7 CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO 2.1. PRECURSORES DEL RAZONAMIENTO LÓGICO NUMÉRICO. Platón y Aristóteles. (Enciclopedia Microsoft Encarta 2001) Como otros filósofos griegos, afrontaron algunas de las cuestiones básicas de la psicología, que aún hoy son objeto de estudio ¿nacen las personas con ciertas aptitudes y con una determinada personalidad, o se forman como consecuencia de la experiencia? ¿Cómo llega el individuo a conocer el mundo que lo rodea? ¿Ciertos pensamientos son innatos o son adquiridos? Esto dio las bases para los estudios posteriores relacionados con el pensamiento, la lógica y su aplicación a la matemática. Tales cuestiones fueron debatidas durante siglos, pero el razonamiento lógico aplicado a la matemática como tal, no se inicia hasta el siglo XVII con los trabajos del filósofo nacionalista francés René Descartes y de los empiristas Thomas Hobbes y John Locke. Descartes, afirmaba que el cuerpo humano era como una máquina de relojería, pero cada mente era independiente y única; mantenía que la mente tiene ideas innatas, cruciales para organizar la experiencia que los individuos tienen en el mundo. Hobbes y Locke, por su 8 parte, resaltaron el papel del razonamiento humano. Locke creía que toda la información sobre el mundo físico pasa a través de los sentidos, y que las ideas correctas pueden ser verificadas con la comprobación razonada de los hechos. La corriente más influyente se desarrolló siguiendo el punto de vista de Locke;; sin embargo, ciertos matemáticos sostendrían varios siglos después la idea cartesiana de que la organización mental es innata. Esta concepción aún juega un papel muy importante en las recientes teorías del razonamiento y la lógica de los números: desarrollar métodos de lógica inductiva, como la que sostiene que las premisas conllevan una evidencia para la conclusión, pero la verdad del razonamiento se deduce sólo con un margen relativo de probabilidades, a través del razonamiento lógico de los números. La contribución más importante de la lógica de la matemática fue la aportada por el filósofo británico John Stuart Mill, quien en sistema de lógica (1843) estructuró los métodos de prueba que, según su interpretación, iban a caracterizar a la ciencia empírica; este estudio ha desembocado en el siglo XX en el campo conocido como “filosofía de la ciencia”. Muy relacionada con 9 ésta se encuentra la rama de la matemática llamada “Teoría de la probabilidad” o “del razonamiento numérico”. Tanto la lógica numérica como la clásica asumen en sus formas más corrientes que: cualquier proposición bien elaborada puede ser verdadera o falsa, verificable a través de los números. En años recientes se han desarrollado sistemas de la denominada lógica combinada: una afirmación puede tener un valor distinto a verdadero o falso. En algunos supuestos es tan sólo un valor neutro; en otros, es un valor de probabilidad expresado como una fracción que oscila entre –1 y +1. También se han llevado a cabo ciertos trabajos para desarrollar sistemas de lógica modal, con el objeto de representar las relaciones lógicas entre las afirmaciones de posibilidad e imposibilidad, de necesidad y contingencia. Otra vía es la que propone la lógica deóntica: la investigación de las relaciones lógicas entre órdenes o afirmaciones de obligación. 10 Lógica de Aristóteles En la lógica de Aristóteles se desarrollaron reglas para establecer un razonamiento encadenado a que, si se respetaban, no producirían nunca falsas conclusiones, si la reflexión partía de premisas verdaderas (reglas de validez). En los razonamientos, los nexos básicos eran los silogismos: proposiciones emparejadas que, en su conjunto, proporcionaban una nueva conclusión. En el ejemplo más famoso: “todos los humanos son mortales” y “ todos los griegos son humanos “, se llega a la conclusión válida de que, “todos los griegos son mortales”. La ciencia es el resultado de construir sistemas de razonamiento más complejos. En su lógica, Aristóteles distinguía entre dialéctica y analítica; para él, la dialéctica sólo comprueba las opiniones por su consistencia lógica. La analítica, por su parte, trabaja de forma deductiva a partir de principios que descansan sobre la experiencia y una observación precisa. Esto supone una ruptura deliberada con la Academia de Platón, escuela donde la dialéctica era el único método lógico válido para aplicarse en Ciencia, como en Filosofía. 11 Lógica Moderna A mediados del siglo XIX, los matemáticos británicos: George Boole y Augustus De Morgan, abrieron un nuevo campo a la lógica, hoy conocido como lógica simbólica (o moderna), que más tarde fue desarrollada por el matemático alemán Gottlob Frege y de un modo especial por los matemáticos británicos Bertrand Russell y Alfred North Whitehead cubre un espectro mayor de posibles argumentaciones que las que se pueden encontrar en la lógica silogística. Introduce símbolos para frases enteras y para las conjunciones que las unen, (“O”, “Y”, “si....entonces” ) cuenta con símbolos diferentes para el sujeto lógico y el predicado lógico de una frase; y adjudica símbolos para distinguir las clases, para los miembros de las clases y para las relaciones de la pertenencia a una clase y la inclusión a una clase. También se aleja de la lógica clásica en sus suposiciones de su existencia respecto a las cosas aludidas en sus afirmaciones universales. La afirmación “Todo A es B”, significa en lógica moderna que “ si algo es A, entonces es B”; lo que, a diferencia de la lógica tradicional, no significa que todo A existe. Tanto la rama clásica como la moderna implican métodos de lógica deductiva. En cierto sentido: las premisas de una proposición válida contienen la conclusión y la verdad de la conclusión se deriva de la verdad de las premisas. 