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Enseñanza de las Matemáticas



     

    Resumen:

    Las investigaciones
    en el campo de la didáctica de las matemáticas,
    reflejan que con frecuencia los estudiantes confrontan
    dificultades para la comprensión, asimilación,
    interpretación y aplicación a
    situaciones concretas, de los conocimientos relativos a
    diferentes tópicos de esta materia, la
    cual constituye una disciplina
    básica para las carreras universitarias de los perfiles de
    Ciencias Técnicas,
    Ciencias Económicas y Ciencias
    Naturales.

    El presente trabajo aborda
    la utilización de las Nuevas Tecnologías de la
    Información y la Comunicación en el proceso
    docente de las disciplinas de Matemática
    e Informática en las carreras de Ciencias
    Técnicas y Económicas, que se estudian en la
    Universidad de
    Cienfuegos a partir de un sitio WEB interactivo,
    el correo electrónico y otros servicios tipo
    Internet, en el
    nivel de una red
    local.

     

    Introducción

    La Matemática constituye una disciplina
    básica en las carreras universitarias de Ciencias
    Técnicas, Ciencias Económicas y Ciencias Naturales.
    Algunos estudios realizados [Fuentes, R.os
    [Fuentes, R. y otros, 1988], [Dibut, L., 1995], [Blanco, R.,
    1998], [Artigue, M., 1997], [Dinh Tri, N, 1997] revelan el hecho
    de que un número considerable de estudiantes confrontan
    dificultades para la comprensión, asimilación,
    interpretación y aplicación a situaciones
    concretas, de los conocimientos relativos a diferentes
    tópicos de la Matemática.

    Entre los conocimientos donde los estudiantes de
    Ciencias Técnicas, comúnmente presentan mayores
    dificultades se encuentran los concernientes a los conceptos
    relacionados con límite y continuidad de funciones,
    derivación e integración de funciones y el cálculo
    aproximado (Análisis Numérico).

    Esta situación puede atribuirse a diferentes
    causas, vinculadas tanto a la enseñanza como al aprendizaje,
    entre las cuales cabe señalar que la formación en
    Matemáticas precedente a la Universidad no siempre resulta
    la más adecuada. Esto se manifiesta en que los alumnos no
    alcanzan un sólido dominio de
    conceptos básicos como función,
    límite y derivada de una función en un punto,
    integral definida, etc., y las habilidades correspondientes, los
    cuales constituyen premisas para el aprendizaje
    del resto de los contenidos de la Matemática.

    Las investigaciones didácticas en este campo,
    evidencian la existencia de dificultades fuertes y resistentes,
    las cuales tienen diversos orígenes que se refuerzan
    mutuamente en una especie de red compleja.

    La reconocida investigadora Michèle Artigue
    ofrece una caracterización de las dificultades que
    presentan los estudiantes, que de manera bastante similar se
    presentan en nuestro contexto.

    En este sentido se pueden encontrar las siguientes
    categorías:

    1. Dificultades vinculadas a la complejidad
      matemática de los objetos básicos del contenido:
      números reales, funciones, sucesiones,
      etc.
    2. Dificultades relacionadas con la
      conceptualización de la noción de límite
      en el núcleo del contenido y a su tratamiento en la
      enseñanza.
    3. Dificultades relacionadas a la brecha entre el
      pensamiento
      analítico y el algebraico.

    Con el fin de resolver estas dificultades, el curriculum en
    las carreras de Ingeniería as de Ingeniería es
    objeto de constante perfeccionamiento en algunos países
    [Artigue, M., 1997], [Dinh Tri, N., 1997]. En consecuencia, se
    puede observar la tendencia a la reducción del fondo
    tiempo que se
    le dedica a la Matemática y otras ciencias básicas,
    lo cual puede constituir un factor adverso si se mantienen las
    formas tradicionales de enseñanza de la
    Matemática.

