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UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ INSTITUTO DE POSGRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN MODALIDAD: PROYECTO DE TITULACIÓN CON COMPONENTES DE INVESTIGACIÓN APLICADA Título: Estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico Trabajo de titulación previo a la obtención del título de Magister en Educación Autora Castro Valeriano Virginia Verónica Tutora Ing. Quinteros Vargas Lucy Gioconda Mg. JIPIJAPA –ECUADOR 2022 ii APROBACIÓN DEL TUTOR En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación “Estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico” presentado por Castro Valeriano Virginia Verónica, para optar por el título Magister en Educación, CERTIFICO Que dicho trabajo de investigación ha sido revisado en todas sus partes y se considera que reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación para la valoración por parte del Tribunal de Lectores que se designe y su exposición y defensa pública. Jipijapa, 3 de marzo de 2022. …………………………………………. Ing. Lucy Gioconda Quinteros Vargas Mg CC.: 1307199453 iii APROBACIÓN TRIBUNAL El trabajo de Titulación: “Estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico, ha sido revisado, aprobado y autorizado su impresión y empastado, previo a la obtención del título de Magister en Educación; el presente trabajo reúne los requisitos de contenido y forma para que el estudiante pueda presentarse a la exposición y defensa. Jipijapa, 30 de marzo de 2022. ………………………………. Ing. Leopoldo Vinicio Venegas Loor, Mg. Eas. 1310217979 Presidente del tribunal …………………………. Lic. Tania Maricela Macías Parrales, Mg. 1310377377 Secretaria …………………………. Abg. Sidar Edgardo Solórzano Solórzano. Mg. 1305227850 Vocal iv DEDICATORIA El presente trabajo de titulación está dedicado especialmente a Dios, ya que gracias a él he logrado concluir con, dedico también a mi querido esposo e hijos que me han acompañado y apoyado en todo momento de este sueño. A mis padres y hermanos quienes siempre estuvieron a mi lado brindándome su apoyo y me impulsaron a estudiar y a superarme quienes los llevo siempre en mi corazón. A mis queridos amigos quienes con sus consejos han estado presente en cada momento apoyándome. Autora Castro Valeriano Virginia Verónica v AGRADECIMIENTO Principalmente agradezco a Dios por permitir culminar mis estudios con éxito y también a la Universidad Estatal del Sur de Manabí por haberme permitido ser parte de ella y abrió las puertas de mis sueños, así también a los diferentes docentes que me brindaron sus conocimientos y su apoyo para seguir adelante en mi profesionalismo. Agradezco también a mi Asesora de Tesis a la Doctora Lucy Gioconda Quinteros Vargas Mg, por haberme brindado la oportunidad de recurrir a su capacidad y conocimiento científico y así como también haberme tenido toda la paciencia del mundo para guiarme en todo el desarrollo de mi trabajo de titulación. Mi agradecimiento inmenso también va a mi familia quienes con su amor y fortaleza me han ayudado para avanzar en este proyecto. Autora Castro Valeriano Virginia Verónica vi RESPONSABILIDAD DE AUTORÍA Quien suscribe, declara que asume la autoría de los contenidos y los resultados obtenidos en el presente trabajo de titulación obtenidos en el presente trabajo de titulación. Jipijapa, 30 de marzo de 2022. ……………………………………… Castro Valeriano Virginia Verónica CC.: 131259316-1 vii RENUNCIA DE DERECHOS Quien suscribe, cede los derechos de autoría intelectual total y parcial del presente trabajo de titulación a la Universidad Estatal del Sur de Manabí. Jipijapa, 30 de marzo de 2022. ……………………………………… Castro Valeriano Virginia Verónica CC.: 131259316-1 viii AVAL DEL VEEDOR Quien suscribe, declara que el presente Trabajo de Titulación: “Estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico”. Contiene las correcciones a las observaciones realizadas por los lectores en sesión científica del tribunal. Jipijapa, 30 de marzo de 2022. ………………………………………………. Ing. Leopoldo Vinicio Venegas Loor, Mg. Eas. 1310217979 Presidente del tribunal ix UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ INSTITUTO DE POSGRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN Título: ESTRATEGIA DIDÁCTICA PARA LA COMPRENSIÓN DE OPERACIONES BÁSICAS DE CÁLCULO NUMÉRICO. Autor: Castro Valeriano Virginia Verónica Tutora: Ing. Lucy Gioconda Quinteros Vargas Mg. RESUMEN La investigación con enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo) se identifica como objeto de estudio al proceso de enseñanza – aprendizaje de la asignatura de Matemática. Con el objetivo de diseñar una estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico en los alumnos del octavo año, en la que se involucran directamente los docentes, padres de familia y estudiantes, como técnicas se emplean la encuesta y entrevista a dos docentes y 35 educandos del octavo año de educación general básica del paralelo “C” de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López. Adicionalmente, los resultados de la encuesta demuestran que es fundamental la aplicación del pensamiento lógico y numérico para resolver ejercicios de cálculos numéricos, ya que permite desarrollar la pedagogía de forma aceptable. Otro de los resultados es que se necesita involucrar al mayor con aquellos estudiantes que no logran pueden resolver operaciones matemáticas utilizando el cálculo mental, implementando estrategias didácticas en este tema. En cuanto a los resultados de la entrevista los docentes coinciden en que las TIC ayudan mucho es los procesos de aprendizaje debido a la situación actual que se vive y por ello, aprender de estas tecnologías es necesario, ayuda en los procesos de cálculo numérico, sin embargo, los cálculos deben ser manuales, ya que en los dispositivos inhabilitan las capacidades intelectuales del estudiante y con el uso de cálculos digitales sólo sería un medio de verificación de resultados. PALABRAS CLAVE: - estrategia didáctica, cálculos numéricos, pedagogía, operaciones matemáticas x UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ INSTITUTO DE POSGRADO MAESTRÍA EN EDUCACIÓN Title: DIDACTIC STRATEGY FOR UNDERSTANDING BASIC NUMERICAL CALCULATION OPERATIONS. Author: Castro Valeriano Virginia Verónica Tutor: Ing. Lucy Gioconda Quinteros Vargas Mg. ABSTRACT The investigation with a mixed focus (quantitative and qualitative) identifies the teaching-learning process of the Mathematics subject as an object of study. With the objective of designing a didactic strategy for the understanding of basic numerical calculation operations in eighth grade students, in which teachers, parents and students are directly involved, the survey and interview with two teachers are used as techniques and 35 students of the eighth year of basic general education of parallel "C" of the Daniel López Fiscal Educational Unit. Additionally, the results of the survey show that the application of logical and numerical thinking is essential to solve numerical calculation exercises, since it allows the pedagogy to be developed in an acceptable way. Another result is that it is necessary to involve the best score with students who cannot solve mathematical operations using mental calculation, implementing didactic strategies on this subject. Accordingthe results of the interview, the teachers agree that ICTs help a lot in the learning processes due to the current situation that is being experienced and therefore, learning from these technologies is necessary, it helps in the numerical calculation processes, however, the calculations must be manual, since in the devices they disable the intellectual capacities of the student and with the use of digital calculations it would only be a means of verifying results. KEY WORDS: Didactic strategy, numerical calculations, pedagogy, mathematical operations. xi Lic. José Oswaldo Tigua Anzules.Mg.Eii. con cédula de identidad número: 1310798606 ; Magister en enseñanza del idioma inglés con número de registro de la SENESCYT: 1025-11-737107; CERTIFICO haber revisado y aprobado la traducción al idioma inglés del resumen del trabajo de investigación con el título: “Estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico” de Castro Valeriano Virginia Verónica, aspirantes a Magister en Educación. Jipijapa, 14 de abril de 2022. ……………………………………………. Lic. José Oswaldo Tigua Anzules.Mg.Eii CC.: 1310798606 xii ÍNDICE DE CONTENIDOS DEDICATORIA ................................................................................................. iv AGRADECIMIENTO ......................................................................................... v RESPONSABILIDAD DE AUTORÍA ............................................................... vi RENUNCIA DE DERECHOS ........................................................................... vii AVAL DEL VEEDOR...................................................................................... viii ÍNDICE DE CONTENIDOS .............................................................................. xii ÍNDICE DE TABLAS ....................................................................................... xv ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................. xvi ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ...................................................................... xvii INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1 CAPÍTULO I. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ............................................. 11 1.1. ANTECEDENTES ..................................................................................... 11 1.2. FUNDAMENTACIÓN EPISTEMOLÓGICA ............................................. 