Método de determinación de máximos y mínimos previo a la enseñanza del cálculo diferencial

En este artículo se obtiene un método de obtención de rectas tangentes a curvas polinómicas sin necesidad de conocer el cálculo de derivadas. Incluso no precisa conocimientos previos de trigonometría. El cálculo de máximos y mínimos es inmediato. El procedimiento que se presenta puede considerarse como una primera toma de contacto del estudiante, de manera inmediata, con los problemas con los que se va a encontrar posteriormente al estudiar el cálculo diferencial. Este método está pensado para incitar al alumno el interés por las derivadas.

Método de determinación de máximos y mínimos previo a la enseñanza del cálculo diferencial.

Resumen basado en el de la publicación

El papel de la didáctica en la enseñanza del cálculo : evolución, estado actual y retos futuros.

Se analizan los programas de reforma de la enseñanza del cálculo en distintos países. El autor analiza los cambios necesarios para dicha reforma. Dichos cambios afectan a los currículos, a la formación profesional de los docentes en la universidad y al uso de la tecnología entre otros aspectos. Se analizan los intentos de innovación en la enseñanza realizados en España. Se plantea que a pesar de todo ello la enseñanza del cálculo en España sufre de un tremendo inmovilismo y trata de buscar sus causas y la manera de mejorarlo en todos los aspectos.

El hipervídeo en entornos de aprendizaje : una propuesta para la enseñanza del cálculo en el ámbito universitario.

Se pretende comprobar las repercusiones del hipervídeo como recurso didáctico en la enseñanza del cálculo, en situaciones reales de aprendizaje en ambientes formales de enseñanza universitaria. La investigación tiene un corte cuantitativo y cualitativo, ya que principalmente se apoya en datos descriptivos y observables. Concretamente, se realiza a través de tres fases: 1. revisión documental sobre el papel de las TIC en la enseñanza del cálculo; 2. elaboración del hipervídeo y validación por expertos; 3. evaluación del hipervídeo como recurso didáctico desde una perspectiva curricular basada en la práctica. La muestra del estudio, se selecciona a través del muestreo no probabilístico, es decir, se utiliza un muestreo intencional u opinático y el muestreo casual o por accesibilidad respectivamente. La muestra queda configurada de la siguiente manera: un grupo de dos expertos en Enseñanza de las matemáticas para la evaluación del hipervídeo como recurso didáctico, y un grupo de cuatro estudiantes del curso 'Introducción a la matemática aplicada' en postgrado de ingeniería agrícola de la Universidad Central de Venezuela. Las variables de estudio en las que se basa el trabajo son de tres tipos; intervinientes: características propias del hipervídeo, estilos de aprendizaje de los estudiantes, conocimientos previos del estudiante, elementos contextuales, uso de otros recursos didácticos; independientes: las estrategias metodológicas diseñadas en la unidad curricular, particularmente la relacionada con el uso del hipervídeo; dependientes: rendimiento, satisfacción del estudiante, cumplimiento de expectativas de los estudiantes hacia el aprendizaje de las matemáticas y hacia el uso de herramientas tecnológicas para el logro de ese aprendizaje, habilidades en cuanto al trabajo autónomo y colaborativo. Los instrumentos para la recogida de información fueron diversos según el momento de la investigación y las variables de estudio: tablas de codificación para el análisis de contenido, un cuestionario para evaluar el hipervídeo a través de expertos, una entrevista semiestructurada de preguntas abiertas y las estrategias propias para la evaluación del curso.. Se concluye la investigación señalando que el uso del hipervídeo en un contexto específico de aprendizaje, queda validado en el mismo como recurso didáctico, considerando aspectos como: rendimiento de los estudiantes, grado de satisfacción, análisis de las expectativas y las habilidades de aprendizaje que promueve. A su vez, se afirma, que este trabajo constituye una apreciable aporte a la enseñanza del cálculo, a través de un novedoso recurso didáctico, que promueve el desarrollo de las competencias tecnológicas y pedagógicas del profesorado, permitiendo que el alumno encuentre una situación de aprendizaje donde su participación activa es fundamental.

La derivada a la caratheodory, una nueva concepción en el aprendizaje y la enseñanza del calculo

A nivel educativo la noción de derivada se enseña en los cursos regulares de cálculo, pero por lo general, siempre en la forma en que fue definida por Cauchy, lo que implica un procedimiento se hace necesario hacer una factorización. Constantin Caratheodory establece una definición diferente. Esta definición presenta tres aspectos didácticos destacados: Nos muestra que el proceso de acercamiento de las pendientes de las secantes a la pendiente de la tangente es continuo y por tanto, la continuidad es esencial para la derivabilidad, la segunda parte se refiere a la facilidad de la derivación como un proceso de factorización repetitivo y no como cálculo de límites, así como simplicidad en la demostración de teoremas de linealidad, regla de la cadena, algebra de derivadas (suma, producto y cociente), aplicado a funciones polinómicas de valor real y la tercera es que a nivel escolar se generan alternativas en la enseñanza del cálculo a través de la implementación de conceptos nuevos, con el fin de evitar procedimientos tediosos que se tienen con las definiciones tradicionales como la de Cauchy.