    El Objeto de esta Investigación es: El proceso docente
    educativo de los dos primeros años de las carreras de
    Ciencias Técnicas y Económicas y más
    concretamente el Campo de Acción:
    El sistema de
    medios para la
    enseñanza de la Matemática en los dos primeros
    años de estas carreras en la Universidad de
    Cienfuegos.

    El Objetivo es la
    elaboración de recursos
    informáticos educativos para la disciplina
    Matemática para las carreras de Ciencias Técnicas y
    Económicas basados en la utilización de las Nuevas
    Tecnologías de la Información y la
    Comunicación (servicios tipo Internet y multimedia),
    dirigida a la activación del proceso de asimilación
    de los contenidos por parte de los estudiantes.

     

    Desarrollo

    Una de las vías para romper con los esquemas
    tradicionales de enseñanza de la Matemática puede
    ser el perfeccionamiento de los métodos y
    los medios de enseñanza, para lograr que los alumnos se
    apropien de la esencia del conocimiento a
    fin de aplicarla de forma creadora en la adquisición de
    nuevos conocimientos y en la solución de problemas
    propios de la carrera.

    Con frecuencia las investigaciones pedagógicas
    relacionadas con la utilización de los medios de
    enseñanza, se dirigen hacia la introducción de la computadora
    en la enseñanza de la Matemática centrándose
    fundamentalmente, en el uso de herramientas
    (software), que
    faciliten el proceso de cálculo. En este sentido, se
    plantean dos modalidades, según el tipo de software
    empleado:

    Software de tipo profesional, cuyo uso se fundamenta en
    el supuesto de que con su ayuda los alumnos vinculen su desempeño con las operaciones que
    normalmente realizan en su ejercicio profesional: tabuladores
    electrónicos [(Healy L. y Sutherland R., 1989), (Clements
    D., 1991), (Steward T., 1994), (Soper L. B. y Lee M. P., Lee M.
    P., 1994], asistentes matemáticos como DERIVE, MAPLE,
    MATHEMATICA, MACSYMA y PCMATLAB [(Lawson D.A., 1995), (Mathews
    J., 1990, 1991), (Mathews J. y Fink K., 1994), (Rijpkema J. J. y
    otros, 1991), (Chola A., 1992 y 1993].

    Sistemas desarrollados con fines educativos, los cuales
    se basan en proyectos de
    investigación de mayor alcance: CALM [Beevers C. B. y
    otros, 1989], LINPROG y NODES [Mackie D. M., 1992], MAGNUM
    [Håvie T., 1991], Minerva [Duarte, V., 1996], TRANSMATH
    [Cheng S.Y y otros, 1995] y sistemas que
    incorporan las facilidades de la hipermedia [(Hansell R. W.,
    1995), (Kivelä S. K., 1994).

    Las tendencias actuales en cuanto a la
    utilización de las Nuevas Tecnologías de la
    Información y la Comunicación en entornos
    educativos apuntan a la utilización de las redes (locales y de alcance
    global) y multimedia como soporte a la docencia
    universitaria [Estebanell, M., y otros, 1997], [Montesinos, A.,
    1997], [Hueso, J.L., y otros, 1997].

    Las redes ofrecen una plataforma interactiva, que
    permite la elaboración de unidades didácticas a las
    cuales el alumnado puede acceder en cualquier momento y desde
    cualquier luesde cualquier lugar. Esta tecnología permite
    preparar material complementario a las clases para presentar
    temas que más tarde se pueden analizar, comentar o
    trabajar en la propia clase, o para
    preparar materiales de
    refuerzo sobre conocimientos básicos necesarios para
    poder
    emprender cualquier tema nuevo.

    El correo
    electrónico permite enviar y recibir mensajes, y
    constituye un instrumento disponible y provechoso para el
    profesorado. Mediante el correo electrónico el profesorado
    y el alumnado tienen, en un servidor central,
    un buzón personal.

