Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 ¿CÓMO ESTIMULAR EL DESARROLLO DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE A TRAVÉS DE LA ENSEÑANZA DE LAS MATEMÁTICAS EN LA EDUCACIÓN SUPERIOR?. Dra. C. Paula Tallart Fabré Ing. Luis Laborde Cobas Departamento de Matemática Aplicada. Universidad de Oriente Facultad de Ingeniería Eléctrica. [email protected] [email protected] RESUMEN La necesidad de un aprendizaje consciente de los estudiantes y además significativo exige de un proceso de enseñanza aprendizaje consecuente con este propósito. De ahí que resulta de gran importancia en su proceso de perfeccionamiento que se busquen las vías y/o métodos que así lo permitan. Una alternativa para conseguir tal propósito, es el proceso de formación y seguimiento del desarrollo de los procedimientos lógicos del pensamiento, mediante el cual se consigue la conformación en el sujeto de estructuras cognitivas devenidas en estrategias de aprendizaje, que le posibilitan una sólida asimilación del conocimiento. En el presente trabajo se muestra, a través del tratamiento del tema de series de numéricas y en particular con un ejemplo, cómo estimular la formación de estrategias de aprendizaje en los estudiantes estimulando a su vez el desarrollo del pensamiento lógico. INTRODUCCIÓN El desarrollo de la ciencia, la técnica, las comunicaciones, la informática y las fuerzas productivas en general, evidencian que la humanidad ha alcanzado niveles superiores en su desarrollo y la educación superior como organismo gestor y promotor que garantiza y determina el desarrollo de la sociedad, no ha estado ajena a este proceso sino que, por el contrario, ha sufrido transformaciones sustanciales con el objetivo supremo de perfeccionar el proceso de enseñanza aprendizaje y que éste se corresponda con las nuevas exigencias. Ante éstas exigencias, el proceso de enseñanza debe favorecer en los alumnos el desarrollo de su pensamiento lógico y creador, un tipo de enseñanza que promueva la preparación del sujeto para la asimilación independiente de los conocimientos necesarios y que sea capaz de integrarlos con una estructura lógica de pensamiento que le permita operar con ellos. En las dos últimas décadas, la Didáctica General y en particular la Didáctica de las Matemáticas, se han visto influenciadas de diferentes partes del mundo, por tendencias muy avanzadas en las que se aboga porque el alumno asuma un papel protagónico en el proceso de enseñanza aprendizaje, que logre mayor independencia cognoscitiva, que se formen y desarrollen los procedimientos lógicos, así como la capacidad de utilizar correctamente los métodos inductivos y deductivos de la lógica, y que como resultado o 70 Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 como producto de su actividad, sometido a un proceso de socialización y de comunicación alcance un desarrollo integral de su personalidad.. La formación de los procedimientos lógicos del pensamiento, constituye la vía de concreción del trabajo que se puede realizar, en aras de lograr un determinado desarrollo del pensamiento lógico de los estudiantes, dado a que, los procedimientos lógicos precisan de forma sistémica, el conjunto de acciones dirigidas a realizar determinadas operaciones lógicas, dígase: identificar, comparar, reconocer, deducir, asociar conceptos; así como determinar la veracidad o falsedad de expresiones (juicios) y además a realizar razonamientos de un tipo o de otro. Teniendo en cuenta éstos elementos resultaría de gran importancia, incidir en el proceso de formación y desarrollo de los procedimientos lógicos a través del tratamiento de los contenidos matemáticos previsto como parte del curriculum en las diferentes carreras de ingeniería, lo que a su vez redundará en el desarrollo de un pensamiento superior. DESARROLLO El proceso de aprendizaje es un proceso complejo, diversificado, en el que influyen determinados factores como las características del sujeto que aprende, las situaciones y contextos socio-culturales en que aprende, los tipos de contenidos o aspectos de la realidad de los cuales debe apropiarse y los recursos con que cuenta para ello, el