducir las relaciones fundamentales que se establecen en el enunciado de un problema despojado de elementos innecesarios o términos no matemáticos que dificultan la comprensión, es una capacidad muy importantecomo la evidencian expertos en la resolución de problemas. Una de las formas de modelar los problemas es mediante esquemas gráficos que permitan a los estudiantes hacer visibles a los elementos que componen el enunciado y las relaciones cuantitativas que se establecen entre ellos. 3.1.4..Enfoque del pensamiento por medio del lenguaje y la manipulación de símbolos: Este enfoque establece que la habilidad para pensar está dada por la capacidad para manejar el lenguaje y las formas simbólicas; relaciona el lenguaje, el pensamiento y la acción, presentando al lenguaje como el origen y la solución de los problemas del pensamiento, y a la escritura como una ocasión para pensar, y ya no como un medio de representar los pensamientos. Este enfoque se basa en la visión de Vigotsky según la cual el pensamiento es la interiorización del lenguaje, así la escritura sería el pensamiento sobre una hoja en blanco y se utilizaría para pensar en la resolución de un problema o en el aprendizaje de nuevos conocimientos. Una radicalización de este enfoque concibe el objetivo de la educación como el proceso a través del cual los individuos se hacen buenos oyentes, oradores, lectores y escritores estableciendo una relación estrecha entre los procesos de lectura y escritura, en términos de la transformación mutua de un proceso a partir del otro. ∗ ∗∗Sintaxis se refiere a la eestructuración organizada de las palabras, oraciones y frases, en matemática se refiere al orden lógico de las operaciones matemáticas. 43 El componente narrativo en la solución de problemas matemáticos: El primer estadio para resolver cualquier problema matemático consiste en traducir las palabras o signos del problema a una representación interna, que va desde las palabras hasta una ecuación; por ello para la traducción o comprensión del problema son fundamentales los conocimientos lingüístico y semántico. El conocimiento lingüístico, hace referencia al conocimiento de la lengua en que está redactado el problema, que permite reconocer las palabras, determinar su significado. El conocimiento semántico, se refiere al conocimiento de los hechos acerca del mundo, así por ejemplo sabemos que una hora tiene 60 minutos, que los ríos tienen corrientes que van río arriba y río abajo. Además de los conocimientos del lenguaje la traducción del problema requiere la utilización del conocimiento esquemático, mediante el cual quien enfrenta el problema lo encaja en una forma general o esquema que ha interiorizado previamente, de hecho muchas de las dificultades que tienen las personas para resolver problemas provienen de la utilización de esquemas equivocados. La solución del problema implica la utilización de los conocimientos operativo y estratégico, el operativo se refiere a cómo llevar a cabo la secuencia de operaciones matemáticas necesarias para encontrar la solución, es decir los algoritmos necesarios para generar la respuesta correcta. El estratégico se relaciona con las técnicas que utiliza quien resuelve el problema para saber cómo utiliza los conocimientos que tiene disponibles en su enciclopedia cultural para resolver un problema dado. Tratemos de ilustrar el proceso de resolución de problemas mediante un ejemplo. 44 Un niño tiene en su maleta una caja de dos docenas de colores, en la clase de educación artística presta a sus compañeros Juan 2 colores, a Pedro 3 colores y a Luís 2 colores, para pintar los dibujos que han realizado. ¿Cuántos colores prestó y cuántos le quedan en la caja? Estadio (problema) Tipo de conocimiento Ejemplo Traducción Solución (respuesta) Lingüístico Semántico Esquema Operativo Estratégico Caja es un sustantivo 2 docenas = 24 colores Este es un problema de suma y resta. Reglas de la suma y la resta de aritmética. Establecer subjetivos como por ejemplo: hallar la relación entre medidas de cantidad. Análisis de la resolución del problema matemático de la caja de colores Los procesos de solución de los problemas matemáticos siempre incluyen su correspondiente argumentación, de ahí que exista una relación entre las formas de argumentar y los procedimientos matemáticos, en los cuales necesariamente interviene el lenguaje , este hecho se puede observar en las soluciones que dan los niños a diferentes tipos de problemas desde muy temprana edad. Comprensión lectora: A partir de las propuestas aplicadas al mejoramiento de la calidad de