FACULTAD DE FILOSOFIA Y LETRAS FACULTAD DE CIENCIAS FISICX)-MAIEMATK^S LA ESTRUCTÜRAaON DEL CONOCIMIENTO EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS MATEMATICAS EN EL NIVEL MEDIO SUPERIOR QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESHUA EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN MATEMATICAS PRESENTAS ELIZENDA FERNANDEZ MATA' CRIDAD UMVEBSTTARIA TM •LI 1 2 5 FFL 1 999 1020125896 PROPUESTA DIDÁCTICALA ESTRUCTURACION DEL CONOCIMIENTO EN El PROCESO DE ENSHSANZA-APRENDIZAJE DE LAS MATEMATICAS .EN EL NIVEL MEDIO SUPERIOR MAESTRIA EN LA ENSEÑANZA DE LAS •N ESPECIALIDAD EN MATEMATICA: r r -- ELIZENDA FERNANDEZ MATA TU DAD UNT, ERSITARIA MARI D TE 1999 TbA O / r f - ¿^13-5 f f U FONDO U N I V E R S I D A D A U T O N O M A DE N U E V O L E O N F A C U L T A D DE FILOSOFIA Y L E T R A S F A C U L T A D DECIENCIAS FISICO M A T E M A T I C A S P R O P U E S T A DIDÁCTICA LA E S T R U C T U R A C I O N DEL C O N O C I M I E N T O EN EL P R O C E S O DE E N S E Ñ A N Z A - A P R E N D I Z A J E DE LAS M A T E M A T I C A S EN EL NIVEL MEDIO S U P E R I O R Que para obtener el grado de Maestría en la Enseñanza de las Ciencias con especialidad en Matemáticas Presenta: ELIZENDA F E R N A N D E Z MATA Ciudad Universitaria San Nicolás de los Garza, N.L. Marzo, 1999 FONDO TESIS U N I V E R S I D A D A U T O N O M A DE N U E V O LEON F A C U L T A D DE F I L O S O F I A Y L E T R A S F A C U L T A D DE C I E N C I A S FISICO M A T E M A T I C A S La estructuración del c o n o c i m i e n t o en el p r o c e s o de e n s e ñ a n z a aprendizaje de las m a t e m á t i c a s en el nivel m e d i o superior Propuesta Didáctica q u e presenta Elizenda Fernández Mata, c o m o requisito final para la obtención del grado de; Maestría en la E n s e ñ a n z a de las Ciencias con especialidad en Matemáticas. El presente trabajo surge d e las experiencias y c o n o c i m i e n t o s adquiridos durante las actividades desarr-ettadas en los distintos cursos q u e integran el plan de estudios de la Maestría, ha sido revisado y autorizado por: M.C. Roberto N u ñ e z Malherbe. Dr. Jesús A. F e r n á n d e z D e l g a d o . M.C. Lilia L ó p e z Vera. San Nicolás de los Garza, N.L. Marzo de 1999 AGRADECIMIENTOS Quiero agradecerle a Dios el haberme brindado la oportunidad de llegar hasta aquí y el h a b e r m e rodeado de tanta gente q u e m e a p o y ó en la c o n s e c u c i ó n de esta meta. A mi esposo; Jesús Martín y a nuestros hijos: J e s ú s Didier, Maximiliano y José Eduardo por todo el amor y el apoyo q u e me ofrecen y, sobre todo, por ser motivos constantes de mi superación. A mis padres: Hugo Didier y Olga Graciela, que siempre m e han a p o y a d o y motivado para salir adelante. A mis maestros, por sus e n s e ñ a n z a s y sabios consejos. Especialmente ai M.C. Roberto Nuñez Malherbe y Dra. Rosa A. Vázquez, por sus orientaciones en la realización de este trabajo. A la Lic. y M.C, Lilia López Vera, coordinadora d e esta maestría en la Facultad de Ciencias FÍSICO Matemáticas, al Dr. Jesús Alfonso Fernández Delgado y M.C. Alfredo Alanís Durán por c o m p r o m e t e r s e a la revisión de este trabajo, Al Lic. José Manuel Cavazos Alanís, director de la Preparatoria No. 20, por su c o m p r e n s i ó n y apoyo durante el desarrollo d e este postgrado y a todos mis c o m p a ñ e r o s y personas que de alguna u otra forma intervinieron en el mismo. SINTESIS Las investigaciones demostrado conocimiento en el c a m p o la importancia de la didáctica y la p e d a g o g í a q u e posee una a d e c u a d a en el logro de un buen d e s e m p e ñ o han estructuración del la resolución de en problemas. En particular, los m a p a s conceptuales constituyen una estrategia q u e nos enseña la forma de aprender a aprender y tratan d e corregir la tendencia d e los a l u m n o s a manejar la información de manera aislada. El presente trabajo se centra en una propuesta didáctica q u e trata de contribuir los a la adecuada estructuración de los conocimientos en estudiantes del nivel medio superior en la asignatura d e M a t e m á t i c a s II, a través d e la elaboración d e m a p a s conceptuales q u e r e s p o n d a n al e n f o q u e sistémico d e la estructuración de contenidos. En la propuesta se brindan indicaciones metodológicas q u e faciliten la elaboración de estos mapas, y se muestra mediante un ejemplo, la forma d e llevarlos a la práctica. INDICE Introducción Capítulo 1. M a r c o teórico : 1 8 1.1 La Psicología y la E n s e ñ a n z a de la Matemática 8 1.2 La Psicología Cognitiva 9 Capítulo 2. Propuesta metodológica 29 2.1 C o n s i d e r a c i o n e s iniciales 29 2.2 Formulación de la propuesta 33 2.3 Metodología 36 2.4 Ejemplificación 38 Conclusiones 41 Perspectivas y r e c o m e n d a c i o n e s 43 Bibliografía 44 Anexos 45 INTRODUCCION En los últimos 50 años las matemáticas han tenido un a v a n c e significativo, tanto en su desarrollo propio c o m o en sus aplicaciones; se p u e d e decir q u e la Matemática se ha a d u e ñ a d o en nuestros tiempos d e la s o c i e d a d (Malba Tahan, 1997). No se p u e d e concebir la acción de un financiero, de un comerciante, de un industrial, d e un fabricante, de todo el engranaje d e la m o d e r n a industria y comercio, sin el auxilio de los medios modernos de cálculo, con las maravillosas m á q u i n a s que el h o m b r e ha creado, "las computadoras". Sin embargo, no sólo se d e b e atender a esa materialidad a la que la Matemática tan eficazmente sirve, pues la formación integral del h o m b r e quedaría descuidada. La matemática es un poderoso auxiliar para q u e el h o m b r e obtenga su formación total, y ésta es la perspectiva a la q u e d e b e m o s atender las personas que, de una u otra forma, e s t a m o s involucrados en el proceso de e n s e ñ a n z a - aprendizaje de las matemáticas, sobre todo si se trata de la educación elemental, media y media superior. D i e u d o n n é ha hecho notar q u e "la historia los avances resolver matemáticos un problema casi específico" siempre de las matemáticas se originan en (citado por Kleiner, muestra que un esfuerzo por 1986). Así, en la e n s e ñ a n z a de las matemáticas se han desarrollado diferentes tendencias, tratando de mejorar el a p r o v e c h a m i e n t o de los estudiantes. Las diversas corrientes por las q u e ha transitado la e n s e ñ a n z a de las m a t e m á t i c a s han sugerido cambios en los contenidos y en la forma de e n s e ñ a n z a , d e s t a c á n d o s e entre ellas la idea de que es esencial q u e los estudiantes tengan la oportunidad de desarrollar o reconstruir las ideas m a t e m á t i c a s en el salón d e clases (Santos Trigo; L. M., 1997). A pesar d e las variadas filosofías educativas que han surgido acordes a los ideales h u m a n o s , se sigue hablando de un estancamiento pedagógico en nuestro pais. En la e n s e ñ a n z a de las m a t e m á t i c a s reafirma lo anterior el alto índice de fracasos, la poca vocación para el estudio d e esta ciencia y la casi nula aplicación que le ven los estudiantes en la práctica. Las estadísticas de calificaciones en el sistema modular del nivel m e d i o superior de la U A N L nos muestran el alto índice de reprobados en las asignaturas de matemáticas, indicando q u e son muy pocos los estudiantes q u e están logrando apropiarse de los conocimientos y que, en consecuencia, es necesario investigar sobre las causas y posibles soluciones d e e s t e problema. A p r e n d e r a e n s e ñ a r M a t e m á t i c a s - e s m á s difícil q u e aprender Matemáticas, pues los estudiantes son más complejos q u e la ciencia m i s m a y no existen reglas q u e aseguren el éxito en este ámbito, lo único estable es el hecho d e q u e la matemática es vida, hay q u e escucharla, sentirla, olería, mirarla y saborearla; en la medida en que s e a m o s c a p a c e s d e transmitir esta idea a los estudiantes se irá incrementado la vocación hacia el estudio de la misma. El n ú m e r o de estudiantes que muestran una inclinación m a t e m á t i c a es limitado y, no obstante, no se puede prescindir en m a n e r a alguna de esa e n s e ñ a n z a fundamental, ya que la matemática obliga a razonar de m a n e r a lógica, segura, sin posibilidad de error y éste es un aspecto necesario en la vida, para cualquier actividad. Una forma de contribuir a alcanzar esa disposición matemática se relaciona con la necesidad de que los estudiantes puedan utilizar eficientemente el conocimiento adquirido para resolver p r o b l e m a s q u e s u r j a n d e su realidad social. Pero ¿ c ó m o lograr esa aplicación de los conocimientos, si en la mayoría d e los casos se registran'aprendizajes memorísticos en los estudiantes? C o m o c o n s t a t a m o s a diario, éstos tratan de reproducir los contenidos para aprobar los e x á m e n e s , m u c h a s veces sin éxito y, una vez q u e lo logran, los olvidan. Algunas causas conocimientos de en los la limitada estudiantes recuperación en el nivel y generalización