Potencialidades del cálculo diferencial para la enseñanza de la resolución de problemas

En este trabajo se presenta el resultado de una investigación realizada a la asignatura Cálculo Diferencial (CD) que se imparte en el primer año de ingeniería industrial, la que abarca los contenidos funciones, límite, continuidad, derivada y diferencial de funciones de una y varias variables, con el objetivo de identificar las potencialidades que poseen estos contenidos para implementar en esta asignatura una propuesta organización del proceso de enseñanza aprendizaje de los recursos heuristicos. Se toma como marco teórico La enseñanza problémica y la resolución de problemas, enfoques de orientación heurística que tienen entre sus premisas epistemológicas y psicológicas; el considerar la matemática como una disciplina dinámica, no agotada y el concebir el aprendizaje como un proceso en que el desempeño del estudiante juega un papel protagónico. Se dan algunas recomendaciones didáctico-metodológicas a través de ejemplos concretos que ilustran como se pueden abordar los contenidos para eliminar limitaciones que presenta la organización tradicional de la asignatura y poder implementar de manera efectiva una nueva organización.

Visualización de la relación geométrica entre los teoremas fundamentales del cálculo con Geogebra

En éste artículo se presenta una propuesta para la enseñanza de los Teoremas Fundamentales del Cálculo por medio de la utilización del software Geogebra, éste software permite la visualización de cada uno de los teoremas fundamentales del cálculo, a través de la interpretación geométrica de la integral como función de área y la interpretación de la derivada como función de pendientes, posteriormente se relacionan los procesos inversos de integración y derivación.

Una propuesta didáctica para la enseñanza del concepto de derivada

El propósito de la investigación fue determinar la diferencia en el aprendizaje significativo del concepto de derivada y reglas de derivación, en dos grupos de estudiantes de cálculo diferencial de la Universidad del Quindío, en uno utilizando la estrategia didáctica de enseñanza orientada desde conceptos previos, recorrido histórico, fases real, simbólica y conceptual y la resolución de problemas, y en el otro la estrategia didáctica tradicional, el tipo de investigación fue comparativa y correlacional. El diseño metodológico es cuasiexperimental. Se aplicó la prueba t-student para definir los resultados entre los grupos. Se llegó a la conclusión de que la estrategia didáctica propuesta en la investigación permitió que los estudiantes del grupo experimental comprendieran con mayor claridad las temáticas tratadas.

Fracción, razón y número racional en procesos de aproximación para la introducción del cálculo con estudiantes de grado once

Este trabajo reporta una experiencia de aula con estudiantes de cálculo de grado once de un colegio oficial del Distrito Capital, en donde se desarrollaron actividades que tienen en cuenta el uso de los conceptos de fracción, razón y número racional; así como los procesos de clasificación y ordenamiento de números racionales en contextos de aproximación. La intervención del profesor buscó proponer actividades matemáticas adecuadas para que los estudiantes interactuaran y comprendieran las nociones de fracción, razón y número racional al utilizarlas en el desarrollo del curso de cálculo.

Una propuesta para la enseñanza del teorema de la función inversa

El objetivo es presentar el teorema de la función inversa y algunos de sus principales corolarios. Este teorema es central en el estudio del cálculo en varias variables, y tradicionalmente su presentación se hace de manera negligente en cursos que tienden a dar poco énfasis al análisis, lo cual puede no ser conveniente para estudiantes de las carreras de enseñanza de las matemáticas, matemática pura y aplicada, y carreras afines.

Aproximación al desarrollo del cálculo aritmético como un programa de investigación lakatosiano.

Construcción y difusión de la racionalidad del programa de enseñanza-aprendizaje del cálculo automatizado a partir de su naturaleza externa. Cambio de contenidos a partir del uso de la calculadora en educación matemática. Dilucidar qué recurso es el prioritario para resolver problemas aritméticos. Muestra aleatoria de 120 alumnos de ciclo inicial y medio en 24 colegios de Granada. Se recogen datos de pretest de todo el grupo. Se indaga sobre la estrategia resolutoria con parte del alumnado a través de observación y del seguimiento de procesos mediante informaciones verbales. Después se elaboraron 24 problemas gráficos. Pruebas matemáticas de observación directa y seguimiento de procesos. Pensar y hablar en voz alta mientras se realiza una tarea. Recuerdo de reflexiones tras haber realizado la tarea. Recogida de datos a través de protocolo verbal. Se controla mediante triangulación de sujetos-observadores y tareas. Fiabilidad mediante contraste estadístico, cálculo del Chi cuadrado de independencia. Aplicación de la teoría de la generabilidad y coeficientes de generabilidad. Resumen: los alumnos usan prevalentemente el cálculo mental para resolver problemas sencillos no dependiendo de otros recursos extrapersonales. Recuperar el cálculo mental y coordinarlo con el uso juicioso y sensible de las máquinas calculadoras. El fomento del pensamiento algorítmico debe seguir siendo un área importante de las matemáticas escolares y de la educación en general. Configurar un programa de investigación para la enseñanza-aprendizaje del cálculo.