la educación, realizadas por los autores: Rubén Darío Hurtado, Mauricio Pérez y Gloria Inés Yepes, entre Otros; se puede decir 45 que para saber leer bien, no basta con los resultados del proceso, lo importante es dominar el proceso lector. “Leer no consiste única y exclusivamente en descifrar un código de signos sino que además y fundamentalmente supone la comprensión de significado o mensaje que trata de transmitir el autor”17. Leer significa comprender, entendiendo la comprensión como “una operación del pensamiento que le permite al discente apropiarse del conocimiento, dándole la capacidad de ir del todo a las partes y viceversa, también porque les permite la asimilación de los conceptos, con su ayuda seleccionan los rasgos comunes y fundamentales de los objetos y fenómenos que forman el contenido de los conceptos.”18 Rubén Darío Hurtado, expresa que “durante este proceso el lector debe ver la información con esquemas que le permitan la representación organizada y coherente del texto, es por esto que varios lectores comprenden de manera diferente un mismo texto, ya que el resultado del proceso de lectura es un proceso creativo que esta determinado por el pensamiento y el lenguaje que le permite recrear la lectura. No se puede dejar de lado los componentes que siempre están presentes como son el lector, el texto y el contexto.”19 Al respecto Gloria Inés Yépez citando a Goodman (1982) presenta algunas estrategias que se deben tener en cuenta a la hora de leer: “Muestreo: Es la capacidad para procesar la información gráfica del texto sin sobrecargar el aparato perceptivo; es decir, se trata del reconocimiento instantáneo de las palabras impresas. 17 ALONSO, Jesús, et al. “Comprensión lectora, modelos, entrenamiento, y evaluación”. En Revista Infancia, y Aprendizaje. Nº31- 32, 1995, p. 5 – 10. 18 NAVARRO L, Moisés, et al. Comprensión de textos matemáticos, tesis (Especialista en desarrollo del pensamiento reflexivo y la creatividad en educación). Universidad de Antioquia, Facultad de Educación, Medellín, 1999, p.45 19HURTADO V, Rubén Darío. Incidencia de la técnica del recuento en la comprensión lectora de los enunciados matemáticos en niños de 5º en educación básica primaria, Tesis (Magíster en Lingüistica) Facultad de Educación, Universidad de Antioquia, Medellín, 1996, P.28 46 Inferencia: Es la capacidad para deducir sobre la información que no está planteada explícitamente en el texto. Auto corrección: Es una estrategia por la cual, los lectores buscando mayor información en el texto, proceden con cautela leyendo más despacio, retrocediendo para comprender mejor los pasajes confusos, entre otros.”20 Según Mauricio Pérez (1999), un buen texto o discurso debe tener bien definidos los siguientes elementos: “Coherencia: Se refiere a la posibilidad de configurar una unidad global de significado (macroestructura), gracias a la organización y secuenciación de los enunciados, siguiendo algún tipo de estructura. Cohesión: Opera en el nivel superficial del texto y corresponde al uso explícito de recursos lingüísticos para establecer los nexos entre enunciados y símbolos. Uso de pronombres y conectores, son algunos de estos recursos. Léxico: Se refiere a la selección deun tipo de lenguaje en atención al interlocutor del texto, a una intencionalidad y a un contexto de comunicación. Un texto configura un campo semántico. Contexto: Entendido como la situación de comunicación en la que aparecen los discursos y los textos: los escenarios, los interlocutores y sus roles, los intereses, las ideologías en juego, las variables políticas son aspectos que definen el contexto de comunicación Intencionalidad: Los textos se producen en atención a un propósito comunicativo y de acción. Leer es pasar directamente de lo que está escrito a la comprensión 20 YEPES C., Gloria Inés. “Leer: Todo un proceso. Universidad de Antioquia. Facultad de Educación 47 del mismo, debe ser comprendido como un acto cognitivo en el que no interviene necesariamente la vocalización. La lectura es una actividad compleja que va más allá del “clasificar”, o sea, del simple traducir el escrito en forma oral para poderlo comprender. Leer significa fabricar sentido directamente a partir del escrito. No se puede “enseñar” a leer. Se aprende a leer, como se aprende a hablar, a caminar… lo que la escuela puede y debe hacer es ayudar al alumno en su camino personal hacia la lectura, facilitarle las situaciones que le permitan vivir la lectura y disfrutarla.”21 Algunas estrategias pedagógicas para facilitar la comprensión lectora: El profesor Rubén Darío Hurtado