medio superior de los son las siguientes: • Sobrecarga d e contenidos con respecto al t i e m p o en el q u e deben ser tratados. • Docentes que carecen de formación psicopedagógtca y, algunos, hasta profesional. • La conceptualización q u e sobre e1 aprendizaje tenga el docente. • Transmisión expositiva d e contenidos, d e s d e un adulto c o n o c e d o r y experto hacia un oyente q u e d e s c o n o c e el t e m a y recibe p a s i v a m e n t e la información. • Falta de vinculación de la teoría con la práctica y d e lo c o n c r e t o con lo abstracto. • Inadecuada estructuración de los contenidos, q u e impide la integración d e los conocimientos matemáticos c o m o un todo. • Contenidos desconectados de sus experiencias e intereses, así c o m o d e los elementos culturales provenientes del medio natural y social q u e los rodea. • Imposición o suposición de manejo de modelos cognoscitivos ajenos a los educandos. • Formas de convivencia entre los estamentos de la comunidad universitaria que exigen una aceptación de los e d u c a n d o s d e prácticas basadas en rutinas que llevan al sometimiento y a la anulación del p e n s a m i e n t o crítico. En la mayor parte de la población estudiantil q u e llega al nivel m e d i o superior se refleja una tendencia a manejar la información en f o r m a aislada y g r a n parte de la responsabilidad recae en los profesores, ya q u e m u c h o s de ellos s u p o n e n q u e "enseñar" es m e r a m e n t e mostrar y presentar y q u e su labor se reduce a exhibir ante la atenta mirada del grupo los conocimientos que deben aprender. Esto c o n d u c e a q u e el profesor, en el mejor de los casos, logre q u e el estudiante repita con corrección definiciones y ejecute sin errores cálculos específicos; sin embargo, al s o m e t e r a prueba la c o m p r e n s i ó n del concepto o del procedimiento, se suele descubrir la existencia de nociones confusas, oscuras y vagas de lo conceptualizado e incertidumbre en la selección y aplicación de procedimientos pafa-resolver problemas. Lo anterior pudo ser constatado mediante el análisis de los resultados d e un test de diagnóstico q u e se aplicó a una muestra aleatoria de 20 estudiantes que cursaron la asignatura de Geometría en la Preparatoria 20 de la U A N L en el semestre agosto-diciembre de 1998. El test d e diagnóstico, así c o m o el análisis de los resultados, se presentan en los anexos - 1 - . Es urgente desarrollar estrategias que en la práctica contrarresten dicha situación y propicien la adquisición, elaboración, organización, recuperación y generalización del conocimiento. De acuerdo con lo anterior, la propuesta didáctica q u e p r e s e n t a m o s trata d e responder al siguiente problema: Cómo lograr Matemáticas contribuya la estructuración II "Geometría" a desarrollar conocimientos en los de los conocimientos en el nivel la capacidad medio en la asignatura superior, de recuperación de manera y generalización de que se de los estudiantes. Está claro q u e este problema no es exclusivo d e una asignatura, pues en una u otra la forma en que se adquieren, elaboran y organizan los conocimientos repercute en la recuperación y generalización d e los mismos. T a m p o c o es privativo del nivel medio superior, ni de la U A N L , pero e s conveniente ubicarse en un marco de referencia específico para poder tratarlo y ejemplificarlo. Elegimos la asignatura de Matemáticas II con la finalidad d e evaluar los conocimientos previos necesarios y para poder observar en un futuro los resultados de la aplicación de la propuesta en la asignatura de M a t e m á t i c a s III " Funciones y Relaciones ". El objeto en que se e n m a r c a el problema d e investigación, es el Docente medio Educativo en la asignatura de Matemáticas II (Geometría) Proceso en el nivel superior. El c a m p o de acción matemático en los lo constituye la estructuración conocimiento estudiantes. El objetivo al q u e aspira esta propuesta es contribuir capacidad del de recuperación y generalización al desarrollo de los conocimientos de la en los estudiantes a través de una adecuada estructuración de sus conocimientos matemáticos. La hipótesis planteada es la siguiente: Si se estructuran asignatura adecuadamente de Matemáticas los i i "Geometría" probablemente se contribuirá generalización de los conocimientos al desarrollo conocimientos contenidos del nivel medio superior, de la capacidad en los en la entonces, de recuperación y estudiantes. Las tareas realizadas para la elaboración de esta propuesta fueron: • Análisis del problema, c o n t e m p l a n d o los factores objetivos y subjetivos que intervienen en el mismo. • Elaboración y aplicación de un test para la constatación de la inadecuada estructuración del conocimiento en los estudiantes. • Estudio de la literatura existente al respecto. • Análisis del objeto de investigación (Proceso Docente Educativo), d e t e r m i n a n d o sus partes y delimitando el c a m p o de acción. • Estudio de las teorías cogrfítivas, en particular las que se relacionan con la estructuración del conocimiento y el procesamiento de la información. • Análisis de la asignatura con un enfoque de sistema. Los m é t o d o s e m p l e a d o s para desarrollar esta propuesta fueron: • De carácter teórico, c o m o los de análisis-síntesis e inducción-deducción. • De carácter empírico, como los de observación, aplicación y análisis d e pruebas diagnósticas. Este trabajo consta de bibliografía y 2 anexos. dos capítulos, conclusiones, recomendaciones, En el capítulo 1 se establece la f u n d a m e n t a c i ó n teórica de la propuesta didáctica d e s d e las posiciones de la Psicología Cognitiva del P r o c e s a m i e n t o de la Información. En el s e g u n d o capítulo se f u n d a m e n t a , formula y ejemplifica una propuesta didáctica que trata de contribuir a la solución del p r o b l e m a de investigación basada en el uso d e m a p a s conceptuales. CAPITULO 1 MARCO TEORICO 1.1 La Psicología y la E n s e ñ a n z a de la Matemática Este siglo fue testigo de un hecho inédito: la atención por la Psicología d e los problemas de la e n s e ñ a n z a y el aprendizaje, hecho que, lejos d e ser casual, ha mostrado el importante papel que d e s e m p e ñ a ésta en las investigaciones sobre el proceso educativo, con su propio objeto d e estudio y sin suplantar los roles que en ello tienen asignado (por sólo citar ejemplos) la Pedagogía, la Didáctica G e n e r a l y las didácticas particulares. La e n s e ñ a n z a de la Matemática no q u e d ó fuera del círculo d e interés d e los psicólogos, por el contrario, constituyó un importante centro d e atención. M u c h o s prestigiosos psicólogos (Thorndike, Duncker, Katona, Wertheimer, Piaget, Bruner, S k e m p , Glaser, Talízina y otros) han incursionado en el problema de la e n s e ñ a n z a y—et aprendizaje consecuencia, muchas corrientes d e las m a t e m á t i c a s y, psicológicas han dedicado tiempo en y esfuerzos a esclarecer los m e c a n i s m o s del aprendizaje y la forma en que las personas organizan y movilizan sus conocimientos. Por una parte, la m a t e m á t i c a es una ciencia altamente estructurada lo cual permite develar su organización interna y los m o d o s de actuación d e los q u e la desarrollan; quizás por eso ha tenido tanta atención por los psicólogos, e n la creencia de q u e una vez d e s e n t r a ñ a d o s los m e c a n i s m o s del p e n s a m i e n t o matemático podrían encontrarse aplicaciones pertinentes para otros c a m p o s del saber humano. Por otra parte, generación tras generación se r e c o n o c e n las dificultades q u e presentan m u c h a s personas en el aprendizaje de las m a t e m á t i c a s , lo cual parece, a primera vista, contradictorio debido a su carácter lógico y estructurado. Quiere decir, entonces, que es en la transmisión d o n d e está el principal problema. Es quizá el C o n d u c t i s m o la corriente que m á s honda huella ha d e j a d o en la forma tradicional d e enseñar, pues aún hoy, a u n q u e y a no aséptica a incorporar los aportes de otras escuelas psicológicas, la e n s e ñ a n z a en la mayoría d e las aulas tiene un referente conductista. Sin e m b a r g o , cada vez c o n mayor fuerza se dirigen investigaciones con el objetivo d e lograr una e n s e ñ a n z a diferente, acorde con las exigencias de los t i e m p o s m o d e r n o s . 