Estudio sobre la representación espontánea de los problemas de multiplicar.

Observar el grado de asimilación del concepto de la multiplicación adquirido mediante los sistemas de enseñanza tradicionales, exceptuando en segundo de EGB. Deducir, de ahí, si la adquisición es buena y en qué cursos está mejor asimilado el concepto o si por el contrario solamente se ha adquirido un hábito mecánico. La hipótesis es la siguiente: si todos los niños que resuelven correctamente los problemas que implican alguna multiplicación comprenden el significado de dichas operaciones, entonces sabrán encontrar otra forma de representar dichos problemas. 60 niños entre siete y diez u once años, sin discriminación de sexo y cursando segundo, tercero, cuarto y quinto curso de EGB en el Colegio Público Cardenal Despuig; es decir, cuatro grupos de 15 sujetos cada uno. Todos ellos con calificaciones entre suficiente y bien en el área de matemáticas, exceptuando a los de segundo, a los que se les ha aplicado la metodología operatoria en vez de la tradicional pero sólo durante el segundo trimestre, por lo que se escoge a los más aventajados, es decir, a los calificados con notables y sobresalientes. Corresponden según Piaget a la etapa de las operaciones concretas. Se analiza en primer lugar la teoría de Piaget, haciendo referencia a los conceptos fundamentales de la psicología genética y a los estadios evolutivos. Se profundiza en el de las operaciones concretas, analizando como trata este estadio el tema de las matemáticas. Seguidamente se analiza la evolución histórica de la enseñanza de las matemáticas, revisando la metodología utilizada. Por último, se observa la manera de tratar el tema de la multiplicación en los libros de texto. Desde un marco experimental se realiza un estudio sobre la metodología empleada en la enseñanza de las matemáticas: tradicional, con memorización de tablas y ejercicios prácticos, o bien operacional, de manera activa y en contacto con la realidad. Prueba escrita individual con cinco cuestiones a resolver de manera gráfica utilizando dibujos, palitos, bolas, etc. Posteriormente, la resolución se realiza de la manera habitual en clase, es decir, con operaciones numéricas. El método utilizado es un híbrido entre la metodología clínica de Piaget y la representación gráfica del IMIPAE de Barcelona. No interesa analizar cuántos niños han realizado la tarea ni como lo han hecho; lo que se pretende es estudiar cuáles han sido los errores y porque se han cometido. Por este motivo los datos se han clasificado en aciertos cuando había buena solución del problema, en error de procedimiento cuando no se planteaba bien el problema y en error de cálculo. Por otra parte, se ha realizado un análisis de la forma espontánea que los niños han encontrado para resolver el problema de forma gráfica. La matemática, que es considerada como el instrumento más apto para ejercitar el razonamiento, no es presentada al niño como un objeto de reflexión que sirva para una construcción intelectual, sino como un modelo terminado que debe retener en la memoria; la individualidad, originalidad, creatividad, etc., están rechazadas de plano, siempre se espera que el niño reaccione de una manera prevista. La adquisición mecánica de los contenidos provoca la asimilación deformante de los mismos sin que se dé lugar a la acomodación y, por tanto, a una restructuración que favorezca los procesos operatorios del pensamiento. Es necesario cambiar la metodología y respetar la evolución del niño; éste ha de saber el porqué de los números y de las operaciones matemáticas, y disfrutar de una mayor autonomía en la adquisición de conocimientos. La multiplicación, en todos los niveles, apenas se ha captado en su esencia. La representación gráfica nos muestra que el niño no es capaz de generar de forma inmediata la representación aritmética fuera del contexto escolar. Muchos niños no saben que sólo se pueden sumar elementos iguales. Las calificaciones en esta área no coinciden con la conducta medida. Aún en quinto no se ha adquirido o se ha adquirido insuficientemente el concepto de multiplicación. La resolución de problemas se realiza de manera rutinaria, mecánica, sin comprensión; sin embargo, los alumnos de segundo, por la metodología operatoria, están acostumbrados a experimentar con la realidad y sí han sabido generalizar a un contexto desconocido. El psicólogo escolar, al conocer la realidad psíquica del alumno y su momento evolutivo, puede marcar las pautas adecuadas y trabajar periódicamente en colaboración con los maestros. Así se podrán recopilar y analizar las conductas que manifiestan los niños para así posibilitar aprendizajes que representen un descubrimiento y una construcción por parte del niño, orientando la actividad hacia un comportamiento asimilado, acomodado y relacionado con los demás conocimientos. Este estudio es introductorio. Al tratar con una muestra no representativa no se pueden generalizar los resultados.