12 1.3. HABILIDADES DE LAS OPERACIONES BÁSICAS DE CÁLCULO NUMÉRICO DE LOS ESTUDIANTES. ........................................................... 14 1.3.1 EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA EN HABILIDADES DEL ÁREA DE MATEMÁTICA .............................................................................................. 14 1.3.2HABILIDADES DE MATEMÁTICA ..................................................... 14 1.4. EVOLUCIÓN HISTÓRICA-DIDÁCTICA DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE MATEMÁTICA. ........................ 15 1.4.1CURRÍCULO NACIONAL DE MATEMÁTICA DE EGB Y BGU APRENDIZAJES BÁSICOS ........................................................................... 16 1.4.2 APRENDIZAJE................................................................................... 17 1.4.3 TEORÍA CONSTRUCTIVISTA .......................................................... 17 xiii 1.4.4 EL CONSTRUCTIVISMO Y LA ENSEÑANZA DE LA MATEMÁTICA .............................................................................................. 18 1.4.5 APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO ..................................................... 18 1.4.6 DIFICULTADES DE APRENDIZAJE ................................................ 19 1.5 EL APRENDIZAJE DEL CÁLCULO MATEMÁTICO ...................... 20 1.6 PENSAMIENTO LÓGICO-MATEMÁTICO ...................................... 29 1.7 CÁLCULO NUMÉRICO..................................................................... 29 1.8 FUNDAMENTACIÓN DEL ESTADO DE ARTE ..................................... 30 1.9 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO 1 ....................................................... 32 CAPÍTULO II. PROPUESTA ............................................................................ 33 2.1. TÍTULO DE LA PROPUESTA .................................................................. 33 2.1.1. OBJETIVO DE LA PROPUESTA ................................................... 33 2.1.2. CONTEXTO DE LA INVESTIGACIÓN ......................................... 33 2.1.3. LÍMITES ......................................................................................... 34 2.1.4. CONTEXTO NACIONAL ............................................................... 34 2.1.5. CONTEXTO LOCAL ...................................................................... 34 2.1.6. ANÁLISIS SECTORIAL ................................................................. 35 2.1.7. ANÁLISIS DE LA PROBLEMÁTICA ............................................ 35 2.1.8. IDENTIFICACIÓN DE LOS GRUPOS MAYORES DE LOS GRUPOS META Y DE LOS BENEFICIARIOS ............................................. 36 2.1.9. DESTINATARIOS .......................................................................... 37 2.1.10. DURACIÓN .................................................................................... 38 2.1.11. METAS DE LA ESTRATEGIA ....................................................... 38 2.2. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES.................................... 39 2.2.1. VARIABLES ................................................................................... 39 2.3. ESTRUCTURA DE LA PROPUESTA ....................................................... 42 xiv 2.3.1. DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA ............................................ 42 2.3.2. DISEÑO DE LA PROPUESTA ....................................................... 43 2.4. CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO II ...................................................... 64 CAPÍTULO III. APLICACIÓN O VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA METODOLÓGICA ........................................................................................... 65 3. RESULTADOS DE LA ENCUESTA A LOS ESTUDIANTES .............. 65 3.1 RESULTADOS DE LA ENTREVISTA A LOS DOS DOCENTES ..... 76 3.2. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ....................................................... 81 3.3. CONCLUSIONES DEL CAPÍTULO III ..................................................... 82 CONCLUSIONES GENERALES...................................................................... 83 RECOMENDACIONES .................................................................................... 84 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ............................................................... 85 APÉNDICES. .................................................................................................... 91 APÉNDICE 1. ................................................................................................... 91 APÉNDICE 2. ................................................................................................... 93 APÉNDICE 3. ................................................................................................... 94 APÉNDICE 4. ................................................................................................... 99 xv ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Etapas de las tareas de investigación ....................................................... 4 Tabla 2. Operacionalización de variables de estudio. .......................................... 40 Tabla 3. Instrumentos o herramientas para el análisis de los datos cuantitativos. 45 Tabla 4. Instrumentos o herramientas para el análisis de los datos cualitativos. .. 45 Tabla 5. Cronograma .........................................................................................63 Tabla 6. Presupuesto .......................................................................................... 64 Tabla 7. Resultados de la entrevista docente. ...................................................... 76 xvi ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1. Pensamiento lógico y numérico ......................................................... 65 Gráfico 2. Contenidos impartidos permiten su desarrollo en habilidades numéricas………………………………………………………………………...66 Gráfico 3. Trabajo en grupo para la resolución de problemas de cálculos numéricos………………………………………………………………………...67 Gráfico 4. Comunicación con el docente. ........................................................... 67 Gráfico 5. Facilidad para contar números de tres cifras. ..................................... 68 Gráfico 6. Resolución de sumas. ........................................................................ 69 Gráfico 7. Resolución de restas. ......................................................................... 69 Gráfico 8. Razonamiento para resolver ejercicios de cálculos numéricos. ........... 70 Gráfico 9. Resolución de operaciones matemáticas con cálculo mental. ............. 70 Gráfico 10. Problemas de cálculos numéricos .................................................... 71 Gráfico 11. Facilitación de contenidos específicos necesarios para el aprendizaje de las matemáticas. ................................................................................................. 72 Gráfico 12. La educación virtual es eficiente ...................................................... 73 Gráfico 13. Participación de razonamiento en los estudiantes. ............................ 73 Gráfico 14. Clases dinámicas y motivadoras. ..................................................... 74 Gráfico 15. Conocimientos anteriores relacionados con nuevos para mejorar la comprensión de los contenidos de matemáticas. ................................................. 75 xvii ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Diagnóstico del nivel de conocimientos de los alumnos en la resolución de tareas matemáticas........................................................................ 50 Ilustración 2. Solidaridad por parte del docente ante problemas de la asignatura matemáticas con su estudiante. ........................................................................... 52 Ilustración 3. Plataforma LIVEWORKSHEETS, presentación de un crucigrama digital o físico. ................................................................................................... 53 Ilustración 4. Lenguaje algebraico. ..................................................................... 53 Ilustración 5. Representación del Lenguaje verbal a Lenguaje algebraico. .......... 54 Ilustración 6. Pasos para la ejecución de problemas matemáticos. ...................... 56 Ilustración 7. Partes de un monomio................................................................... 57 Ilustración 8. Representación de un monomio. ................................................... 57 Ilustración 9. Modelo del laberinto en la plataforma WORWALL. ..................... 58 Ilustración 10. Alumnos motivados a causa de la actitud y compromiso docente respecto al modelo de enseñanza – aprendizaje de matemáticas.......................... 