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repositorio.uptc@uptc.edu.corepositorio.uptc@uptc.edu.co PRIMER ENCUENTRO INTERNACIONAL DE MATEMÁTICAS, ESTADÍSTICA Y EDUCACIÓN MATEMÁTICA XXII JORNADA DE MATEMÁTICAS Y ESTADÍSTICA CURSILLO: COMUNICACIÓN Y PENSAMIENTO VISUAL EN LA CLASE DE MATEMÁTICAS Miguel Arcángel Díaz Moreno mdiazm.edumat@yahoo.es Grupo de Investigación PIRÁMIDE UPTC Profesor Escuela de Matemáticas y Estadística UPTC RESUMEN El Cursillo tiene como finalidad compartir una experiencia de aula realizadas con estudiantes de los dos primeros semestres del Programa de Licenciatura en Matemáticas de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia con la intención de mejorar su competencia comunicativa. Esta experiencia incluyó algunas modificaciones en los ambientes evaluativos y la inclusión de dinámicas que promovieran la observación de patrones visuales, facilitando la construcción de nociones y generalizaciones que involucran acciones de interpretación, argumentación y proposición. El cursillo comprende un primer momento de contextualización y reflexión teórico- práctica, y en segundo lugar, una simulación del ambiente de aula para vivenciar propuestas de trabajo como el de Rutas hacia el álgebra y Raíces del álgebra elaboradas por John Mason, Alan Graham, David Pimm y Norman Gowar (1999), investigadores del Centro de Educación Matemática de la Facultad de Matemáticas de la Open University de Inglaterra. PALABRAS CLAVE Ver, decir, registrar, interpretar, argumentar, proponer, particularizar, conjeturar, generalizar. GENERALIDADES Gran parte de los conflictos entre las personas o entre ellas y su contexto tienen su origen en problemas de comunicación. En los ambientes educativos institucionalizados concebidos por la sociedad para la formación de las nuevas generaciones se juega un doble rol aparentemente contradictorio: el de ser depositario de toda la herencia cultural para que sea comprendida y valorada por los niños y jóvenes, y por otro lado, el de generar propuestas para transformarla buscando solucionar o prevenir nuevos problemas. En este proceso de conservación-renovación cultural, el aula de clase se constituye en uno de los espacios en los que se concreta, con más frecuencia, el diálogo formativo a través de los procesos de enseñanza y de aprendizaje, procesos cuya reflexión da origen (y a la vez son orientados por) la Pedagogía y la Didáctica. Es oportuno citar aquí la propuesta de Tamayo de “…ubicar como núcleo de la competencia pedagógica, la competencia comunicativa…” (Tamayo, 2003, p. 3), en el sentido de señalar igualmente que la mayoría de los fracasos que se presentan en el aula de clase se deben a fallas en la competencia comunicativa de profesores o alumnos, competencia que “…hace referencia al poder que tiene un hablante para comunicarse de manera eficaz en contextos culturalmente significantes” (Hernández, Rocha y Verano, 1998, p. 30) y que comprende las (sub)competencias interpretativa, argumentativa y propositiva. En el caso particular de la clase de matemáticas la situación comunicativa se complica con el uso de otros sistemas de símbolos propios de la disciplina, manejados algunas veces con relativo éxito operatorio por los estudiantes, pero carentes de significado, dificultando su aprendizaje aún en los estudiantes que han decidido cursar un programa académico que tenga estrecha relación con ella, por lo tanto, es necesario investigar nuevas alternativas para trabajar en el aula en los diferentes niveles del sistema educativo o al menos conocer, practicar y evaluar las propuestas que ya existen y que buscan hacer más agradable la relación del estudiante con las matemáticas y desde luego con el docente. De manera informal es compartido por la mayoría de colegas que orientan cursos de matemáticas en los primeros semestres de universidad, el estado de confusión que tienen los estudiantes frente al manejo de los sistemas algebraicos, hecho que se refleja en los resultados de las Pruebas de Estado que aplica el ICFES. Ante esta situación, algunos programas académicos han incluido una asignatura de Precálculo o Matemáticas Fundamentales con el objetivo de hacer una nivelación, y en otros casos se desarrolla por lo menos una unidad de repaso, a pesar de lo cual, en el semestre siguiente buena parte de esas dificultades permanecen. La ausencia de un sistema conceptual y de imágenes mentales que respalden el uso de reglas operatorias entre símbolos, hacen que la mayoría de estudiantes que ingresan a la