Pensant en el 2001 : resolució de problemes, activitat matemàtica i raonament. 'Pensando en el 2001 : resolución de problemas, actividad matemática y razonamiento'.

El razonamiento lógico está presente en toda actividad matemática significativa. Más allá de incluir un tema dedicado a su tratamiento, se propone desarrollar la capacidad de razonamiento de los alumnos en todo momento, a través de la resolución de problemas y del trabajo a partir de actividades matemáticas potencialmente generadoras de aprendizaje.

Resolució de problemes i mètode de raonament en l'educació matemàtica. 'Resolución de problemas y método de razonamiento en la educación matemática'.

A partir de una mirada a los objetivos y métodos de trabajo en algunos autores célebres en la Historia de los conceptos matemáticos se postula el aprendizaje de las formas de razonamiento matemático como el objetivo central de la educción matemática, y la resolución de problemas como el medio más eficiente para coronar este objetivo.

Estudis i activitats sobre problemes clau de la història de la matemàtica : per a una aproximació genètica al tractament de les idees matemàtiques. 'Estudios y actividades sobre problemas clave de la historia de la matemática : para una aproximación genética al tratamiento de las ideas matemáticas'.

Resumen basado en el del autor

La resolución de problemas de Matemática I y II para ingenieros agrónomos : una experiencia pedagógica.

Resumen basado en la publicación

Educación matemática en las primeras edades desde un enfoque sociocultural.

Se define cómo se concibe el aprendizaje matemático desde una perspectiva sociocultural y se presenta una experiencia realizada en una clase de niños y niñas de 5 años. Los conocimientos matemáticos que descubren y construyen los alumnos con la ayuda del maestro no dependen únicamente de factores cognitivos como el razonamiento o la memoria, sino que también influyen otros aspectos como el contexto, la actividad cotidiana fuera de la escuela, etc. Para que se construya conocimiento, deben usarse métodos que involucren a los alumnos en la resolución de problemas. A continuación se presentan las teorías socioculturales del aprendizaje humano y finalmente una experiencia de medida: hacer un cuadro, dónde se explican las cuatro sesiones que se van realizando.

Enseñanza de la Optimización Matemática en la asignatura Métodos Matemáticos de la Economía mediante una metodología docente tipo feedback.

Realizado en la Facultad de Económicas de la Universidad de Valladolid, por 2 profesores del centro, para la asignatura de Métodos Matemáticos de la Economía. El objeto del proyecto lo constituye no la asignatura sino una parte nuclear de la misma (la Optimización Matemática), que ha sido impartida a lo largo del bienio 2003/2004 por los profesores miembros del proyecto. El fin perseguido ha sido dotar al alumno de un papel activo en la tarea docente y que sea de forma interactiva en la medida de lo posible. La metodología seguida ha sido tipo feedback, mediante la que el alumno puede modificar su conocimiento de la materia mediante ensayos y errores. En la primera fase del proyecto, se ha elaborado el material necesario para poder llevar a cabo el desarrollo de la materia (esquemas teóricos, listas de problemas, etc.). La fase intermedia ha contado con material on line del que el alumno dispone y con el que puede autoevaluarse. En la fase final, el alumno puede subsanar errores o carencias mediante la orientación del profesor. Además de la posibilidad de acceder a todo el material a través de la Web de la asignatura, se ha proporcionado a los alumnos direcciones de Internet mediante las cuales acceder a bibliografía, programas y sistema de examen. La valoración ha sido muy positiva: los índices de alumnos aprobados y las encuestas docentes externas sobre idoneidad de los profesores realizadas por los estudiantes lo avalan.

Youtube y el desarrollo de la competencia matemática : resultados de una investigación cuasiexperimental.

Resumen basado en el de la publicación

Formación de maestros en didáctica de la matemática para Educación Infantil y el aprendizaje basado en problemas.

Resumen tomado del autor

Axiomática de la Matemática.