12 GEORGE BOOL (1815-1864) (IIbidem) Lógico y matemático británico, elaboró el álgebra de Boole. En gran medida autodidacta, Boole fue nombrado profesor de matemática en el Queen ’s College de Cork en Irlanda (hoy el University College) en 1849, En 1854, escribió “Investigación sobre las Leyes del Pensamiento”, en donde describe un sistema algebraico que más tarde se conoció como el álgebra de Boole. En él, las proposiciones lógicas se indican por símbolos y pueden relacionarse mediante operadores matemáticos abstractos que corresponden a las leyes de la lógica. El álgebra de Boole es fundamental en el estudio de las matemáticas puras y en el diseño de los modernos ordenadores o computadoras, cuya base algebraica está sustentada en el razonamiento lógico numérico. ALFRED NORTH WHITEHEAD (1861-1947) (Ibidem) Matemático y metafísico británico, reconocido como uno de los grandes filósofos del siglo XX. Nacido en Ramsgate, (Kent), el 15 de febrero de 1816, Whitehead estudió en el Trinity College (Cambridge), donde enseñó matemática desde 1885 hasta 1911. Impartió clases de matemática aplicada y mecánica en la Universidad de Londres desde 1911 hasta 1924, y enseñó filosofía en la Universidad de Harvard desde 13 1924 hasta 1936. Fue profesor emérito de Harvard hasta su muerte, el 30 de diciembre de 1947, miembro de la Royal Society y de la Academia Británica. Matemático brillante que hizo profundas contribuciones en el campo de la matemática teórica, Whithead tenía gran conocimiento de filosofía y literatura, y esta preparación lo llevó al estudio de los orígenes de la matemática y de la filosofía de la ciencia, y al desarrollo de la lógica simbólica. Colaboró con su alumno de Cambridge, el matemático y filósofo británico Bertrand Russell, para escribir los tres volúmenes de Principia Mathematica (1910-1913), una de las mayores obras sobre lógica y matemática. BERTRAND RUSSELL, (1872-1970). (Ibidem) Tercer Conde de Russell, filósofo, matemático y escritor británico, galardonado con el premio Nobel de Literatura en 1950. Su énfasis en el análisis lógico, repercutió de forma notable en el curso de la filosofía del siglo XX. Nacido en Trelleck (Gales) el 18 de mayo de 1872, estudió matemática y filosofía en el Trinity College, centro en el cual había empezado a impartir clases desde su licenciatura. Al tiempo que desde su juventud mostró un acusado sentido de conciencia social, se especializó en cuestiones de lógica y 14 matemáticas, áreas sobre las que dio conferencias en muchas instituciones de todo el mundo. Alcanzó un notable éxito con su primera gran obra, Los Principios de la Matemática (1903), en la que intentó trasladar la matemática al área de la lógica filosófica para dotar a ésta de un marco científico preciso. Colaboró durante ocho años con el filósofo y matemático británico Alfred North Whitehead en la elaboración de la monumental obra Principia Mathematica (3 vol.,1910-1913), en la que se mostraba que esta materia puede ser planteada en los términos conceptuales de la lógica general, como clase y pertenencia a una clase. Este libro se convirtió en una obra maestra del pensamiento racional. Russell y Whithead demostraron que los números pueden ser definidos como clases de un tipo determinado, y en este proceso desarrollaron conceptos racionales y una notación que hizo de la lógica simbólica una especialización importante dentro del campo de la filosofía. En su siguiente gran obra: “Los Problemas de la Filosofía” (1912) Russell recurrió a: la sociología, la psicología, la física y la matemática para refutar las doctrinas del idealismo, la escuela filosófica dominante en aquel momento, que mantenía que todos los objetos y experiencias son fruto del intelecto; Russell, una persona realista, creía que los objetos percibidos por los sentidos poseen una 15 realidad inherente, al margen de la mente. JEAN PIAGET ( www.orientared. com/artículos/jpiaget.html ) Es uno de los autores cuyas aportaciones han tenido más trascendencia dentro de la psicopedagogía. Biólogo de formación, se vuelve psicólogo con el fin de estudiar cuestiones epistemológicas. Piaget se propone estudiar la génesis del conocimiento, desde el pensamiento infantil al razonamiento científico adulto. Adopta la perspectiva del evolucionismo darwiniano, desde la que desarrolla sus investigaciones y construye su propio sistema teórico. BIOGRAFÍA Jean Piaget nació en 1896, en Neuchatel (Suiza), en el interior de una familia culta y acomodada. Su padre, un historiador de espíritu escrupuloso y crítico le inculca el gusto por el trabajo sistemático que asimila PIAGET muy precozmente. A los siete años se entusiasma por la mecánica y realiza su primer invento al que denomina “autovap”, un automóvil dotado de motor a vapor. 16 Pero no profundiza en mecánica sino que se interesa sucesivamente por los pájaros, por los fósiles, por las conchas marinas y redacta un manuscrito sobre los pájaros, publicando un artículo sobre el gorrión albino, a los diez años. A partir de entonces y hasta el último momento no deja de publicar con una fecundidad sorprendente. Posteriormente se interesa por el estudio de los moluscos, publicando en 1911 (a sus 15 años) una serie de artículos sobre ellos. Tras una etapa de lecturas de filosofía, entre los 15 y los 20 años, terminado el bachillerato, obtiene la licenciatura en Ciencias Naturales y después se doctoró en biología en 1918. A partir de entonces, se apasionó con la idea de explicar el conocimiento a partir de la biología. Terminado el doctorado se traslada a Zurich decidido a entrar en contacto con la psicología. Allí frecuenta los laboratorios de LIPPS y WRESCHNER así