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DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Maín: Innovando la Red, conectados con nuestro origen carismático Víctor Hugo Pulla Sánchez Unidad Educativa Fiscomisional María Mazzarello Sígsig, 9 de diciembre de 2019 AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 2 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez Unidad Educativa Fiscomisional María Mazzarello Introducción En una constante búsqueda de metodologías por mejorar los procesos cognitivos, a lo largo de cada generación han destacado algunos promotores educativos con modelos como el Aprendizaje Significativo, Sistema Preventivo, Socioconstructivista entre otros. Dependiendo de la época y el entorno en el que se da el aprendizaje existen diferentes tipos, entre estos: el aprendizaje aislado y el aprendizaje sustentable (Galagovsky, 2004), siendo cada uno de estos abstraídos y fundamentados según la información. Ahora bien, dentro del área matemática como herramientas metodológicas según el modelo, es necesario recurrir a elementos que permitan al educando desarrollar el conocimiento de manera significativa es decir matemáticas para la vida o para siempre (Sáenz, 2014) basadas en la información del medio. El enfoque de una didáctica no revolucionaria pero concreta desencadena alternativas que pueden emplearse en el proceso educativo en el área de las matemáticas. Sin embargo, debemos considerar la diversidad de esta ciencia, llevándonos a definir en concreto sobre qué área se pretende trabajar, entonces particularmente la propuesta está dirigida al algebra elemental. Frente a esto, como recurso didáctico se contempla el análisis superficial de los diferentes tipos de estructuras que encontramos en la vida cotidiana, de esta manera anclar el aprendizaje en proceso a uno consolidado dando lugar al aprendizaje significativo (Rodríguez, 2011). Parte de una didáctica moderna es la motivación del educando frente a esto, se pueden contrastar el Sistema Preventivo y Socioconstructivista con el aprendizaje significativo. Involucrar una pedagogía concreta, grafica, simbólica basados en razón, religión y amor nos permitirá llegar a la abstracción y aplicación del conocimiento. Y así mismo, no podemos dejar de lado la época, pues nos encontramos en una constante comunicación donde se ha dado lugar a nuevas formas de aprendizaje a través de las Tics (Sierra, 2010), a pesar de que estas en algunos casos han mecanizado el proceso. La propuesta está fundamentada en un sistema de modelación que pretende fortalecer la epistemología dentro y fuera del aula. DIDACTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL El amplio espectro que abarca las matemáticas en la definición de número y forma da lugar a la aritmética y algebra, y de estos, la geometría y trigonometría. El algebra elemental es una teoría de ecuaciones donde se contemplan valores determinados y cantidades generalizadas en letras dando lugar al pensamiento matemático (Baldor, 1997), es decir pasar de los números a un leguaje léxico. Cabe en este recalcar la forma en la que aprendemos a contar y sumar lo hacemos generalmente a través de elementos tangibles como pueden ser los dedos de las manos, el ábaco lo que recae en un aprendizaje significativo (Viera, 2003) generando estructuras cognitivas en la memoria a largo plazo, pero cuando tratamos a nivel algebraico los AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 3 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN recursos recaen en su mayoría sobre la pizarra, el lápiz y papel. Por esta razón, al referirnos a didáctica sustentable nos enmarcamos en métodos y técnicas que generen un aprendizaje significativo como lo propuso en su momento Ausubel. La propuesta se basa en el tipo de aprendizaje significativo sustentable haciendo referencia a que los conceptos en proceso de aprendizaje sean epistemológicos y a su vez estos deban adherirse a una red cognitiva existente (Cantoral, 2013), por su parte si esto no sucede se convertirá en un aprendizaje aislado. En la figura 1 se muestra el concepto desarrollado por Galagovsky, Lydia (2004). Figura 1. Proceso para establecer un aprendizaje sustentable Un ejemplo de este proceso y es la hipótesis que se plantea, puede ser: El educando en el proceso de aprender las tablas de multiplicar parte de la información, luego las memoriza. Al momento de evaluar el responderá según lo que recuerde, este aprendizaje se queda aislado, pero si logra determinar la cantidad de baldosas de un piso multiplicando la cantidad de las mismas que se encuentran a lo largo y ancho se habrá convertido en un aprendizaje sustentable. El ejemplo propuesto está en contraste