    Con el correo electrónico se puede escribir un
    documento y enviarlo simultáneamente a diferentes buzones
    electrónicos, es decir, a diferentes personas con dirección electrónica. Además, el alumnado
    puede generar foros de discusión sobre temas generales y
    específicos de la asignatura. Las posibilidades son
    muchas, por ejemplo, los foros telemáticos de
    discusión, FAQ, el talk, que permite la conexión
    entre dos o más ordenadores y también intercambiar
    mensajes en tiempo real y de manera interactiva.

    En la Universidad de Cienfuegos y otras universidades
    cubanas como el ISPJAE, la Uo el ISPJAE, la Universidad de
    Matanzas, la UCLV, etc., así como en diferentes
    países del mundo se viene trabajando en la
    utilización de diversos recursos informáticos en la
    enseñanza y el aprendizaje de la Matemática
    [Beevers C. B. y otros, 1989], [Chola N., 1992 y 1993],
    [Håvie T., 1991], [Healy L. y Sutherland R., 1990], [Lawson
    D. A., 1995], [Mackie D. M., 1992], [Mathews J. H., 1990, 1991 y
    1994], [Kivelä S. K., 1991 y 1994], [Rijpkema J.J. M. y
    otros, 1991], [Soper J. B., 1994], [Tanner D. A., 1989], [Tringa
    P. K. y Lipitakis E. A., 1995]. Sin embargo no se explotan todas
    las posibilidades que representan las Nuevas Tecnologías
    de la Información y las redes telemáticas en
    entornos educativos.

    El presente proyecto le da
    continuidad a los trabajos realizados en años anteriores
    en la Universidad de Cienfuegos, desde el enfoque de la
    integración de las Nuevas Tecnologías de la
    Información y la Comunicación en el proceso de
    enseñanza y aprendizaje de la Matemática en las
    carreras de Ciencias Técnicas y Económicas en la
    educación
    superior cubana y de forma más específica en la
    Universidad de Cienfuegos. Como resultado fundamental de la
    misma, esperamos enriquecer el fondo bibliográfico y de
    medios de enseñanza para las asignaturas de lasignaturas
    de las disciplinas de Matemática e Informática para
    las carreras de Ingeniería
    Industrial, Ingeniería Mecánica, Contabilidad y
    Economía a
    partir de la construcción de sitios WWW interactivos con
    facilidades Multimedia, que además, en una segunda fase,
    posibiliten la implementación de cursos de educación a
    distancia, para obtener un salto cualitativo en la
    asimilación de los contenidos y el nivel de desarrollo de
    las habilidades en los alumnos.

    En esta primera etapa del proyecto, se han obtenido los
    siguientes resultados parciales:

    • Análisis teórico del estado en
      que se encuentra la problemática planteada en la
      bibliografía
      contemporánea y estudio de la experiencia acumulada en
      el desarrollo, aplicación y validación de
      sistemas informáticos educativos basados en redes
      telemáticas con fines educacionales.
    • Análisis crítico del aseguramiento
      bibliográfico de los programas de
      estudio vigentes en las diferentes carreras universitarias de
      Ciencias Técnicas y Económicas en Cuba en lo
      relativo a la Matemática.
    • Estudio de las diferentes plataformas para la
      implementación de sitios tación de sitios WWW
      interactivos: Plataformas Cliente-Servidor, Active Server Pages (ASP), Common
      Gateway Interface (CGI), etc.
    • Se diseñó e implementó un sitio
      WWW interactivo al cual se le denominó MathDev. La
      implementación del sitio se realizó utilizando
      las páginas ASP (Active Server Pages) y el mismo se
      estructura
      en cuatro módulos fundamentales: el módulo de
      administración del sitio, el
      módulo del profesor, el
      módulo del alumno y el módulo de gestión del sitio. El registro de
      todos los eventos (por
      ejemplo: páginas visitadas, tiempo empleado, los temas
      vencidos, exámenes realizados, etc.) de la interacción del estudiante con el sitio
      se almacena en una base de
      datos (inicialmente creada en Microsoft
      Access).
    • Se elaboró una primera versión del tema
      "Límite y Continuidad de Funciones de una Variable Real"
      con la cual se está realizando un experimento
      pedagógico con los estudiantes del primer año
      durante el período septiembre – diciembre de 1999 y se
      está trabajando en la implementación de los
      restantes temas.
    • La estructura concebida para el sitio permite la
      incorporación de recursos mun de recursos multimedia,
      como son las secuencias gráficas animadas, vídeos, sonidos
      que permiten obtener un valioso recurso de apoyo al fondo
      bibliográfico de cada asignatura de la
      disciplina.
    • Para lograr una comunicación
      sistemática entre alumnos y profesores se habilitaron
      cuentas
      individuales para cada estudiante ante la red local con
      servicio de
      correo electrónico y una lista de discusión
      local.