universidad tengan un recuerdo muy superficial y distorsionado sobre el manejo de variables y expresiones algebraicas. Los aportes de John Mason y Carlos Vasco, entre otros, facilitan la creación de caminos alternativos para construir de manera más sólida y agradable las rutinas algebraicas, mediante la identificación de patrones visuales y el desarrollo de la competencia comunicativa oral y escrita, que conduzcan al desarrollo de un pensamiento variacional Las razones para explicar estas deficiencias son variadas, incluyen inadecuadas formas de enseñanza, de aprendizaje y de evaluación, y una concepción equivocada de álgebra. Para Mason (1999) “Con demasiada frecuencia el álgebra es enseñada como si ésta fuera un cuerpo de conocimiento, y no como una herramienta que ayuda a la expresión y manipulación de generalizaciones” (p. 110). En los vagos recuerdos de muchos estudiantes se alcanzan a identificar expresiones con números y letras (especialmente x y y), factorizaciones y ecuaciones; pero hay que empezar de nuevo con ellos a explorar los sistemas concretos o familiares que faciliten la construcción de los sistemas conceptuales y la adopción de diferentes sistemas simbólicos más adecuados, con sus interrelaciones, para consolidar la estructuración de un pensamiento variacional, considerado como uno de los más importantes en la Educación Matemática de hoy. El doctor Carlos Eduardo Vasco Uribe escribe a propósito: (…) Todo lo anterior resalta la importancia de la principal innovación que trae el nuevo documento de lineamientos curriculares para el área de matemáticas. Allí se propone que el tipo de pensamiento que vamos a cultivar más en el Siglo XXI es el llamado “pensamiento variacional”, y no tanto los sistemas analíticos (y en particular los sistemas operacionales o “algebraicos”), los cuales por más que sean herramientas indispensables para desarrollar ese pensamiento, nunca lo agotan. No hay pues que preocuparse tanto por el sistema simbólico de la mal llamada “álgebra de bachillerato”. No hay que pensar directamente en ella como sistema conceptual, porque no lo es: es sólo un sistema simbólico, ¿Pero para simbolizar qué? (2000, p. 26). Para mí, el principal propósito del pensamiento variacional es la modelación y no es propiamente la resolución de problemas ni de ejercicios. (…) Para poder resolver un problema interesante tengo que armar primero un modelo de la situación en donde las variables covaríen en forma semejante a las de la situación problemática, y no puedo hacerlo sin activar mi pensamiento variacional. (2003, p. 71) Tomar como punto de partida el pensamiento visual desarrollado a partir de modelos dinámicos materiales o gráficos, supone un atractivo para el observador, sin olvidar que el hecho de cautivarse o de interesarse es consecuencia misma de una respuesta en las estructuras mentales del quien observa. “La mirada puede encontrar belleza y arte en la naturaleza, pero es ella la que construye en la naturaleza la belleza. En cierto sentido, la mirada se encanta con lo que ella misma crea, porque construye el paisaje, lo convierte en un objeto de la representacióny es en ésta en donde reconoce la belleza.” (Hernández, Rocha y Verano, 1998, p. 46). El paisaje en el caso que nos ocupa es un diseño, al menos inicialmente, del profesor de matemáticas, para tratar de seducir la mirada atenta de los estudiantes y poder identificar qué es lo que permanece invariante, qué es lo que varía y cómo varía, para ir creando modelos mentales de variación elemental. El pensamiento variacional que permitirá el manejo de los sistemas analíticos y de su objeto fundamental, el concepto de función, inicia su desarrollo desde los primeros grados de educación básica primaria cuando el estudiante trabaja en forma activa dramatizando el efecto de operadores naturales aditivos o multiplicativos, para posteriormente llenar casillas en expresiones como + 3 = 5, o en diagramas de flechas que los representan. A partir del grado octavo se hace la introducción de otros sistemas simbólicos, en la mayoría de los casos para presentar sin las condiciones y reflexiones adecuadas el álgebra como la aritmética generalizada. La tendencia a hacer generalizaciones es una función natural del cerebro humano y tiene sus primeras manifestaciones cuando un bebé observa, escucha, palpa y pone en juego todos los sensores para interiorizar sus acciones. Jean Piaget describe las diferentes etapas por las que pasa el desarrollo de la inteligencia humana, desde el pensamiento sensoriomotor