2014 Reflexiones en torno a una propuesta de enseñanza de la geometría con TIC Caso de implementación de una secuencia de enseñanza en el profesorado de nivel inicial. Título: Trabajo Final Seminario II Autor: Augusto Burgos Módulo: Seminario II, Tutor: José Luis Alvarenga Grupo: Matemática 2 FD_002 Datos de carrera: Especialización docente de nivel superior en educación y TIC Institución: Ministerio de Educación de la Nación, Escuela Normal Superior Juan Bautista Alberdi - Tucumán Fecha de presentación:04 de Julio 2014 Autor: Augusto Burgos 04/07/2014 Índice 1. Introducción 2. Hacer matemática en los institutos de formación docente 3. Implicancia de la incorporación de las TIC en el aula de matemática 4. Sobre la secuencia de enseñanza presentada 5. Puesta en marcha de la secuencia 5.1 -Evaluación de la secuencia de enseñanza 6. Conclusiones: nuevos caminos 7. Bibliografía de consulta 8. Anexo 2 1 - Introducción A continuación presentamos una experiencia matemática en la que se desarrolla una secuencia didáctica con alumnas del Profesorado de Educación Inicial de la Escuela Normal Superior Juan Bautista Alberdi de la provincia de Tucumán, que cursan Didáctica de la Matemática II, durante el primer cuatrimestre. Esta experiencia busca introducir a las alumnas (futuras docentes) en el enfoque de enseñanza de la matemática por resolución de problemas, por medio de una secuencia didáctica de geometría. Se busca que este enfoque de enseñanza se convierta en una matriz de enseñanza que luego lograrán contextualizar y significar con sus futuros alumnos de nivel inicial. La misma, parte de la propuesta de tres problemas que movilicen ciertas formas de hacer geometría, teniendo en cuenta saberes y experiencias previas, errores y teorías en acto. Se introduce el software Geogebra como herramienta de construcción y problematización, la que abre nuevos caminos y estrategias de resolución. Finalmente se propone una evaluación reflexiva que posibilita al alumno ser partícipe de sus propios aprendizajes, mediante la valoración de sus fortalezas y debilidades y verse enriquecido con la retroalimentación constante que le ofrezca el docente y el grupo clase. En síntesis, la secuencia se estructura didácticamente en la fuerte convicción de que los alumnos, pueden hacer y crear matemáticas nuevas (por lo menos para ellos) y enfatizando un modelo didáctico de la matemática que luego podrán llevar adelante en sus clases como futuros docentes. 2- Hacer matemática en los institutos de formación docente Las alumnas del profesorado de educación inicial de la Escuela Normal Juan Bautista Alberdi Tucumán, ingresan al mismo con diferentes saberes y concepciones sobre la enseñanza de la geometría, en particular la referida al nivel inicial de enseñanza. Para la mayoría de las alumnas enseñar geometría en el nivel inicial pasa por una geometría ostensiva, o sea aquella que solo se limita a brindar vocabulario (el nombre de las figuras y los cuerpos geométricos) y actividades poco significativas desde el punto de vista geométrico (pintar figuras, pintar cuerpos, decorarlos, etc) ¿Qué tipo de experiencias debería transitar un futuro docente durante su formación para que alcance la comprensión deseada? La secuencia estuvo enfocada dentro de la línea teórica de la Didáctica de la matemática de la escuela francesa, buscando colocar a las futuros docentes en la posición de “crear matemáticas nuevas” 3 ¿Qué significa hacer matemática? Justamente es hacerlas, en el sentido propio del término, construirlas, fabricarlas, producirlas. Por supuesto no se trata de hacer reinventar a los alumnos la matemática que ya existe, sino de involucrarlos en un proceso de producción matemática donde su actividad tenga el mismo sentido que tiene para los matemáticos que crean conceptos matemáticos nuevos.(Tipos de Actividades Matemáticas. Disponible: http://www.aportes.educ.ar/sitios/aportes/recurso/index?rec_id=107419&nucleo=matem atica_nucleo_recorrido Visto 16/06/2014) De esta forma se propone introducir a los futuros docentes en el “hacer geométrico” y romper con una geometría sensible y ostensiva propia del nivel inicial e inclinarla hacía el estudio de las propiedades de las figuras e iniciar un modo de pensamiento propio del saber geométrico. Teniendo en cuenta las experiencias sugeridas para desarrollar durante la formación superior (Proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario, 2008, INFD) nos centramos en aquellas que permitieron a los estudiantes explorar los problemas de construcción recurriendo a diferentes instrumentos (elementos de geometría tradicionales y el software Geogebra) o a mano alzada. Esto permitió la elaboración de conjeturar propiedades y validar sus conjeturas desplegando diferentes relaciones geométricas. 