recomienda las siguientes estrategias pedagógicas para mejorar la comprensión lectora: “Actividades para realizar antes y durante la lectura: Desde el mismo título del texto y de sus imágenes, se puede invitar a los niños a escribir o hablar sobre el posible contenido del texto; también se puede trabajar con los comentarios previos. Otra actividad es la de leer pequeños comentarios sobre el texto, por ejemplo reseñas; además se puede presentar videos alusivos al tema de la lectura. Estrategias pedagógicas para después de la lectura: El propósito central de las estrategias para después de la lectura es habilitar a los niños para que den cuenta de lo que dice el texto y reconstruyan las redes conceptuales que habitan en él. La técnica del recuento: La técnica del recuento es una estrategia que facilita la reconstrucción del significado del texto. Después de leído, se invita a los niños a hablar sobre lo que comprendieron, lo cual permite que expresen los resultados de 21 PERÉZ ABRIL, Mauricio. “Hacia una pedagogía del discurso”, elementos para pensar la comprensión argumentativa de los procesos de escritura en educación básica. En: Competencias y proyecto pedagógico, Santa fe de Bogotá, Universidad Nacional de Colombia, 2000 48 la interacción con el texto. A medida que los niños verbalizan, el profesor promueve la discusión sobre lo comprendido. La relectura: La discusión sobre lo comprendido en la lectura posee sus limites, se llega a un punto en el cual cada participante de la discusión se aferra a su punto de vista sin ceder, cuando esto sucede la única salida es la relectura, o sea volver a leer el texto y verificar aquellos aspectos que no son claros. Esta es una de las estrategias más potentes para mejorar la comprensión de la lectura y con ella se logra reconstruir el significado de un texto. El parafraseo: Otra estrategia para mejorar la comprensión de lectura es el parafraseo, es decir, que los niños escriban con sus palabras lo que comprendieron de un texto. El uso de un lenguaje propio permite observar el nivel de apropiación del significado del texto leído.”22 Comprensión texto matemático: En el aprendizaje y enseñanza de las matemáticas uno de los problemas que con mayor frecuencia se encuentran los alumnos, es la lectura e interpretación del texto matemático. A continuación se presentan algunos argumentos teóricos que explican los diversos elementos que intervienen al enfrentarse a un texto de este tipo. Vanegas, Denis y Gutiérrez, Jesús María en la tesis “ Estrategias de intervención pedagógica para la enseñanza de las matemáticas desde su propio lenguaje” plantean que muchas de las dificultades con las cuales se encuentran los docentes y alumnos en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las matemáticas, están en el uso e interpretación de los lenguajes allí involucrados, los cuales denominan de la siguiente manera: el lenguaje natural, donde se definen conceptos, se verbalizan procesos y se plantean situaciones problema; el 22 HURTADO V., Op.Cit.,p.53 49 lenguaje especializado, en el cual muchas palabras y enunciados adquieren una significación especial, y el lenguaje simbólico, donde se expresan las matemáticas. Resaltan que en el lenguaje especializado (o técnico) se encuentran palabras creadas en el lenguaje natural y que adquieren diferentes significados en el contexto de las situaciones problemas, además su representación simbólica guarda relación con los demás símbolos matemáticos que interactúan en la situación. Resaltan la importancia de mejorar la comprensión de los términos y los significados, para lo cual se ha recomendado aclarar y negociar, en la medida en que sea posible, el significado del lenguaje matemático antes de ser utilizado en los problemas y aclarar el significado de los términos de uso corriente que adquiere significado específico de las matemáticas. Así mismo, resaltan que el hecho más significativo y quizá el de mayor dificultad radica en que las matemáticas en sí poseen un lenguaje con una sintaxis y una semántica muy particular que posibilitan la matematización de situaciones problemas o el tránsito de situaciones expresadas en palabras tanto del lenguaje natural como del especializado, a símbolos que permitan la aplicación formal de las reglas del álgebra o de la aritmética. Al respecto NAVARRO, Moisés y otros proponen que para “comprender el conjunto de ideas expresadas en el lenguaje matemático, el alumno ha de conocer el significado de las palabras inmersas en éste, para lo cual recomienda que el profesor desarrolle estrategias que permitan