nivel de intencionalidad, conciencia y organización con que tienen lugar estos procesos, entre otros. Consecuentemente, el aprendizaje humano se conceptualiza como: el proceso dialéctico de apropiación de los contenidos y las formas de conocer, hacer, convivir y ser construidos en la experiencia socio histórica, en el cual se producen, como resultado de la actividad del individuo y de la interacción con otras personas, cambios relativamente duraderos y generalizables, que le permiten adaptarse a la realidad, transformarla y crecer como personalidad. Si somos consecuente con lo señalado anteriormente, debemos concebir un modelo de enseñanza, que garantice un aprendizaje con estas características, donde el empleo de métodos y procedimientos en el proceso de enseñanza movilicen todos los recursos de que dispone el sujeto para enfrentar su aprendizaje, y por otra parte se estimule la formación de nuevas estrategias o perfeccionar las ya existentes para que la asimilación de los conocimientos sea profunda y tenga un carácter perdurable. . ¿Qué son las estrategias de aprendizaje y cómo desarrollarlas?. Las estrategias de aprendizaje son el conjunto de recursos: ya sean formas de trabajo o de pensamiento, procedimientos que le permiten al individuo asimilar un determinado conocimiento. Las estrategias de aprendizaje ya en el proceso de enseñanza deben constituir objeto de formación y darle un seguimiento al desarrollo de aquellas con que cuenta el individuo. Desarrollar estrategias de aprendizaje en el sujeto es una tarea básica de cualquier proceso de enseñanza aprendizaje, en tanto propiciar que en el sujeto estén dadas todas las condiciones para lograr un aprendizaje más consciente y efectivo, indicarles los caminos para ello, significa trabajar en aras de una asimilación más profunda del material de estudio, que realmente para el sujeto tenga un significado importante lo que estudia. 71 Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 Una alternativa, potente a nuestro juicio, que promueve indudablemente el desarrollo de estrategias de aprendizaje es la implementación de un procedimiento didáctico dirigido a la formación y desarrollo de los procedimientos lógicos del pensamiento, que en resumidas cuentas incide en el desarrollo del pensamiento lógico de los estudiantes. El desarrollo del pensamiento lógico de los estudiantes es uno de los objetivos declarados en todos los planes de estudio y programas de las disciplinas matemáticas de las diferentes carreras de manera enfática y sin embargo no se cuenta con procedimientos establecidos o estrategias bien diseñadas dirigidas a lograr este fin un poco se deja a la espontaneidad del trabajo del maestro. Los procedimientos lógicos determinan la conformación de estructuras cognitivas del pensamiento que le permiten al individuo, a partir de la asimilación o apropiación del sistema de acciones previsto para cada procedimiento y el nivel de concientización acerca de las operaciones racionales que debe realizar necesariamente, poder utilizarlos en cualquier rama del saber, de ahí su grado de generalidad (lo que hace viable el procedimiento). El desarrollo de los procesos y procedimientos lógicos del pensamiento es una tarea verdaderamente difícil y no se cuenta en la didáctica de la educación superior con las indicaciones para potenciar el desarrollo de estos y en algunos casos incidir en su formación, dadas a las insuficiencias que presenten los estudiantes que egresen de la enseñanza media superior en este sentido. Ahora bien insistir en la conformación de tales estructuras cognitivas no debe quedar a la espontaneidad del profesor, es decir que lo que él pueda hacer en el orden didáctico no sólo sea por la experiencia y la preparación que se tenga en relación con esta materia, sino que se requiere de un material didáctico de indicaciones precisas en este sentido. En el proceso del pensamiento el hombre realiza generalizaciones teóricas, forma conceptos y juicios, los relaciona a través de la construcción de razonamientos e hipótesis; es decir, que el hombre no piensa de manera aislada sino de forma integrada y dinámica, no obstante al