60 1 INTRODUCCIÓN La investigación parte desde la línea de Educación y comunicación para el desarrollo humano y social, con un estudio específico en las sublíneas: Didácticas de las ciencias exactas y estrategias de la innovación didáctica. Este trabajo se sustenta en los objetivos académicos del programa de maestría en educación de la UNESUM, que de acuerdo a los ejes temáticos resulta importante indicar que la fundamentación de estos se puede implementar estrategias para el desarrollo de habilidades y destrezas que fortalezca el proceso de enseñanza aprendizaje. La asignatura de matemática en la actualidad continúa siendo objeto de interés para la educación, ya que brinda al estudiante las herramientas necesarias para interpretar y juzgar información de manera gráfica o en texto, permitiendo una mejor comprensión y valoración en la formación creativa, autónoma, por lo que los docentes deben desarrollar las capacidades para pensar, razonar, comunicar, aplicar y valorar las relaciones entre las ideas. La matemática es un área de controversia y a menudo la asignatura tiene un alto grado de dificultad en el ámbito educativo. Por ende, exige una excelente preparación pedagógica por parte del docente que la imparta, con la finalidad que el estudiante desarrolle habilidades para la resolución de problemas para la vida, mediante el pensamiento crítico en el proceso enseñanza-aprendizaje de manera integral. La enseñanza tradicional de las matemáticas carece de sentido, de manera memorística, manifestando la teoría conductista, dando como resultados estudiantes con insuficientes conocimientos de las competencias matemáticas y desinterés en esta disciplina (Ojeda, 2020). En la investigación de Carrasco & Reyes (2019) exponen que la Matemática es parte importante y esencial para el desarrollo de un juicio lógico, además de un pensamiento matemático, sin embargo, hoy en día los estudiantes utilizan su tiempo en actividades que no requieren mayor esfuerzo físico ni raciocinio mental, es así como hemos considerado a las cuatro operaciones básicas de la aritmética (suma, resta, multiplicación, división) como una base importante para la comprensión y resolución de muchas situaciones problemáticas del diario vivir. 2 La enseñanza de la Matemática tiene como propósito fundamental desarrollar la capacidad para pensar, razonar, comunicar, aplicar y valorar las relaciones entre las ideas y los fenómenos reales. Este conocimiento y dominio de los procesos le dará la capacidad al estudiante para describir, estudiar, modificar y asumir el control de su ambiente físico e ideológico, mientras desarrolla su capacidad de pensamiento y de acción de una manera efectiva (Ministerio de Educación, 2016). En el nivel de Educación General Básica, en especial en los subniveles de preparatoria y elemental la enseñanza del área está ligada a las actividades lúdicas que fomentan la creatividad, la socialización, la comunicación, la observación, el descubrimiento de regularidades, la investigación y la solución de problemas cotidianos; el aprendizaje es intuitivo, visual y, en especial, se concreta a través de la manipulación de objetos para obtener las propiedades matemáticas deseadas e introducir a su vez nuevos conceptos (Ministerio de Educación, 2016). Cazares & Romero (2015), exponen en su trabajo que, existen datos relevantes en los cuales se ha comprobado que existen docentes que desarrollan sus clases aplicando los métodos tradicionalistas, teóricos, expositivos que generan aprendizajes mecánicos y memorísticos. En Ecuador es común ver en las diferentes instituciones educativas a grupos numerosos de estudiantes que presentan dificultades al momento de realizar operaciones aritméticas, razonamiento de problemas, cálculo mental y la aplicación de estos conocimientos en las diferentes circunstancias de su diario vivir. En el cantón Jipijapa ubicado en la provincia de Manabí, los docentes en su práctica pedagógica de las matemáticas requieren de materiales y recursos didácticos para la enseñanza de los contenidos curriculares seleccionados en los centros educativos desde el nivel básico hasta el nivel superior; por esto la educación de los estudiantes enfrenta contantemente nuevos retos académicos sobre todo en las áreas que involucren a las matemáticas. El nivel de aprendizaje en matemáticas es diverso en cada aula y grado, en el trayecto educativo los estudiantes se exponen a factores que inciden sobre su capacidad de aprendizaje,por cuanto la competencia formativa del profesor actualmente debe apoyarse en estrategias en donde se fortalezca la capacidad para 3 asociar los conocimientos previos en matemáticas que faciliten la asimilación de los nuevos. El planteamiento del problema es que los estudiantes de octavo año de educación general básica presentan dificultad al desarrollar capacidades para comprender, asociar, analizar e interpretar los conocimientos adquiridos y su utilidad en el entorno; acompañado del tradicionalismo del maestro a la hora de impartir sus clases y la influencia de las tecnologías que los absorbe desarrollando apatías al proceso de aprendizaje. En función a lo manifestado la formulación del problema que se expone de la problemática es la siguiente pregunta de investigación: ¿Qué estrategia didáctica diseñar para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico en los estudiantes del octavo año de educación general básica de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López del cantón Jipijapa? Se identifica como objeto de estudio al proceso de enseñanza – aprendizaje de la asignatura de Matemática en el 8vo año. Se plantea como objetivo general el diseño de una estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico en los alumnos del octavo año de educación general básica de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López del cantón Jipijapa. En relación al objetivo general de esta investigación se plantean los siguientes objetivos específicos: • Diagnosticar las habilidades de las operaciones básicas de cálculo numérico de los estudiantes. • Determinar el proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura de matemática. • Diseñar una estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas. Se asume como el campo de acción la asignatura de matemática que es impartida por los docentes a los estudiantes del octavo año de educación general básica. 4 La Hipótesis formulada para esta investigación es ¿Cómo la estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas contribuirá a mejorar los procesos de cálculos numéricos en los alumnos del octavo año de educación general básica de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López? con su variable independiente estrategia didáctica; y la dependiente la compresión de operaciones básicas de cálculo numérico de la asignatura de matemática. Tareas de investigación: para lograr los objetivos de la investigación se procede con el diagnóstico de las habilidades del docente y el impacto en los estudiantes por medio de la evaluación en los respectivos instrumentos de investigación como son la entrevista y la encuesta. Posteriormente en base a los resultados se diseña una estrategia didáctica con la finalidad de promover la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico y contribuir con el rendimiento pedagógico y académico. Las etapas se describen en la tabla 1.: Tabla 1. Etapas de las tareas de investigación Etapa Descripción Diagnosticar las habilidades de las operaciones básicas de cálculo numérico de los estudiantes. Se realizó un diagnóstico de los conocimientos y la situación actual del aprendizaje y enseñanza que se llevan a cabo en la institución, en base a los resultados de la entrevista y encuesta de la población en estudio Determinar el proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura de matemática. Una vez obtenidos los resultados de los instrumentos de evaluación se establecieron los procesos que actualmente conllevan en la práctica de matemática. Diseñar una estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas. Una vez definidas las etapas anteriores, se procede con la elaboración de la estrategia didáctica. Elaborado por: Autora de la investigación 5 En la Justificación de este trabajo en base al estudio de Grisales (2018) hace referencia al alcance de los aprendizajes significativos en las matemáticas mediados por las TIC, lo cual se lograría con la incorporación de currículos transversales, con competencias comunicativas y tecnológicas posibilitando tanto a educadores como educandos a que transformen el proceso de enseñanza y aprendizaje. Así mismo, la educación básica primaria, requiere un nuevo modelo pedagógico para la enseñanza de las matemáticas basado en herramientas tecnológicas; en el cambio que implica la teoría sistémica del hecho pedagógico, ya que todo lo que provea modernización consensuada y pertinente, debería suministrar aprendizajes constructivos y significativos, más aún cuando se trata de recursos como las TIC y su consecuente impacto positivo en la sociedad. Además, se proponen distintas fundamentaciones que señalan la importancia de las matemáticas en el mundo, y que advierten en como la garantía al derecho humano de la educación en el Ecuador es implícita a la calidad educativa sobre la buena enseñanza del docente en esta ciencia, por cuanto se plantea la caracterización bibliográfica que señala la importancia de las estrategias del docente para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. Cazares & Romero (2015) en su investigación exponen que, en Ecuador la metodología tradicional que mantienen ciertos docentes aún sigue siendo el factor principal para la errónea enseñanza de las matemáticas, llevando a los alumnos a que no logren un correcto aprendizaje, por el poco interés en esa área, dejando a un lado nuevas estrategias como lo son los didácticas o actividades que ayudarán en la superación de cada alumno. El Ministerio de Educación del Ecuador (2021) menciona que tras el proceso de cambios a los currículos de matemáticas del 2010-2011, el currículo actual para la educación general básica y el bachillerato unificado se enfoca en el desarrollo del pensamiento crítico y reflexivo dentro del aula para la interpretación y la solución de problemas de la vida real mediante la aplicación de la lógica matemática; el funcionamiento de números reales, conjunto y funciones. Como principal ventaja los docentes han manifestado que la flexibilidad del currículo vigente es una 6 fortaleza dentro de su labor y donde su