Cómo jugársela a la incertidumbre

Si tienes que elegir entre dos alternativas, sin saber cuál es la más favorable, no pierdes nada por tomar la decisión lanzando una moneda al aire. ¿Es así? No, hay métodos mejores.

Reflexiones acerca de la matemática en la incertidumbre

Durante siglos se ha sostenido que la naturaleza está obligada a seguir ciertas reglas que conducen a estructuras basadas en la certeza, no debe extrañar, pues, que la matemática, y junto a ella prácticamente todas las ramas de la ciencia, se hayan apoyado en este principio, pero en unos sistemas sociales cada vez más complejos y mutantes resulta difícil imaginar que bastan esas reglas deterministas para explicar el mundo actual y predecir el futuro. En el año 1965 se inician los trabajos que permitieron el surgimiento de una nueva matemática, la matemática de la incertidumbre, enriquecida con el aporte de miles de investigadores en todo el mundo y que ha probado ampliamente su utilidad para abordar los nuevos problemas que se presentan en la actualidad. Los resultados de una búsqueda realizada en Internet arrojan que en un gran número de universidades e incluso en varios centros de enseñanza media superior se abordan los contenidos fundamentales de esta, también llamada matemática borrosa, sobre todo en Europa y América del Norte y principalmente en ingeniería y ciencias económicas. Este trabajo pretende tributar hacia el objetivo de comenzar a preocuparnos seriamente en nuestra región por la difusión de estos temas y su futura incorporación a planes y programas de estudios.

Construcción de actividades basadas en los acercamientos de la civilización China a la noción de aproximación

A partir de la historia de la matemática se pueden diseñar actividades que favorezcan la formación humanística y matemática de nuestros estudiantes. En este caso se presentan algunos acercamientos de la civilización China a la noción de aproximación, y con base en estos se muestra parte de una actividad que busca fortalecer la comprensión de esta noción básica del cálculo. Este trabajo es un producto parcial del grupo de estudio en Historia de la Matemática del Departamento de Matemáticas del Colegio Gimnasio Moderno. En este momento el grupo centra su atención en el estudio de desarrollos históricos que estén relacionados con nociones básicas del Cálculo como aproximación, variación, optimización y predicción; así como en el diseño de actividades que favorezcan la comprensión de estas nociones. La razón por la cual nos interesa el Cálculo, es porque es una de las áreas de la matemática que mayor dificultad presenta a los estudiantes, ya que sus conceptos se basan en nociones de inexactitud y cambio que evidentemente chocan con la concepción tradicional de la matemática como una ciencia exacta. Por ejemplo, la comprensión del concepto de límite en un sentido riguroso es extremadamente difícil y casi imposible para los estudiantes debido a que la noción en la que se sustenta, la aproximación, produce tal incertidumbre que los mismos profesores la han expulsado de aquella variedad de nociones básicas que deben ser enseñadas en la escuela. Pero además, la estructura conceptual de ésta noción es tan compleja, que requiere de un tiempo prolongado y del uso de diferentes vías didácticas para ser plenamente comprendida (García et al., 2002). Haciendo un estudio de los desarrollos matemáticos de la civilización China nos encontramos con que en ella se establecieron algunos procedimientos de aproximación para calcular áreas de regiones curvilíneas, así como un método para aproximar tanto como se quiera la raíz cuadrada de un número; también obtuvieron la fórmula del volumen de la esfera por un método que antecede a la técnica de Cavalieri en doce siglos aproximadamente. Este taller pretende por una parte, mostrar los acercamientos de la civilización China a algunas nociones básicas del cálculo, específicamente la aproximación y la variación; así como hacer evidente la presencia de procesos infinitos en algunos desarrollos matemáticos de esta civilización. Por otra parte, busca presentar algunas actividades diseñadas desde una perspectiva histórica, es decir, un diseño que resalta la dimensión humana del conocimiento matemático, sus conexiones con otros ámbitos de la cultura, el contexto en el que nace y evoluciona, y por supuesto, que busca fortalecer la formación matemática de nuestros estudiantes. En la primera sesión, mostraremos los acercamientos a las nociones básicas de aproximación y/o variación de la civilización China. En la segunda sesión presentaremos algunas actividades inspiradas en los desarrollos de las civilizaciones anteriormente mencionadas.

Los sucesos aleatorios: tendencias en los libros de texto

En este trabajo se presentan los resultados correspondientes al análisis de contenido sobre la noción de suceso que se refleja en las unidades dedicadas al “Tratamiento del Azar” en una muestra de libros de texto de Educación Secundaria Obligatoria. Dicho análisis se refiere a cómo es caracterizada teóricamente la idea de suceso, qué actividades se proponen y cómo se organizan e introducen ambos elementos. Se establecen dos tendencias diferenciadas al introducir la noción de suceso, tradicional e innovadora tecnológica.