Estudio sobre la axiomática de las matemáticas. Se señala que en ocasiones se contraponen las exigencias del desarrollo científico y de la didáctica, por lo que se ha sugerido que hay que buscar un equilibrio. En la concepción moderna de la ciencia motemática domina el método axiomático. Para dar una idea precisa del mismo, es necesario elaborar construcciones axiomáticas sencillas, adaptadas a los distintos niveles de nuestros alumnos. La axiomática de la geometría elemental presento dos niveles bien diferenciados que corresponden a los dos grados de la enseñanza medio generalizados en todos los países, aunque con distintos nombres. Entre nosotros Bachillerato elemental y superior. En el nivel más elemental nuestra axiomática debe basarse en las propiedades deducidas directamente de la ideo de cuerpo rígido, mediante el empleo de calcos, plantillas, cuerda utilizada como compás, etc. Con el estudio se pretende en definitiva, dar un esbozo de una posible axiomática de la Geometría, sobre todo en lo que especta al nivel del Bachillerato Superior. Se traza una panorámica histórica de la cuestión, con los principales antecedentes y se plantean una serie de problemas, y ejercicios y demostraciones matemáticas para corroborar hipótesis. Se hace especial mención a la geometría hiperbólica y a la geometría del espacio de siete puntos, aspecto con el que se concluye.

Expansión de la Ciencia Matemática.

Estudio acerca del desarrollo de la ciencia matemática a lo largo de la historia. Se destaca que el conocimiento de las matemáticas permite a los más jóvenes ser más libres. Posteriormente se destacan tres aspectos muy característicos en esta maduración de la ciencia matemática: una preocupación creciente por el rigor, la intervención sistemática de lo axiomático y una abstracción cada vez mayor. En base a estos tres aspectos se analizan las figuras más significativas de las matemáticas y sus principales aportes. La matemática abstracta sería el máximo punto en ese desarrollo, que se inicia en 1920, gracias a figuras como Artin, Noether o Van der Waerden. Se destaca que el punto de partida de la Matemática moderna es lo teoría de conjuntos, necesaria para definir estructuras susceptibles de aplicarse a cualquier especie de objetos. La matemática moderna, se presenta así como un saber muy lejano a la matemática clásica, por su lenguaje, por su simbolismo, por sus aires de abstracción, por los problemas de que se ocupa etc. Para finalizar se subraya la idea de que la evolución, en este caso de la ciencia matemática, no es un hecho aislado, sino una tendencia universal hacia una mayor madurez y dominio del mundo material.

Hacia una Matemática pretécnica.

A/ Elaborar un nuevo material curricular de Matemáticas para primero y segundo de BUP. B/ Crear y diseñar actividades para prácticas en un laboratorio matemático. El objeto del trabajo es construir una guía de posibles aplicaciones para el profesor; en ella, cada uno, de acuerdo con su formación y las características de sus alumnos, puede encontrar temas y sugerencias suficientes para comenzar a esbozar un curso propio de Matemáticas pretécnicas. En esta memoria final del proyecto de investigación se han diseñado y valorado las actividades que podrían configurar las prácticas de un laboratorio matemático para los dos primeros cursos de BUP. Cada práctica se compone de: A/ Nombre de la actividad. B/ Objetivos. C/ Presentación. D/ Contenidos. E/ Actividades. F/ Recursos y medios didácticos. G/ Temporalización. H/ Evaluación. Algunas de ellas se han experimentado. Y finalmente se exponen las conclusiones a las que han llegado. Gráfica de medias. Las actividades que se presentan para primero de BUP son: A/ Práctica con la calculadora. B/ Algoritmos no habituales para multiplicar. C/ Medida de áreas por métodos elementales. D/ Construcción de un nonius. E/ Operaciones gráficas. F/ Resolución de ecuaciones y sistemas mediante procesos iterativos. G/ Construcción de un pantógrafo. H/ Matemática comercial. I/ Problemas de simulación. J/ Aplicación de conceptos estadísticos a un caso práctico. Para segundo de BUP son: A/ Cálculo avanzado con la calculadora. B/ Estudio funcional con la hoja de cálculo. C/ Ábacos logarítmicos. D/ Funciones exponenciales y logarítmicas. E/ Medida con Gnomon. F/ Construcción de clinómetro, báculo de Jacob y regla paraláctica. G/ Medida del radio de la tierra según el método de Eratóstenes. H/ Construcción de un reloj de sol. Necesidad de implantar en el currículum de Enseñanzas Medias un laboratorio matemático en las mismas condiciones materiales y de dotación de profesorado que tienen otras asignaturas de corte experimental: Física, Ciencias Naturales, etc.