estudiar el pensamiento nos basamos en las tres formas lógicas en que este se manifiesta: los conceptos, los juicios y los razonamientos y en correspondencia existen varios procedimientos lógicos asociados a cada una de ellas, al respecto el Dr Luis Campistrous da una clasificación de los procedimientos lógicos del pensamiento, entre los que destaca asociados a conceptos: reconocer propiedades, asociar propiedades, distinguir propiedades, deducir propiedades, identificar propiedades, clasificar y definir, asociados a juicios: determinar valor de verdad, trasformar juicios, modificar juicios y asociados a razonamientos: realizar inferencias inmediatas, deducir por separación, refutación, realizar inferencias silogísticas elementales, demostración directa, demostración indirecta, argumentación y realizar inferencias reductivas. En el trabajo se debe realizar con los diferentes procedimientos lógicos, resulta totalmente necesario que el individuo despliegue un conjunto de acciones con determinadas estructuras que lo orienten tanto en el proceso de formación, como en la aplicación del mismo; ahora bien atendiendo a la forma lógica del pensamiento de que se trate y a los procedimientos lógicos seleccionados para trabajar existe una estructura de pensamiento que propicia la cognición del sujeto ante una situación determinada, es decir los llamados esquemas lógicos para cada procedimiento lógico. Los esquemas lógicos muestran la interrelación entre los diferentes momentos o pasos por los que el sujeto transita desde que recibe la orientación previa hasta que emite una conclusión de la situación de análisis y por otra parte la relación entre las acciones diseñadas para cada procedimiento y las diferentes operaciones racionales del 72 Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 pensamiento que sirven de “vehículo” para la concreción del sistema de acciones; es decir, permiten el tránsito de una acción a otra ( Ver Trabajo de Tesis de Doctorado de la autora). Cuando se trabaja con conceptos resulta imprescindible analizar las propiedades relativas a los objetos y asociado a esto se encuentran varios procedimientos lógicos que esencialmente están destinados a formar y a desarrollar la capacidad del sujeto para el trabajo con las propiedades de los objetos y específicamente las propiedades esenciales o necesarias - suficientes que son las relativas a un concepto determinado. Algunos autores como Luis Campistrous (1997), entre otros han señalado que los procedimientos lógicos se pueden subdividir en elementales y complejos, esta subdivisión es relativa puesto que entre ellos existe una estrecha relación, en el sentido en que algunos procedimientos lógicos en dependencia del contexto o de la actividad a realizar se convierten en acciones de otros y éstos a su vez pueden constituir acciones de otros. Entre los procedimientos lógicos asociados a conceptos, existe una interrelación que se muestra a través del siguiente árbol de dependencia. Distinción de propiedades Definir Asignación de propiedades Identificación de conceptos Reconocimiento de conceptos Deducción de propiedades El procedimiento lógico distinguir propiedades es uno de los procedimientos más elementales, consiste en determinar de que tipo es una tal propiedad relativa a un objeto, para nosotros constituye la base de todo el trabajo que podamos realizar a base de conceptos, los siguientes procedimientos dígase asignar propiedades y definir son procedimientos que están relacionados a la fase de la formación de un concepto y los restantes a la fase de la asimilación, es decir la identificación y el reconocimiento de conceptos y la deducción de propiedades. Existen diferencias entre los procedimientos lógicos asignación de propiedades y definir, el primero permite trabajar tanto con las propiedades esenciales que determinan un concepto y con las propiedades no esenciales para el mismo, es decir secundarias permitiendo llegar a los conceptos subordinados o colaterales de un concepto partiendo del concepto superior o el genérico, de modo que permite caracterizar otros conceptos 73 Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 