hasta el pensamiento formal o hipotético-deductivo. (Piaget, 1975). Una noción, un concepto, una estructura o una categoría se obtienen como resultado de procesos de generalización cada vez más complejos que requieren identificar diferencias y similitudes, abstraer qué cambia y qué permanece invariante, por lo que son construcciones que requieren tiempo y dedicación. Éstos son elementos para construir pensamiento matemático y por supuesto, deben constituirse en objeto de análisis de la educación matemática actual. “La expresión de la generalidad forma la raíz básica del álgebra porque ésta les da significado a los símbolos que después hay que manipular. Expresar la generalidad que uno percibe es tanto un placer como un esfuerzo” (Mason, 1999, p.106). El uso significativo de este nuevo lenguaje simbólico, se constituye en un nuevo peldaño para conquistar nuevas generalizaciones como expresión de un pensamiento variacional más complejo. La capacidad de generalizar requiere atención y concentración y una vez conquistada hay que superar otro reto, expresarla. Aquí entra en juego el desarrollo de la competencia comunicativa tanto oral como escrita, primero usando el lenguaje cotidiano, gráficos y diagramas para convencer(se) de qué generalización se obtuvo y sobre todo cómo se obtuvo, recalcando de esta manera la importancia que debe tener (en matemáticas) el procedimiento y la argumentación que justifican una respuesta; y luego, empleando un lenguaje más especializado: el algebraico. Antes de socializar o hacer pública una generalización debe considerarse inicialmente como una conjetura y por lo tanto someterla a prueba examinándola con varios casos particulares para verificar su cumplimiento. Esto proporciona mayor entendimiento y por lo tanto más confianza para explicar con claridad y sencillez las razones que sustentan la generalización. “No entiendes realmente algo a menos que seas capaz de explicárselo a tu abuela” (Albert Einstein) Hay diversos tipos de generalización en matemáticas con variadas estrategias de apoyo. En el cursillo se hace énfasis en el pensamiento visual y la comunicación (Ver-Decir- Registrar), por su atractivo para los que se inician o no fueron adecuadamente iniciados en el trabajo con las variables y con las reglas algebraicas, pues permite la posibilidad de ver para identificar patrones en una secuencia de configuraciones o arreglos geométricos. El trabajo con números figurados referenciados por Eves (1969) proporciona una fuente fascinante de recursos y posibilidades para el desarrollo creativo y lúdico del pensamiento variacional en concordancia con la naturaleza Homo Ludens (Huizinga, citado en De Zubiría, 1992) del ser humano, así que la actividad lúdica es siempre bienvenida en los ambientes de aprendizaje sin importar el nivel educativo. “la madurez del hombre es haber vuelto a encontrar la seriedad con la que jugaba cuando era niño” (Federico Nietzsche) DESARROLLO: El trabajo se programa para tres sesiones de una hora, en las que se combinará la reflexión teórica pedagógica y didáctica con el desarrollo de acciones comunicativas para lograr: Identificar criterios para ambientar sesiones de aprendizaje que favorezcan el desarrollo del pensamiento matemático y la competencia comunicativa. Afinar el proceso de observación de modelos concretos o gráficos para identificar patrones visuales. Comunicar en forma oral y escrita el registro de generalidades. Construir caminos que representen reglas de asignación. BIBLIOGRAFÍA: Eves, H. (1969). Estudio de las geometrías. México: UTEHA. De Zubiría M., & De Zubiría J. (1992). Biografía del Pensamiento. Bogotá: Cooperativa Editorial Magisterio. Hernández, C., Rocha, A. y Verano, L. (1998). Exámenes de Estado: Una propuesta de Evaluación por Competencias. ICFES. Mason, J., Graham, A., Pimm, D. & Gowar, N (1999). Rutas hacia el algebra y Raíces del álgebra. Traducción y edición de Cecilia Agudelo Valderrama. Tunja: Sección de Publicaciones, UPTC. Tamayo, V. Alfonso. (2003). Cuatro tendencias de la Pedagogía en Colombia. Acción Pedagógica, No 31 UPTC, Tunja. Vasco, C. (2000) Las Competencias Matemáticas. En: Publicación Universidad del Valle. Compilación de María Amilba Ramírez Idrobo. Cali. ________. (2003) El pensamiento variacional, la modelación y las nuevas tecnologías. En: Tecnologías computacionales en el currículo de matemáticas, Ministerio de Educación Nacional. Bogotá. Piaget, J. (1975). Seis Estudios de Psicología. Barcelona: Barral Editores. ______________ M.A.D.M. 13-05-2011