como la clínica psiquiátrica de BLEUER, en contacto con el psicoanálisis a través de la lectura de FREUD y asistiendo a conferencias de PFISER y de JUNG. Después de terminar su doctorado en biología, se interesó por la psicología.. En 1919 va a París y estudia durante dos años en la Sorbona, siguiendo varios 17 cursos de psicología, de lógica, de filosofía de la ciencia y se instala en el laboratorio de BINET (BINET es conocido por haber construido el primer test de inteligencia con éxito). La tarea de PIAGET fue: desarrollar una versión estandarizada, en Francés, de algunos test de razonamiento. Empezó su trabajo con entusiasmo, pero pronto descubrió que el registrar respuestas correctas a test estandarizados era bastante aburrido. Para vitalizar su trabajo, empezó a buscar las respuestas incorrectas que daban los niños y las encontró intrigantes. ¿Por qué la mayoría de los niños de una determinada edad eran incapaces de resolver ciertos problemas de razonamiento? Y más importante aún, ¿Por qué las respuestas “incorrectas” se parecían tanto unas a otras y eran tan distintas de las “correctas” que ofrecían niños mayores?. Estas preguntas le daban las pistas en las que habría de basar su teoría del desarrollo cognitivo. Los test de inteligencia no podían dar respuestas a las preguntas de PIAGET. Éstos están diseñados para probar cuánto saben los niños y cuán bien pueden razonar, en relación con otros niños de su edad. No están diseñados para explicar por qué los niños razonan como lo hacen u ofrecen las respuestas que 18 dan. Intentan asignar a los niños un “coeficiente intelectual” relativamente constante y no explican cómo el pensamiento infantil cambia a través del tiempo. Así, PIAGET empezó a trabajar en la tarea de describir en términos cualitativos cómo los modelos de pensamiento que emplean los niños al razonar se desarrollan a través del tiempo, de modo que problemas que a una edad parecen insuperables pueden resolverse varios años más tarde. Para llegar al proceso de razonamiento que emplean los niños, PIAGET abandonó los test estandarizados, y creó en su lugar un formato que permitiera al experimentador una visión más amplia de cómo llegan los niños a soluciones de problemas dados de razonamiento. Pronto se da cuenta PIAGET que las diferencias fundamentales en el modo en que razonan los niños están relacionados con la edad. A partir de ello, PIAGET insiste en que los distintos usos de la lógica (razonamiento) no se pueden atribuir simplemente a que los niños mayores saben más porque se les ha enseñado más. La diferencia es más bien del desarrollo. A medida que maduran biológicamente y adquieren una mayor experiencia del mundo de los objetos, se hacen más aptos para ver el mundo “como es”; en otras palabras, se hacen más inteligentes. 19 De estos primeros descubrimientos nacen tres artículos, uno de los cuales envía a CLAPARÉDE quien, además de publicarlo, le ofrece un puesto de trabajo en el Instituto J.J. Rousseau de Ginebra, para que prosiga allí sus investigaciones que se encaminan ya de manera clara, a construir una epistemología psicológica y biológica. Para ello se propone estudiar los mecanismos psicológicos que intervienen en la elaboración de las operaciones lógicas y del razonamiento causal, empezando por los factores más ligados al medio social y al lenguaje. En estos trabajos colaboró Valentine Chatenay, entonces estudiante del Instituto, con la que posteriormente contrajo matrimonio, del cual nacieron tres hijos que lo motivaron, sin duda, a estudiar la conducta de los bebés. Posteriormente estudió la aparición de las nociones lógicas elementales en el niño entre los 2 y los 7 años y prosiguió los estudios con adolescentes, conjuntamente con Barbel Inhelder , que fue su más fecunda colaboradora. Paralelamente a sus trabajos de investigación, se dedicó a la tarea docente en su país y ocupó cargos en organismos internacionales. 20 Fue: presidente de la Comisión Suiza de la UNESCO, miembro del Consejo Ejecutivo de la misma y Subdirector General Encargado del Departamento de Educación. En 1947 publica su obra “Psicología de la inteligencia” que constituye una primera síntesis de su teoría, estudiando diferentes temas, en el marco del programa de trabajo del “Centro de Epistemología Genética” que creó en 1956 y dirigió hasta su muerte, en 1980 . Durante estos años, rodeado por sus discípulos y colaboradores, llegados de todas partes del mundo, PIAGET fue puliendo los aspectos esenciales de su teoría sobre “génesis y desarrollo del conocimiento” TEORÍA PIAGETIANA Las primeras ideas sobre las que sustenta su base la teoría de Piaget son: - El funcionamiento de la inteligencia : Asimilación y Acomodación. En el modelo de Piaget una de las ideas centrales es el significado de inteligencia como proceso natural, plantea que el ser humano, como ente biológico, llega al mundo con una herencia predeterminada que afecta su inteligencia. Presenta la cualidad de limitar nuestras percepciones y, a la vez, permite la posibilidad de 21 progresar intelectualmente. Tomando como premisa las teorías de Darwin; Piaget, construyendo un modelo que plantea una de las partes más controversiales y conocidas de su teoría, cree que los organismos humanos comparten dos funciones invariables: Organización y Adaptación. Piaget pensaba que el proceso de aprendizaje está bien organizado y que todos sus procesos tienen coherencia y propician la capacidad de adaptarse a los cambios bruscos del entorno en que se desarrollan. En tanto que, la adaptación en sus sistemas físicos y mentales está supeditada a dos procesos complementarios: Asimilación y Acomodación. La asimilación se refiere a la forma en que un individuo se enfrenta a un estímulo del entorno que lo rodea de acuerdo a como tiene organizado su razonamiento y su lógica actual, en tanto la acomodación, significa modificar la organización actual en respuesta a los estímulos del medio. Mediante la asimilación y la acomodación se va estructurando el pensamiento lógico a lo largo del desarrollo. 