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Ana Isabel Caballero Vargas
1 ANÁLISIS DE RECURSOS EN INTERNET PARA LA ENSEÑANZA DE LA PROBABILIDAD EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA Karen Ruiz Reyes Tesis de Máster Director: Dr. José Miguel Contreras GRANADA, 20132 3 ANÁLISIS DE RECURSOS EN INTERNET PARA LA ENSEÑANZA DE LA PROBABILIDAD EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA TRABAJO FIN DE MASTER MEMORIA realizada por Dª. Karen Ruiz Reyes bajo la dirección del Doctor José Miguel Contreras García del Dpto. de Didáctica de la Matemática de la Universidad de Granada para optar al Máster Oficial en Didáctica de la Matemática impartido por el Departamento de Didáctica de la Matemática de la Universidad de Granada. La autora Karen Ruiz Reyes V o B o del Director Dr. José Miguel Contreras García4 5 ANÁLISIS DE RECURSOS EN INTERNET PARA LA ENSEÑANZA DE LA PROBABILIDAD EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA 1. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Introducción Objetivos del trabajo Marco curricular La probabilidad en el currículo español de educación primaria La probabilidad en el currículo chileno de educación primaria Comparación entre el currículo español y el currículo chileno 6 de educación primaria en el área de probabilidad Estándares americanos Proyecto Gaise Marco teórico La actividad matemática y los objetos ligados a ella Objetos emergentes e intervinientes en los sistemas de 11 prácticas Relación entre los objetos: función semiótica Criterios de idoneidad didáctica Análisis didáctico La probabilidad como objeto matemático fundamental Propiedades y conceptos relacionados con la probabilidad Representaciones y argumentos INVESTIGACIONES PREVIAS Introducción Applets en la enseñanza de la estadística y la probabilidad Investigaciones apoyadas en la simulación Formación de profesores para enseñar probabilidad Actitudes y creencias Conocimientos probabilísticos Conocimiento de la probabilidad y la enseñanza Conocimiento de la probabilidad y los estudiantes 33 I6 2.5. Conclusiones del estudio de las investigaciones previas RECURSOS EN INTERNET: UN ESTUDIO EXPLORATORIO Introducción Muestra de recursos analizados y método Resultados de la clasificación y discusión Juegos Exploración de conceptos Problemas Lecciones o libros de texto Video tutoriales CONCLUSIONES Introducción Conclusiones respecto de los objetivos Limitaciones del estudio Implicaciones para la formación de profesores 84 REFERENCIAS 85 II7 CAPÍTULO 1 EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1. INTRODUCCIÓN Este capítulo presenta los objetivos de la investigación junto con el desarrollo del contexto de la investigación, haciendo hincapié en las directrices curriculares vigentes en España y en Chile y las sugerencias internacionales planteadas por el NTCM y el Proyecto GAISE para la enseñanza de la Probabilidad en la Educación Primaria. El capítulo se finaliza exponiendo el marco teórico que sustenta esta investigación, relacionado con algunos conceptos y propiedades de la probabilidad y las herramientas de análisis utilizadas del Enfoque Ontosemiótico OBJETIVOS DEL TRABAJO En este trabajo nos centraremos en localizar, clasificar y analizar recursos disponibles en Internet que sean útiles en la enseñanza de la probabilidad en la educación primaria. Se pretende conseguir los siguientes objetivos: Objetivo 1. Buscar y seleccionar materiales didácticos disponibles en Internet, pensados para la enseñanza de la probabilidad en la educación primaria. Deben ser asequibles a alumnos y profesores y complementar las directrices curriculares establecidas en los currículos y orientaciones curriculares. Objetivo 2. Clasificar los materiales encontrados en categorías: juegos, exploración de conceptos, problemas, lecciones o libros de texto virtuales, videos tutoriales y preparar listados de estos recursos, con las direcciones donde están disponibles, para hacerlos más accesibles a los profesores. Objetivo 3. Analizar los recursos y los objetos matemáticos puestos en juego en un ejemplo típico en cada una de las categorías identificadas en el objetivo anterior, para determinar si estos objetos se corresponden con los del currículo, lo amplían o hay objetos en el currículo que no se tienen en cuenta en estos recursos. 