Otimização de pré-formas e matrizes em problemas bidimensionais de forjamento

Este trabalho apresenta uma sistemática para realizar a otimização numérica de pré-formas e de matrizes em problemas de forjamento axissimétricos e em estado plano de deformações. Para este fim, desenvolveu-se um código computacional composto basicamente de três módulos: módulo de pré-processamento, módulo de análise e módulo de otimização. Cada um destes foi elaborado acrescentando rotinas em programas comerciais ou acadêmicos disponíveis no GMAp e no CEMACOM. Um programa gerenciador foi desenvolvido para controlar os módulos citados no processo de otimização. A abordagem proposta apresenta uma nova função objetivo a minimizar, a qual está baseada em uma operação booleana XOR (exclusive or) sobre os dois polígonos planos que representam a geometria desejada para o componente e a obtida na simulação, respectivamente. Esta abordagem visa eliminar possíveis problemas geométricos associados com as funções objetivo comumente utilizadas em pesquisas correlatas. O trabalho emprega análise de sensibilidade numérica, via método das diferenças finitas. As dificuldades associadas a esta técnica são estudadas e dois pontos são identificados como limitadores da abordagem para problemas de conformação mecânica (grandes deformações elastoplásticas com contato friccional): baixa eficiência e contaminação dos gradientes na presença de remalhamentos. Um novo procedimento de diferenças finitas é desenvolvido, o qual elimina as dificuldades citadas, possibilitando a sua aplicação em problemas quaisquer, com características competitivas com as da abordagem analítica Malhas não estruturadas são tratadas mediante suavizações Laplacianas, mantendo as suas topologias. No caso de otimização de pré-formas, o contorno do componente a otimizar é parametrizado por B-Splines cujos pontos de controle são adotados como variáveis de projeto. Por outro lado, no caso de otimização de matrizes, a parametrização é realizada em termos de segmentos de reta e arcos de circunferências. As variáveis de projeto adotadas são, então, as coordenadas das extremidades das retas, os raios e centros dos arcos, etc. A sistemática é fechada pela aplicação dos algoritmos de programação matemática de Krister Svanberg (Método das Assíntotas Móveis Globalmente Convergente) e de Klaus Schittkowski (Programação Quadrática Sequencial – NLPQLP). Resultados numéricos são apresentados mostrando a evolução das implementações adotadas e o ganho de eficiência obtido.

Como resolver problemas de matemática

Jorge Nuno Silva

Os problemas da matemática: o seu papel na matemática e nas aulas de matemática

A integração da História da Matemática no ensino da Matemática é defendida há muito tempo e em vários países. Embora a discussão sobre os “prós” e “contras” dessa integração seja de longa data, a tendência nos últimos anos tem sido a procura de uma base teórica e de uma metodologia que alicercem essa integração. Uma das formas apontadas na literatura para a integrar na sala de aula é através de problemas históricos, tendo sido esta também a forma adoptada neste estudo. Esta investigação tem como objectivo caracterizar a aprendizagem da Matemática quando mediada por problemas históricos. Para tal, foram formuladas as seguintes questões: (1) Que aspectos do ambiente de aprendizagem ajudam na aprendizagem da Matemática quando são usados problemas históricos? (2) De que forma os problemas históricos actuam como artefactos mediadores da aprendizagem da Matemática? (3) Como é que o uso dos problemas históricos na sala de aula contribui para promover a aprendizagem da Matemática? (4) Quais as contradições ocorridas quando são utilizados problemas históricos nas aulas de Matemática? Nesta investigação, de natureza qualitativa, foi adoptado o paradigma interpretativo e os dados foram recolhidos através de uma observação participante completa. Atendendo aos objectivos do estudo, e tomando o sistema de actividade da sala de aula como a unidade de análise, foram recolhidos dados, em algumas aulas de Matemática e de Estudo Acompanhado de Matemática de uma turma do 8º ano, entre Setembro de 2006 e Maio de 2007. Os dados foram analisados à luz da Teoria da Actividade, na perspectiva de Engeström (1987), tendo sido seguido o esquema metodológico proposto por Mwanza (2002). Os resultados deste estudo mostram que os problemas históricos, quando usados como um artefacto mediador, num ambiente de aprendizagem devidamente apoiado pela orientação e questionamento da professora, ajudam os alunos a compreender os conteúdos leccionados, além de desempenharem um importante papel de motivação.