El currículum y las dificultades de aprendizaje del cálculo infinitesimal.

Se realiza una síntesis de los documentos oficiales e informes de los profesionales en los que se habla de la importancia que siempre se da a la enseñanza del cálculo infinitesimal y de que existen dificultades de aprendizaje en los estudiantes con esta parte de la matemática. Dificultades que han sido constatadas por investigaciones y que han conducido a proponer nuevos enfoques en el aprendizaje del cálculo y a justificar la necesidad de secuenciar el currículum atendiendo a la génesis histórica de los conceptos y haciendo uso de las nuevas tecnologías, que permiten a los estudiantes centrarse en los conceptos y procesos más que en el desarrollo de habilidades algorítmicas.

La enseñanza del análisis matemático en el bachillerato y primer curso de universidad : una perspectiva desde la teoría de los obstáculos epistemológicos y los actos de comprensión.

Se estudia la enseñanza del cálculo en bachiller y primer curso de universidad. El estudio pretende abordar los problemas generados en la enseñanza de cálculo desde varias perspectivas simultáneamente: los problemas derivados de la naturaleza del propio conocimiento, los relativos al alumno y su manera de asimilar los conocimientos y las dificultades referidas por el profesor a la hora de explicar correctamente la asignatura. Para ello se usan cuestionarios a cumplimentar por los sujetos del estudio.

La matemática como idioma y su importancia en la enseñanza y aprendizaje del Cálculo

La matemática es un idioma como varios autores han mencionado en diferentes trabajos científicos. En este artículo se analizan y comparan cuatro componentes del lenguaje y la matemática. Por otra parte, la matemática no es exactamente como otros idiomas. De hecho, la matemática parece ser más precisa y más limitada que los otros idiomas y esto tiene varias consecuencias en lo que se refiere a la enseñanza de dicha disciplina. En este artículo comentaremos nuestras experiencias, desarrolladas en Argentina, Alemania y Uruguay, teniendo en cuenta este enfoque de la enseñanza de la matemática como una extensión de la enseñanza de la lengua, y veremos cómo este enfoque ayudó a los estudiantes de los cursos de Cálculo, en diferentes formas.

Propuesta didáctica : La modelación matemática en el proceso de enseñanza-aprendizaje del cálculo diferencial

[Tesis] (Maestría en la Enseñanza de las Ciencias con Especialidad en Matemáticas) U.A.N.L.

L'evolució històrica del càlcul aritmètic i del seu ensenyament. 'La evolución histórica del cálculo aritmético y de su enseñanza'.

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

Elaboración de materiales didácticos para la enseñanza-aprendizaje del cálculo mental y su metodología fundamentados en una.

Se realiza en el área de didáctica de la matemática de la E.U. de Magisterio de Palencia y en la Facultad de Educación de Valladolid, que son los lugares de trabajo del profesorado implicado. Los objetivos del proyecto: elaborar material didáctico para la enseñnaza y aprendizaje del cálculo mental en la formación de maestros. Adaptar ese material a las aulas de Educación Infantil y Educación Primaria. Desarrollar una metodología para implementarlo con los niños. Seguir investigando en cálculo mental. Se ha trabajado conjuntamente: indagando sobre el estado del cálculo mental en las aulas, revisando los contenidos de cálculo mental en los libros de texto, consultando las publicaciones en internet; se han realizado múltiples entrevistas con 'maestros en internet' en activo; se ha elaborado el material y se ha experimentado en nuestras aulas y en las de los 'Colegios colaboradores'. Se ha efectuado una evaluación en un centro de educación infantil con unos resultados altamente positivos en los siguientes aspectos: favorecer el aprendizaje de los alumnos, aumento de la autoconfianza, ilusión por el aprendizaje, fuerte motivación. Se ha elaborado un CD de software de ordenador y material impreso. El CD está destinado a Educación Infantil y el resto a Educación Primaria. Entornos visuales, enunciados verbales, gráficos y juegos.... No está publicado.

La enseñanza y aprendizaje del cálculo integral en un entorno computacional : actitudes de los estudiantes hacia el uso de un programa de cálculo simbólico (PCS).