22 - El concepto de esquema. Aparece en la obra de Piaget en relación con el tipo de organización cognitiva que, necesariamente implica la asimilación: los objetos externos son siempre asimilados a algo; a un esquema mental, a una estructuración mental organizada. Para Piaget, un esquema es una estructura mental determinada que puede ser transferida y generalizada. Un esquema puede producirse en muchos niveles distintos de abstracción. Uno de los primeros esquemas es el del objeto permanente, que permite al niño/a responder a objetos que no están presentes sensorialmente. Más tarde el niño consigue el esquema de una clase de objetos, lo que le permite agruparlos en clases y ver la relación que tienen los miembros de una clase con los de otras. En muchos aspectos, el Esquema de Piaget se parece a la idea tradicional de concepto, salvo que se refiere a operaciones mentales y estructuras cognitivas en vez de referirse a clasificaciones perceptuales. - El Proceso de Equilibración. Aunque asimilación y acomodación son funciones invariantes en el sentido de estar presentes a lo largo de todo proceso evolutivo, la relación entre ellas es cambiante, de modo que la evolución intelectual es la evolución de esta relación 23 y asimilación/acomodación. Para Piaget el proceso de equilibración entre asimilación y acomodación se establece en tres niveles sucesivamente más complejos: • El equilibrio se establece entre los esquemas del sujeto y los acontecimientos externos. • El equilibrio se establece entre los propios esquemas del sujeto . • El equilibrio se traduce en una integración jerárquica de esquemas diferenciados. Etapas del desarrollo cognitivo. En la teoría de Piaget, el desarrollo intelectual está claramente relacionado con el desarrollo biológico. El desarrollo intelectual es necesariamente lento y también esencialmente cualitativo: la evolución de la inteligencia supone la aparición progresiva de diferentes etapas que se diferencian entre sí por la construcción de esquemas cualitativamente diferentes. 24 La teoría de Piaget descubre los estadios de desarrollo cognitivo desde la infancia a la adolescencia como: “las estructuras psicológicas que se desarrollan a partir de los reflejos innatos y se organizan durante la infancia y la adolescencia en complejas estructuras intelectuales que caracterizan la vida adulta”. 25 ETAPAS DEL DESARROLLO COGNITIVO. Período Estadio Edad Etapa sensoriomotora - De los mecanismos reflejos congénitos. 0 –1 mes - De las reacciones circulares primarias. 1 – 4 meses - De las reacciones circulares secundarias 4 - 8 meses - De la coordinación de los esquemas de conducta previos 8 -12 meses - De los nuevos descubrimientos por experimentación. 12-18 meses - De las nuevas representaciones mentales Etapa preoperacional - Preconceptual 18-24 meses 2-4 años - Intuitivo 4-7 años. Etapa de las operaciones concretas 7-11 años Etapa de las operaciones formales > 11 años.. 26 2.2 -Teorías del aprendizaje. El comportamiento humano ha sido estudiado por diversas teorías, las cuales proporcionan una explicación de como los sujetos acceden al conocimiento. Tales teorías son llamadas del aprendizaje. Básicamente, su objeto de estudio está centrado en la adquisición de destrezas, habilidades, razonamiento y aprendizaje de conceptos. Entre ellos se pueden mencionar: - La teoría del condicionamiento clásico de Pavlov, la cual explica como los estímulos simultáneos llevan a evocar respuestas semejantes, aunque tales respuestas ueran evocadas en principio sólo por uno de ellos. - La teoría del condicionamiento instrumental u operante de Skinner, que describe como los refuerzos forman y mantienen un comportamiento determinado. - Albert modelos. Bandura describe las condiciones en que se aprende a imitar 27 - La teoría Psicogenética de Piaget, establece las fases del desarrollo en relación con las etapas de maduración. Cada una de ellas ha aportado la información necesaria para comprender como se constituyen los significados y que los conceptos sirven para identificar objetos, para ordenar y calificar la realidad. Jean Piaget en 1947 al hacer planteamientos de que el hombre tiene varias etapas de desarrollo evolutivo descubrió que cada etapa, coincide con una base de razonamiento lógico de la inteligencia. El afirma que las estructuras fundamentales que permiten construir las matemáticas son una prolongación formal de los esquemas lógicos, en los que se organizan los actos del pensamiento. Es por ello que la didáctica de la matemática se debe adaptar al ritmo en que las estructuras mentales van apareciendo en el desarrollo intelectual del niño/a. 28 2.3 Evolución del pensamiento. Jean Piaget determina que para cada edad existe un determinado desarrollo mental. El pensamiento lógico operativo y reflexivo se desarrolla en las siguientes etapas: Inteligncia Sensomotor Inteligencia Objetivo Inteligencia Lógico Inteligencia Lógico Formal Según Stern y Claparéde “ la inteligencia es entendida como la capacidad para adaptarse psíquicamente a las situaciones nuevas” para Piaget, el concepto de adaptación es esencial en la teoría de la inteligencia, en la cual se explica que el pensamiento formal constituye un término de una construcción activa y de un compromiso con el exterior. Por lo tanto, la capacidad de pensar no es congénita y el psiquismo humano no está formado al nacer. 