18 Objetivo 4. Valorar la idoneidad didáctica de los mismos y las posibles dificultades a priori que se pueden dar en su utilización para la enseñanza de la probabilidad en educación primaria MARCO CURRICULAR Este apartado describe el Marco Curricular de nuestro trabajo. Presenta un resumen de la organización curricular de España y Chile, junto a una comparación entre ambas directrices curriculares, las orientaciones aportadas por el NTCM y el Proyecto GAISE referentes a la importancia de la probabilidad en la Educación Primaria LA PROBABILIDAD EN EL CURRÍCULO ESPAÑOL DE EDUCACIÓN PRIMARIA El currículo español está, en primer lugar, dictado a nivel nacional por los Decretos de Enseñanzas Mínimas, por parte del Ministerio de Educación y Ciencia. A nivel autonómico cada comunidad completa estas directrices. En el actual plan de estudios, la estadística y probabilidad se programan dentro de un Bloque Completo destinado al tema, que se inicia desde el primer ciclo de la educación primaria. Resumimos a continuación estas orientaciones curriculares. Decreto de Enseñanzas Mínimas del Ministerio de Educación y Ciencia En este Decreto (MEC, 2006) se incluye la probabilidad en el bloque 4, Tratamiento de la información, azar y probabilidad, que se presenta conectado con problemas que implican a otras áreas de conocimiento. Este documento indica que el trabajo en este Bloque ha de incidir de forma significativa en la comprensión de las informaciones presentes en los medios de comunicación y contribuir a que los estudiantes valoren los conocimientos estadísticos. El Ministerio de Educación y Ciencia (MEC, 2006), en el bloque Tratamiento de la información, azar y probabilidad incluye los siguientes contenidos específicos, sobre azar y la probabilidad en la Educación Primaria: Primer Ciclo (6-7 años): Carácter aleatorio de algunas experiencias. Distinción entre lo imposible, lo seguro y aquello que es posible pero no seguro, y utilización en el lenguaje habitual, de expresiones relacionadas con la probabilidad. Segundo Ciclo (8-9 años): Valoración de los resultados de experiencias en las que interviene el azar, para apreciar que hay sucesos más o menos probables y la imposibilidad de predecir un resultado concreto. Introducción al lenguaje del azar. 29 Tercer Ciclo (10-11 años): Presencia del azar en la vida cotidiana. Estimación del grado de probabilidad de un suceso. Se señala que los juegos de azar proporcionan ejemplos que permitirán introducir las nociones de probabilidad e incertidumbre. Para la probabilidad se pretende que el alumnado sea capaz de razonar sobre los posibles resultados de un experimento aleatorio sencillo, que asignen probabilidades a sucesos equiprobables o no, utilizando distintas estrategias sobre técnicas de conteo. También se propicia la asignación frecuencial, a partir de experimentos organizados en la clase, que permiten enlazar estadística y probabilidad. Encontramos también en este documento los siguientes criterios de evaluación, relacionados con la probabilidad: Primer Ciclo: Se pretende evaluar si los niños y las niñas están familiarizados con conceptos y términos básicos sobre el azar: seguro, posible, imposible. Tercer Ciclo: Hacer estimaciones basadas en la experiencia sobre el resultado (posible, imposible, seguro, más o menos probable) de situaciones sencillas en las que intervenga el azar y comprobar dicho resultado. Además, se comprobará que hay sucesos imposibles, sucesos que se producen con casi toda seguridad, o que se repiten, siendo más o menos probable esta repetición. Estas nociones estarán basadas en la experiencia. La evaluación considerará además de los aspectos propios de la clasificación y representación de datos, la capacidad para deducir relaciones entre ellos y, sobre todo, la deducción de conclusiones y estimaciones a partir de los datos representados. Directrices de la Consejería de Educación de la Junta de Andalucía Como