estructura propone aspectos o componentes que facilitan la planificación en segundo y tercer nivel de concreción curricular. Por lo que es oportuno el diseño de una estrategia que sea coadyuvante en la enseñanza de las matemáticas y que a su vez facilite al alumno en su aprendizaje. Con lo expuesto por diferentes autores y otras causas que provocan que el proceso de enseñanza -aprendizaje no sea dinámico y activo hace que se proponga el siguiente trabajo de investigación que consiste en Diseñar una estrategia didáctica para la comprensión de operaciones básicas de cálculo numérico en los alumnos octavo año de educación general básica de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López; mismo que busca maximizar los avances en el aprendizaje. Según el artículo electrónico el aprendizaje según Piaget elaborado por (Albornoz, s.f.) se refiere a: “…en principio crear hombres que sean capaces de crear cosas nuevas, hombres creadores e inventores; la segunda meta es la de formar mentes que estén en condiciones de poder criticar, verificar y no aceptar todo lo que se le expone”. Así, Cazares & Romero (2015) en su investigación exponen que, en Ecuador la metodología tradicional que mantienen ciertos docentes aún sigue siendo el factor principal para la errónea enseñanza de las matemáticas, llevando a los alumnos a que no logren un correcto aprendizaje, por el poco interés en esa área, dejando a un lado nuevas estrategias como lo son los didácticas o actividades que ayudaran en la superación de cada alumno. Como parte de las herramientas que implementa el Ministerio de Educación (2021) se encuentran los mapas conceptuales; rúbricas; pruebas de: apareamiento, selección múltiple, de respuesta alternativa, ejercicioscompletados, tablas o gráficos, o de correspondencia; matrices; fichas; cuestionarios, entre otros. Todos estos instrumentos permiten identificar, aplicar y emitir juicios de valor sobre conceptos, características, propiedades, o elementos matemáticos en ejercicios y problemas relacionados con el entorno o con los diversos contextos. En este sentido, se puede plantear un proceso de evaluación diagnóstica de las habilidades de Matemática para identificar los problemas que presentan los estudiantes, de manera que se puedan plantear acciones de retroalimentación y de 7 desarrollo de los aprendizajes necesarios para iniciar con el abordaje de nuevos objetivos. Durante años la educación escolarizada ha tenido grandes dificultades y debilidades al momento de la enseñanza, que afectan a los estudiantes que están en proceso de aprendizaje. La didáctica y la práctica pedagógica actualmente, no ha alcanzado los objetivos y requerimientos del currículo nacional obligatorio. Por tal razón, el aprendizaje y la enseñanza de las distintas áreas del conocimiento requieren ser rediseñadas bajo el contexto de la situación actual, específicamente el área de la Matemática en el que el proceso de la enseñanza y aprendizaje necesita un mayor apoyo (Ministerio de Educación, 2021). Para garantizar la entrega de datos objetivos, técnicos e imparciales, se creó el Instituto Nacional de Evaluación Educativa (Ineval), en noviembre de 2012. La vigencia del Instituto está consagrada en la Constitución de la República (Constitución del Ecuador, 2008) y la Ley Orgánica de Educación Intercultural (2011). La misión de Ineval es promover una educación de excelencia a través de la evaluación del Sistema Nacional de Educación y de todos sus componentes. Entre estas evaluaciones, se incluye la participación en proyectos internacionales, como ERCE y PISA, que generan datos relevantes para diagnosticar la calidad de la educación e identificar líneas de mejoramiento (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico, 2018). El desempeño promedio de Ecuador es de 377, situando el nivel de desempeño del país enfatiza las graves dificultades que tienen muchos estudiantes de Ecuador desenvolverse en situaciones que requieren la capacidad de resolver problemas matemáticos. El 70,9% de los estudiantes de Ecuador no alcanzan el nivel 2, categorizado cómo el nivel de desempeño básico en matemáticas frente al 23,4% de los estudiantes de países miembros de la OCDE, al 69,5% de estudiantes de países de ALC, y el 88,1% de estudiantes de los países que participaron en PISA- D (INEVAL, 2018). Cerca del 25,6% de los estudiantes en Ecuador alcanzaron el nivel 1b de competencia en matemáticas. Estos estudiantes pueden seguir instrucciones claras enunciadas con un texto sintácticamente sencillo y, a veces, pueden dar el primer 8 paso de una solución de dos pasos a un problema matemático. Para aportar ideas a las prácticas y políticas educativas, PISA recopila abundante información contextual sobre los estudiantes, las instituciones educativas y los países que pueden utilizarse para identificar y explicar diferencias y brechas en el desempeño. También son útiles para identificar las características de los estudiantes, las instituciones educativas y los sistemas educativos que funcionan adecuadamente en circunstancias particulares (OCDE, 2018). En cuanto a los materiales de aprendizaje, estos integran herramientas tecnológicas de la plataforma con la gestión y manejo de los contenidos. "En lugar de solo un “mejor” modo de entrega, a menudo significará la incorporación de una mezcla de medios tecnológicos para apoyar el desarrollo de los diversos objetivos del currículo y de los estudiantes” (Truman, 1995; Willis, 2001) citado por (American Psychological Association, 2002, p. 16). Estos medios incluyen archivos y aplicaciones de imágenes, audios y videos diseñados y producidos para cada asignatura y sesión, así como guías didácticas de cada asignatura u otros materiales que pueden incluir “lecturas, estudios de caso, o más comúnmente guías de estudio que describen al estudiante cómo empezar, cómo interactuar con el instructor y la institución educativa, y cómo utilizar los otros medios de comunicación” (Shearer, 2003, pág. 282), y la realización de actividades de retroalimentación que miden el grado de avance del conocimiento a través de pruebas sin valor académico con preguntas de opción múltiple (Facultad Latinoamericana de Ciencias Sociales - FLACSO, 2016). Por ello, se propone diseñar una estrategia didáctica que permita desarrollar las destrezas en la práctica docente, de manera que brinde un apoyo al aprendizaje y de esa manera se logre alcanzar con los objetivos y destrezas curriculares. Al incorporar la lúdica como parte del quehacer docente se estaría transformando el proceso de enseñanza y el aprendizaje en la matemática. Como argumento que defiende la elaboración de la estrategia didáctica como instrumento pedagógico aplicado por los docentes en el aprendizaje de las matemáticas en la Unidad Educativa Fiscal Daniel López se dispone a continuación las especificidades que aportan a la investigación sobre las mismas. 9 En la que se involucran directamente los docentes, padres de familia y estudiantes, de esta manera se logrará la política pública la cual implica inclusión, calidad y calidez educativa. La relevancia que tiene este trabajo de investigación es de inmensa dimensión al ser creativo y potenciador del aprendizaje significativo, que lleve al alumno a edificar conocimientos concretos, basado en las experiencias previas, que sirvan de herramientas para aplicarlas no solo en el salón de clase sino en su diario vivir, dejando la escuela tradicional y memorística. Además su importancia se profundiza en el beneficio que se obtiene de este proyecto en la aplicación de la estrategia didáctica basada en el aprendizaje significativo que sirva de ayuda para los docentes y estudiantes ya que se tiene como objetivo primordial ser la herramienta de apoyo para que, al momento de impartir sus clases de forma activa, pueda tener una mejor comunicación con el estudiante, logrando captar, analizar, entender las matemáticas, para que logre resolver y comprender las operaciones de cálculo numérico de una manera dinámica y creativa. Como metodología para la indagación en el área educativa en estudio se aplicó para la obtención de la información necesaria métodos y técnicas cualitativas y cuantitativas; en el enfoque cualitativo se realiza observaciones y entrevistas; y en el enfoque cuantitativo se aplica cuestionarios y encuestas, por lo tanto, el enfoque final de la investigación es mixto. Es de tipo descriptiva porque permite realizar una recolección de datos para su análisis, comprensión y evaluación, para posteriormente realizar una descripción de los hechos que originan la problemática. Considerando la naturaleza del objeto de estudio y los objetivos de investigación, el tipo de diseño que fue aplicado en la presente propuesta es no experimental con diseño transversal descriptivo, pues al ser transversal nos permite recolectar datos en un solo momento, describe las variables y analiza su incidencia e interrelación en un momento dado y al ser descriptivo nos permite observar y describir el comportamiento de los docentes sin influir en ellos de ninguna manera. De acuerdo con Mousalli (2016), la investigación no experimental, es aquella que se realiza sin manipular deliberadamente las variables, se trata de un estudio que no modifica las variables independientes las observa tal y como se dan en su entorno 10 natural, para luego analizarlas. Por otra parte, Rodríguez y Mendivelso (2018) mencionan que el diseño transversal se clasifica como un estudio observacional individual, su objetivo es observar la frecuenciade una condición en la población estudiada. Así mismo el autor citado afirma que el diseño transeccional descriptivo busca indagar sobre la incidencia y los valores que se muestran en