Diseñar, implementar y evaluar un módulo instruccional, basado en un conjunto de Prácticas de Laboratorio utilizando el Programa de Cálculo Simbólico DERIVE en la enseñanza del concepto de Integral Definida para estudiantes de un primer curso de Ingeniería. Analizar la influencia que posee el uso de un Programa de Utilidades específico, en el que se enfatizan los aspectos de aproximación desde la perspectiva gráfica y numérica, en la comprensión de la integral definida. Varios grupos de estudiantes inscritos en un primer semestre de ingeniería, en la asignatura Cálculo I de la Universidad Politécnica UNEXPO (Venezuela). Se realizaron tres estudios, un exploratorio y dos experimentales; el primero nos permitió validar los distintos instrumentos que se utilizaron en los siguientes. En el primer estudio experimental, la investigación se centró en torno a dos ámbitos: el afectivo, en el que se analizaron las actitudes de los estudiantes hacia las matemáticas, el uso de los ordenadores y el aprendizaje con DERIVE, y, el curricular- cognitivo, en el que se determinó la comprensión del concepto de Integral Definida, por parte de los estudiantes. El segundo estudio experimental, consistió en el análisis de las competencias adquiridas por los estudiantes en la construcción del objeto matemático 'Integral Definida', cuando siguen el diseño instruccional elaborado. Escalas tipo Likert, entrevistas clínicas y cuestionarios de conocimientos. Para el estudio sobre las actitudes se aplicaron escalas tipo Likert y entrevistas clínicas. Para el estudio de la comprensión y competencias de los estudiantes del concepto de Integral Definida, se diseñaron un conjunto de tareas (problemas no rutinarios) que conjuntamente con una entrevista semiestructurada aplicada a seis estudiantes seleccionados, permitieron ubicar a cada estudiante en un estadio de desarrollo cognitivo (semiótico, estructural o autónomo), de los definidos por el modelo de competencia. El marco conceptual de la investigación se configuró combinado distintos aspectos teóricos propios de los diferentes ámbitos del trabajo desarrollado: el afectivo, el curricular y el cognitivo. 1) La implementación del Módulo Instruccional basado en el software DERIVE, permitió observar cómo los estudiantes se enfrentaban al concepto de aproximación de una forma explícita. 2) Los estudiantes consideraron que las PL refuerzan la visualización y afianzan lo aprendido en clase. 3) La mayoría de los estudiantes se ubican en un estadio estructural, dado que son capaces de utilizar los sistemas de representación semióticos asociados al concepto de Integral Definida, estructurándolos según la organización del concepto de área de figuras planas, conocido por ellos en la Secundaria. En definitiva, el sistema nuevo se estructura según la organización del antiguo. El modelo de competencia permitió establecer tres perfiles de comportamiento de los estudiantes en la resolución de los problemas. Finalmente, en relación a las actitudes se tiene que, el uso de los ordenadores inspira confianza y seguridad, resulta motivador y compromete al estudiante en la realización de actividades matemáticas usando DERIVE.

La enseñanza del álgebra lineal mediante sistemas informáticos de cálculo algebraico.

Estudiar la influencia que ejercen los programas informáticos de cálculo simbólico en la enseñanza y aprendizaje del álgebra lineal. 90 alumnos divididos en dos grupos. Grupo A, en el que se desarrolla la estrategia didáctica planteada, que incorpora el sistema de cálculo simbólico DERIVE de enseñanza y aprendizaje del álgebra lineal. Grupo B, con el que se utiliza una metodología tradicional basada en exposiciones teóricas en la pizarra, que contienen ejemplos y desarrollos teóricos basados en los ejemplos expuestos. Se trata de una investigación educativa que analiza el comportamiento de una estrategia didáctica en los procesos de enseñanza y aprendizaje mediante el uso de una metodología basada en la experimentación e investigación matemática y el uso de la resolución de problemas, introduciendo el aprendizaje colaborativo y el uso de páginas web y correo electrónico como elementos adicionales. La dimensión cualitativa de la investigación consiste en un estudio de casos sobre el primer grupo y la dimensión cuantitativa un estudio comparativo de los resultados objetivos en ambos grupos. Encuesta inicial, pruebas objetivas, encuesta final, notas de campo, encuestas finales de verificación. Las conclusiones permiten contrastar las bondades que ofrece el programa de cálculo simbólico DERIVE; características que han favorecido y proporcionado unas situaciones de enseñanza que conducen hacia un aprendizaje en cuatro características básicas. Se trata de un aprendizaje por descubrimiento y activo, facilita la resolución de problemas, es colaborativo y, finalmente, facilita la atención a la diversidad. La enseñanza y aprendizaje de las matemáticas mediante programas de cálculo simbólico como DERIVE ofrece muchas posibilidades a la hora de diseñar tareas de enseñanza.

Algunas aplicaciones del cálculo computacional a la enseñanza de las matemáticas.

Ponencia presentada al Curso de Formación del profesorado celebrado en El Escorial los días 10 a 14 de julio de 2000