1.2 La Psicología Cognítiva Se está o b s e r v a n d o un acercamiento entre las distintas escuelas, razón por la cual presentamos una integración teórica d e los trabajos en psicología cognitiva que, a nuestro juicior-ítenen un mayor impacto en la estructuración del conocimiento. La Psicología Cognitiva se encarga del estudio científico de los procesos mentales, por lo que constituye un buen a p o y o para la e d u c a c i ó n . S o n d o s las principales tradiciones o posturas cognitivas: el M e c a n i c i s m o y el Constructivismo, la primera, de naturaleza mecanicista y asociacionista, y está representada por el procesamiento d e información, mientras q u e la segunda, de carácter organicista y estructuralista, corresponde psicología europea (Piaget, Vygotskii, la e s c u e l a d e la Gestalt, etc.). a la Ausubel, El M e c a n i c i s m o ha sido la corriente dominante, considera q u e el aprendizaje consiste en formar y reforzar asociaciones entre dos unidades verbales q u e difieren cuantitativamente, por lo q u e se a s u m e q u e los sujetos son pasivos y q u e todo c a m b i o proviene del exterior. Por el contrario, las Teorías Constructivistas c o n t e m p l a n al aprendizaje c o m o una cualidad intrínseca de los seres vivos, los cuales a p r e n d e n relaciones entre unidades verbales y los vínculos difieren cualitativamente; los sujetos son activos y productivos pues modifican la realidad al conocerla, y todo cambio se origina en su interior. Los núcleos centrales de dichas posturas se oponen, o b s e r v á n d o s e con claridad en sus posiciones con respecto al aprendizaje, mientras que el M e c a n i c i s m o se o c u p a de la forma en que se representa la información en la memoria, el Constructivismo trata sobre la forma en q u e se a d q u i e r e n ó modifican dichas representaciones. A n a l i z a n d o lo anterior, se p u e d e - c o n c l u i r q u e a m b a s posturas cognitivas se o c u p a n d e niveles explicativos distintos, por lo q u e ninguna d e ellas tiene u n a respuesta global del f e n ó m e n o cognitivo, e s p e c í f i c a m e n t e del p r o b l e m a del aprendizaje; por consecuencia, es necesaria su reconciliación integradora para poder atender, tanto a las asociaciones, c o m o a las reestructuraciones implicadas en el aprendizaje. Para poder conocimientos analizar en los la limitada recuperación estudiantes, es y necesario generalización de los contemplar, tanto al aprendizaje asociativo c o m o al de reestructuración, motivo por el cual se presenta una breve síntesis de las principales teorías e n a m b a s posturas cognitivas. P r o c e s a m i e n t o de Información. La teoría del Procesamiento de la Información dentro del m e c a n i c i s m o es la representación más clara de la psicología cognitiva, existen varios modelos del procesamiento de la información entre ellos el de Gagné, R.M. y el modelo Multialmacén de la Memoria. Ambos modelos tratan sobre la m e m o r i a h u m a n a y sobre la adquisición del conocimiento b a s á n d o s e en la c o m p a r a c i ó n entre la mente h u m a n a y el ordenador. Las diferencias entre estos modelos son superficiales o de forma, pues sus núcleos son c o m u n e s aunque utilizan una terminología diferente y varían en cuanto al número de sus c o m p o n e n t e s y procesos. Entre sus rasgos c o m u n e s e n c o n t r a m o s q u e describen a los f e n ó m e n o s psicológicos c o m o transformaciones de la información de entrada a la información de salida y contemplan una serie de fases o p r o c e s o s en la adquisición de la información. Se presenta transformada, a continuación inicialmente la manera los receptores en que reciben la la información información y es se centraliza en el registro o m e m o r i a sensorial, ésta m a n t i e n e a l m a c e n a d a s las representaciones durante un t i e m p o muy breve (1/2 ó 1/4 seg. según Sperling, 1960). Una parte de esta información se transfiere a la m e m o r i a operativa o m e m o r i a a corto plazo y el resto se pierde. La m e m o r i a operativa tiene una capacidad limitada y si la información q u e hay a l m a c e n a d a en ella no se repite o codifica, se perderá en un espacio d e a p r o x i m a d a m e n t e 10 s e g u n d o s (Murdock. 1961). Una vez codificada la información pasa a la m e m o r i a a largo plazo que posee una gran capacidad d e a l m a c e n a m i e n t o . La codificación información es nueva un proceso se integra de transformación de diversas maneras mediante con el la cual la información conocida. De este modo, p o d e m o s inferir que si no se está logrando la recuperación y generalización del conocimiento es porque éstos no se retuvieron en la m e m o r i a a largo plázo o no se estructuraron correctamente, siendo variadas las c a u s a s que p u e d e n determinar esta situación. La información a l m a c e n a d a y bien estructurada en la m e m o r i a a largo plazo se podrá recuperar y convertir en un patrón de actuación q u e se traducirá en secuencias de acción. En la m e m o r i a a largo plazo la información p u e d e durar toda la vida, pues la mayoría de los psicólogos piensan que la sensación d e no poder recordar algo se d e b e con mayor frecuencia a que no s o m o s c a p a c e s de encontrar una buena clave d e recuperación, que a la pérdida d e la información en la m e m o r i a a largo plazo. Los conocimientos que posee el sujeto se e n c u e n t r a n almacenados y organizados en la memoria a largo plazo mediante e s q u e m a s . Los e s q u e m a s son representaciones mentales del c o n o c i m i e n t o (declarativo y procedimental). genérico Se p u e d e decir q u e son una especie de constelación de conocimientos q u e se v a n a g r u p a n d o a través d e repetidas experiencias por razón d e sus relaciones y su efectividad conjunta aclarar diversas situaciones-problema con un aire común. El para esquema contiene mucha m á s información que la mera yuxtaposición de las partes, puesto que, probablemente, m u c h a s experiencias previas. va aglutinada en él la m e m o r i a difusa de Al parecer los e s q u e m a s son activos, c a p a c e s d e atraer nuevos e l e m e n t o s y d e e n g r a n a r s e con otros e s q u e m a s para formar conjuntos m á s amplios y ricos. El f u n c i o n a m i e n t o d e los e s q u e m a s , tanto e n la m e m o r i a c o m o en el aprendizaje, aprendizaje es muy importante eficaz va en el ámbito a d e p e n d e r en gran educativo, medida de ya que la activación un y reestructuración d e los e s q u e m a s existentes. La función general de los e s q u e m a s en la m e m o r i a tiene lugar en los procesos de: • • Codificación Recuperación. La codificación de la información compleja dirigida por los e s q u e m a s se rige por cuatro procesos básicos: selección, abstracción, interpretación e integración. T e n i e n d o en cuenta estos cuatro procesos, la m e m o r i z a c i ó n se explica del siguiente modo: de la información q u e recibimos del mundo exterior, sólo se codifica aquella q u e es relevante o importante para el e s q u e m a activado. De la información seleccionada, se abstrae el significado, mientras que las formas superficiales se pierden o se olvidan. Posteriormente, el significado se interpreta d e m o d o q u e sea consistente c o n los contenidos del e s q u e m a activado. El conocimiento q u e resulta d e s p u é s d e la interpretación se integra con el conocimiento previo y c o n otras informaciones relacionadas que se hubieran activado durante todo el p r o c e s o de codificación. Es lógico suponer q u e la representación en la m e m o r i a no corresponde e x a c t a m e n t e a la información recibida. En cuanto a la recuperación mediante e s q u e m a s algunos autores (Bartlett, 1932; Rumelhart y Ortony, 1977; Spiro, 1977, Rumelhart, 1984) sostienen en que estos intervienen en la búsqueda en la m e m o r i a de la información episódica relacionada con el conocimiento representado por ellos. S e g ú n Rumelhart (1984), una de las funciones de los e s q u e m a s en la recuperación consiste en reinterpretar los datos a l m a c e n a d o s con el fin de reconstruir la codificación original. En cuanto al aprendizaje mediante esquemas éste se puede dar por agregaciones, reestructuraciones y ajustes. El aprendizaje por agregación tiene lugar cuando no es necesario modificar los e s q u e m a s existentes para codificar los contenidos de la información. Esta es la forma más c o m ú n y m e n o s profunda de aprendizaje, ya q u e no exige crear nuevos e s q u e m a s ni modificar los existentes, El aprendizaje por reestructuración tiene lugar c u a n d o la adquisición de nuevos contenidos exige la reorganización de los e s q u e m a s existentes o crear otros nuevos. A diferencia de los anteriores, el aprendizaje por ajuste tiene q u e ver c o n la elaboración y refinamiento, d© tos conceptos a través d e la experiencia continuada. R e p r e s e n t a c i o n e s del c o n o c i m i e n t o Ellen G a g n é ofrece bases para minimizar la carga de la m e m o r i a operativa, lo cual c o n s i d e r a m o s importante q u e sea analizado ya q u e una sobrecarga de la m i s m a p u e d e impedir que se retenga la información. Esta autora considera q u e existen dos tipos de conocimientos: el declarativo y el procedimental y que ambos interactúan en el aprendizaje y en actuación. la El conocimiento declarativo se refiere al conocimiento s o b r e q u é es algo, mientras q u e el procedimental es el conocimiento sobre c ó m o hacer algo. Esta autora se refiere a las representaciones del conocimiento y a d e m á