29 2.3.1. Etapas del pensamiento Las etapas del pensamiento están relacionadas, una a continuación de otra: la primera prepara a la siguiente y así sucesivamente. La aparición de las etapas del pensamiento pueden ser alterables según el desarrollo endógeno del individuo, lo que no puede ser es saltarse las etapas. Para comprender cada una de éstas se describen brevemente. 2.1.1.1 Inteligencia senso-motora. Se extiende de 0-2 años, aproximadamente y durante ella se realiza la adaptación del niño en el mundo exterior, a través de la coordinación de sus movimientos y percepciones. Son las primeras coordinaciones que realiza el bebé estimulado por el amor que recibe de su familia, llegando a una serie de reflejos congénitos, cuya actividad; poco a poco se va consolidando y acomodando a la naturaleza de estímulos que le llegan del medio. Por un lado asimila el estímulo y por el otro acomoda su esquema. 30 La adaptación que caracteriza a la inteligencia surge del equilibrio entre asimilación y acomodación, las cuales tienen un elemento común que es la “acción” en donde los objetos existen para el niño sólo cuando permanecen en su campo visual. En esta etapa las acciones que el niño/a tienen son actos materiales de los que no existe representación. El niño necesita ensayar repetidamente para observar los resultados en su acción. El niño al final de su segundo año ya no realizará ensayos, él imaginará el resultado de sus modos conductuales. Etapa de la Inteligencia Sensoriomotora: 1.El niño se desplaza, alcanzando diferentes objetos y juguetes, él descubre los sonidos que produce al tocarlo y lanzarlo. 31 La asimilación: en esta primera etapa se dan las primeras acciones físicas inmediatas, que el niño manifiesta con su cuerpo y los sentidos (chupar, agarrar, llorar), a través de sus diferentes habilidades. La acomodación : es la que permite otras acciones nuevas, como alcanzar un objeto deseado, o divertirse con él. El niño disfruta de su familia y del amor. Habilidad Social y Auditiva. Habilidad social Habilidad Motora 32 2 El niño/a mediante los primeros movimientos que realiza con su cuerpo estimulado por los objetos y las personas de su entorno empieza a conocer el mundo que lo rodea, aprendiendo de sus cualidades y posibilidades, disfrutando de ellas. Habilidad Motora. Habilidad Visual. Habilidad Visual Motora. 33 3 El niño/a conoce lo que está a su alrededor le encanta repetir el nombre de los partes de su cuerpo, observar figuras, lanzar objetos y agarrarlos. 3.1)Primeros movimientos Reflejos del Bebé 3.3) Agarrar, permite realizar una nueva acción 3. 2)Agarrar (Habilidad Motora). 3.4)Agarrar (habilidad mo tora). Inteligencia: Alcanzar el muñeco deseado (habilidad visual). 34 3.5) A la edad de 2 y 3 años los niños aprenden a caminar con ayuda de sus padres, Les encanta realizar juegos de fantasía. INTELIGENCIA OBJETIVO -SIMBÓLICA Se inicia desde los 2 hasta 6 ó 7 años. En esta etapa el infante domina la locomoción , va ampliando sus percepciones y su lenguaje lo ayuda a pensar. Con los comienzos del pensamiento intuitivo, la inteligencia llega a ser capaz de evocar imágenes mentales de figuras, objetos o personas con que el niño/a ha tenido alguna experiencia. El pensamiento del/a niño/a en esta etapa es preconceptual y prelógico no puede realizar inclusiones de clases, ni coordinar entre ellas relaciones de Simetría y Asimetría. 35 Entre los cuatro y los siete años aproximadamente, el niño construye una serie de menor a mayor y viceversa completa y correctamente. Al terminar esta etapa es cuando el niño/a va desarrollando su capacidad para realizar correspondencia biunívoca, comprensión de números cardinales de algunas operaciones (adición, sustracción, multiplicación). Por lo tanto, los/as niños/as de 6-7 años de edad cronológica, que ingresan a primer grado de Educación Básica, no tienen las condiciones madurativas indispensables que aseguren un aprendizaje correcto del número y del cálculo, en el período de aprestamiento. Habilidad gráfica Habilidad lógica motora. 36 Habilidad motora y lógica. Habilidad motora auditiva. Habilidad visual lógica Habilidad Social. 37 ETAPA DE LA INTELIGENCIA LÓGICO-CONCRETA. En la etapa de 7 a 11 años el/la niño/a tiene la capacidad de explicar con sus propias palabras: ejemplos, juegos, gestos o dibujos, comprende lo que observa, se le comunica o enseña. El razonamiento en esta etapa actúa sobre datos que le hayan sido suministrados por percepción y manipulación directa, pero no sobre hipótesis verbales. Es decir, el pensamiento es lógico concreto, las operaciones están limitadas al plano de lo concreto y requiere por lo tanto la presencia del objeto. Los/las niños/as en esta etapa son capaces de observar y razonar dos variables que cambian simultáneamente y cuyos comportamientos se compensan. El pensamiento del niño/a no puede invertir mentalmente para conseguir la reproducción del estado inicial. Significa que las operaciones no han alcanzado todavía completamente un equilibrio, lo cual tendrá lugar en las operaciones formales. 38 Promueven operaciones mentales Primeras agrupaciones con diferentes Elementos. Se interesa por aprender a que clase pertenecen los elementos. 39 -ETAPA PENSAMIENTO LÓGICO FORMAL. Se inicia desde los 12 años en adelante. En esta etapa el adolescente compara lo que observa, ve y escucha y a su vez lo diferencia de su propia experiencia personal, que le permite dar una respuesta y actuar. Dentro de esta estructura interna ya hay una coordinación de las acciones: Combinar, disociar, ordenar, poner en correspondencia. Puede poco a poco, establecer un equilibrio móvil en su pensamiento, encontrar similitudes y diferencias, permitiendo formar criterio lógico ante sí mismo y el mundo que lo rodea para continuar aprendiendo a aprender durante toda la vida. Piaget afirma: “El desarrollo mental del sujeto no está solamente en función de la edad, sino que es muy importante el contexto en el que se desenvuelve. El niño es quien puede acelerar o retrasar la evolución de estas etapas. 