3- Implicancia de la incorporación de las TIC en el aula de matemática Uno de las herramientas que permitieron desplegar nuevas construcciones geométricas, exploraciones, argumentaciones y validaciones fue el trabajo en Geogebra. Una herramienta que las alumnas ya habían experimentado con anterioridad en otras secuencias, por lo que su uso no les resultó extraño. 4- Sobre la secuencia de enseñanza presentada La secuencia estuvo pensada para las alumnas del: 3° Año del Profesorado de Educación Inicial, cuya asignatura es: Didáctica de la Matemática II. La misma se estructuró en 3 clases de 80 minutos cada una de forma presencial, si bien las producciones en Geogebra se terminaron de intercambiar a través del aula virtual de la escuela. Los problemas propuestos permitieron: …aprender estrategias de resolución y formas de pensar matemáticas (Módulo Enseñar con TIC Matemática I, Clase 1) Este enfoque de enseñanza se identifica con el enfoque ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemática. (Godino, 2002; Godino, Batanero y Font, 2007) que puede aportar 4 elementos originales y significativos para orientar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la matemática. 5- Puesta en marcha de la secuencia El primero de los problemas propuestos buscaba considerar la inclusión de medianas y bisectrices para la construcción de triángulos. Debemos mencionar que con anterioridad las alumnas ya habían trabajado la construcción de triángulos dados sus lados (propiedad triangular) La mirada se dirigió a relacionar los datos con la cantidad de soluciones que pueden hallarse y hacia criterios de congruencia posibles que incluyan estos nuevos lugares geométricos. El primer problema se presentó para ser realizado en parejas: Problema I: Construí un triángulo con los siguientes datos: a) Triángulo ABC, con el lado AB de 6 cm, la mediana correspondiente a AB de 5 cm y el lado AC de 7 cm b) Triángulo MNO con el lado MN de 4 cm, la mediana correspondiente a ese lado de 5 cm y el ángulo que forma esa mediana con MN, de 30° No todas las alumnas iniciaron la resolución de forma inmediata. El término “mediana” produjo algún tipo de ruido en la clase. Al preguntar a qué hace referencia la mediana, surgieron diferentes interpretaciones, por ej: “-es una línea que parte al triángulo en dos”, “-parte por la mitad al triángulo”, “-no sabemos”. Solo una alumna pudo brindar una definición más formal que sirvió para que el docente pueda introducir la definición de mediana de manera más general. En este primer ejemplo, se observa que la alumna marca el lado AB de 6 cm, y dibuja la mediana de 5 cm, perpendicular al lado AB, cabe destacar que esta fue una constante en las construcciones en los primeros momentos. Esta situación no había sido tenida en cuenta en la anticipación de las estrategias posibles de resolución. Ante estas diversas construcciones similares, el docente preguntó, si era necesario que la mediana sea perpendicular al lado AB. Así se abrió el camino para que una alumna dijera: “- si van moviendo la regla, pueden hacer coincidir la mediana con el lado de 7 cm” 5 La idea movilizó a la clase que pudo terminar la construcción realizada. Con respecto al segundo problema las alumnas no tuvieron problema en la construcción. Midieron el ángulo que forma la mediana con el lado MN y trazaron los lados. Se puede observar en esta imagen en la construcción que la alumna realizó más de un intento. Las construcciones de este problema se realizaron con lápiz y papel e instrumentos geométricos. En la segunda parte del problema, las alumnas obtuvieron dos construcciones diferentes, debido a la forma en que marcaron el ángulo, ya sea de forma positiva o negativa. Rápidamente se dieron cuenta que los triángulos estaban “espejados”, lo que les permitió concluir que era posible construir dos