s de los e s q u e m a s contempla: • Las proposiciones • Las producciones • Las imágenes. El conocimiento declarativo se representa por medio de proposiciones. La proposición es una unidad básica de información en el sistema de procesamiento del ser humano. Corresponde a p r o x i m a d a m e n t e a una idea (Gagné; E. D., 1991). Una proposición siempre contiene d o s elementos: una relación y un conjunto de argumentos. Los a r g u m e n t o s constituyen los t e m a s d e la proposición: suelen ser n o m b r e s y pronombres (aunque t a m b i é n p u e d e n ser verbos y adjetivos). La relación d e - u n a p r o p o s i c i ó n restringe el t e m a , por ello las relaciones suelen ser verbos, adjetivos y adverbios. "Las investigaciones forma de proposiciones, generalmente exactas efectuadas en recordamos que se utilizaron sugieren vez las ideas de que la información en forma de se almacena oraciones. pero no necesariamente para comunicarlas" (Wanner, 1968). Es las en decir, palabras Una proposición se p u e d e representar m e d i a n t e un dibujo en f o r m a d e nodos y eslabones. Las proposiciones que comparten elementos se relacionan en redes, lo que facilita el a l m a c e n a m i e n t o y la recuperación de la información en la memoria. Las redes proposicionales s o n f o r m a s estáticas d e representación del conocimiento declarativo. Las producciones representan el conocimiento procedimental e implican t r a n s f o r m a c i o n e s d e la información, por lo que se consideran una f o r m a d e representación activa. Las producciones son reglas sobre condiciones y acciones. Es decir, p r o g r a m a n ciertas acciones para q u e se ejecuten c u a n d o existen condiciones específicas. Una producción tiene dos cláusulas, una cláusula d e n o m i n a d a SI y otra Entonces condiciones (Gagné; E.D., 1991). La cláusula SI especifica la condición o que deben existir para que tengan lugar un conjunto de acciones. La cláusula E N T O N C E S e n u m e r a las acciones que se ejecutan c u a n d o se reúnen las condiciones d e la cláusula SI. T a m b i é n las producciones se relacionan y f o r m a n sistemas q u e facilitan el flujo de información, o c u p a n d o poco espacio en la m e m o r i a operativa. En los sistemas d e producción el control fluye a u t o m á t i c a m e n t e d e una producción a otra c u a n d o las acciones de una producción crean las condiciones necesarias para q u e se dé-Otfa producción. Las i m á g e n e s mentales son una f o r m a de representación del conocimiento q u e m a n t i e n e n parte de los atributos físicos de aquello que representan. S o n representaciones analógicas utilizadas para manipular la información espacial, visual y abstracta de la m e m o r i a operativa. T a m b i é n se p u e d e n utilizar para pensar sobre d i m e n s i o n e s abstractas. Los tipos de conocimientos a los q u e nos hemos referido están presentes en la situación problémica y uno influye en el otro por lo q u e es atender a la forma en q u e se adquieren. necesario La práctica docente tradicional ha c o n t e m p l a d o primero el conocimiento declarativo y posteriormente éste sirve de base para adquirir el c o n o c i m i e n t o procedimental. Actualmente muchos maestros de matemáticas estamos p o n i e n d o en práctica la e n s e ñ a n z a problémica q u e induce al a l u m n o a j»razonar y a generar elaboraciones declarativas y no solo a m e m o r i z a r , lo cual c o n s i d e r a m o s que puede ayudar a resolver el problema. El c o n o c i m i e n t o declarativo se adquiere uniendo el c o n o c i m i e n t o nuevo al conocimiento previo en la red proposicional. En este punto j u e g a n un papel importante las elaboraciones y organizaciones. Hay dos tipos de conocimiento procedimental: el reconocimiento de patrones y la realización de secuencias de acción, ambos esenciales en las matemáticas. El reconocimiento de patrones implica dos procesos: la generalización y la discriminación. La generalización no lograda en la situación p r o b l e m a se p u e d e mejorar p r e s e n t a n d ^ - s j e m p l o s que varíen en los atributos relevantes; y la discriminación seleccionando ejemplos y contraejemplos emparejados que coincidan en el concepto a aprender. En el desarrollo de secuencias de acción se presentan dos procesos: la compilación y la unificación. S e g ú n nuestro criterio el reconocimiento de patrones es un prerrequisito de las secuencias de acción. La estructuración del c o n o c i m i e n t o La organización del conocimiento específico de un área influye en la resolución de problemas dentro de un campo dado, ya q u e guía la búsqueda de una solución. Para que un conocimiento sea v e r d a d e r a m e n t e útil, no d e b e presentarse c o m o un mero listado mental d e hechos y u x t a p u e s t o s sino c o n una estructura dinámica que aglutine, jerarquice y o r d e n e los e l e m e n t o s implicados, c o l o c a n d o cada uno de ellos en su justo lugar. La diferencia entre el conocimiento presente en la m e n t e del experto y en la del principiante c u a n d o se enfrentan a un m i s m o p r o b l e m a consiste, no sólo en la cantidad d e conocimientos, sino sobre todo en la interpelación de tales c o n o c i m i e n t o s en la m e n t e del experto frente a la mera a g l o m e r a c i ó n de datos en la del principiante. El c o n o c i m i e n t o bien estructurado ayuda extraordinariamente en diversos aspectos: 1. Facilita s u asimilación, memorización e integración en nuestro m e c a n i s m o mental. . 2. El a c c e s o a un conocimiento con estructura rica es m u c h o m á s fácil q u e ia recuperación de una forma aislada. 3. La utilización de un conocimiento será tanto más versátil y fructífera cuanto mejor integrado -esté en nuestra red global de operaciones mentales d e todo tipo. El p r o c e s a m i e n t o d e la Información contempla cuestiones muy importantes, c o m o las q u e se han abordado, pero no h a c e referencia a la forma e n q u e se adquieren ó modifican las representaciones en la memoria, al igual q u e es incapaz de abordar el problema de la mente consciente, intencional, subjetiva y causal, motivo por el cual a t e n d e r e m o s a las teorías de la reestructuración. T e o r í a s de la Reestructuración El constructivismo, en su epistemología m á s esencial, expresa q u e el h o m b r e s a b e a partir de que él m i s m o construye su aprendizaje. En e s e sentido resulta positivo para una didáctica progresista: el c o n o c i m i e n t o no se refleja m e c á n i c a m e n t e en la conciencia del sujeto porque sencillamente alguien s e le informe, éste se construye mediante la participación activa y consciente d e la persona, a p o y a d o en estructuras psicológicas ya c o n f o r m a d a s . Esta c o n c e p c i ó n se generaliza en la psicología en la d é c a d a del 80 y en la didáctica en la actualidad. 1. La Gestalt: aprendizaje por insight. Entre las principales teorías constructivistas se encuentra la d e la Gestalt, opuesta al asociacionismo; se basa en el aprendizaje por insight (comprensión súbita del problema) en el cual no c o n c u e r d o p u e s considero q u e la experiencia y la memoria son indispensables para la c o m p r e n s i ó n d e un problema. La escuela de la G e s t a l t - h a c e referencia a la desequilibración, lo q u e la vincula a la teoría de la equiiibración de Piaget. Esta teoría de la desequilibración niega el aprendizaje por asociación y en realidad se o c u p a muy poco d e los problemas del aprendizaje, b a s á n d o s e principalmente en las etapas d e desarrollo, ya que considera que el aprendizaje de conceptos d e p e n d e por completo del desarrollo de las estructuras cognitivas. 2. La teoría de la equiiibración de Piaget. Piaget fue uno de los precursores del constructivismo, y, sin embargo, se ocupó muy poco de los problemas relacionados con el aprendizaje Para Piaget el proceso cognitivo está regido por un p r o c e s o de equiiibración en el q u e j u e g a n un papel muy importante la asimilación y la acomodación. La asimilación consiste en la integración de elementos exteriores a estructuras en evolución o ya acabadas en el organismo (Piaget, 1970). En el p r o c e s o d e asimilación el sujeto actúa sobre el objeto transformándakr p r e s e n t á n d o s e una integración del objeto con el sujeto. La a c o m o d a c i ó n consiste en modificaciones de un e s q u e m a asimilador o de una estructura, modificación causada por los e l e m e n t o s que se asimilan (Piaget, 1970). En el proceso d e a c o m o d a c i ó n el objeto influye en el sujeto. D e los desequilibrios entre estos dos procesos surge el aprendizaje o cambio cognitivo. 