Calculadores gràfiques : eines d'avui per a un ensenyament del demà. 'Calculadoras gráficas : herramientas de hoy para una enseñanza del mañana'.

Resumen de la autora

Algorismes personals per al desenvolupament del càlcul mental : una experiencia real. 'Algoritmos personales para el desarrollo del cálculo mental : una experiencia real'.

Monográfico con el título: 'Enterrem els algoritmes aritmètics!. Resumen basado en el de la publicación'

L'ensenyament de l'Anglès amb l'enfocament integral. 'La enseñanza del Inglés con el enfoque integral'.

Analizar la enseñanza del inglés con un enfoque integral. La muestra consta de un grupo experimental de séptimo de EGB con 21 sujetos y un grupo control de octavo de EGB con 34 sujetos. Explica las fases del proceso de enseñanza del Inglés con el enfoque integral. Los sujetos realizan unas pruebas (escritas y orales) de Inglés antes y después de aplicar el proceso instructivo. Compara los resultados obtenidos en el grupo experimental antes y después del proceso y los resultados del grupo experimental con los del grupo control. Se han utilizado pruebas-examen ad hoc (orales y escritas) y el cálculo de medias de las pruebas. La nota media del grupo experimental ha aumentado de 2,2 a 7,09 al cabo de 6 meses. La nota media del grupo control es de 4,29. Se cree que se puede aplicar el método propuesto a escolares de EGB con plenas garantías. Es un método fácil para alumnos y profesores.

Sistemas simbólicos de representación en la enseñanza del análisis matemático : perspectiva histórica acerca de los puntos críticos.

Identificar y caracterizar los diferentes sistemas simbólicos de representación en el campo del Análisis Matemático. Desarrollar un modelo de análisis de libros de texto que sirva para caracterizar el tipo de representaciones que utilizan. Describir cada uno de los libros analizados en función de los sistemas simbólicos de representación utilizados. Libros históricos de texto dedicados al Cálculo Diferencial. Libros de texto de la Educación Secundaria en España. Planteamiento general de la investigación. Definición del problema. Heurística. Análisis de la documentación. Explicación y síntesis histórica. Análisis de textos antiguos de matemáticas. Investigación cualitativa. Investigación histórica. Razonamiento hipotético-deductivo. Los materiales didácticos que se pueden utilizar con las nuevas tecnologías buscan recuperar el carácter dinámico que es la esencia del Cálculo Diferencial. La utilización que hacen los libros de texto de los diferentes sistemas simbólicos de representación permiten caracterizar diferentes periodos en la enseñanza del Análisis Matemático. Las orientaciones establecids en los programas oficiales no son siempre las que establecen el modelo de enseñanza. El trabajo ha permitido entresacar algunas de las características de la enseñanza de los puntos críticos en la educación secundaria, establecer sus limitaciones y avanzar posibles alternativas en cuanto a la planificación de su enseñanza. Contribución a la caracterización, delimitación, análisis y clarificación de una parte del campo conceptual del Pensamiento Matemático Avanzado y, en particular, lo referente a los puntos críticos.

Aplicaciones del cálculo gráfico programable en el aula.

El proyecto propone, mediante la creación de una EATP, introducir en el aula el cálculo programable para facilitar al alumunado el uso y manejo de sus calculadoras, al mismo tiempo que entienden no sólo la interrelación de las áreas de Matemáticas, Física y Química, sino también de cualquier área en la que se aplique el cálculo o la representación gráfica. Los objetivos son: afianzar y practicar conocimientos fundamentales en las áreas de Ciencias y Humanidades; desarrollar una enseñanza activa y personalizada; interrelacionar los conocimientos de las distintas áreas, potenciando el carácter interdisciplinar de la experiencia; utilizar y conocer los potentes medios de cálculo, rentabilizando mejor los procesos de razonamiento; y fomentar la actitud crítica de los alumnos a través del análisis de los resultados obtenidos. Se diseñan, así, para segundo y tercero de BUP los programas de la EATP 'Cálculo Programable' (incluidos en el proyecto), que se desarrollan durante dos horas semanales mediante la realización de una serie de ejercicios prácticos individuales en orden creciente de dificultad (planteamiento, estrategia de cálculo y resolución), respetándose los diferentes ritmos de aprendizaje. Se realiza una evaluación inicial para determinar los conocimientos del alumnado y sus deficiencias; una evaluación continua centrada en la observación y la corrección de los trabajos diarios; y una al final de cada trimestre de carácter sumativo. Los resultados obtenidos aunque positivos, señalan la necesidad de continuar la experiencia el curso próximo.