ejemplo de normativa autonómica, comentamos las directrices de la Consejería de Educación de la Junta de Andalucía (2007), por su parte, remite a estos mismos contenidos cuando describe el Bloque 5 que incluye en el currículo de matemáticas con el título Tratamiento de la información, azar y probabilidad. Se indican las importantes conexiones de este bloque con las establecidas en el Real Decreto 1513/2006, de 7 de diciembre (MEC 2006): Bloque 1, Números y operaciones; Bloque 2, La medida: estimación y cálculo de magnitudes; Bloque 3, Geometría. También se sugieren que sus contenidos sólo adquieren su pleno significado 310 cuando se presentan en conexión con actividades que implican a otras áreas de conocimiento. La principal finalidad de este núcleo temático es que los alumnos comiencen a interpretar los fenómenos ambientales y sociales de su entorno cercano a través de las matemáticas y en especial de la estadística y la probabilidad. Los alumnos deben ser conscientes de los fenómenos de distinta naturaleza que suceden a su alrededor y que aparecen en los medios de comunicación. Esto ayuda a entender las matemáticas como una disciplina que ayuda a interpretar la realidad y a actuar sobre ella de forma responsable, crítica y positiva. Las múltiples aplicaciones de dichas disciplinas se extienden a todos los campos de la actividad humana. Ello ocasiona un amplio reconocimiento social, constatado por su creciente presencia en el aprendizaje de otras materias, el mercado laboral y el ambiente cultural. Todas estas razones hacen que la promoción de su aprendizaje en todos los niveles educativos sea una imprescindible meta de carácter cultural LA PROBABILIDAD EN EL CURRÍCULO CHILENO DE EDUCACIÓN PRIMARIA La Ley General de Educación (2009), establece que la enseñanza básica (primaria) se compone de seis cursos, de primero a sexto básico. Los recientes cambios curriculares, propuestos por el Ministerio de Educación de Chile en las Bases Curriculares (2012) organizan, para la enseñanza básica, la asignatura de matemática en cinco ejes temáticos: Números y Operaciones; Patrones y Álgebra, Geometría, Medición; Datos y Probabilidades, cada uno de ellos compuesto de una serie de objetivos de aprendizaje. El eje Datos y Probabilidades, del currículo chileno, presenta como objetivo que todos los estudiantes registren, clasifiquen y lean información dispuesta en tablas y gráficos, y que se inicien en temas relacionados con las probabilidades. Estos conocimientos les permitirán reconocer gráficos y tablas en su vida cotidiana. Para lograr este aprendizaje, es necesario que conozcan y apliquen encuestas y cuestionarios por medio de la formulación de preguntas relevantes, basadas en sus experiencias e intereses, y después registren lo obtenido y hagan predicciones a partir de ellos. Los objetivos de aprendizaje propuestos para el concepto de Probabilidad son los siguientes: Segundo Básico (7 años) 411 - Recolectar y registrar datos para responder preguntas estadísticas sobre juegos con monedas y dados. - Registrar resultados de juegos aleatorios con dados y monedas. Tercero Básico (8 años) - Registrar y ordenar datos obtenidos de juegos aleatorios con dados y monedas. Cuarto Básico (9 años) - Realizar experimentos aleatorios lúdicos y cotidianos. Quinto Básico (10 años) - Describir la posibilidad de ocurrencia de un evento por sobre la base de un experimento aleatorio, empleando los términos seguro posible - poco posible - imposible. - Comparar probabilidades de distintos eventos sin calcularlas. Sexto Básico (11 años) - Conjeturar acerca de la tendencia de resultados obtenidos en repeticiones de un mismo experimento con dados, monedas u otros, de manera manual y/o usando software educativo. En los Programas de Estudio de cada curso de educación básica, se sugieren los siguientes indicadores de evaluación para el concepto de probabilidad: Segundo Básico - Registran resultados de juegos aleatorios con dados y monedas. Tercero Básico - Realizan juegos aleatorios con dados de diferentes formas (cubos, tetraedros u otros) y monedas. Cuarto Básico - Realizan experimentos con dados