3. La teoría del aprendizaje d e Vygotskii. Entre las teorías d e la reestructuración e n c o n t r a m o s algunas q u e no niegan la importancia del aprendizaje asociativo c o m o lo es el caso de la teoría de Vygotskii, que, aunque con posición constructivista, propone una reconciliación integradora entre las diferentes tradiciones cognitivas, c o m o la única solución d e una psicología científica. Vygotskii b a s a su psicología en la actividad, c o n s i d e r a n d o q u e el h o m b r e no se limita a responder a los estímulos, sino que actúa sobre ellos transformándolos. Lo anterior es posible gracias al uso de instrumentos c o m o las herramientas, el lenguaje oral, la aritmética, etc.; dichos instrumentos s o n proporcionados por la cultura o medio social pero es necesaria su internalízación. Para Vygotskii los significados provienen del medio social externo y d e b e n ser asimilados o interiorizados por cada niño, éste no los imita ni los construye, sino literalmente los reconstruye. Esto representa una posición intermedia entre el asocicionismo y la teoría de Piaget. La teoría d e Vygotskii es una teoría inacabada que trata sobre la f o r m a c i ó n d e conceptos, además del nivel de desarrollo actual y potencial, muy importantes en la instrucción. 4. La teoría del aprendizaje significativo de Ausubel. La teoría de A u s u b e l se centra en el aprendizaje producido en un contexto educativo, es decir, en una situación de interiorización o asimilación a través de la instrucción, por lo que su consideración es esencial para c o m p r e n d e r el problema del conocimiento en nuestros alumnos. Para Ausubel es muy importante la organización del conocimiento en estructuras y las reestructuraciones que se producen d e b i d o a la interacción con la nueva información. La teoría de este autor considera que toda situación d e aprendizaje p u e d e analizarse c o n f o r m e a dos dimensiones: 1. El tipo d e aprendizaje realizado por el alumno, que va de lo memorístico a lo significativo. 2 La estrategia de instrucción planificada para f o m e n t a r ese aprendizaje. que va de lo receptivo al descubrimiento espontáneo. A u s u b e l distingue entre aprendizaje memorístico y significativo; este último se presenta cuando se puede incorporar a las estructuras de conocimiento que posee el sujeto. Otra cuestión predisposición para el aprendizaje. importante en esta teoría es la La e n s e ñ a n z a dirigida a las e s t r u c t u r a s y su relación c o n la r e s o l u c i ó n de p r o b l e m a s . T r a t a r e m o s de integrar el sentir de las diferentes escuelas psicológicas c o n respecto a la estructuración del conocimiento. Los psicólogos de la Gestalt consideran la estructura c o m o la tendencia de la percepción y él pensamiento a organizarse en a g r e g a d o s funcionales q u e d o m i n a n los elementos objetivos de la experiencia y q u e determinan sus interrelaciones. Esto p u e d e ser un e l e m e n t o inhibidor o facilitador en la resolución d e problemas. Piaget se centra en las estructuras lógicas de la mente humana que d e t e r m i n a n la comprensión por parte de las personas d e los sucesos y manipulaciones matemáticas. Se cree que el desarrollo gradual de dichas estructuras d e p e n d e de las interacciones activas del a l u m n o con el entorno. Para la PCPI (Psicología Cognitiva del Procesamiento de Información) una estructura cognitiva es un conjunto organizado de conocimientos, asociaciones, proposiciones o relaciones q u e el sujeto p u e d e aplicar en la resolución de problemas o modificar ante las nuevas informaciones que procesa. La PCPI estudió las diferencias entre expertos y novatos en cuanto a la resolución de problemas, llegando a la conclusión de q u e el experto, a diferencia del novato: • Posee una disposición amplia de e n g r a m a s (Rumelhart, 1981) en el área d o n d e es experto. • Posee un acceso rápido a los m i s m o s . • C o n f o r m a de forma rápida y abreviada la o las vías de solución d e t e r m i n a d o problema. de • E m p l e a m e n o s tiempo total para la resolución correcta de problemas, a u n q u e d e m o r e más al principio, o sea, en el m o m e n t o de orientación. La dificultad d e los novatos radica en la insuficiencia de su ba€é de c o n o c i m i e n t o s y no en su capacidad de procesamiento. H. Hernández inten/ienen refiere en la resolución características resultado (1995) Más a d e l a n t e conocimiento, estudiante recuperar y el representar el esa información que requieran información para resulta los importante procesos investigar las nos referimos como a la organización sólo a la posibilidad sistema que se desarrolla conceptual aplicarla determinado, en problemas sino conexiones dentro de ese sistema conexiones conocimiento, mantener se un diálogo matemáticas trata de o dinamizar permanente las y su organización, sino o tareas induzca esas del profesor a una estructuras de concretas inteligentes conceptual del en el con o fuera de otra éf. C o n t i n ú a diciendo H. Hernández que "no se trata sólo de que el haga que aprendizaje". no sólo una operatoria, acumulada comprender del conocimiento aclara q u e "cuando no nos referimos de "para de problemas, de las estructuras de la experiencia que profesor organización del (...) trata de y entre los Se con los estudiantes estudiantes". E s t r a t e g i a s de a p r e n d i z a j e De acuerdo a las definiciones de Nisbett y Shucksmith (1987) y Danserau (1985), las estrategias d e aprendizaje serían secuencias integradas de procedimientos o actividades q u e se eligen con el propósito d e facilitar la adquisición, a l m a c e n a m i e n t o y/o utilización de la información. Las actividades de repasar, elaborar y organizar, en sus distintas variantes, dan n o m b r e a los tres grupos de estrategias de aprendizaje m á s estudiadas hasta la fecha. Para aplicar con conocimientos. éxito Sería una estrategia insuficiente se enseñar requiere a los de habilidades--y alumnos técnicas o habilidades d e estudio q u e no vayan a c o m p a ñ a d a s d e ciertas dosis de m e t a c o n o c i m i e n t o s sobre su e m p l e o (Pozo; J.I., 1992). Al elegir una estrategia de aprendizaje se d e b e atender a: • La naturaleza cualitativa y cuantitativa de los materiales presentados. • Sus propios conocimientos previos sobre el material de aprendizaje. • Las condiciones de aprendizaje, por ejemplo: tiempo disponible, la motivación o g a n a s de estudiar, etc. • La finalidad del aprendizaje, es decir, c ó m o va a ser evaluado. R e c i e n t e m e n t e se han diferenciado las estrategias de a p o y o con respecto a las de apreadizaje. "Las estrategias de apoyo, en lugar de dirigirse directamente al aprendizaje de los materiales, estarían e n f o c a d a s a mejorar las condiciones en que se produce. Incluirían estrategias para a u m e n t a r la motivación, la atención, la concentración, etc. Y a h e m o s contemplado los dos tipos de aprendizaje: por asociación y por reestructuración; ahora bien, cada uno de ellos estaría vinculado a una serie d e estrategias que le son propias. Por una parte, el aprendizaje asociativo está relacionado c o n estrategias q u e incrementan la probabilidad de recordar literalmente la información, sin introducir cambios estructurales en la misma. Y por otra parte, el aprendizaje por reestructuración se logra mediante estrategias que proporcionan un estrategias de s i g n i f i c a d o n u e v o a la i n f o r m a c i ó n o la r e o r g a n i z a n . A continuación se presenta una clasificación de las aprendizaje. Estrategias de aprendizaje ~ Tipo de Estrategia de Finalidad u Técnica o aprendizaje aprendizaje objetivos habilidad Repaso simple Por asociación ^f Repaso Repetir « •< 'Subrayar Destacar Apoyo al repaso v Copiar r Palabra-clave Imagen Simple « / Abreviaturas Elaboración Códigos \ Compleja Analogías Leer textos r Por reestructuración Clasificar J Categorías Formar redes Organización < de conceptos < Jerarquizar Identificar estructuras Hacer mapas ^conceptuales Nos referiremos en particular a las estrategias d e organización, pues el p r o b l e m a d e la investigación trata precisamente de la estructuración de los conocimientos. Las estrategias explícito, de o r g a n i z a c i ó n relaciones internas consisten en establecer, d e un m o d o entre los elementos que componen los materiales de aprendizaje. Dado el carácter constructivo d e los procesos de aprendizaje, la conocimientos elaboración previos que de esas el sujeto conexiones pueda dependerá activar. Por tal de los razón son consideradas como las estrategias más complejas y las q u e requieren una implicación m á s activa, o un mayor esfuerzo d e aprendizaje, por parte del sujeto. Las finalidades de las estrategias de organización son: 1. La clasificación. Es la forma más simple de organizar un material, para facilitar su recuperación. 