40 HABILIDADES EN RELACIÓN CON LAS ETAPAS DEL PENSAMIENTO. Etapas Sensorio Preoperatoria Operatoria motora 3 – 7 años Concreta Habilidades 0-2 a 7- 12 años Motoras Descubre su cuerpo y hace movimientos con él. Visuales Aprende el nombre de los objetos. Reconoce sus colores y material con que .están hechos, los manipula y los dibuja. Auditivas Escucha el sonido que producen diferentes objetos y sabe cual es su función. Operaciones formales > 12 años Gráficas Identifica y dibuja la forma de símbolos (señales) Lógicas Reconoce los movimientos interiorizados que puede realizar con su cuerpo e identifica las acciones que tiene que realizar cuando observa un símbolo. Distingue los símbolos y los clasifica. Sociales Aprende y practica en la realidad el significado y función que tienen las normas. 41 INTERACCIÓN DE LAS DIFERENTES HABILIDADES INTERVIENEN EN EL PENSAMIENTO DEL SER HUMANO. QUE 42 43 La gráfica y las figuras indican como se van utilizando, una etapa tras otra, sin saltarse ninguna, las habilidades del pensamiento en el ser humano, facilitando conducirse de manera inteligente. Este es un sistema integrado, a cualquier edad, dentro del proceso de formación del pensamiento del ser humano y/o en la estimulación de las diferentes habilidades; ya que intervienen de manera gradual, unas más que otras, dependiendo del grado de dificultad que presente la tarea o actividad a realizarse, mediante el mecanismo de asimilación y acomodación ( Equilibrio móvil del pensamiento). Este método permite al ser humano elaborar y construir las bases necesarias dentro de la estructura interna del pensamiento para aprender un nuevo concepto, una actividad física, solucionar un problema o sugerir nuevas alternativas, actuando con amor de manera inteligente y creativa. 2.3.2 PASO DE LO CONCRETO A LO ABSTRACTO. Para la enseñanza de Matemática en Educación Básica, se requiere atender aspectos importantes de modo que el/la alumno/a comprenda la naturaleza y propiedades de cada operación, cubriendo las 3 etapas de la enseñanza: 44 1- Concreta. 2- Semi-Concreta. 3- Abstracta. - En la concreta, el/la alumno/a trabaja la operación manual que luego precede a la operación aritmética. En esta etapa, la acción es acompañada con el lenguaje. Así, el niño aprende el vocabulario elemental matemático, simplemente describiendo las acciones que realiza. - En la semi concreta, se trabaja con la representación gráfica. El lenguaje gráfico puede ir, desde el dibujo más completo hasta los esquemas más simples. El proceso debe tener un doble sentido: Ir de la operación concreta al grafismo y viceversa. La abstracta, es la iniciación de la representación simbólica de la operación. La matemática es una ciencia que influye en las demás, siendo indispensable para la formación integral del ser humano. 45 Existe gran preocupación mundial por la enseñanza-aprendizaje de la matemática y sobre todo acerca de cómo enseñar (métodos) en la escuela parvularia y proseguir en la básica, facilitando al joven de manera progresiva el paso a niveles superiores. Para el logro de un mejor proceso de enseñanza aprendizaje de la matemática, el/la alumno/a debe trabajar los objetos concretos y tener oportunidad de observar, comparar, inventar, imaginar, razonar y descubrir por sí mismo; de tal manera que pueda establecer una relación con estructuras lógicas y matemáticas. La enseñanza de la matemática, además de trabajar con los aspectos mencionados anteriormente, debe proporcionar a los/as estudiantes elementos para desenvolverse eficazmente en la vida diaria, tales como los mecanismos básicos del cálculo y la composición de las estructuras y las formas. Igualmente, debe ayudar a la formación de la personalidad del educando; es decir, la enseñanza que debe hacerse resaltando los aspectos del razonamiento lógico, reflexión, creatividad, análisis, síntesis, crítica, generalizaciones, desarrollo de la actividad de investigaciones y operar en forma positiva en cada sector que plantea el área de la matemática. 46 De esta forma se puede alcanzar una independencia intelectual que permite entender la realidad y tomar decisiones razonables. Los objetivos que se persiguen en la enseñanza de la matemática son los siguientes: 1- Ofrecer bases sólidas para la comprensión de conceptos y estructuras fundamentales de la matemática. 2- Desarrollar las capacidades y destrezas, para la mejor utilización de las mismas en las diversas situaciones de la vida cotidiana. 3- Ayudar a la formación de la personalidad del educando, es decir, contribuir al desarrollo de los aspectos de razonamiento lógico: reflexión, creatividad, análisis, síntesis, y otros. 2.4 ENSEÑANZA DE LA MATEMÁTICA. 2.4.1 HISTORIA EN LA ENSEÑANZA DE LA MATEMÁTICA. Cuando surge la necesidad de contar, enumerar, clasificar y organizar; la Matemática se constituye, durante mucho tiempo, como una ciencia formal del 47 espacio y cantidad; aunque la historia de ésta apunta que los intentos de resolución de problemas matemáticos propuestos, tanto si se les ha dado solución o se han dado como irresolubles, han permitido en gran medida la producción significativa de conocimiento, constituyendo en estos tiempos un amplio conjunto de modelos y procedimientos de análisis, cálculo, medida y estimación en diferentes aspectos de la realidad o del entorno. También es muy importante para la producción en la enseñanza de la Matemática la resolución de problemas, estimulando el uso de capacidades cognitivas orientada a la abstracción y al razonamiento lógico. El conocimiento de la historia en la enseñanza de la Matemática brinda una perspectiva dinámica de los cambios o metamorfosis de dicha asignatura, esto permite destacar que tal enseñanza ha sido una actividad desarrollada a lo largo de los siglos y que se ha utilizado con propósitos muy variados que han sido influenciados, ya sea por las circunstancias sociales, ambientales, prejuicios del momento, impactos de la cultura en general, tecnología y otros aspectos que han requerido de su aplicación, constituyendo a su vez una magnífica guía del pensamiento filosófico, entre los pensadores del racionalismo y filósofos contemporáneos, y un campo de ejercicio lúdico, entre los matemáticos de todos los tiempos. 