cúbicos u de otra forma regular como tetraedro, dodecaedro, etc. - Extraen naipes al azar con y sin devolver. - Realizan repeticiones de un mismo experimento. - Usan software educativo para simular experimentos aleatorios. Quinto Básico - Describen eventos posibles en el resultado de un juego de azar; por ejemplo: al lanzar un dado, indican los resultados posibles incluidos en el evento: que salga un número par. 512 - Se refieren a la posibilidad de ocurrencia de un evento, mediante expresiones simples como seguro, posible, poco posible o imposible. - Dan ejemplos de eventos cuya posibilidad de ocurrencia es segura, posible, poco posible o imposible. - Dan ejemplos de eventos cuya probabilidad de ocurrencia es mayor que la de otros eventos, sin calcularla. - Juegan a lanzar dados o monedas y, frente a eventos relacionados con estos lanzamientos, dicen, sin calcular, cuál es más probable que ocurra. - Hacen apuestas entre alumnos y dicen, sin calcular, quién tiene más probabilidad de ganar. Sexto Básico - Enumeran resultados posibles de lanzamientos de monedas o dados con ayuda de un diagrama de árbol. - Realizan de manera repetitiva experimentos con monedas para conjeturar acerca de las tendencias de los resultados. - Conjeturan acerca de porcentajes de ocurrencia de eventos relativos a lanzamientos de monedas o dados COMPARACIÓN ENTRE EL CURRÍCULO ESPAÑOL Y EL CURRÍCULO CHILENO DE EDUCACIÓN PRIMARIA EN EL ÁREA DE PROBABILIDAD En ambos países la educación primaria tiene una duración de seis años. Los contenidos y objetivos de aprendizajes de probabilidad, en el caso de Chile, se organizan anualmente en el eje temático Datos y Probabilidades, en el caso de España, se organizan en tres ciclos de dos años cada uno, en el bloque denominado Tratamiento de la información, azar y probabilidad). Las directrices curriculares de ambos países incluyen el estudio de la probabilidad desde los primeros años de educación primaria, siguiendo las recomendaciones internacionales propuestas por el NTCM y el proyecto GAISE (ver apartados y 1.4.5). En el currículo chileno los contenidos de probabilidad están orientados a la realización de experimentos aleatorios, al registro y ordenación de los resultados, como también a la descripción de la probabilidad de ocurrencia de un evento y a la comparación de la posibilidad de ocurrencia de distintos eventos sin calcularla. En el currículo español, se parte de la caracterización entre lo imposible, lo seguro, lo posible, 613 el uso de lenguaje habitual de expresiones relacionadas con la probabilidad, siguiendo con la estimación de las posibilidades de ocurrencia de una situación aleatoria, finalizando con la estimación y expresión del grado de probabilidad de un suceso, igualmente, se destaca la presencia de algunos objetivos actitudinales relacionados con el trabajo en equipo, la reflexión, el razonamiento, la perseverancia entre otros. En la Tabla incluimos una comparación de los contenidos de probabilidad del currículo español y chileno. Tabla Comparación de los contenidos de Probabilidad del currículo español y chileno Bloque 4. Tratamiento de la información, azar y probabilidad. Eje Datos y Probabilidades Primer Ciclo Carácter aleatorio de algunas experiencias: Segundo básico - Recolectar y registrar datos para responder - Distinción entre lo imposible, lo seguro y preguntas estadísticas sobre juegos con monedas y aquello que es posible pero no seguro, y utilización dados. en el lenguaje habitual, de expresiones - Registrar resultados de juegos aleatorios con relacionadas con la probabilidad. dados y monedas. - Participación y colaboración activa en el trabajo en equipo y el aprendizaje organizado a partir de la investigación sobre situaciones reales. Respeto por el trabajo de los demás. Segundo Ciclo Carácter aleatorio de algunas experiencias: - Valoración de los resultados de experiencias en las que interviene el azar, para apreciar que hay sucesos más o menos probables y la imposibilidad de predecir un resultado concreto. Introducción al lenguaje del azar: - Constatación del carácter aleatorio de algunas experiencias. Tercer