2 La jerarquización. espontáneo, Es una estrategia d e aprendizaje cuyo uso no es sino-que depende por completo de la instrucción. Es considerada c o m o una de las formas más eficaces de adquirir c u e r p o s organizados de conocimientos. A l g u n a s de las técnicas o habilidades para lograr la jerarquización son: • La construcción d e redes de conocimientos • Las estructuras d e nivel superior • Los m a p a s conceptuales. Construcción partiendo de transformarse adquisición, de redes de conocimiento. la idea que, en en redes el alumno palabras de su autor, o mapas identifica Programa d i s e ñ a d o por Danserau de conexiones los conceptos entre "e/ material nodos. o ideas importantes debe Durante (nodos) la y representa sus interreiaciones (conexiones) en forma de un mapa de redes" (Danserau, 1985). Estructuras del nivel superior. Técnica desarrollada por Meyer para enseña* a los a l u m n o s a organizar su aprendizaje, c u a n d o este se basa en el uso d e textos expositivos. La técnica consiste en instruir a los sujetos a discriminar cinco tipos de estructuras de nivel superior (covariación, comparación, colección, descripción y respuesta) e identificar ante cada texto el tipo de estructura q u e se corresponde con él. Mapas conceptuales. A partir de la teoría del aprendizaje d e Ausubel, Novak (Novak, 1985; Novak y Gowin, 1984; Moreira y Novak, 1988) diseñó una técnica de instrucción que tiene por objeto desarrollar en los alumnos la capacidad d e "aprender a aprender", La técnica se basa en e n s e ñ a r a los alumnos a elaborar mapas conceptuales. Los m a p a s conceptuales son diagramas que representan los c o n c e p t o s d e una determinada área y las relaciones entre ellos. Se utilizan c o m o un instrumento d e e n s e ñ a n z a y evaluación. El objetivo principal d e la utilización de m a p a s conceptuales es reflejar la organización conceptual de un curso, o en forma general, la estructura cognoscitiva que un individuo p o s e e sobre un determinado tema. Pueden existir diferentes m a p a s e n el m a r c o d e una misma disciplina o tema, pues las diferencias individuales de la estructura cognoscitiva de dos personas se hacen evidentes a la hora d e representar la organización conceptual del asunto estudiado. Los m a p a s conceptuales s e pueden utilizar en todas las áreas del saber matemático. S e g ú n el criterio de Novak, el m a p a conceptual contiene tres e l e m e n t o s fundamentales: los conceptos, las proposiciones y las palabras-enlace. Las características principales que diferencian a los m a p a s conceptuales d e otros recursos gráficos y de otras estrategias o técnicas cognitivas son: la jerarquización, la selección y el impacto visual. CAPITULO 2 PROPUESTA METODOLOGICA 2.1 C o n s i d e r a c i o n e s iniciales En la actualidad las ideas de la sistematicidad se han convertido en el aspecto m á s importante de las teorías científicas f u n d a m e n t a l e s y d e toda la concepción c o n t e m p o r á n e a del mundo. Se entiende dinámicamente por sistema relacionados" "cualquier conjunto de items que estén (Beer, 1969). En Estados Unidos los estándares curriculares del N C T M (1989) c o n t e m p l a n c o m o uno d e los objetivos de e n s e ñ a n z a m á s importantes para los 90's la necesidad de matemáticas que en el el estudiante contenido identifique objeto de y establezca estudio, lo cual conexiones muestra la importancia q u e conceden a las ideas d e la sistematicidad. A l g u n o s autores soviéticos, c o m o por ejemplo V. Kuzmin y V. Sadovski, plantean que toda organización sistèmica d e b e cumplir los principios de integridad, jerarquía y multiplicidad de descripciones. Por su parte Z.A. Réshetova establece que "la solución exitosa y creadora fundamentada y responsable de muchos problemas de la actividad profesional en cualquier esfera de trabajo, d e p e n d e ahora de la capacidad de pensar d e forma sistèmica". Sin embargo, a pesar d e lo expuesto, la práctica existente en la e n s e ñ a n z a todavía no forma esta capacidad en los futuros especialistas. Y e n esto consiste la contradicción fundamental entre el nivel c o n t e m p o r á n e o proceso científico-técnico y el nivel d e p e n s a m i e n t o q u e se f o ; m a proceso d e e n s e ñ a n z a . Todavía del effel ^ la e n s e ñ a n z a de la Matemática en los cursos tradicionales se caracteriza por su linealidad, es decir, por exposiciones de t e m a s y unidades aisladas. Incluso dentro de una m i s m a unidad, los contenidos m u c h a s v e c e s son presentados sin q u e se establezcan las c o n e x i o n e s q u e entre ellos existen. Por todo lo expuesto, se hace indispensable el diseño de los contenidos en una f o r m a sistèmica, q u e asegure una a d e c u a d a estructuración conocimientos en los estudiantes, así como una mayor de los reflexión, generalización y solidez. E s t a m o s c o n v e n c i d o s d e q u e no existe una técnica o metodología q u e por sí m i s m a garantice la estructuración a d e c u a d a de los conocimientos, por el contrario, es el maestro el que, de acuerdo a su capacitación y experiencia, deberá elegir el r u m b o de acción, c o n t e m p l a n d o los f u n d a m e n t o s teóricos y técnicos y aplicando aquellos que se ajusten a las n e c e s i d a d e s del grupo. En este trabajo p r o p o n e m o s la elaboración de m a p a s c o n c e p t u a l e s c o m o una de las estrategias q u e pueden contribuir a la a d e c u a d a estructuración d e los conocimientos en los estudiantes, lo cual repercutirá en el desarrollo d e la capacidad de recuperación y generalización, necesarias para la solución d e problemas. Durante el desarrollo de esta investigación pedagógica se analizaron diferentes alternativas para solucionar el problema en cuestión y se eligieron los m a p a s conceptuales por diferentes razones: 1. Es una estrategia general, aplicable en diferentes contextos. 2. Se p u e d e utilizar en cualquier área del saber matemático. 3. No requiere de infraestructura ni de recursos e c o n ó m i c o s adicionales. 4. No d e m a n d a m u c h o tiempo de la clase, pues el a l u m n o puede trabajar e n forma independiente y fuera del horario de clases estipulado. Mapas conceptuales Los m a p a s conceptuales constituyen una técnica de análisis q u e nos permite ilustrar una estructura conceptual de una fuente d e conocimientos. En forma específica, son diagramas que describen relaciones jerárquicas entre conceptos. Se basan en la forma en que p r o c e s a m o s o r e c u p e r a m o s la información. El utilizar los m a p a s conceptuales: • Permite representar relaciones significativas entre c o n c e p t o s en forma d e proposiciones. • A y u d a a q u e el alumno refuerce su conocimiento de tipo declarativo (saber qué), procedimental (saber cómo) y condicional (saber cuándo). • • Contribuye a almacenar la información en la m e m o r i a a largo plazo. Tiene mucho potencial para el manejo de grandes cantidades de información. • Permite visualizar la forma en que el alumno representa su c o n o c i m i e n t o y ayuda a determinar sus fortalezas y debilidades. Los mapas fundamentales: conceptuales están constituidos por tres elementos 1. Conceptos. 2. Proposiciones. 3. Palabras-enlace. Se entiende por concepto una regularidad en los a c o n t e c i m i e n t o s ' © en los objetos q u e se designa mediante algún término. S e g ú n Novak, d e s d e la perspectiva del individuo, los conceptos son las i m á g e n e s mentales q u e provocan en nosotros las palabras o signos con los q u e expresamos regularidades, Las proposiciones son unidades semánticas formadas por términos conceptuales y palabras-enlace. Las palabras-enlace sirven para unir los conceptos y señalan el tipo de relación q u e existen entre ellos. C u a n d o estas palabras resultan obvias p u e d e n ser omitidas. C o m o ya se señaló existen tres características d e los m a p a s c o n c e p t u a l e s que los diferencian de otros recursos gráficos y de otras estrategias cognitivas: 1. Jerarquización. 2. Selección. 3. Impacto visual. Es necesario que en los mapas conceptuales se observe jerarquía, es decir, q u e los conceptos se presenten por orden de importancia o de inclusividad. Los c o n c e p t o s más generales se ubican en la parte superior del m a p a y en la parte inferior los más específicos. T o d o el diseño se interrelaciona con líneas y palabras clave. En cuanto a la selección, los m a p a s conceptuales constituyen una síntesis o resumen q u e contiene lo más importante o significativo de un mensaje, t e m a o texto. No se trata de reducir la complejidad del entorno, d e s h a c e r n o s de las palabras sobrantes o ideas irrelevantes, COEI sino de la f i n a l i d a d de reducir la carga en la memoria operativa. En lo q u e respecta al impacto visual, éste se logra al presentar las relaciones entre las ideas principales de un m o d o simple y vistoso, a p r o v e c h a n d o la notable capacidad h u m a n a para la representación visual. Es m u c h o m á s motivante para el estudio un m a p a conceptual q u e un resumen extenso. 