     

    Conclusiones

    Aunque el primer experimento con los recursos elaborados
    no ha concluido, podemos plantear que la integración de
    las Nuevas Tecnologías de la Información y la
    Comunicación en el currículum de las Disciplinas de
    Matemática e Informática a partir de la propuesta
    del presente proyecto, permite activar el aprendizaje de los
    estudiantes y constituye una herramienta muy poderosa en
    función del proceso docente porque:

    Complementa el aseguramiento bibliográfico de la
    disciplina con recursos dinámicos que incorporan
    facilidades multimedia.

    Permite la actualización y el mantenimiento
    el mantenimiento del mismo a un costo
    relativamente bajo con respecto a otros medios como los
    impresos.

    Permite familiarizar a los alumnos con la
    utilización de los servicios tipo Internet, los cuales
    serán de gran importancia en su futuro trabajo como
    especialistas.

    Ofrece un ambiente de
    trabajo en línea y mucho más seguro con
    respecto otros recursos informáticos que no se concibieron
    para el trabajo en
    un entorno de red.

    Facilita información relativa al manejo de la
    propia herramienta y permite la creación de documentos FAQ
    (Frecuently Asked Questions) a partir de las preguntas que hacen
    los alumnos al profesor y las respuestas que este
    emite.

    Permite la facilidad de impresión de los
    contenidos, acceso a diccionarios
    de términos básico, etc.

    Ofrece un espacio de trabajo personal en el que el
    alumno puede crear documentos a partir de las informaciones que
    le resulten de interés y
    puede exponer sus comentarios personales.

    Ofrece un "mapa" de toda la unidad ead en el que quede
    reflejado el camino recorrido.

    Ofrece orientaciones acerca la posible
    bibliografía sobre el tema tratado.

    Permite la realización de preguntas sobre el tema
    que ayudan al alumno a reflexionar sobre el trabajo
    realizado.

    Ofrece un espacio de debate
    asincrónico entre alumnos y profesores a partir de temas
    propuestos por cualquiera de ellos (mediante correo
    electrónico, listas de discusión, etc.).

    Permite también la realización de debates
    en línea (CHAT, IRC)
    mediante el diálogo
    entre los usuarios que están conectados a una unidad
    específica.

     

    Lic. Ernesto R. Fuentes Garí, MSc. Osmani
    Gómez Cáceres, MSc. Lázaro Dibut Toledo,
    MSc. Hassan Arteaga, MSc. Jorge Luis Mazaira Fernández,
    MSc. Eduardo Concepción, MSc. Rubén de León
    Rodríguez, Lic. Julián Sarría
    González, MSc. Migdalia Torres del Toro, MSc. Antonio Rey
    Roque, Dr. Eduardo Bravo de Las Casas, Lic. Franklin Pérez
    González, Lic. Laura Toledo Diez, Lic. Ana Rosa Sosa, MSc.
    Viviana Toledo Rivero, Lic. Rogelio Castillo Torres, MSc. Aurelio
    Antelo Collado.

    Universidad de Cienfuegos, Cuba.

     

    Bibliografía y
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