una o más variables, categorizar y proporcionar una visión clara de la situación a estudiar. Las variables de investigación del presente estudio que se consideraron son variable independiente a la estrategia didáctica y como variable dependiente a la compresión de operaciones básicas de cálculo numérico de la asignatura de matemática. También se utilizó el método histórico - lógico con el propósito de recopilar información de interés relacionado al tema de investigación planteado, se recurre a la revisión bibliográfica, documentos curriculares de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López y a las páginas electrónicas. El método análisis- síntesis permite analizar la situación actual los procesos de enseñanza aprendizaje de la asignatura de matemática e identificar las dificultades que presentan los estudiantes en las operaciones de cálculo numérico. Con el método inducción – deducción se llega a determinar que una investigación puede partir de lo general a lo particular o viceversa de acuerdo a las necesidades de lo que está investigando. Como técnicas se emplean la observación, encuesta, entrevista además de instrumentos como la guía de observación, cuestionario de base estructurada y test de conocimiento que proporcionan información oportuna para poder llevar a cabo la investigación; en los procedimientos consta la fundamentación teórica- diagnóstico, diseño, aplicación y evaluación de la propuesta; y la población considerada: dos docentes y 35 educandos del octavo año de educación general básica del paralelo “C” de la Unidad Educativa Fiscal Daniel López. 11 Capítulo I. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 1.1. Antecedentes El artículo realizado por Aristizábal et al. (2016) buscó desarrollar distintas habilidades y relaciones para familiarizarse y reforzar las operaciones básicas en estudiantes de grado quinto, asumiendo que el juego ocupa un lugar primordial entre las múltiples actividades del niño. La enseñanza de las matemáticas utilizando el juego como una estrategia didáctica en reemplazo de los métodos didácticos convencionales aplicados en el aula de clase, logran la trasformación del proceso de enseñanza-aprendizaje y la forma en que docentes y estudiantes acceden al conocimiento en las cuatro operaciones básicas del pensamiento numérico. La estrategia de aprendizaje combinado en línea se considera el método más práctico para adaptarse, ya que combina las ventajas de las estrategias sincrónicas y asincrónicas. La principal motivación para elegir la estrategia combinada es aumentar la participación del estudiante en su propio proceso de aprendizaje en lugar de sentarse en silencio durante una discusión sincrónica. La base de este enfoque es la teoría de la carga cognitiva, sobre la base de que los estudiantes novatos se ven inmediatamente abrumados por una gran cantidad de nuevas ideas y terminologías, y recurren al aprendizaje superficial Este tipo de pedagogía de aprendizaje activo se denomina enfoque de “aula invertida” (Olakami, 2017). Como el futuro inmediato es incierto con nuevos brotes y cierres inminentes, muchos instructores tuvieron que considerar la instrucción en línea, que se puede brindar en uno de los tres enfoques pedagógicos: estrategia de aprendizaje sincrónico, asincrónico y mixto. En las conferencias en línea sincrónicas (en tiempo real), los instructores y los estudiantes se reúnen en línea mediante un software de videoconferencia durante las horas de clase designadas y los instructores dan conferencias sobre el curso. Los estudiantes participan en las conferencias y pueden hacer preguntas verbalmente o mediante chat de texto en vivo (Olakami, 2017). El proceso de enseñanza de la Matemática en las instituciones escolares, especialmente en la educación primaria pareciera ser un problema para la sociedad, las instituciones educativas deben proporcionarles a los estudiantes herramientas 12 para resolver problemas de forma general y no un tipo de situación en particular. Desde esta perspectiva muchos de los textos escolares han estado guiados por la utilización de estrategias tradicionales inspiradas en la memorización y repetición, basados en procesos centrados en el docente. Aun así, los conocimientos matemáticos disponibles para los niños están sujetos a constantes mejoras, en el proceso de aprendizaje hay asimilación de nuevos conocimientos y acomodamiento de los existentes, por ello se debe asumir el aprendizaje como un todo coherente y no como partes separadas (Mendoza, 2017). Gallardo (2018) en su trabajo Teorías del juego como recurso educativo afirma que “el jugo es importante en el aprendizaje y el desarrollo integral de las y los niños.” No obstante, las actividades lúdicas, recreativas y placenteras se las pueden practicar a cualquier edad. Los niños juegan en sus primeros años de vida para divertirse, buscan afecto y aprenden a expresar solidaridad con otros niños. Jugando desarrollan su imaginación, fantasía, creatividad, aprenden a vivir. Los juegos a la edad entre los 3 a 5 años, aún no tienen reglas ya que surgen de manera espontánea. Luego los niños comenzarán a practicar el juego reglamentado, que determinan el objetivo y terminación del mismo. La pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) ha cambiado drásticamente el sistema de educación superior en Filipinas con un cambio distintivo en la instrucción en línea como un esfuerzo por limitar la transmisión del virus. Este cambio repentino a la instrucción en línea generó preocupación entre muchos maestros y estudiantes porque un gran segmento de la población tiene acceso inestable a Internet y dispositivos electrónicos limitados (Pastor, 2020). 1.2. Fundamentación epistemológica Los modelos epistemológicos ayudan alcanzar un aprendizaje que represente significatividad en la vida de los estudiantes, este se ve reflejado cuando resuelve problemas cotidianos y aplica los conocimientos o conceptos adquiridos durante su proceso educativo. En otras palabras, al estudiante se le presente los problemas y él lo podrá resolver a su medida en el cual se considere su madurez, capacidad de solucionar conflictos, el uso adecuado del lenguaje validando los resultados 13 obtenidos al resolver las problemáticas. Al momento de organizar el conocimiento o planificar para impartirlo hay que tomar en cuenta la visión epistemológica que se implemente en este proceso lo que permite explotar las habilidades educativas* de los estudiantes y favorecer la metacognición (Ministerio de Educación del Ecuador, 2016). Las estrategias dentro del ámbito educativo son: El conjunto de acciones y procedimientos, mediante el empleo de métodos, técnicas, medios y recursos que el docente emplea para planificar, aplicar y evaluar de forma intencional, con el propósito de lograr eficazmente el proceso educativo en una situación de enseñanza-aprendizaje específica, según sea el modelo pedagógico y/o andrológico por: contenidos, objetivos y/o competencias para las cuales las elabora y desarrolla (Guárete & Cruz Hernández, 2018). De aquí que, las estrategias son acciones y procedimientos en el quehacer docente diario que se debe de tener en cuenta al momento de iniciar con el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes. Es así que es importante adentramos hacia las estrategias orientadas para alcanzar y mantener la atención de los estudiantes. En el contexto educativo que el docente gane la atención de los estudiantes es todo un reto al dar inicio el proceso de enseñanza los estudiantes necesitan de algo que llame su atención. El recurso más utilizado para ello son actividades o dinámicas, las cuales se fundamentanen la lúdica, que incluso pueden ayudar a conformar tanto grupos de trabajo colaborativo como individual. Visto de este modo las dinámicas son recursos que el docente usa para ganar la atención e interés de su clase. Asimismo, dichas actividades pueden llegar tomar un papel protagónico antes, durante y después del proceso de enseñanza. Al haber sido cuidadosamente elegidas el docente contaría con actividades altamente calificadas para que los aprendizajes de los niños sobre contenidos matemáticos puedan ser alcanzados y se tornen significativos y por ende sean aplicados para la resolución de problemas de la vida cotidiana (Guárete & Cruz, 2018). 14 1.3. Habilidades de las operaciones básicas de cálculo numérico de los estudiantes. 1.3.1 Evaluación diagnóstica en habilidades del área de Matemática Las habilidades en el área de Matemática se desarrollan a partir de la resolución de problemas en el aprendizaje, y configuran conexiones lógicas para el entendimiento de situaciones de la vida cotidiana. Las habilidades matemáticas expresan procesos de descripción, comprensión, expresión e interés por la necesidad de comprender, encontrar solución a los diversos problemas del mundo, de los diversos contextos y de los sistemas de acción-actuación, es decir superan la clásica visión de aplicar sistemas o conocimientos ya elaborados. Finalmente, la formalización de las actividades y conocimientos derivados de la explicación del mundo darán cuenta del dominio de las habilidades matemáticas (Ministerio de Educación, 2021). 