2.2 F o r m u l a c i ó n de la propuesta Nuestra propuesta se basa en el empleo de mapas conceptuales en diferentes m o m e n t o s y con distintos fines: • Primeramente, se recomienda su uso al inicio del curso, c o m o una herramienta que oriente a los alumnos sobre los contenidos nuevos por cursar y que los guíe en sus actividades, teniendo en cuenta q u e ellos d e b e r á n estar conscientes de hacia d o n d e se dirigen y qué se espera q u e logren. Desde esta perspectiva, el mapa, que será m e r a m e n t e de contenidos, tendrá q u e ser general y elaborado por el docente. Se r e c o m i e n d a que el maestro lo elabore previamente, ya sea en hojas de rotafolio, acetatos, etc. con la finalidad de optimizar el tiempo d e la clase. en • En las primeras sesiones de clase se deberá instruir al a l u m n o e n la elaboración de m a p a s c o n c e p t u a l e s y, sobre todo, se deberá analizar tal estrategia de aprendizaje para que los alumnos utilidad, pues se ha encontrado m u c h a principalmente en los estudiantes se c o n v e n z a n de su resistencia acostumbrados al u & o - d e elJos, a repetif lo que e s c u c h a n o leen. • Durante el desarrollo de la asignatura se utilizarán los mapas c o n c e p t u a l e s c o m o un instrumento de e n s e ñ a n z a y aprendizaje. Al tratar los contenidos el maestro, en su carácter de guía, deberá conducir, fomentar y estimular al estudiante conocimientos y ejerza procesos para que intelectuales. interactúe con Con este propósito los el d o c e n t e podría iniciar un m a p a conceptual y retar a los alumnos para q u e en la medida q u e se avance en el tratamiento d e los contenidos lo v a y a n c o m p l e t a n d o y enriqueciendo. El m a p a q u e resulte d e la actividad independiente del estudiante d e b e r á s o m e t e r s e a retroalimentación. La retroalimentación podrá ser efectuada por el maestro en forma personal o escrita y t a m b i é n podría h a c e r s e en forma grupal, analizando el mapa conceptual elaborado por algún estudiante. Al efectuar la retroalimentación se d e b e r á tener en cuenta q u e no hay u n a forma única de hacer un m a p a conceptual y q u e los errores s e e n c u e n t r a n c u a n d o la relación q u e se manifiesta entre sus c o n c e p t o s e s incorrecta. Además del trabajo individual, los m a p a s p o d r á n ser realizados en equipos p e q u e ñ o s (3 o 4 personas). Para variar los estímulos t a m b i é n podrían ser e l a b o r a d o s en f o r m a grupal, en este c a s o se necesitaría d e un responsable q u e guíe al grupo con preguntas y sugerencias, y m e d i a n t e la participación de los integrantes, elaborar el m a p a en el pizarrón. T a m b i é n se podría ¡mplementar como un j u e g o didáctico, d á n d o l e s los conceptos y las palabras-enlace del m a p a c o n c e p t u a d l e un t e m a determinado en cartulinas y que lo conformen en el pizarrón. La elaboración d e los mapas conceptuales podrá ser una actividad en el salón d e clases o una tarea para el alumno. Esta última opción nos parece muy importante, pues necesitamos tratar una gran cantidad de contenidos en muy poco tiempo. Los mapas conceptuales se realizarán con diversos niveles de generalidad, d e p e n d i e n d o de las necesidades. • Constituyen una buena técnica para el repaso. Mediante el repaso d e un tema o capítulo, con ayuda de un mapa conceptual, el maestro diagnosticará las fortalezas y debilidades de los estudiantes. En este sentido es conveniente que el alumno, con ayuda del maestro, relacione o integre los mapas conceptuales parciales (de un t e m a o subtema) e en uno más completo, que dé una p a n o r á m i c a general integradora del capítulo o asignatura. • T a m b i é n es una técnica que el a l u m n o podrá utilizar para autoevaluarse. Si el alumno es capaz de c o m p r e n d e r y explicar conceptos que intervienen en el m a p a así c o m o cada uno de las relaciones los que existen entre ellos, significará que está preparado para la evaluación. Un estudiante eficaz se autoexamina antes de que lo hagan los d e m á s . • C o m o instrumento de evaluación, permite visualizar las estructuras del conocimiento que tienen los estudiantes, así como el grado de c o m p r e n s i ó n global que tiene un alumno en torno a un t e m a del curso, o bien del curso en general. Hay diferentes m a n e r a s de utilizarlos con este fin , d e s d e pedirles q u e elaboren un m a p a a partir de conceptos dados, hasta darles un m a p a elaborado en donde tengan que incluir los conceptos o relaciones faltan tes. El c ó m o asignarles una nota d e calificación a los m a p a s conceptuales, d e p e n d e r á de los criterios que se formulen para ello. Cabe destacar que los m a p a s conceptuales nos permiten integrar, los conocimientos previos con los nuevos, y éstos con los posteriores. T a m b i é n el hecho de que no sólo se contempla el conocimiento declarativo, sino q u e se pueden--uttttzar para representar procedimientos y habilidades. En cuanto a la presentación, existen diferentes tipos de m a p a s (secuencial, jerárquico, en forma d e araña, etc.) y su construcción d e p e n d e r á d e la creatividad del alumno. 2.3 Metodología Para elaborar un mapa conceptual, se d e b e guiar al a l u m n o a realizar los siguientes pasos: 1. Primero se d e b e n identificar los c o n c e p t o s principales de un tema o capítulo y escribirlos en una lista. En nuestra práctica docente t e n e m o s un serio p r o b l e m a 5on =el t i e m p o disponible para tratar los contenidos del programa. N u e s t r o s a l u m n o s se quejan de que no cuentan con el tiempo suficiente para asimilar la información, por lo q u e es imprescindible optimizar los contenidos para lograr un aprendizaje sólido y f u n d a m e n t a d o sin una mayor inversión d e tiempo, Con esta finalidad el alumno, con ayuda del maestro, identificará las ideas principales del t e m a a tratar, c o n c e n t r a n d o su atención y eliminando distractores. 2. El siguiente paso es o r d e n a r los conceptos, del m á s general al m á s específico. Los e j e m p l o s específicos d e b e n q u e d a r debajo. Se trata-de acomodar los c o n c e p t o s en una forma sistèmica, c u m p l i e n d o con los principios de integridad y jerarquía. Se jerarquizan los conceptos del más abarcador al m á s específico, con el objetivo de facilitar el flujo de información. 3. El siguiente paso es c o m e n z a r a organizar los c o n c e p t o s iniciando c o n la idea más general. Si esa idea puede separarse en dos o más conceptos, dichos c o n c e p t o s d e b e n ser colocados en la m i s m a línea. Se d e b e continuar d e esa manera hasta haber a c o m o d a d o todos los conceptos. 4. Posteriormente deben utilizarse líneas para unir los conceptos. Sobre la línea d e b e n escribirse frases o palabras claves que indiquen la relación existente entre dichos conceptos. Se d e b e hacer esto en todas las líneas, Esas líneas representan las conexiones que existen entre los conceptos, t o m a n d o en cuenta que, a d e m á s de conexión, d e b e existir movimiento. Con esto se logrará la sistematización de los conocimientos evitando la desintegración de los mismos y aumentando la capacidad de recuperación. 5. Se d e b e advertir a los estudiantes que no e s p e r e n que s u s m a p a s s e a n iguales a los de sus d e m á s c o m p a ñ e r o s . C a d a persona piensa d e manera diferente y puede advertir diferentes relaciones entre ciertos conceptos. Este es un aspecto del q u e p o d e m o s sacar provecho, pues motiva a la reflexión y al trabajo retrospectivo. £ l - ^ r a c t i c a r 1 o s m a p a s es la clave para poder realizarlos lo mejor posible. La elección de esta estrategia no niega la importancia de otros recursos y medios didácticos, así c o m o el uso de la tecnología. 2.4 Ejemplificaclón A continuación presentamos dos m a p a s asignatura capítulo, de Matemáticas II. conceptuales e l a b o r a d o s en Corresponden a contenidos del primer presentan diferentes grados de generalidad y están sujetos reestructuraciones por la integración de nuevos contenidos. la a O) O 1 tí <D '"O 03 Ë (U <ü S cd tí 0) o O) X) Oh O tí O o cd a c3 /5 W) C 1) c Vi o ta * o <L> cd •C «M E 3 CO 73 CS 2 D Dû 'E O Q u Öß c •C3 4 -—» Según su suma Complementarios I Suplementarios Conjugados M a p a conceptual del Capítulo 1 " G e o m e t r í a P l a n a " (primera parte) CONCLUSIONES Es una realidad la influencia q u e está ejerciendo en la educación el actual desarrollo d e la ciencia y tecnología. Se está o b s e r v a n d o un crecimiento en, el v o l u m e n necesidad de de conocimientos, preparar al la desactualización individuo como de los especialista, maestros, la d e m a n d a la de infraestructura, así c o m o d e mayores recursos económicos. A u n a d o a lo anterior ha surgido un f e n ó m e n o contradictorio; por una parte, la diferenciación de los conocimientos, orientarlos por y, la otra, la pues éstos se amplían y es necesidad de integrar los difícil conocimientos alrededor del objeto de estudio, lo cual ha hecho surgir un m é t o d o del conocimiento: la investigación sistèmica. Ante estos nuevos retos y oportunidades, la educación requiere centrar sus esfuerzos e n promover el desarrollo de habilidades d e autoaprendizaje entre los estudiantes. Y para .responder a las d e m a n d a s sociales, la educación, d e b e atender a tres presupuestos medulares: • El estudiante, c o m o centro del proceso. • La organización del conocimiento del mismo. • La resolución de problemas. La elaboración de m a p a s conceptuales es una estrategia que nos enseña la forma d e aprender a aprender, así c o m o la forma d e integrar y estructurar los conocimientos para poder efectuar recuperaciones y generalizaciones de los mismos, La utilidad del m a p a m i e n t o conceptual aspectos: se refleja en el m a r c o d e tres 1. En el contexto d e la materia: - Permite c o m o instrumento de e n s e ñ a n z a una presentación general d e la disciplina de un solo vistazo. - Aclara la interrelación conceptual entre unidades más abarcadoras y m e n o s inclusivas. - Provee de una herramienta útil para reforzar t e m a s específicos al término de una unidad o curso. 