La introducción y utilización del concepto de diferencial en la enseñanza de la Física : análisis de la situación actual y propuesta para su mejora.

Intentar comprender el concepto de diferencial en la enseñanza de la Física y buscar propuestas de mejora. La muestra experimental del análisis de la enseñanza habitual, se compone de 45 textos, 210 profesores en activo y 732 estudiantes desde COU hasta el último curso de carreras científico-técnicas. La muestra del estudio de propuestas alternativas la componen 211 estudiantes de siete grupos experimentales, 210 profesores en activo, y dos profesores formados. En primer lugar, se realiza un estudio histórico sobre la evolución y génesis de los conceptos implicados en el Cálculo. En concreto, se centra en el concepto de diferencial, dada su importancia en el uso del Cálculo en las aplicaciones físicas. El estudio realizado, desde una finalidad didáctica, lleva a identificar tres concepciones básicas sobre la diferencial: Leibniz, Cauchy y Fréchet. Se analiza la utilidad y deficiencia de las dos primeras en las enseñanza de la Física. Se utiliza la idea básica de Fréchet , la estimación lineal de funciones complejas, como punto de partida para hacer una clarificación problematizada del uso del Cálculo en la Física, problemas que hacen necesario usar la diferencial, estrategia que utiliza el Cálculo para resolverlos y significado de los conceptos básicos -diferencial, derivada e integral- en el contexto de aplicación de esa estrategia. En segundo lugar, se analiza la enseñanza habitual. La hipótesis afirma que existen graves deficiencias en la enseñanza del Cálculo que afectan negativamente a la comprensión y las actitudes de los alumnos. Para someterla a prueba se utiliza un diseño experimental. En concreto, se obtienen veinte consecuencias contrastables que se estudian con un total de 19 instrumentos distintos. La tercera parte consiste en la búsqueda de propuestas alternativas. La hipótesis que se plantea afirma que es posible utilizar la clarificación realizada para introducir mejoras en la enseñanza, desde los primeros momentos en que se usa el Cálculo diferencial. Los resultados del análisis de la enseñanza habitual confirman la validez de la hipótesis, es decir, se hace un uso operativo del Cálculo, sin entender lo que se hace, provocando bajas expectativas y actitudes negativas. En cuanto a los resultados de la búsqueda de propuestas alternativas, muestran que los materiales diseñados para utilizar la nueva propuesta desde 3õ BUP proporcionan ocasiones de aprendizaje, mejorando significativamente, en relación a los grupos de control, la comprensión y actitud de los alumnos que aprenden con ellos. Por otra parte, los profesores que asisten a un curso de formación en el que se les presenta la nueva propuesta, mejoran su comprensión y uso del Cálculo diferencial, y valoran positivamente su potencialidad para ser usada en las clases de Física. Todo ello constituye una clara validación de nuestra segunda hipótesis. Existía un grave problema, de carácter confuso y sin abordar que se transforma en un problema investigable, y se abren vías para su solución que aún quedan por explorar.

Una nueva didáctica del cálculo para el siglo XXI.

Evaluación de las destrezas de numeración adquiridas por alumnos de cada uno de los ciclos de educación primaria: conteo, partición, agrupamiento y relaciones entre números. Se presenta gran diversidad de ejercicios que favorecen cada una de estas destrezas. Se plantea la cuestión sobre el uso de la calculadora y la enseñanza de las cuentas en la escuela. Se dan pautas para el aprendizaje de las tablas de sumar, restar, multiplicar y dividir, advertencias sobre la iniciación en estos algoritmos y se proponen modelos de algoritmos distintos de los tradicionales. Se definen y clasifican los problemas aritméticos de una operación: estructuras aditivas, multiplicativas, problemas de dos o más operaciones, analizándose su papel en el proceso formativo del alumno como potenciadores de la competencia curricular. Finalmente, se ofrecen recomendaciones didácticas para el tratamiento de los problemas aritméticos en el aula.

Del cálculo mental.

Manual dirigido a educadores de estudiantes ciegos o con deficiencia visual de Primaria y Secundaria. La finalidad es aportar un material que contribuya a desarrollar en estos alumnos destrezas de cálculo de manera autónoma, es decir, prescindiendo de la escritura, la calculadora o cualquier instrumental específico de cálculo aritmético. Se recopilan y clasifican técnicas y estrategias aplicables con cada una de las operaciones aritméticas. En la parte didáctica, se proponen una serie de ejercicios graduados según criterios de destrezas-objetivo por operaciones, niveles educativos y dominios numéricos. Por último, se presentan algunas sugerencias para el diseño de situaciones dinámicas a modo lúdico.

CALCUPC : aplicación informática para la estimulación del cálculo en niños deficientes visuales con o sin otras deficiencias asociadas.

Resumen tomado del autor. Resumen en castellano e inglés