triángulos con los datos indicados. Si bien el momento del cierre estaba pensado para que usaran dos escenarios previamente construidos en Geogebra, estos no hicieron falta usarse ya que las alumnas no tuvieron dificultad en construir con el software las construcciones pedidas, previa búsqueda en la barra de la herramienta: Mediana. Se puede observar que construyeron el lado AB de 6cm, y luego usando la herramienta circunferencia trazaron desde cada punto del segmento una circunferencia de 7 centímetros, a partir de la cual dibujaron la mediana, de 5 cm. 6 El segundo problema de la secuencia, también permitió a las alumnas resignificar saberes en función del primer problema, básicamente lo resolvieron por prueba y error, intentando hacer coincidir las medianas en el punto medio de los lados, hasta obtener el triángulo pedido. Problema II: Construí un triángulo con los siguientes datos: Completá los dibujos de modo que los segmentos sean medianas de un triángulo. El segundo escenario creado en Geogebra, no cumplió su propósito debido a que estaban mal construidas las medianas dadas y “se movían”. Las alumnas advirtieron el error en el escenario. La tercera actividad aunque más larga no resultó compleja, se procedió a dividir la clase en dos grupos de tal manera que uno resuelva elementos la situación con tradicionales de geometría y el otro grupo usando Geogebra, llegaron ambos a grupos conclusiones similares. Problema III Construí los siguientes triángulos: a) Un triángulo MNO con MN=7cm. La bisectriz de N forma un ángulo de 30° con el lado MN, y el lado NP=6,5 cm. b) Un triángulo ABC con el lado AB=4cm y la bisectriz del B que forma un ángulo de 40° con el lado AB. c) Un triángulo RST con el lado RS=4,5 cm. La bisectriz de R forma un ángulo de 20° con el lado RS, y la bisectriz de S forma un ángulo de 30° con el lado RS. d) Un triángulo XYZ en el cual la bisectriz X forma un ángulo de 40° con el lado XY y el 7 ángulo que forman las bisectrices de X e Y es de 120°. Las conclusiones fueron similares, aunque las construcciones en Geogebra llevaron más tiempo del previsto, y algunas alumnas las abandonaron. La secuencia llevó una clase más de la prevista, debido a que el tercer problema implicaba nuevas competencias en el uso de Geogebra. 5.1 -Evaluación de la secuencia de enseñanza “La práctica de evaluación puede contribuir a la construcción de conocimientos y no solo a su control” (Ponce, 2008) Para la evaluación de la secuencia se aplicó una rúbrica a manera de autoevaluación del trabajo desarrollado en clase, buscando la toma de conciencia de los conocimientos que 8 dominan y de aquellos que aun no están del todo afianzados. Construyendo así, responsabilidad sobre sus propios aprendizajes. Efectivamente se logró que las alumnas tomen conciencia de sus propios avances tanto del proceso transitado como de los resultados obtenidos. Un aspecto que no se desarrolló pero que hubiera sido muy interesante es la propuesta de una evaluación de los grupos de trabajo. Ya que consideramos que fue una instancia que provocó el involucramiento de todos de forma significativa. 6- Conclusiones: nuevos caminos La propuesta desarrollada habilitó nuevas formas de abordar y pensar la geometría, dentro del enfoque de enseñanza de la matemática por resolución de problemas. Si bien la secuencia estuvo enfocada a poner a las alumnas en el rol de “hacer matemática” en un plano diferente al que ellas la abordarán con los niños del nivel inicial, la secuencia geométrica fue potente al vivenciar un proceso de construcción significativa de conceptos geométricos a través de la exploración, el ensayo y el error de problemas de construcción de triángulos, utilizando instrumentos geométricos tradicionales y el software GeoGebra. Uno de los mayores logros obtenidos por parte de las alumnas fue personalizar y despersonalizar el conocimiento matemático en torno a las propuestas, pasando de conjeturas personales como “-a mí me dio así” a argumentaciones geométricas como “-es la única posibilidad que existe de construcción”. Estas últimas expresiones surgieron al llevar las construcciones al software GeoGebra, cuyas construcciones dinámicas habilitaron nuevas consideraciones y perspectivas que las construcciones en papel no permiten observar. Sin embargo, un aspecto importante