Ciclo Carácter aleatorio de algunas experiencias: - Presencia del azar en la vida cotidiana. Estimación y expresión del grado de probabilidad de un suceso. - Utilización del lenguaje adecuado para describir experiencias relacionadas con el azar. - Valoración de la necesidad de reflexión, razonamiento y perseverancia para superar las dificultades implícitas en la resolución de problemas. - Confianza en las propias posibilidades e interés por utilizar las herramientas tecnológicas en la comprensión de los contenidos funcionales. Tercero básico - Registrar y ordenar datos obtenidos de juegos aleatorios con dados y monedas. Cuarto básico - Realizar experimentos aleatorios lúdicos y cotidianos. Quinto básico - Describir la posibilidad de ocurrencia de un evento por sobre la base de un experimento aleatorio, empleando los términos seguro posible - poco posible - imposible. - Comparar probabilidades de distintos eventos sin calcularlas. Sexto básico - Conjeturar acerca de la tendencia de resultados obtenidos en repeticiones de un mismo experimento con dados, monedas u otros, de manera manual y/o usando software educativo ESTÁNDARES AMERICANOS En los estándares curriculares (NCTM, 2000) la probabilidad se inicia desde el nivel K- 2 (5 años) y continúa a lo largo de toda la escolaridad. A continuación describimos las competencias recogidas en estos estándares, con relación a este tema: 714 Respecto a la inferencia y la predicción basada en datos: - Desde preescolar hasta el grado 2, todos los estudiantes deberían poder discutir eventos relacionados con experiencias de los estudiantes, como probable o improbable. - En los grados 3-5 todos los estudiantes deberían poder: proponer y justificar conclusiones y predicciones basadas en datos y diseñar estudios para sacar conclusiones o predicciones. Respecto a los conceptos básicos de probabilidad: - En los grados 3-5 todos los estudiantes deberían describir sucesos probables o improbables y discutir el grado de probabilidad usando palabras como cierto, igualmente probable e imposible. Asimismo deben predecir la probabilidad de resultados de experimentos sencillos y poner a prueba las predicciones; entender que la medida de la probabilidad de un evento puede ser representado por un número de 0 a PROYECTO GAISE La American Statistical Association (ASA) en el año 2007, publicó el trabajo denominado Pautas para la Evaluación e Instrucción en Educación Estadística, Proyecto GAISE (Franklin et. al, 2007), basado en los principios y estándares del NCTM, destaca que la enseñanza actualmente tiene como objetivo la alfabetización estadística, lo cual implica formar, desde los primeros niveles escolares, estudiantes con habilidad estadística, para razonar a partir de datos empíricos; comprender y explicar la variación de los datos; percibir, cuantificar y justificar el comportamiento de los datos. Plantea que se deben desarrollar los conocimientos estadísticos en tres niveles de desarrollo (A, B, C), a través de cuatro procesos: formular preguntas, recolectar datos, analizar datos e interpretar resultados. El proyecto GAISE propone en el nivel A, que los estudiantes deben desarrollar las ideas básicas de la probabilidad con el fin de apoyar su uso posterior de la probabilidad de sacar conclusiones en los niveles B y C. A continuación, se describe el Rol de la Probabilidad para el nivel A y B, que está relacionado con la adquisición de los conceptos básicos de probabilidad. El Rol de la Probabilidad En el Nivel A, los estudiantes deben entender que la probabilidad es una medida de la posibilidad de que algo va a suceder. Es una medida de certeza o incertidumbre. Los 815 eventos deben ser vistos como situados en un continuo de ser imposible a seguro, con menos probable, igualmente probable, y más probable situados en el medio. Los estudiantes aprenden a asignar de manera informal números a la probabilidad de que ocurra algo. Un ejemplo de asignación de números en una recta numérica, Figura 1.3.1, es la siguiente: Figura Asignación Numérica de la Probabilidad Los estudiantes deben tener experiencias de como estimar las probabilidades