relativos al concepto genérico y el segundo se refiere a las propiedades esenciales de los objetos que determinan un concepto. Con relación a los procedimientos lógicos asociados a juicios de igual manera existe una estrecha relación entre todos y desde luego sus bases se centran en los conocimientos de lógica que tenga el individuo. Es decir básicamente el procedimiento lógico referido a emitir un valor de verdad de los mismos constituye el centro, en tanto la transformación y la modificación de juicios deben ser tales que podamos emitir un valor de verdad de los mismos. Como se puede apreciar en esto juega un papel determinante la base de conocimientos del sujeto. Existen desde luego operaciones racionales y acciones determinadas para cada uno de estos procedimientos lógicos. Así mismo ocurre con los procedimientos lógicos asociados a razonamientos. El tema de Series de funciones cuenta con un total de -24- horas, a continuación exponemos los diferentes conceptos, juicios más comunes y razonamientos que son expuestos en el tratamiento de este contenido. Conceptos • • • • • • • • • • • • Sucesión Numérica (definición) Sucesión convergente Sucesión Acotada. Sucesión Monótona Serie Numérica (definición) Sucesión de las sumas parciales (definición) Serie Alternada Serie armónica y geométrica Serie convergente (definición). Serie de términos positivos Serie absolutamente convergente Serie condicionalmente convergente Serie divergente Juicios Razonamientos • La sucesión An= 1 + (1/n) • i)lim rn = 0, si r < 1 converge a a = 1. • La sucesión ii) lim r n = ∞ , n −1 (−1) diverge. r >1 • El término n – ésimo de la serie infinita • Teorema de intercalación ∞ para sucesiones infinitas. 1 cumple con ∑ • Teorema que relaciona la n =1 n( n + 1) monotonía, el la condición necesaria de acotamiento y la convergencia. existencia del límite de • La serie infinita una sucesión. ∞ n −1 ( − 1 ) es divergente Sea a≠0. La serie • ∑ n =1 geométrica a + ar + ar2 + ∞ ...+arn-1 + ... es • La serie infinita ∑ 1 es n convergente y su suma es n =1 a divergente si r < 1 y diverge 1− r • La serie ∞ si r ≥1 7 2 [ + n −1 ] ∑ 3 • Teorema de la condición n =1 n( n + 1) necesaria de la converge y su suma es convergencia de series 10. • Teorema sobre las • Bajo el criterio de la operaciones algebraicas integral la serie armónica entre series. es divergente • Teoremas sobre los criterios de convergencia. { } A continuación se presenta un ejemplo de una de las formas lógicas del pensamiento y de uno de los procedimientos lógicos asociados a éstas con el objetivo de mostrar como es 74 Revista Pedagogía Universitaria Vol. X No. 4 2005 posible estimular a la formación en el sujeto de determinadas estructuras cognitivas que pueden regular su aprendizaje y hacerlo cada vez más efectivo y consciente, que se desarrolle el pensamiento lógico matemático y que este sea potencialmente superior en los estudiantes de carreras técnicas a través del tratamiento de diferentes contenidos del tema referido. Analicemos como se manifiesta el procedimiento lógico asignación de propiedades a través de la definición de: Sucesión Numérica: Para introducir el concepto y finalmente definir sucesión numérica, se puede partir de hacer consideraciones acerca del concepto intuitivo de sucesión como: Concepto de sucesión: Colección de objetos de la misma naturaleza con determinada secuencia entre los mismos. Luego presentar algunos ejemplos de carácter general, es decir, algunos pudieran estar relacionados con la vida práctica; por ejemplo: a) 1,2,3,4,...,n,... b) Sucesión de los segmentos donde la longitud del sucesor es el doble de la longitud del antecesor. c) Árbol hereditario. d) 1, 1 , 1 , 1 ,...., 1 ,.... 