focalizar la atención, activar los conocimientos, potenciar el pensamiento y fomentar la creatividad.”23 Con el objetivo de seguir encontrando elementos que constituyen el lenguaje matemático, Vanegas, Denis y Gutiérrez, Jesús María, plantean que en dicho lenguaje “se pueden diferenciar palabras, frases, oraciones y proposiciones, 23 NAVARRO L., Op. Cit., p.39 50 resaltando los siguientes elementos para algunos de ellos: serán frases las expresiones como “siete más ocho (7+8)”, “dos tercios (2/3)”; mientras que serán oraciones las siguientes expresiones: “7+8 = 15 y 8/4 = 2”, las cuales se leen “siete más ocho igual a quince” y “ocho dividido cuatro es igual a dos” respectivamente. Así mismo aclaran que en el lenguaje matemático son de carácter enunciativo y de ellas se pueden afirmar su falsedad o verdad, dichas oraciones se conocen en el campo matemático como proposiciones, las cuales en procesos algorítmicos y aritméticos el estudiante no las conocen como tal.”24 Consideramos, muy importante, que los estudiantes en el proceso de aprendizaje de las matemáticas se habiliten para la escritura y la lectura de enunciados matemáticos; pues desafortunadamente se les induce a partir de órdenes con relación a algoritmos, centrando su atención en los símbolos más que en su significado y generando escrituras que no comunican mucho en el campo matemático, como es el caso de las operaciones verticales en donde se pierde la riqueza comunicativa de las expresiones y surgen dificultades básicamente con el uso del signo igual ( = ). Con respecto al aprendizaje de las matemáticasse plantea que uno de los aspectos de gran importancia en éste es la incidencia del lenguaje; resulta que “el educando debe interpretar enunciados, axiomas y teoremas, presentando de forma verbal o escrita, buscando las aplicaciones y relaciones que le permitan interiorizar los contenidos del área, también debe comprender las relaciones lógico-gramaticales. Esto es, las connotaciones de los símbolos, las palabras y las proposiciones y de los vínculos entre ellos. “25 Espinosa y Pardo, retoman a Mile A. Claret para resaltar que de la forma cómo se presenta el enunciado de un problema, depende el éxito o el fracaso de los 24 GUTIERREZ M., et al. “Estrategia de intervención pedagógica para la enseñanza de las matemáticas desde su propio lenguaje”, tesis (Especialista en enseñanza de las matemáticas) Universidad de Antioquia, Facultad de Educación Medellín, 2000, p. 40 25 NAVARRO L., Op. Cit., p.47 51 estudiantes para resolver el problema. Resaltan que las palabras usadas por los maestros, los estudiantes no las comprenden en su totalidad, además éstos no poseen completamente desarrollado el vocabulario utilizado por el profesor. De igual manera referencian a Gaston, Mialeret (1995) quien demostró que la importancia de la formulación del enunciado juega un papel de primer orden. Dicen Espinosa y Pardo “que un mismo problema puede enunciarse de tres formas diferentes: concreta, intermedia y abstracta, y según el enunciado los resultados son diferentes”26. Consideran que algo similar ocurre entre problemas parecidos en un plano matemático cuando se utilizan números pequeños y grandes, se creería que los números grandes producen miedo al estudiante haciéndolo perder la relativa seguridad que tiene cuando trabaja con números pequeños (1993, 59). David Pimm en su libro “El Lenguaje Matemático” resalta los “textos matemáticos mixtos o simbólicos”, los cuales hacen más compleja la lectura de los diversos símbolos que conforman el sistema matemático escrito. Clasifica los símbolos individuales en cuatro clases: logogramas, pictogramas, símbolos de puntuación y símbolos alfabéticos. Con respecto a los logogramas y pictogramas resalta que con ellos sólo es posible leerlos como una palabra. Ante la expresión “2+3”, dice que puede leerse como “dos más tres”, “dos y tres” o “tres sumado a dos”; el símbolo “+” suele denominarse “signo más” y para poderlo leer se debe reconocer su nombre, de lo contrario no podría escribirse. “La representación escrita no ayuda a ello, ni existe nada parecido a una correspondencia paritaria entre los signos y las posibles vocalizaciones” (1990, 200). En lo relacionado con los signos de puntuación y alfabéticos se resaltan dos posibilidades generales: “leer en el nivel de los significados o en el nivel de los símbolos de puntuación o alfabéticos”. Se presenta como ejemplo la expresión 26 ESPINOSA M., Op. Cit., p. 52 “dx / dy”, la cual puede leerse en el nivel de los símbolos mismos como “d y sobre d x”, y en el del significado como “derivada de x respecto a y”. Los dos casos presentan diferencias en la lectura, así, en el primero, se pronuncia cada símbolo de manera aislada teniendo en cuenta la descripción de las posiciones relativas de los símbolos; en el segundo, “el significado orienta la vocalización”. Vanegas y Gutiérrez resaltan “que todo lenguaje está constituido a partir de un alfabeto o conjunto de signos primitivos, los cuales se pueden agrupar formando las palabras o las oraciones, pero aclaran que sólo son permitidas ciertas clases de agrupaciones, las cuales obedecen a reglas de formación previamente definidas .”27 Consideran como símbolos matemáticos los siguientes: “Grafemas: Símbolos que son utilizados en el contexto matemático y que sustituyen palabras completas: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, +, -, <, >, ÷ entre otros. Pictogramas: “Son los íconos utilizados en los que el símbolo está muy relacionado con su significado”. Ejemplos: , para representar un triangulo; para representar el cuadrado; etc. Símbolos de puntuación: En el legnguaje matemático los símbolos como la coma, el punto, el punto y coma, los dos puntos, son reemplazados por los diferentes signos de puntuación.”28 Ellos plantean que “algunos símbolos que se emplean generalmente en matemáticas, en ortografía, se utilizan como signos de puntuación. Ejemplos: a: b, donde los dos puntos denotan la razón de “a” con respecto a “b”; f : A B, sirven para indicar la definición de una función. Así mismo se resaltan otros símbolos que corresponden a la puntuación en matemáticas como son: “(, [ ,{, y sus correspondientes”. Dicen que la importancia de los símbolos no debe menospreciarse, en especial cuando en matemáticas se cambia con frecuencia el 27 GUTIERREZ M., Op.Cit., p.35 28 Ibid., p.37 53 significado de algunos símbolos. “Los numerales están ligados a sus significados, lo que supondría una seria violencia conceptual utilizar el símbolo numérico 6, por ejemplo, como nombre de variable”.” 29 Para Gutiérrez y Vanegas “la notación matemática constituye un sistema muy conservador en el que los mismos símbolos se utilizan de manera reiterada con significados distintos en contextos diferentes, en vez de inventar otros nuevos.”30 (2000, 40). Resaltan que para evitar tantos obstáculos en el aprendizaje de las matemáticas, se hace necesario que los símbolos empleados existan como objetos conceptuales para los estudiantes, es decir, que sean reconocidos, escritos y distinguidos sin esfuerzo. Uno de los procesos fundamentales para que se comprenda lo que se lee es la competencia, ya que si se tiene una buena competencia lectora es indiscutible que haya un proceso de comprensión acorde a las necesidades. 3.1.5 Competencia: Actualmente en el ámbito de la educación se ha puesto de moda el término de competencia, pero esto no significa que se conozca realmente su sentido, antes por el contrario poco se sabe de sus implicaciones y connotaciones, lo que se debe en gran medida a que es un término polisémico, lo que se evidencia en los diferentes significados que se le atribuyen, dependiendo en el campo al cual se aplique. La propuesta General (ICFES, 1999, 21) define la competencia como: “las acciones que un sujeto realiza cuando interactúa significativamente en un contexto”.31 29 Ibid., p.38 30 Ibid., p.40 31 Ministerio de Educación Nacional. ICFES 54 “Competencia matemática: Se entiende el "saber hacer" en el contexto matemático. Las competencias se evidencian en el "uso" que el estudiante hace de la matemática para comprender, utilizar, aplicar y comunicar conceptos y procedimientos matemáticos. Este "uso" de la matemática en diferentes niveles de complejidad permite una aproximación al pensamiento matemático que el estudiante va desarrollando en su vida escolar”32. En las pruebas saber se establecen tres niveles de competencia, definidos por los grados de complejidad a los que los estudiantes pueden llegar. A lo que cada estudiante llega, es lo que se ha denominado "logro en la competencia matemática". Los niveles en los que se expresan los resultados son los siguientes: Competencia lectora: Retomando la noción de competencia en términos de “las capacidades con que un sujeto cuenta para…” se mira entonces el “saber puesto en acción”, es decir se mira qué hacen los estudiantes con el saber adquirido ya sea para solucionar problemas o construir situaciones nuevas en un determinado contexto que sea significativo para ellos. a. Conocimientos previos: Cuando leemos no partimos de cero, sino que la
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