a partir de datos empíricos. A través de la experimentación (o simulación), los estudiantes deben lograr la comprensión explícita de la idea de que cuantas veces más se repite un fenómeno aleatorio, más cerca los resultados estarán para el modelo matemático esperado. En el Nivel A, se consideran sólo modelos simples basados en resultados igualmente probables, o, a lo sumo, basados, en la suma de las caras en dos dados numerados. Si un niño lanza una moneda 10 veces para obtener datos empíricos, es muy posible que él o ella, no consiga cinco caras y cinco cruces. Sin embargo, si el niño lanza la moneda cientos de veces, es de esperar ver que los resultados comenzarán a estabilizar a las probabilidades esperadas de 0,5 para las caras y 0,5 para las cruces. Esto se conoce como la Ley de los Grandes Números. Por lo tanto, en el Nivel A, los experimentos de probabilidad deben centrarse en la obtención de datos empíricos para desarrollar interpretaciones de frecuencias relativas que los niños pueden traducir fácilmente a los modelos con probabilidades "matemáticas" conocidas y comprensibles. El clásico lanzamiento de monedas, girar ruletas simples, y el lanzamiento de dados numéricos son herramientas confiables para usar en ayudar a los estudiantes del Nivel A, a desarrollar una comprensión de la probabilidad. El concepto de interpretaciones frecuencia relativa será importante en el nivel B cuando el estudiante trabaja con el razonamiento proporcional, al pasar de cuenta o frecuencias a proporciones o porcentajes. Mientras los estudiantes trabajan con los resultados de la repetición fenómenos aleatorios, pueden desarrollar una comprensión del concepto de aleatoriedad. Verán que 916 al lanzar una moneda 10 veces, aunque es de esperar cinco caras y cinco cruces, los resultados reales pueden variar de un estudiante a otro. También verán que si resulta una cara en un lanzamiento, eso no significa que en el próximo lanzamiento resultará una cruz. Debido a que el lanzamiento de una moneda es un experimento aleatorio, siempre hay incertidumbre en cuanto a cómo la moneda caerá de un lanzamiento al siguiente. Sin embargo, en el nivel A, los estudiantes pueden comenzar a desarrollar la idea de que aunque tenemos la incertidumbre y la variabilidad en los resultados, mediante el examen de lo que ocurre con el proceso aleatorio en el largo plazo, podemos cuantificar la incertidumbre y la variabilidad con probabilidades dando un número predictivo de la probabilidad de un resultado en el largo plazo. En el nivel B, los estudiantes verán el papel que la probabilidad desempeña en el desarrollo del concepto de la muestra aleatoria simple y el rol que la probabilidad juega con la aleatoriedad MARCO TEÓRICO En este trabajo utilizaremos nociones teóricas del Enfoque Ontosemiótico (EOS), desarrolladas por Godino y colaboradores, que nos servirán de herramienta para analizar recursos didácticos relacionados con la probabilidad para la enseñanza primaria. En concreto nos centramos en las prácticas matemáticas ligadas a la resolución de problemas relacionados con estos recursos o a la propia interpretación de los recursos y los posibles conflictos de los estudiantes LA ACTIVIDAD MATEMÁTICA Y LOS OBJETOS LIGADOS A ELLA Los autores de este marco teórico conciben la actividad matemática como un conjunto de prácticas, de las cuáles surgen los objetos matemáticos. Estas prácticas se hacen para resolver problemas que pueden ser matemáticos o extra-matemáticos (Godino, 2002). Las prácticas pueden ser específicas de una persona o compartidas en el seno de una institución. Una institución está constituida por las personas interesadas en resolver una misma clase de situaciones problemáticas. La pertenencia a una institución conlleva a la realización de unas prácticas sociales que son generalmente condicionadas por los instrumentos disponibles en la misma, sus reglas y modos de funcionamiento. En el estudio de las matemáticas, más que una práctica particular ante un problema concreto, interesa considerar los sistemas de prácticas de las personas en su actuación ante tipos de situaciones problemáticas. A