con el Socio Constructivismo, fijando sus bases epistemológicas en las prácticas sociales de las cuales se pueden obtener un modelo. Es así que los fenómenos (Físicos, químicos o sociales) pueden ser modelados a fin de obtener un comportamiento predictivo o concluyente (Arrieta, 2012). El modelamiento y la solución de problemas del mundo real causa que el estudiante desarrolle algunos conceptos, pero se torna débil ya que no son suficientemente realísticos o están fuera de contexto y no tienen relevancia en apoyo al aprendizaje (Erbas et al., 2014). Sin embargo, la didáctica sustentable pretende fijar sus bases epistemológicas en el enfoque de modelado matemático (Freudenthal, 1999) resultante del análisis superficial de los diferentes tipos de estructuras que podemos encontrar en la vida cotidiana. Con esto se pretende consolidar y establecer que los conocimientos adquiridos no están solamente en lo que se aprende sino también del cómo se aprende según redacta Sáenz (2017) en el artículo “Modelo Pedagógico de Don Bosco”. Según la Real Academia Española “una estructura es la disposición o modo de estar relacionadas las distintas partes de un conjunto”. No obstante, para el caso de estudio definiremos las estructuras capaces de soportar esfuerzos y estas deben estar bajo los siguientes parámetros (Torres, 2014). 1. Que esté formada por un conjunto de elementos simples unidos entre sí 2. Que resista las fuerzas a las que está sometido sin destruirse 3. Que conserve básicamente su forma bajo la acción de esas fuerzas. I I I INFORMACION APRENDIZAJE AISLADO APRENDIZAJE SUSTENTABLE AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 4 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN En la figura 2 se muestran algunos ejemplos de los cuales se puede obtener un modelo algebraico por análisis superficial. A B C Figura 2. Ejemplos de estructuras capaces de soportar esfuerzos. QUE HACER DEL DOCENTE Dentro de las actividades que el docente debe ejecutar es: partir de los sentidos imprescindibles en la pedagogía moderna. Sáenz hace referencia a ocho sentidos que se deben cumplir en la propuesta de Don Bosco (Sáenz, 2017), a más de esto considerar que dentro del aprendizaje significativo primordialmente se requiere de disposición y conciencia por parte de este (Viera, 2003). Si bien están en contraste la propuesta de Ausubely Vygotsky los dos coinciden en la construcción del conocimiento y ante esto se puede desarrollar una adaptación al método ERCA (Experiencia, Reflexión, Conceptualización, Aplicación) donde el educando en su proceso de aprendizaje pueda experimentar, conceptualizar, resolver, argumentar o en el mejor de los casos proponer nuevas alternativas. A continuación, se propone como ejemplo el desarrollo de un tema de algebra elemental relacionado con la factorización donde se evidencie la hipótesis planteada. Experiencia Antes de abordar la temática planteada se inicia con el baile de la silla esto puede darse dentro o fuera del aula. Reflexión Ya terminado el juego utilizamos la técnica de la observación asumiendo que la estructura por analizar es la silla similar a la mostrada en la figura 2C, caben las siguientes preguntas: ¿De cuántas partes está formada la silla? ¿Cuántas partes tiene en común? ¿El asiento con el espaldar tienen semejanzas? ¿Cuál es el peso que tiene? Conceptualización La temática aborda el caso de factor común. AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 5 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN Empezamos por detallar los elementos que conforman la silla uno por uno. Como se muestra en la figura 3: Figura 3. Descripción de partes de la silla En la parte de modelación el punto de partida es la descripción de las partes que forman la silla y de estas establecer su relación: 𝑠𝑖𝑙𝑙𝑎 = 1𝑝𝑎𝑡𝑎 + 1𝑠𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 1𝑠𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 1𝑝𝑎𝑡𝑎 + 1𝑎𝑠𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜+ 1𝑠𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑙𝑑𝑎𝑟 + 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑙𝑑𝑎𝑟 (𝑒𝑐. 1) A continuación, realizamos el cambio de variable como se muestra en la tabla 1, es decir representar por letras más cortas cada descripción: Tabla 1 Asignación de literales en la ecuación 1. VARIABLE ACTUAL NUEVA NOTACION pata p Soporte de asiento sa Asiento as Soporte de espaldar se espaldar es silla s Reemplazando la nueva notación en la ec. 1 𝑠 = 𝑝 + 𝑠𝑎 + 𝑠𝑎 + 𝑝 + 𝑎𝑠 + 𝑠𝑒 + 𝑒𝑠 (𝑒𝑐. 2) A la ec. 2 identificamos y reducimos términos semejantes, es evidente que p y sa están por duplicado. Entonces: 𝑠 = 2𝑝 + 2𝑠𝑎 + 𝑎𝑠 + 𝑠𝑒 + 𝑒𝑠 (𝑒𝑐. 3) Por la semejanza que existe entre el asiento y el espaldar podemos deducir lo siguiente: 𝑎𝑠 ≈ 𝑒𝑠 (𝑒𝑐. 4) La ec. 4 implica que pueden quedar 2 asientos o 2 espaldares por su similitud. Por lo tanto: 𝑠 = 2𝑝 + 2𝑠𝑎 + 2𝑎𝑠 + 𝑠𝑒 (𝑒𝑐. 5) En este punto podemos aplicar factorización como sigue. 