Concepciones de la probabilidad en dos contextos académicos

En el programa de licenciatura en Matemáticas de la Universidad Pedagógica Nacional, se realiza una práctica educativa denominada: “práctica en aula”, en la cual los profesores en formación realizan propuestas para la enseñanza y aprendizaje de contenidos matemáticos. En este trabajo se presenta de manera general el desarrollo de una propuesta de enseñanza y aprendizaje de las concepciones de la Probabilidad en grado undécimo del Instituto Pedagógico Nacional en la ciudad de Bogotá. Esta propuesta generó incentivo para ahondar en el estudio de las concepciones de la probabilidad de estudiantes de secundaria con el fin de iniciar la validación de actividades para este tema como aporte a un currículo específico.

La experimentación: una necesidad para generar intuiciones y un pensamiento probabilístico

En los últimos años la probabilidad ha pasado a formar parte del currículo de los programas de matemáticas en la educación básica de una gran cantidad de países del mundo. Esta realidad plantea un reto didáctico que conlleva no sólo la elaboración de los programas para cada nivel educativo, sino su implementación didáctica en el salón de clase. Por la experiencia alcanzada en los cursos universitarios y por las investigaciones didácticas realizadas recientemente, se acepta que la probabilidad es un tema particularmente difícil.

El ciclo investigativo como ambiente de aprendizaje en la educación estadística

Los educadores estadísticos consideran que la alfabetización estadística es un requisito indispensable para entender el entorno y la información disponible, para evaluar críticamente esa información y para tomar decisiones en situaciones de incertidumbre informadas y soportadas en argumentos. El ciclo investigativo PPDAC —Problema, Plan, Datos, Análisis y Conclusiones— es una propuesta para organizar la clase de estadística, con la que se puede promover el razonamiento estadístico y la formación de una cultura estadística. Como organizador de la clase, se constituye en un ambiente propicio para contribuir a la formación estadística, con procesos de participación que impliquen aprendizajes colaborativos. En esta conferencia se amplían y ejemplifican estos temas.

El talento especial de los niños en matemáticas: un estudio cualitativo

La atención a la diversidad escolar es uno de los temas de creciente interés en nuestro país. Particularmente, la falta de investigación y de reconocimiento gubernamental de los niños con algún talento especial ha propiciado la incertidumbre en el aula. Tal situación tiene como consecuencia la necesidad de estudios de contexto que permitan la identificación y el tratamiento escolar de esta población. Este trabajo tiene como finalidad presentar un estado del arte acerca de algunas investigaciones y proyectos llevados a cabo en torno a estos niños. Todo esto, con la finalidad de poder encontrar aquellas características que nos permitan identificar a un niño mexicano con talento en matemáticas.

Representaciones de la distribución de probabilidad binomial

El currículo de estadística en el sistema escolar sugiere desde la infancia un cambio metodológico de enseñanza hacia el desarrollo de los aspectos intuitivos de lo estocástico en situaciones de incertidumbre. El Taller tiene dos propósitos, presentar actividades de experimentos aleatorios con dispositivos manipulativos, algebraico y computacional para familiarizarse con la noción de distribución de probabilidad binomial. También, ilustrar que su enseñanza en la educación secundaria por medio de variadas representaciones proporciona una mayor potencia en el cálculo de probabilidades y la introducción de las ideas de parámetro, estadístico, simulación, variable aleatoria y aproximación.

El problema del dado con partidas no jugadas

El problema de los puntos, –que ya habían abordado autores, como Pacioli, Tartaglia y Cardano–, es un problema de decisión bajo incertidumbre, que motivó la correspondencia entre Pascal y Fermat en 1654. Ahora bien, en la primera carta que escribe Pascal a Fermat, introduce un nuevo problema sobre dados, también de decisión bajo incertidumbre, «el problema de las partidas no jugadas», que ha motivado el presente trabajo. Aunque más sencillo que el problema de los puntos, ambos tienen cosas en común. Fermat aportará soluciones a estos problemas basadas en la enumeración de todos los posibles resultados, lo que Pascal denomina «el método combinatorio». Al tratar de evitar las enumeraciones de todos los resultados, Pascal descubrirá lo que llamó «método universal»: la esperanza matemática. Igualmente, y a requerimientos de Pascal, Fermat, descubrirá lo que llamamos el modelo de Pascal o modelo geométrico. En el presente trabajo aplicamos estos nuevos métodos al problema de las partidas no jugadas, lo que permitirá apreciar el trabajo que desarrollaron ambos matemáticos.

Una estrategia metodológica para la caracterización de las concepciones probabilísticas de los profesores

Se presenta un reporte de investigación que intenta aproximar al lector a reconocer una agenda de investigación, que intenta trabajar sobre un campo de investigación en educación matemática de enorme complejidad la formación de los profesores de matemáticas para abordar el tratamiento de la incertidumbre en las aulas. Se vinculan varias investigaciones interesadas en el análisis del conocimiento didáctico-matemático de los profesores, a través de la evolución y complementación de un instrumento común de análisis que configura un sistema de categorías elaborado desde un estudio histórico epistemológico y didáctico. Sistema de categorías que se constituye como referente valido, para la elaboración de los diversos instrumentos utilizados la investigación empírica y que se va surtiendo de los resultados encontrados en la indagación empírica y nos va mostrando, la necesidad de afrontar nuevos estudios teóricos para afrontar los retos que los nuevos problemas plantean.