1.3.2Habilidades de Matemática Habilidades matemáticas referidas a la formación y utilización de conceptos y propiedades, esta habilidad les permite a los estudiantes comprender y aprender importantes conceptos matemáticos, los cuales se desarrollan o se conectan entre sí, ayudándoles a crear nuevos conocimientos, saberes y capacidades. En Matemática, la construcción de muchos conceptos se da a través de los diferentes años de estudio, por lo cual es necesario que exista una estrecha relación y concatenación entre los contenidos de cada subnivel y nivel (Ministerio de Educación, 2021). Habilidades matemáticas referidas al análisis y solución de situaciones problémicas, son aquellas que comprenden la utilización de estrategias para el análisis y comprensión de ejercicios y problemas y que se estimulan a partir de una situación matemática o de la vida práctica, dada en el lenguaje común o en el lenguaje matemático, pero que no constituye un ejercicio formal con una orden directa. Todas estas habilidades manifiestan un modo de desempeño esperado en los estudiantes: en un tema o sistema de clases dado, es decir, permite destacar los componentes principales del modo de actuar en función del contenido matemático (Ministerio de Educación, 2021). 15 Para diagnosticar las habilidades matemáticas se deben aplicar técnicas e instrumentos de evaluación, que las realiza el docente desde su accionar pedagógico didáctico, con el objetivo de determinar información pertinente para el desarrollo de los procesos de aprendizaje. Para el diagnóstico se pueden utilizar varios instrumentos que pueden ser desde la observación, hasta una prueba de diagnóstico de habilidades Matemáticas, cuestionarios, pruebas, entre otros. Este proceso se implementará en el contexto actual contemplando medios virtuales o a distancia (Ministerio de Educación, 2021). 1.4. Evolución histórica-didáctica del proceso enseñanza aprendizaje de la asignatura de Matemática. Las matemáticas en comparación con las otras ciencias, son las más exactas. Esta ciencia tiene grandas logros, desde la Grecia clásica, hasta la modernidad ha sido responsable de grandes hitos dentro de la humanidad, hace 3.000 años los griegos iniciaron en la búsqueda de explicaciones lógicas-racionales a los fenómenos de la naturaleza, ocasionando la aparición de la geometría y la aritmética. En este comienzo de las matemáticas Pitágoras y Téano fueron de las más emblemáticas figuras, ambos esposos (García, 2021). En los estudios relacionados con la Historia y enseñanza de las matemáticas se analizan aspectos, conceptos o métodos históricos que pueden incidir, directa o indirectamente, en las reflexiones sobre la enseñanza o el aprendizaje de las matemáticas. Las formas directas de intervención son aquellas posibilidades de aprovechar un estudio histórico en el ámbito de una propuesta educativa. Están relacionadas fundamentalmente con estrategias didácticas de intervención. Las formas indirectas de incidencia, son aquellas que circulan en el ámbito escolar a veces de manera inconsciente, tales como las concepciones acerca de las matemáticas y su enseñanza (Anacona, 2003). La historia da la entrada para fundamentar la visión sobre lo que realmente es la matemática desde su origen, también, permite la comprensión ordenada- cronológica de los sucesos y actores, los conceptos y las teorías. Conocer la historia 16 de las matemáticas puede cambiar la idea concebida sobre como enseñarlas a sus alumnos, por lo que esto es necesario para el docente inmiscuirse y prepararse en torno a ella para, pues esto incide en su capacidad para que los alumnos generen aprendizajes significativos sobre esta ciencia. Dentro del ámbito educacional, este proceso de construcción de conocimiento matemático, del razonamiento empírico- deductivo y no mayor al deductivo en sí mismo, siendo así que las matemáticas es un conjunto de conocimientos de evolución continua (Arteaga, 2017). La educación es esencial, porque permite sentar las bases para la socialización; y también se considera como un proceso dinámico, complejo, que se debe revelar y cultivar tomando en cuenta las condiciones de los alumnos, por lo tanto, el ofrecer una formación integral para el desarrollo de competencias, es favorecer el desarrollo psicomotriz, intelectual y afectivo, y con ello, se permite un equilibrio indisoluble con el medio social y cultural, asimismo fortalece el proceso de conducta, habilidades y destrezas. Para ello hay que conocer y definir algunos temas descritos a continuación: Los números y las operaciones aritméticas La palabra matemáticas viene del griego: (máthema) = ciencia, conocimiento o aprendizaje; (mathematikós) = cariño por conocer. Aritmética también viene del griego: (árithmétikos) = de; (arithmós) = número y; (téchne) = arte o habilidad. Según el autor se podría definir a las operaciones matemáticas o aritméticas como el arte de contar. Esta operación de contar es considerada la más vieja y simple de todas las ramas de las matemáticas, y estudia las propiedades elementales de ciertas operaciones sobre los números. Es usada a diario por todo el mundo, tanto en las actividades más elementales como en las ciencias más sofisticadas y complejas (Bressan, 2015). 1.4.1Currículo nacional de matemática de EGB y BGU aprendizajes básicos Los aprendizajes básicos son necesarios, ya que ayudan al estudiante de cualquier nivel educativo en el que se encuentre porque está relacionado con: El ejercicio de derechos de una persona y una sociedad, en la cual se siembre equidad ante las 17 desigualdades sociales y culturales, obteniendo de una madurez de la persona en todas sus aristas cognitivas, afectivas, emocionales dentro de un entorno personal y social; facilitando la accesibilidad a los procesos formativos logrando de esta manera llegar alcanzar el éxito como persona y profesional posibilitando su continua superación escolar a lo largo de su vida (Ministerio de Educación del Ecuador, 2016). 1.4.2 Aprendizaje El autor Trujillo (2017) fundamenta en su libro de teorías pedagógicas contemporáneas que, el aprendizaje según Piaget: Desarrolla su enfoque desde la Epistemología genética. Plantea la inteligencia como la capacidad de comprender y resolver problemas para poderadaptarse. El motor de esta adaptación es el proceso de equilibrio – desequilibración que permitirá luego una nueva equilibración. La adaptación se relaciona con la inteligencia que es la capacidad que nos permite interpretar, comprender la realidad y actuar frente al medio. Trujillo (2017) por otra parte, indica que, para Piaget, la coordinación de acciones genera las operaciones mentales que se organizan en esquemas (repetición, generalización y diferenciación) los cuales se integrarán en estructuras. El aprender tiene que ver con que el sujeto pueda incorporar, asimilar y apropiarse (acomodación) de los contenidos, habilidades y destrezas según sus esquemas o estructuras de acción. El docente es espectador y favorecedor a partir del estadio en que el sujeto se encuentra. 1.4.3 Teoría Constructivista Según Cazares & Romero (2015) en su trabajo de titulación definen que, el constructivismo forma parte del pensamiento de tres grandes psicólogos: Piaget con la Epistemología Genética indica que es una disciplina que estudia los mecanismos y procesos mediante los cuales se pasa de menor a mayor conocimientos hasta el más avanzado, a más de eso Vygotsky y la Pedagogía Socio-Histórico-Cultural hace mención a entender que el objetivo principal será de constituir un proyecto que pudiera analizar las necesidades que posee el hombre, y el aprendizaje significativo de Ausubel que crea una asimilación entre el conocimiento del individuo y una estructura cognitiva facilitando el aprendizaje. 18 Trujillo (2017) por otra parte deduce que, para el constructivismo las personas son aprendices activos y desarrollan el conocimiento por sí mismas. Se propone no ver al conocimiento como algo verdadero sino como una hipótesis de trabajo, es decir, el conocimiento depende de una construcción que se hace a través de un significado, un entorno, las secuencias y unas acciones internas, por ende, no es impuesto desde el exterior del individuo sino a partir de unas dinámicas internas. El individuo cuenta con las estructuras mentales, las cuales se van transformando de acuerdo a los conocimientos nuevos y la interacción que estos tienen con los previos. 1.4.4 El Constructivismo y la Enseñanza de la Matemática Según los autores Cazares & Romero (2015) exponen en su trabajo de investigación que, en el proceso de aprendizaje de las matemáticas se basan ciertos elementos que impiden su logro, entre ellos el uso de maneras confusas e incomprensibles por parte del docente que impide que el estudiante comprenda y explique lo que aprendió, para Ángulo (2012) algunos conceptos empleados en las matemáticas ” Son las que se derivan de un extenso proceso de nociones elaborado por los matemáticos”, por lo que su enseñanza requiere de estrategias y acciones que definan y puedan facilitar que el estudiante llegue a un mejor desempeño en la asignatura. 1.4.5 Aprendizaje significativo Trujillo (2017) cita a Ausubel quien expone en su teoría que, el aprendizaje significativo comprende la adquisición de nuevos significados y, a la inversa, éstos son producto del aprendizaje significativo. El surgimiento de nuevos significados en el alumno refleja la consumación de un proceso de aprendizaje significativo. La teoría trata de atribuir un significado a lo que se aprende, precisamente en función de lo que ya se conoce. Lo que le permite al estudiante ir de la recepción de contenidos a la reelaboración, reinterpretación o mejora de los esquemas de conocimiento disponibles, porque cuando un aprendizaje adquiere significado no se limita a la asimilación, sino que supone un proceso de interiorización que conlleva a la revisión, modificación y enriquecimiento de la estructura cognitiva, estableciendo nuevas conexiones y relaciones entre ellos, con los que se asegura la funcionalidad y la memorización comprensiva de los contenidos aprendidos. 