𝑠 = 2(𝑝 + 𝑠𝑎 + 𝑎𝑠) + 𝑠𝑒 (𝑒𝑐. 6) AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 6 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN Aplicación En la fase de aplicación podemos encontrar el peso total de la silla (en promedio pueden variar entre 4kg a 7kg dependiendo del material) asignando valores espontáneos de peso. Tabla 2. Asignación de valores para la ec. 6 VARIABLE VALOR p 0.5kg sa 0.25kg as 1.5kg se 0.5kg Reemplazando los valores de la tabla 2 en la ec. 6: 𝑠 = 2(0.5𝑘𝑔 + 0.25𝑘𝑔 + 1.5𝑘𝑔) + 0.5𝑘𝑔 (𝑒𝑐. 7) 𝑠 = 2(2.25𝑘𝑔) + 0.5𝑘𝑔 (𝑒𝑐. 8) 𝑠 = 4.5𝑘𝑔 + 0.5𝑘𝑔 (𝑒𝑐. 9) 𝑠 = 5𝑘𝑔 (𝑒𝑐. 10) El valor significativo de este proceso recae en la comprobación mediante instrumentos de medición de tal manera que el educando pueda evaluar el resultado obtenido. Como el proceso muestra una secuencia, cada sección puede ir modificando la red cognitiva puesto que lo estará constantemente anclando nuevos conocimientos y así mismo lo puede ver, tocar, manipular. Este proceso se puede reforzar mediante ejercicios similares y verificar los resultados del aprendizaje después de una evaluación para establecer mecanismos de retroalimentación. EXPECTATIVAS DE LA PROPUESTA TRANSFORMTIVA La presente tiene como objetivo innovar los procesos de aprendizaje dentro y fuera del aula de una temática que a lo largo de los tiempos se ha vuelto el “talón de Aquiles” de los educandos. Esto lo demuestra (figura 4 y 5) los resultados de una institución en un proceso estandarizado utilizando los recursos actuales del currículo nacional (INEVAL, 2019). Así mismo, la distribución normal de uno de los cursos próximos a ser evaluados a través de un simulador accesible en línea (SER BACHILLER). Figura 4. Distribución normal de los resultados obtenidos en el simulador Ser Bachiller 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0 10 20 30 40 50 De ns id ad d e pr ob ab ili da d Número de aciertos AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 7 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN Figura 5. Porcentaje y cantidad de estudiantes en cada nivel de logro alcanzado, por campo (INEVAL, 2019). En la figura 4 se evidencia que de los 41 aciertos que plantea el simulador, repunta entre los 17 a 22 aciertos esto marca una clara tendencia a que los resultados no promoverán el nivel alcanzado que es el elemental en dominio matemático al siguiente que es el satisfactorio. Cabe recalcar que en dominio matemático no solamente se encuentran ejercidos directamente algebraicos, pero que el fondo con el análisis propuesto se consoliden bases significativas que el educando logre mejorar su rendimiento académico y además pueda ser material de divulgación en el proceso de enseñanza. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Esta propuesta transformadora pretende mejorar los procesos didácticos en la temática del algebra elemental mediante la modelación de estructuras. Fijando sus bases epistemológicas en los modelos establecidos por Ausubel, Vygotsky y el mismo sistema preventivo, donde cada uno de ellos se contrastan desde la perspectiva de cómo se da el aprendizaje hasta recaer en el desarrollo del ser humano como tal que es la finalidad misma de la educación. Es recomendable que el docente que ejecute este método este consiente que no es fácil ni rápido sino más bien implica que se prepare bajo condiciones objetivas y establezca las temáticas con paciencia y disposición. Cabe recalcar, que no se ha considerado las didácticas basada en las Tics, desde un punto de vista personal conllevan a que el educando mecanice los procesos de aprendizaje, sin embargo, es claro que las plataformas de redes sociales en algunos casos presentan material muy relevante y a ayudan a mejorar o reforzar los conocimientos convirtiéndolos en fuentes de información tangibles y actualizadas a la fecha. No se puede deslindar de la época en la que nos encontramos, por tal motivo como educadores podemos estar acompañando al educando en las fuentes de información viables y confiables, así como a clasificar la misma para que de alguna manera avancemos hacia el autoaprendizaje. AVAC - Ambiente Virtual de Aprendizaje Cooperativo. Universidad Politécnica Salesiana UNADEDVI© 2018 8 Página No. DIDÁCTICA SUSTENTABLE DEL ALGEBRA ELEMENTAL A TRAVÉS DEL ANÁLISIS SUPERFICIAL DE ESTRUCTURAS Víctor Hugo Pulla Sánchez MAÍN: INNOVANDO LA RED, CONECTADOS CON NUESTRO ORIGEN REFERENCIAS Arrieta, J. 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