2. En relación con los estudiantes: - Ayuda a preparar su propia estructura conceptual del asunto estudiado. - C o n d u c e a registrar significativamente c o n c e p t o s nuevos sobre los establecidos en la estructura mental del individuo. Sirve para repaso o estudio de los conceptos f u n d a m e n t a l e s del tema. Permite la recuperación y generalización para resolver problemas. 3. Referente a l p r o f e s o r Permite saber si se está proyectando o e n s e ñ a n d o a d e c u a d a m e n t e la disciplina. - Puede ser usado c o m o herramienta de evaluación al finalizar la unidad correspondiente. • Diversifica el aprendizaje al mostrar las individualidades de cada alumno. En este trabajo se proporcionan indicaciones metodológicas e n c a m i n a d a s a una elaboración m á s efectiva de este recurso didáctico. PERSPECTIVAS Y RECOMENDACIONES Realizar un e x p e r i m e n t o pedagógico, f u n d a m e n t a d o en esta propuesta para constatar los resultados de su implementación. Estudiar l a ' posibilidad de utilizar la metodología propuesta en la elaboración de m a p a s conceptuales en otras áreas del saber matemático y otras asignaturas, del m i s m o o d e diferente nivel d e e n s e ñ a n z a . Propiciar la capacitación psícopedagógica del d o c e n t e que lo capacite para la aplicación de la metodología propuesta, La limitada recuperación y generalización de los conocimientos, detectada en la incapacidad de m u c h o s alumnos para resolver problemas reales, puede investigarse desde otras perspectivas tales como: - La constatación de conocimientos previos necesarios para la c o m p r e n s i ó n de ua tema. • La forma en q u e enfrentamos a nuestros alumnos con los contenidos a tratar. - La carga en la memoria operativa. Las diferencias en la forma en que los alumnos organizan su conocimiento "diferencias entre expertos y novatos", etc. Por lo tanto se recomienda iniciar estudios del t e m a según estas direcciones. Estudiar la forma de combinar la estrategia propuesta con la aplicación d e diferentes m é t o d o s de enseñanza. BIBLIOGRAFIA Coll, C. Desarrollo psicológico y educación. Madrid. Alianza Editorial. 1992. Feldman, R. S. Psicología con aplicaciones para Iberoamérica. Editorial Me Graw Hill. S e g u n d a edición, Gagné, E.D. La psicología cognitiva del aprendizaje escolar. Madrid. Visor. 1991. Garza Olvera, B. Manual: Didáctica de las Matemáticas. B.G.O, Tamaulipas. 1994. Garza, R. M./ México. 1998. Leventhal, S. A p r e n d e r cómo aprender. Editorial Trillas, G u z m á n , M. Para pensar mejor. España. Huerta Ibarra, J. Organización psicológica de aprendizaje. Editorial Trillas. Séptima edición, 1988. las experiencias de Lorenzato, S./Vila, M.C.: Siglo XXI: ¿ Q u é Matemática es r e c o m e n d a b l e ? La posición d e "The National Council of Supervisors of Mathematics", publicado en la revista brasileira "Zetetike". 1996. Pozo, J. I. Teoíías cognitivas del aprendizaje. Madrid. Morata, 1989. Santos Trigo, L. M. Didáctica Lecturas. Principios y m é t o d o s de la resolución de problemas en el aprendizaje de las matemáticas. Centro d e Investigación y de Estudios A v a n z a d o s del IPN. Grupo Editorial Iberoamérica. S e g u n d a edición, 1997. Schoenfeld, Artículo. A. Teaching Mathematical Thinking and Problem Solving. T a m a y o y T a m a y o , M. El proceso de la investigación científica. Limusa. Tercera edición, 1997. Editorial Zarzar Charur, C. Habilidades básicas para la docencia. Editorial Patria. Sexta edición, 1997, Internet. Casi Nada, Revista en el W W W . Las técnicas d e estudio. Carlos Salinas, http://usuarios.iponet.es/casinada/14ttee.htm ANEXOS I. T E S T DE DIAGNOSTICO El presente test se elaboró y aplicó con la finalidad de constatar el grado de recuperación y generalización de los conocimientos en los estudiantes ógl nivel m e d i o superior. El test trata sobre los contenidos de una parte del t e m a de triángulos y se aplicó a una muestra aleatoria de 20 alumnos q u e cursaron la asignatura de Geometría en el módulo anterior. Se eligieron a l u m n o s que ya habían cursado la asignatura para resaltar el tipo d e aprendizaje q u e se registró en ellos, así c o m o la forma en que estructuraron sus conocimientos. A continuación diagnóstico. presentamos los ítemes que conformaron el test de 1. I N S T R U C C I O N E S : Lea c u i d a d o s a m e n t e cada cuestión y escriba sobre la línea la respuesta correcta. Figura generada por tres segmentos de recta que unen tres puntos no colineales. T e o r e m a q u e expresa que "la s u m a de los c u a d r a d o s d e los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa". Triángulos con todos los lados de igual medida. S u m a de los ángulos interiores de un triángulo. Fórmula para calcular el área d e los triángulos. 2. I N S T R U C C I O N E S : procedimientos. Resuelva los problemas, especificando Encuentre la medida del lado c Calcule el área de un triángulo equilátero cuyo perímetro es 4 5 cm. Calcule los valores de m y n en base a la figura y a los datos. m = n = Calcule los valores de x y de y en base a la figura y a los datos m - S e a n J, K y L los ángulos interiores d e un triángulo. Si K m i d e el doble que J y L mide el triple que J. ¿ C u á n t o mide cada uno de ellos? LO Q_ o • > • • ¿y •74Í j. 1 " : -J1Sfp^^sn» ;. í-'-rí-. ra • j _rs . . • •' .^r/.-j 1 CL o Q> T3 O (fl O 5 o c co co S Q CL LU *O o o o o c CM Û_ o n tí) (f> £ <D O CM CO CD CM 00 s o i a a i o v CD CM (f) CD LU C/) O > O <D • BHH S 2 O < o cu o c OS 0 o c o o CD CT) ü 0) n o m tfi E 0) s 0 s "WÊiÉim Y ¿•Jgar S •• ' • ' - \ -, s s i¿ ti. i m CL o • a E CL O î © c CD co CL Ü o £ o o CM CL E M o m Cfl E CD CL O CN CO C\l O CO soiaaiov W S 111 co CD O LU O "G (S m 0) £ <D Ü O £ O O Ë « 5 o m tfí E © en o A N A L I S I S DE L O S I T E M S En el primer apartado del test se incluyeron cinco preguntas abiertas de respuesta breve con la finalidad de evaluar conocimientos de tipo declarativo. Las preguntas fueron redactadas de una forma sencilla y directa, excepto la primera que- por ser tan obvia se formuló haciendo uso de conceptos correspondientes a conocimientos previos necesarios para el tratamiento del tema de triángulos (recta, puntos no colineales, etc.). El 9 6 % de las respuestas a estos ítems fueron correctas, El segundo apartado consistió en cinco problemas referentes a triángulos: El primero se centró en habilidades d e cálculo y en el conocimiento del teorema de Pitágoras. El 80% de los estudiantes lo resolvieron correctamente. - El segundo problema requería de conocimientos integrados sobre: triángulos, su clasificación, sus elementos, área, perímetro, solución de* triángulos rectángulos, etc. Sólo el 2 0 % d e los estudiantes lo solucionaron acertadamente. Se pudo corroborar, por m e d i o d e un s o n d e o en forma oral, que poseían los conocimientos pero en f o r m a aislada, lo q u e les impidió integrarlos para solucionar el problema. - El tercer problema contempla conocimientos sobre: triángulos, s u m a de los ángulos interiores de un triángulo, ángulos suplementarios, solución d e ecuaciones lineales, teoremas sobre triángulos, etc. El 4 5 % de los a l u m n o s lo resolvieron en forma correcta. - El cuarto problema incluía conocimientos sobre: triángulos, s u m a d e los ángulos interiores de un triángulo, ángulos entre rectas cortadas por u n a transversal, t e o r e m a f u n d a m e n t a l de semejanza d e triángulos, solución de e c u a c i o n e s lineales, etc. El 7 5 % de los estudiantes pudo resolverlo. - El último p r o b l e m a requería d e la traducción a lenguaje matemático, d e la solución de ecuaciones lineales, y d e conocimientos acerca de triángulos. El 4 0 % d e los estudiantes acertó. Con los resultados obtenidos se puede concluir q u e los estudiantes conocimientos de tipo declarativo y almacenados en forma aislada, poseen quizás hasta procedimental, pero los tienen pues muchos de ellos fueron aplicarlos en la solución d e problemas que requerían su integración. incapaces de