la pregunta, sobre qué es el objeto matemático probabilidad, se propone como respuesta, el sistema de prácticas que 1017 realiza una persona (significado personal), o compartidas en el seno de una institución (significado institucional) para resolver un tipo de situaciones-problemas en los cuales interviene dicho objeto. Puesto que los significados dependen de los contextos sociales y de los sujetos, su carácter es relativo. Su uso en el análisis didáctico lleva, en consecuencia, a introducir la tipología básica de significados (Godino, 2003). Respecto al significado institucional, se diferencia entre el global (qué significa un objeto en su sentido más amplio en una institución), referencial (qué significado en una enseñanza o investigación), pretendido (qué se pretende enseñar), implementado (qué se logra enseñar) y evaluado (qué parte se evalúa) OBJETOS EMERGENTES E INTERVINIENTES EN LOS SISTEMAS DE PRÁCTICAS Godino, Batanero y Font (2007) describen diferentes categorías en los objetos ligados a las prácticas matemáticas, que serán objetos institucionales si los sistemas de prácticas son compartidos en el seno de una institución o serán objetos personales si dichos sistemas de prácticas son realizados por una persona. Es decir, se tienen en cuenta las dimensiones social y personal del conocimiento y también el hecho de que una práctica personal pudiera ser o no adecuada desde el punto de vista de la institución. A continuación se describen las categorías de objetos propuestas. Situaciones-problemas: aplicaciones extra-matemáticas, ejercicios, problemas, acciones que inducen una actividad matemática. En nuestro caso el problema puede ser la búsqueda de una estrategia óptima en un juego, o bien otros problemas planteados por el profesor en relación a un recurso didáctico en Internet. Lenguajes: términos, expresiones, notaciones, gráficos que se utilizan para representar los datos del problema, las operaciones que hacemos con ellos, los objetos matemáticos que se utilizan y la solución encontrada. En los recursos de Internet analizados el lenguaje gráfico tiene un peso muy importante, aunque también se usa el lenguaje verbal, icónico y simbólico. Conceptos-definición: En las prácticas que llevan a cabo los estudiantes para resolver un problema matemático (en este caso cuando trabajan con el recurso) se usan implícita o explícitamente objetos matemáticos, de los cuáles el alumno ha de recordar o aplicar la definición. Por ejemplo, los estudiantes usarán implícitamente los objetos: aleatoriedad, espacio muestral, suceso, probabilidad. 1118 Proposiciones o enunciados sobre relaciones o propiedades de los conceptos que igualmente se han de emplear al resolver problemas matemáticos. Por ejemplo, cuando los estudiantes tienen que recordar que la suma de probabilidades en el espacio muestral es igual a la unidad. Procedimientos: Serían los algoritmos, operaciones, técnicas de cálculo que los estudiantes han aprendido durante la enseñanza previa y que aplican al resolver el problema. En nuestro caso, los estudiantes usarán técnicas sencillas de cálculo de probabilidades, como técnicas combinatorias, uso de diagrama en árbol, etc. Argumentos: Serían los enunciados usados para validar o explicar las proposiciones y procedimientos o bien la solución de los problemas. Pueden ser deductivos, inductivos, formales o informales. Godino, Batanero y Font (2007) indican que los seis tipos descritos están relacionados entre sí formando configuraciones, es decir redes de objetos intervinientes y emergentes de los sistemas de prácticas. Los autores clasifican estas configuraciones en epistémicas (cuando se trata de objetos institucionales) o cognitivas (si se refieren a objetos personales). La configuración epistémica es el conjunto de objetos matemáticos que intervienen en la resolución de las actividades. Dentro de la configuración se distingue la previa (los objetos que se supone el alumno conoce antes de trabajar en la unidad didáctica) y la emergente (lo que suponemos se va a aprender) RELACIÓN ENTRE LOS OBJETOS: FUNCIÓN SEMIÓTICA Otro desarrollo teórico de interés