2 3 4 n Desde luego que el análisis que se orienta realizar tiene que estar dirigido, debe especificarse que aspectos deben ser analizados, sobre que base se debe realizar tal análisis y que buscar. En este momento se produce la primera acción del sistema de acciones, es decir: • Análisis de diferentes casos o ejemplos atendiendo a un rasgo específico. Destacar el hecho de que por las características de los elementos que conforman estas sucesiones ellas contienen una cantidad finita o infinita de elementos. Continuar con la conducción del profesor de modo que con preguntas induzca al sujeto (el estudiante) a precisar aquellas características más relevantes en cuanto a la naturaleza, la relación entre los diferentes elementos de esas sucesiones (mostradas como ejemplos por los estudiantes y por el profesor). Se deberá insistir en la búsqueda de aquellas propiedades características comunes entre todos los casos presentados. Aquí se realiza la segunda acción del procedimiento, que es: • Determinación de características comunes y no comunes atendiendo a un rasgo especificador. La acción anterior conduciría a que el sujeto distinga el tipo de relación que existe entre los elementos de cada caso y como sería interesante el encontrar una forma que nos permita la obtención de cada uno de ellos, de ahí se puede hacer la precisión del elemento An y como el responde a una ley de formación, desde luego que estamos hablando de una relación biunívoca entre los elementos del conjunto de los números naturales y un conjunto formados por todos los elementos An. Es decir esto se concreta en la tercera acción del procedimiento que es la: 75 Revista Pedagogía Universitaria • Vol. X No. 4 2005 Distinción de la regularidad a partir del rasgo especificador. Constituyendo esta la propiedad esencial que caracteriza a los representantes de este concepto, sería importante precisarles que las sucesiones numéricas no son más que funciones reales pero con un dominio de definición restringido, al dominio natural.. Luego se realiza la última acción del procedimiento exponiendo la definición, actividad a la que deben llegar los estudiantes de forma independiente, que sería: • Precisión de tal propiedad de tipo esencial inherente a todos los objetos pertenecientes a la clase.. En este proceso de obtención de la definición de sucesión numérica se despliegan las acciones correspondientes al procedimiento lógico definir, como ya se ha presentado y en el tránsito por todas estas acciones el sujeto debe realizar operaciones racionales del pensamiento tales como el análisis, la síntesis, la abstracción, y la generalización , entre otras. CONCLUSIONES La tarea de desarrollar el pensamiento lógico de los estudiantes de cualquiera de los subsistemas de Educación y de la Educación Superior resulta una labor ardua y totalmente necesaria, por eso el trabajo debe estar encaminado a realizar acciones en aras de potenciar el desarrollo de este tipo de pensamiento tanto en la formación general como ya en la formación profesional y a más largo plazo, incidir en el desarrollo del pensamiento ingenieril de los egresados de estas carreras, es decir atender el cumplimiento de este objetivo en la educación superior tiene gran trascendencia, por cuanto la sociedad demanda de un profesional que sea capaz de solucionar los problemas que se le presentan, pero que además debe tener todas las herramientas para ir incorporando de manera sistemática los adelantos que en el orden científico técnico ocurran en la rama en la que él se desempeña.. El trabajo realizado nos ha permitido mostrar como a través de la formación del procedimiento lógico definir, se puede contribuir al desarrollo de estrategias de aprendizaje a partir de la elaboración de conceptos y precisión de su definición correspondiente a un tema determinado, en este caso: el concepto de Sucesión Numérica. En tal sentido es bueno significar que el trabajo a realizar en función del desarrollo del pensamiento lógico debe concebirse como un sistema, pues aunque el trabajo con los procedimientos lógicos asociados a conceptos es fundamental por ser los conceptos la base del conocimiento, el trabajo con las restantes formas lógicas del pensamiento y en consecuencia con los procedimientos lógicos asociados a ellas, resulta también necesario e imprescindible. BIBLIOGRAFÍA 1. Ballester, S. y otros. Metodología de la Enseñanza de la Matemática Tomo I, Editorial Pueblo y Educación. 1992. (pág 14). 2. Campistrous, L: Lógica y procedimientos lógicos del aprendizaje. ICCP. 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