48 El valor del conocimiento histórico no consiste en poseer un juego de historietas o cuentos curiosos para entretener estudiantes, sino que la historia debe y puede emplearse para desarrollar el razonamiento y hacer comprender ideas un tanto difíciles, de la forma más sutil y adecuada. Diferentes métodos del pensamiento matemático como Geometría Analítica, pensamiento algebraico, probabilidad, cálculo infinitesimal y otros, han surgido, en momentos o circunstancias históricas interesantes y peculiares, lo que hace resaltar, que la historia en la enseñanza de la Matemática debe ser una herramienta valiosa en este quehacer educativo. 2.4.2 SITUACIÓN ACTUAL EN LA DIDÁCTICA DE LA MATEMÁTICA. En palabras de Freudenthal (1991), didáctica de cualquier materia significa: “la organización de los procesos de enseñanza y aprendizaje relevantes para tal materia”. 49 La didáctica, como actividad general, ha tenido un desarrollo bastante amplio en las cuatro últimas décadas y específicamente en los últimos 30 años. La didáctica de la Matemática es renovada con cambios muy marcados en el currículo de esta asignatura, conocido como: “ La nueva Matemática” o “Matemática Moderna” que fue impulsada por didactas que sostienen que vivimos actualmente un momento de experimentación y cambio. Este movimiento de renovación produjo una honda transformación en la enseñanza que lastimosamente no obtuvo los resultados esperados. En el período de iniciación, las bases filosóficas que se propusieron satisfacían las expectativas por una idea de “innovación”, la cual proponía a los estudiantes una enseñanza basada en el carácter deductivo de la Matemática, lo que produjo efectos como el de que no hay aprendizaje de conceptos, los alumnos no dominan rutinas básicas de cálculo; además, produce nuevos movimientos renovadores como: retorno a lo básico, la resolución de problemas y la Matemática como actividad humana. Sin embargo ,“ Steiner considera que la didáctica de la Matemática debe tender a lo que Piaget denominó transdiciplinariedad lo que situaría a las investigaciones 50 e innovaciones en didáctica dentro de las interacciones entre las múltiples disciplinas que permiten avanzar en el conocimiento de problemas planteados. A pesar de multiples evoluciones en este campo, no termina la lucha entre los que se inclinan por potenciar la comprensión mediante una visión amplia de la Matemática y los que claman el restablecimiento de las técnicas básicas en interés de la eficiencia y economía del tiempo en el aprendizaje. Lo que se puede afirmar en estos días , con la mayor justificación, es que se sigue una etapa de profundos cambios en la didáctica de la Matemática para lograr que ésta no sea una aberración para los estudiantes, sino una herramienta que conlleve a la resolución práctica de situaciones cotidianas. 2.4.3 TENDENCIAS INNOVADORAS EN EDUCACIÓN MATEMÁTICA. Las tendencias innovadoras en educación matemática pretenden facilitar el aprendizaje del/la alumno/a, para que no sólo operen, sino que piensen y empiecen a razonar, ya que los problemas matemáticos no son más que juegos en los cuales hay que encontrar resultados a partir de ciertos datos. 51 El pensamiento que prevalece acerca de la actividad que representa la matemática posee un gran impacto; muchas veces, más de lo que aparenta. Por tal razón, es necesario romper con aquellos medios y técnicas, ideas preconcebidas fuertemente arraigadas en la sociedad, que se han originado con probabilidad de bloqueos iniciales en la niñez de muchos, de que la matemática es aburrida, absurda, inútil, inhumana y muy difícil, presentando y reconociendo el interés de la incorporación de nuevas tecnologías para la enseñanza de ésta, en las cuales es necesario tener en cuenta aspectos importantes como: 1- Una simbolización adecuada que permita presentar eficazmente, desde el punto de vista operativo, las entidades que maneja. 2- Una manipulación racional del material que emplea. 3- Dominio efectivo de la realidad a la que se dirige, primero racional, del modelo mental que se construye y luego, si se pretende, de la realidad exterior modelada. 52 Siendo la matemática una ciencia dinámica, los agentes de ella deben estar atentos y dispuestos a los cambios que van surgiendo y que va exigiendo el ambiente en que se está desarrollando. La educación, por ser un sistema complejo, presenta generalmente una fuerte resistencia al cambio; lo que, aunque no necesariamente sea malo, entorpece la actividad matemática y no permite valorar los logros que se obtendrán al ejecutar propuestas que innoven este proceso y que son parte de una renovación de la enseñanza. 2.5 -TÉCNICAS LÚDICAS EN EL APRENDIZAJE. Los juegos, en el aprendizaje de la matemática, son actividades de investigación y resolución de problemas, que enfatizan: 1- El desarrollo del pensamiento lógico matemático. 