a mejorar en futuras propuestas es la preparación o puesta a punto de los escenarios que se puedan emplear desde Geogebra, dado que los presentados no sirvieron de ayuda y las alumnas realizaron las construcciones sin necesidad de emplearlos. La autoevaluación en torno a la propuesta sirvió para que las alumnas tomen conciencia del trabajo y competencias matemáticas implicadas en la secuencia a la vez de dar cuenta del grado de apropiación de las mismas. Un aspecto que no se tomó en cuenta al diseñar la autoevaluación es el referido al trabajo colaborativo desarrollado en grupos, el cual consideramos fue una instancia muy rica y que provocó el compromiso de todos. Finalmente estamos convencidos que este tipo de propuestas didáctico-matemáticas sirven como fuertes y significativas matrices de aprendizajes en torno a la didáctica de la matemática, que luego las futuras docentes podrán contextualizar y llevar a sus aulas. 9 7- Bibliografía de consulta Espiro, M. S. (2003). Geometría Dinámica ¿una nueva manera de enseñar y aprender?, Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Secretaría de Educación. Dirección de Currícula (1997). “Documento de actualización curricular N°5. Matemática” Godino, J. Indicadores de idoneidad didáctica de procesos de enseñanza y aprendizaje de las matemáticas1. Departamento de Didáctica de la Matemática. Universidad de Granada http://www.aportes.educ.ar/sitios/aportes/recurso/index?rec_id=107419&nucleo=matem atica_nucleo_recorrido Visto 16/06/2014 Pochulu, M. D. (2013). Propuesta educativa con TIC: Enseñar con TIC Matemática 1. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación. Pochulu, M. D. y Espósito, S. (2013). Enseñar con TIC Matemática 2. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación. Proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario (2008), INFD. 10 8- ANEXO Problema I Construí un triángulo con los siguientes datos: a) Triángulo ABC, con el lado AB de 6 cm, la mediana correspondiente a AB de 5 cm y el lado AC de 7 cm b) Triángulo MNO con el lado MN de 4 cm, la mediana correspondiente a ese lado de 5 cm y el ángulo que forma esa mediana con MN, de 30° Problema II Construí un triángulo con los siguientes datos: Completá los dibujos de modo que los segmentos sean medianas de un triángulo. Problema III Construí los siguientes triángulos: a) Un triángulo MNO con MN=7cm. La bisectriz de N forma un ángulo de 30° con el lado MN, y el lado NP=6,5 cm. b) Un triángulo ABC con el lado AB=4cm y la bisectriz del B que forma un ángulo de 40° con el lado AB. c) Un triángulo RST con el lado RS=4,5 cm. La bisectriz de R forma un ángulo de 20° con el lado RS, y la bisectriz de S forma un ángulo de 30° con el lado RS. d) Un triángulo XYZ en el cual la bisectriz X forma un ángulo de 40° con el lado XY y el ángulo que forman las bisectrices de X e Y es de 120°. 11 Escenarios en Geogebra Problema I a): https://drive.google.com/file/d/0ByqkLtcEBib5Y1hpdnU5bEJUajg/edit?usp=sharing Problema I b): https://drive.google.com/file/d/0ByqkLtcEBib5TUNyWDNjbzJ4eW8/edit?usp=sharing Problema II: https://drive.google.com/file/d/0ByqkLtcEBib5ajBqM3BZX3JQS0E/edit?usp=sharing Rúbrica Autoevaluación Alumno: Secuencia Matemática: Construcción de triángulos a partir de sus medianas y bisectrices Siempre A veces Nunca He sido capaz de trabajar en grupo, de forma participativa y colaborando en la resolución del problema? He intentado por lo menos dos formas diferentes de resolver cada uno de los problemas planteados? He logrado verificar mis respuestas ante el problema? Pude realizar las construcciones con lápiz y papel usando los instrumentos geométricos? Logré usar el programa Geogebra para intentar dar solución a los problemas? Si analizo las soluciones dadas a los Problemas I, II y III soy capaz de darme cuenta de la evolución del contenido? Si analizo las soluciones dadas a los Problemas I, II y III soy capaz de darme cuenta de la evolución de mis procedimientos? Pude analizar los errores que fueron apareciendo y avanzar en mi solución con ayuda de ellos? Soy capaz de darme cuenta en qué casos es posible construir un triángulo según los elementos dados? Soy capaz de construir triángulos teniendo como único dato las medianas? Soy capaz de construir triángulos teniendo como único dato las bisectrices? 12