19 1.4.6 Dificultades de aprendizaje Los problemas de aprendizaje pueden presentarse en diferentes áreas. Hay un gran porcentaje de niños que tienen problemas de aprendizaje en las matemáticas. Los problemas de aprendizaje en matemáticas suelen ser frecuentes en los niños que tienen: Dislexia: se refiere a la dificultad que presentan algunos niños para leer con la fluidez y precisión que corresponde a su curso y edad. El trastorno por déficit de atención e hiperactividad, (o sin hiperactividad), TDAH: El niño con TDAH suele tener más dificultades en matemáticas que el resto de sus compañeros, debido, entre otras cosas a su dificultad atencional que le hace equivocarse a la hora de realizar las operaciones, olvidar los signos o cambiarlos. Le resulta difícil permanecer concentrado por lo que no recuerda las que se lleva, por ejemplo, o se olvida de que hay una segunda parte en los problemas. Su impulsividad, que le hace leer los enunciados sin pararse en los detalles por lo que no retiene los datos importantes (Hijosa, 2017). Discalculia: es una dificultad específica del aprendizaje que afecta a la comprensión de los números, la suma, resta, multiplicación y división. Los niños que la padecen tienen dificultades para desenvolverse en las matemáticas a pesar de que su inteligencia es normal. Se presenta en niños que tienen una inteligencia normal y oportunidades educativas adecuadas, por lo que aparentemente no hay nada que justifique este problema. Igual que ocurre con la dislexia, se trata de un trastorno del neurodesarrollo (Hijosa, 2017). EL método multisensorial, suele utilizarse con los niños que tienen dislexia, pero puedes aplicarlo cuando el niño tiene dificultades en las matemáticas. Se utiliza objetos que el niño pueda manipular, por ejemplo: ábacos, plastilina, cuentas de colores o granos, fichas, caja de arena, colores, música y juegos informáticos. (Hijosa, 2017). Cómo ayudar a adquirir los conceptos de las operaciones básicas cuando hay problemas de discalculia: • Preparar un pequeño cartel y escribir: 20 • Sumar: juntar, poner cosas. → N.º más grande • Restar: quitar, buscar la diferencia → N.º más pequeño • Multiplicar: sumar varias veces →N.º más grande • Dividir: repartir, hacer partes → N.º más pequeño Como se puede conseguir que aprenda las tablas de multiplicar. • Escribir las tablas de multiplicar en cartulinas o folios. Un folio para cada una. • Pegar las tablas de multiplicar en la pared del aula, de modo que pueda verlas cuando lo necesite. De esta forma las memorizará fácilmente. • Preparar un juego de tablero con las tablas de multiplicar, se necesitará fichas y dados. • En cada casilla estará la indicación de una multiplicación sin el resultado. • Se jugará de forma parecida al parchís. Se tira el dado y se avanza el nº de casillas que indique. Al llegar a la casilla, el jugador deberá resolver la multiplicación. • Permitirle utilizar las tablas que están elaboradas para ver los resultados al hacer esto le ayudará a aprendérselas (Hijosa, 2017). 1.5 El aprendizaje del cálculo matemático El aprendizaje del cálculo matemático, precisa de la revisión inicial de las teorías del aprendizaje, como un conjunto de explicaciones que describen el proceso a través del cual el individuo aprende (Sarmiento, 2007); es decir, son las diferentes formas de cómo, se concibe los procesos de enseñanza aprendizaje, explora los distintos estilos que, se han desarrollado para que el docente facilite el conocimiento a sus estudiantes a través del establecimiento de vínculos entre la planificación, metodología, didáctica y la evaluación para desarrollar capacidades, destrezas y habilidades desde una perspectiva particular. A lo largo del tiempo, varias son las teorías que explican los cambios que, se producen en la conducta debido a la forma como el estudiante aprende; de esta forma, a principios del siglo XX, según Ardila (2013) surge el conductismo,como una teoría donde el estudiante es esencialmente pasivo y solo responde a las instrucciones del docente; es una corriente psicológica que observa el 21 comportamiento humano y animal a través de una serie de procedimientos experimentales; es decir, la conducta que adopta una persona ante el entorno como respuesta al conjunto de estímulos. A partir de los años 30 aparece el cognitivismo, el propósito fundamental es la construcción de conocimientos en una serie de etapas mediante una reestructuración de esquemas mentales. De acuerdo con Piaget (1977) los niños construyen un modelo mental del mundo, por lo que el desarrollo cognitivo es un proceso que, se produce por la maduración biológica y la interacción con el medio ambiente, conforme adquiere experiencia, recibe nueva información que es utilizada para modificar, añadir o modificar esquemas previamente existentes, se generan así los procesos de asimilación, acomodación y equilibrio. Para Vergara (2018) es la forma como los niños conciben el mundo de diferente forma en comparación a los adultos, mientras que Ortiz (2018) algunos de los factores que influyen en el aprendizaje según la teoría cognitiva son los esquemas, definidos como acciones mentales y físicas que intervienen en la comprensión, por tanto, son categorías de conocimiento que ayudan a interpretar y entender el mundo. El aprendizaje, por tanto, guarda relación directa con el individuo, para quien, aprender significa asimilar y no solo acomodación, el estudiante es el que aprende conjuntamente con sus compañeros durante el proceso de construcción del conocimiento (construcción social), se toma la retroalimentación como un factor fundamental en la adquisición final de contenidos (Recio, Díaz, & Fernández, 2017). Una de las corrientes pedagógicas de mayor relevancia actual, es el constructivismo, que enfatiza la necesidad de generar y otorgar al estudiante herramientas útiles en el proceso de aprendizaje para construir estructuras o nuevas formas de organizar la información. En esta teoría de aprendizaje resulta de un proceso dinámico e interactivo a través del cual la información externa es interpretada y reinterpretada por la mente que construye progresivamente esquemas cada vez más complejos y potentes (Comignaghi, 2016). De acuerdo con Parra (2014) el constructivismo hace énfasis en la promoción de experiencias, durante el 22 proceso de construcción del conocimiento, se toma la retroalimentación como un factor fundamental en la adquisición final de contenidos. El potencial de las TIC ha alterado el cerebro de los aprendices debido al uso de herramientas interactivas en relación a las herramientas más pasivas que han definido y moldeado la forma en que el estudiante gestiona la información para generar un pensamiento más activo y rápido. Por lo antes mencionado, varias son las ventajas que proporciona el conectivismo en el proceso de enseñanza aprendizaje del cálculo matemático a través del juego interactivo, por lo que su uso, está de acuerdo a las necesidades e intereses de los estudiantes actuales, que demanda el empleo de las TIC en toda área del conocimiento y más específicamente en Matemática, pues la hace dinámico e interesante su aprendizaje (Ministerio de Educación, 2017). El aprendizaje de matemática es necesario para que el estudiante pueda interactuar con fluidez y eficacia con un mundo matematizado; la mayoría de las actividades cotidianas demandan del pensamiento matemático y crítico para escoger, establecer y entender las mejores decisiones e interpretar el entorno. Por ello es necesario entre uno de los factores importantes en el aprendizaje y enseñanza de Matemáticas, un currículo coherente, enfocado en los principios matemáticos más relevantes (Ministerio de Educación, 2017). Basado en las destrezas que, se espera desarrollar por los estudiantes del cuarto grado de educación general básica, en uno de los cinco bloques curriculares de la materia, para ofrecerles el desarrollo de habilidades necesarias para conectarse con el conocimiento y concepto de los otros bloques a fin de generar relación de contenidos y posibilitar su aplicación previa, en la construcción de nuevos aprendizajes (Malaspina, 2017). Con el juego didáctico interactivo para el aprendizaje de cálculo matemático, los estudiantes serán capaces de argumentar y explicar los procesos utilizados en la resolución de problemas, de demostrar su pensamiento lógico matemático y de interpretar fenómenos y situaciones cotidianas; es decir, un verdadero aprender a aprender, razón por la que se recomienda abrir espacios de diálogo permanente entre docentes para enlazar y concatenar temas necesarios, para promover en 23 estudiantes la habilidad de plantear y resolver problemas con una variedad de estrategias, metodologías activas y recursos. De acuerdo con Malaspina (2017) el pensamiento matemático, contribuye de forma sustancial a la resolución de diversos problemas planteados al ser humano en su adaptación al entorno y guarda una estrecha relación con el lenguaje desde el punto de vista genético, estructural y patológico. Es por ello que, las nociones elementales de matemática facilitan el establecimiento de relaciones cualitativas de los objetos; y, lo inicia en las relaciones cuantitativas, que surgen como fuente inagotable de experiencias; de esta forma, el desarrollo de los sentidos desempeña un rol fundamental, más la actividad cognoscitiva en la formación de las nociones, relaciones lógico-matemáticas y simultáneamente del lenguaje y otras formas de representación. De acuerdo con Bustamante (2015) las características del pensamiento matemático, se enmarcan en el aspecto sensomotriz; y, se desarrolla principalmente, a través de los sentidos. Las experiencias que el niño realiza en forma consciente en relación con los demás y con su entorno, transfieren a su mente hechos sobre los que elabora una serie de ideas a través de las cuales, se