2- El estímulo de habilidades, destrezas y capacidades, tomando como eje central la interpretación y resolución de problemas teniendo en cuenta tres conocimientos básicos: 53 - El estratégico. - El semántico. - El algorítmico. Estas actividades de investigación y resolución de problemas son recursos novedosos para mejorar el conocimiento, orientados al desarrollo del pensamiento: observación, atención, concentración, percepción, discriminación visual, creatividad, coordinación motriz, juicio y razonamiento. Utilizando problemas, juegos lógicos y de estrategias, se pretende que los jóvenes desarrollen su capacidad lógica de razonamiento, ya que éstos deben dar soluciones a las situaciones cotidianas de la vida. Los juegos para la enseñanza aprendizaje deben ser seleccionados de acuerdo con el contenido que se desea transmitir y el objetivo que se pretende alcanzar, así como la edad y características especiales de los alumnos y alumnas con quienes se ha de aplicar. Los juegos, además, cumplen la doble función de formar y divertir, mejorando la motivación hacia el aprendizaje. 54 2.5.1 CLASIFICACION DE LOS JUEGOS CONOCIMIENACTIVIDADES CARACTERÍSTICAS TOS BÁSICOS JUEGOS Manipulación de objetos concretos a través de Manipulativas observación, diseño, Construcción construcción y composición Estratégicos Reflexión Observación del entorno Semánticos Desarrollo de la capacidad lógica y razonamiento. Analiza, identifica y trabaja sobre su medio Resolución de Hacen referencia crucigramas y al significado y sopas de letras. dominio de conceptos. Dominio de ProcedimientosTécnicas operatorias, Algorítmico. para efectuar organizando el las operacionesconocimiento matemático- lógico. 2.5.2 JUEGOS EDUCATIVOS MATEMATICOS: - Problemas, - Juegos lógicos. - Rompecabezas - Cuadrados - Estrellas mágicas - Mosaicos - Cubos - Laberintos - Geoplano - Poliminós. - Palabragramas - Pirámides de palabras. - Memoria. Planteamiento y resolución de problemas. 55 1.- POLIMINOS Creado por el matemático norteamericano Salomón W Coulomb, en 1954, las posibilidades didácticas y pedagógicas se basan en los siguientes aspectos: - Generación de los distintos tipos de poliminós. - Desarrollos planos del cubo. - Formación de losetas que permiten teselar el plano. - Manipulación del concepto de movimiento en el plano. - Uso de los poliminós con fines lúdicos creativos. 2. ROMPECABEZAS Entre los rompecabezas se tienen: 1- El Tangram: - Inventado por los chinos hace varios siglos, está formado por: 2 triángulos pequeños 2 Triángulos grandes 1 triángulo mediano 1 cuadrado 1 romboide Con estas piezas se pueden construir muchas figuras 56 Además de éste existen tambien: - El huevo mágico - Tangram de 4 piezas - Tangram Circular - Rompecabezas de construcción propia. 3- POLICUBOS Son cuerpos geométricos formados por cubos iguales, encajados por sus caras. Por Ej. El cubo soma, que fue ideado por Pier Hein, escritor danés, quien alcanzó a vislumbrar algunos teoremas geométricos. 4- GEOPLANO Fue inventado por el matemático italiano Caleb Gaettano para enseñar Geometría. Es una plancha de madera u otro material, sobre la cual se clavan puntillas simétricamente distribuidas. 57 5.- PASATIEMPOS DE MONEDAS Juegos en que se emplean monedas para indicar y realizar operaciones. 6.- CUADRADOS Y ESTRELLAS MAGICAS. Completación de datos numéricos en cuadrados y estrellas, cumpliendo una regla o indicación específica. 2.6 ASPECTOS SOCIALES Y CULTURALES DE LA EDUCACIÓN MATEMÁTICA Generalmente , los estudiantes rechazan y tienen múltiples dificultades en las clases de matemática y como resultado, existe aversión hacia esta materia. Según Bishop, “Existe tal animadversión que si yo le digo a alguien que soy un profesor de matemática, me miran como si fuera un bicho raro. Si le digo que me gusta la matemática, piensa que estoy loco. Si comento que puedo ayudar a que también a los demás les guste, simplemente no me creen, piensan que la matemática no es para disfrutar de ella sino para sufrirla como una tortura necesaria para la mente” Estos calificativos que 58 proporciona la humanidad se deben a factores tanto sociales como culturales. 2.6.1 Factores Sociales El carácter social de la educación matemática se enfoca en que en las sociedades actuales es sumamente importante manejar conceptos matemáticos que estén relacionados con la vida diaria, en el ámbito del consumo, de la economía familiar y otras situaciones de la vida social. Por esto es necesario que los estudiantes progresen a través de sus niveles de estudio matemático y tengan una preparación precisa para el conocimiento y la aplicación práctica. 2.6.2 Factores Culturales La cultura es la otra importante área en el aprendizaje de la matemática. Anteriormente se tenía la idea de que esta ciencia era un conocimiento independiente del entorno cultural, pero recientemente esta idea ha sido rechazada pues la matemática y su aprendizaje están ampliamente vinculadas con todas las culturas; pues, aunque los currículos tengan diferencias, en todos los países existe el quehacer matemático. La 59 matemática representa en estos tiempos un elemento influyente en los diferentes aspectos de la cultura humana. La matemática es una de las ciencias básicas para el desenvolvimiento de las personas en todo el mundo, aunque en toda la humanidad se ha concebido como aburrida, áspera, difícil y hasta innecesaria, porque no le ven aplicación práctica. La matemática es una Ciencia, una disciplina que se observa en los aspectos sociales y culturales; su aplicabilidad varía de acuerdo con la necesidad. Por Ejemplo: los cálculos que se emplean a diario con las conversiones del y al dólar. La matemática es de uso múltiple y a quien no conoce de esta ciencia, le será difícil solucionar de una forma lógica y precisa los problemas de la vida cotidiana.