relaciona en el mundo exterior. En conclusión, la interpretación del pensamiento matemático, se logra a través de experiencias en las que el acto intelectual, se construye a través del desarrollo de variables facilitadores del aprendizaje, Malaspina (2017) señala los siguientes: • La observación: Está orientada libremente por medio de juegos dirigidos a la percepción de relación entre sí. Esta capacidad, se incrementa si el sujeto realiza las cosas con gusto, se ve disminuida, cuando surge tensión en la persona que realiza la actividad. Es necesario tener en cuenta tres factores que intervienen en el desarrollo de la atención: el tiempo, la cantidad y el factor diversidad. • Imaginación: Es la acción creativa que, se potencia con actividades que permiten diversidad de alternativas en la acción del sujeto. • La intuición: Es la condición de llegar a la verdad sin necesidad de razonamiento, pero no con ello, se aceptará como verdad todo lo que, se le 24 ocurra al niño sino todo lo contrario, que, se le ocurra todo aquello que, se acepte como verdad. • El razonamiento lógico: Es la forma de pensamiento que parte de uno o varios juicios verdaderos, hasta llegar a una conclusión mediante ciertas reglas de inferencia. . Para Vásquez (2010) las metodologías en la actualidad, han dinamizado los entornos educativos, por esta razón, es necesario analizarlas a fin de insertar estas nuevas prácticas de mejora e innovación educativa, en la tarea docente diaria, cuyas características, en cuanto a la forma de razonamiento para el trabajo en Matemática son las siguientes: • Método Deductivo: Procede de lo general a lo particular, es el más utilizado en la enseñanza de conceptos, definiciones, fórmulas, leyes y principios ya asimilados por el estudiante, a partir de los cuales, se generan las deducciones para orientarlo a las conclusionesde un determinado tema (Albarracín et al., 2018). • Método Inductivo: Va de lo particular a lo general, de las partes al todo, de lo simple a lo compuesto. El aprendizaje con este método parte de la presentación del tema por medio de casos particulares para llegar a conclusiones. De acuerdo con Ilbay (2017) es un método activo por excelencia, porque se basa en la experiencia, en la participación, en los hechos y posibilita en gran medida la generalización y un razonamiento globalizado. • Método analógico o comparativo: Cuando los datos que, se presentan permiten establecer comparaciones que llevan a una solución por semejanza, se procede por analogía. El pensamiento va de lo particular a lo particular. El método científico necesita siempre de la analogía para razonar. De hecho, así llegó Arquímedes por comparación, a la inducción de su famoso principio. Los estudiantes de grados superiores utilizan fundamentalmente el método analógico de razonamiento que es con el que, se nace, el que más perdura y la base de otras formas de razonar (Albarracín et al., 2018). 25 • Método Heurístico: Pretende desarrollar en el estudiante cierta autonomía en el proceso de búsqueda de soluciones a las situaciones matemáticas que, se le presentan; de esta forma, el docente creará en el aula situaciones problematizadas y contextualizadas con el objeto de que los estudiantes comprendan y analicen la situación, a través, de preguntas con las cuales, se facilite la reflexión sobre las posibles formas de dar solución a dichas situaciones planteadas. A criterio de Martí (2015): “Es un procedimiento para resolver un problema de optimización bien definido mediante una aproximación intuitiva, en la que la estructura del problema, se utiliza de forma inteligente para obtener una buena solución” (p. 5). Según Rivilla, Sánchez y Barrionuevo (2014) el método heurístico es de tipo inductivo, basado en la observación y experimentación; para el docente representa un trabajo de preparación en la selección de supuestos que permitan revisar los conceptos que, se pretenden fijar y así prever las vías más convenientes para las características individuales y de grupo, desde el punto de vista didáctico es frecuente clasificar el proceso matemático en las siguientes fases: exploración, presentación, asimilación, organización y aplicación. Conjuntamente, con los métodos es necesario la aplicación de estrategias metodológicas, para el aprendizaje del cálculo matemático, porque facilitan la construcción del conocimiento. Para Díaz (2017) las estrategias metodológicas permiten identificar principios, criterios y procedimientos que configuran las formas de actuar de los docentes en relación a la programación, implementación y evaluación del proceso de enseñanza aprendizaje; son procesos que el docente planifica para coordinar y desarrollar habilidades necesarias para la adquisición de un determinado conocimiento. De acuerdo con Holguín, Sierra y Quiñones (2012), se vinculan con el aprender a aprender y con los estilos de aprendizaje. En este sentido es necesario que los docentes conozcan y comprendan la forma como el estudiante aprende a partir de los conocimientos previos y del conjunto de estrategias ya aplicadas. Entre las estrategias metodológicas para el aprendizaje de cálculo matemático, se utilizan las siguientes: 26 • Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP): En educación básica permite la innovación y evolución del modelo tradicionalista, hacia otro más constructivista, que se adapte perfectamente a los cambios de una sociedad globalizada en constante cambio y en escuelas con diferentes necesidades de aprendizaje, diversidad cultural, étnica y multilingüe. Para Remacha y Belletic (2015) facilita la adquisición de conocimientos y competencias claves para el siglo XXI a través de la elaboración de proyectos que den respuesta a problemas reales. • Flipped Classroom (aula invertida): Es una modalidad y estrategia tecno pedagógica consistente en trasladar el trabajo de ciertos procesos de aprendizaje fuera del aula de clase y será el estudiante quien en casa, realice las actividades educativas, consecuentemente, el desarrollo de habilidades mentales rápidas y precisas de cálculo matemático, se facilita a través de la estrategia del aula invertida donde el aprendizaje colectivo del salón de clase es reforzado en el aprendizaje individual del estudiante de forma interactiva, dinámica, creativa en la medida que el docente imparte el conocimiento, “aplica los conceptos y participa creativamente en el tema” (Vidal, Rivera, Nolla, Morales, & Vialart, 2016, pág. 678). • Aprendizaje Cooperativo: Es un proceso de trabajo activo en equipo para el logro de objetivos comunes: es maximizar su propio aprendizaje con la participación de todos los estudiantes que, se encuentren en el aula, con resultados beneficiosos. En este caso para el aprendizaje de cálculo matemático la docente distribuirá al grupo de trabajo en equipos de 5 o más estudiantes, a quienes asignará funciones a cumplir dentro del equipo, de tal forma que, se asegure en todos sus integrantes relaciones responsables y duraderas que los impulsen a esforzase en sus tareas en común. Para Johnson y Johnson (1999) esta estrategia apoya el logro de objetivos comunes, para ello es necesario que el docente: socialice los objetivos de forma clara y precisa, se estimulará la toma de decisiones previas a la enseñanza, se especifica la forma de trabajo interdependiente; se observará y apoyará a los grupos para guiarlos o esclarecer dudas, finalmente, se evalúa resultados finales para estimular la autoevaluación grupal. 27 Gamificación: Consiste en el uso de mecánicas, elementos y técnicas de diseño de juegos en contextos que no son juegos para involucrar a los usuarios y resolver problemas; para ello, Borras-Gene (2015) sostienen la necesidad de diferenciar entre juego y jugar, el primero implica un sistema explícito de reglas que guían a los participantes hacia metas y resultados específicos mientras que jugar es libertad, disfrutar de la propia acción, divertirse, sentirse libre de tomar el camino que desea dentro de las condiciones que da el juego. Design Thinking (Pensamiento de Diseño): Es un método de generación de nuevas ideas enfocadas a la solución de ideas, se la aplica en el desarrollo de proyectos para incentivar competencias como la cooperación, creatividad e innovación; se trata de aprender al hacer y experimentar a través de cinco pasos interactivos: descubrir, interpretar, idear, experimentar y evolucionar. Este término utiliza la sensibilidad de los diseñadores gráficos para hacer coincidir las necesidades de las personas con lo tecnológicamente factible (Freepik, 2016). Es una forma de interesar y motivar a los estudiantes en clase para que generen ideas y pensamiento crítico orientado a resultados reales. Aprendizaje basado en el pensamiento (Thinking Based Learning): Es una metodología activa, que promueve en los estudiantes la toma de decisiones, el razonamiento, la construcción de su propio aprendizaje a través del desarrollo de destrezas y habilidades relacionadas con el pensamiento; es decir, se pretende enseñar a pensar mediante unas sencillas estructuras llamadas rutinas del pensamiento. Este método de enseñanza del pensamiento crítico y creativo, se aplica como propuesta metodológica para el aprendizaje del cálculo matemático, porque a través del juego didáctico interactivo, se presentan actividades que constituyen un reto para que los estudiantes estimulen la rapidez mental, la agilidad y precisión en la resolución de problemas concreto, a través de rutinas para la adquisición de hábitos de razonamiento y cálculo mental acorde a la necesidad y edad de los estudiantes. Swartz (2013) propone tomar en cuenta preguntas concretas enfocadas
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