en nuestro estudio es el de función semiótica (Godino, 2002; Godino, Batanero y Font, 2007), que sirve para resaltar los procesos de interpretación que se llevan a cabo en la actividad matemática y en los cuales a veces pueden aparecer desajustes (conflictos) de interpretación entre alumnos y profesor. Los autores del marco teórico describen la idea de función semiótica como correspondencia entre un antecedente y un consecuente, establecida por un sujeto (persona o institución). Un Applet en Internet, en sí mismo, puede considerarse como una función semiótica, donde el antecedente es el propio Applet, que representa visualmente un cierto juego o bien un procedimiento o teorema matemático. La correspondencia entre antecedente y consecuente suele estar implícita, aunque en algunos casos, se incluyen instrucciones para la interpretación de los recursos. Tanto si hay instrucciones como si no, es posible que el estudiante que trabaja con el recurso no comprenda su funcionamiento o no interprete correctamente los resultados producidos. 1219 Si las interpretaciones hechas por el estudiante no son las esperadas por el profesor, diremos que hay un conflicto semiótico. El antecedente (expresión) y consecuente (significado) de una función semiótica no se restringen a conceptos, sino abarca toda la anterior ontología de objetos matemáticos u organizaciones de estos en entidades más complejas, como sistemas conceptuales o teorías. Así en nuestro estudio, podemos, generalmente, descomponer cada recurso, en partes, tras las cuáles aparecen diferentes objetos matemáticos implícitos. Se tratará, mediante el análisis de poner de manifiesto estos objetos, así como las dificultades que los estudiantes pueden tener en su uso CRITERIOS DE IDONEIDAD DIDÁCTICA Otro desarrollo teórico que usamos en nuestro trabajo es la noción de idoneidad didáctica que se desarrolla a partir de la articulación de seis componentes, cada uno de los cuáles puede darse en mayor o menor grado (Godino, Wilhelmi y Bencomo, 2005; Godino, Contreras y Font, 2006): Idoneidad epistémica: Representatividad de los significados institucionales implementados (o pretendidos), respecto de un significado de referencia. Sería si los significados de los objetos presentes en un recurso son adecuados desde el punto de vista matemático. Idoneidad cognitiva: Grado en que los significados pretendidos/implementados son asequibles a los alumnos, así como si los significados personales logrados por los alumnos son los significados pretendidos por el profesor. Idoneidad interaccional: Grado en que la organización de la enseñanza permite identificar conflictos semióticos y resolverlos durante el proceso de instrucción. Idoneidad mediacional: Disponibilidad y adecuación de los recursos necesarios para el desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Idoneidad emocional: Interés y motivación del alumnado en el proceso de estudio ANÁLISIS DIDÁCTICO De acuerdo a Godino, Font y Wilhelmi (2008) una tarea importante para el profesor es valorar la propia práctica docente con la finalidad de favorecer el aprendizaje de los estudiantes. Para facilitar esta valoración los autores describen diversos niveles de análisis, algunos de los cuáles creemos que también pueden aplicarse al estudio de los 1320 recursos didácticos, entre ellos los recursos en Internet. En concreto, usaremos en nuestro estudio los siguientes tipos de análisis: 1. Sistemas de prácticas y objetos matemáticos (previos y emergentes). Este nivel de análisis se aplica durante la planificación de cualquier proceso o situación de enseñanza y pretende estudiar las prácticas matemáticas planificadas. Permite descomponer el proceso de estudio previsto en una secuencia de episodios y, para cada uno de ellos, describir las prácticas supuestas de los potenciales alumnos. Como consecuencia del análisis se identifica una configuración epistémica global prevista en el desarrollo del proceso. Puede diferenciarse entre configuración previa (la que se supone tiene el alumno para poder realizar las tareas previstas) y emergente (la que se adquiere como consecuencia del aprendizaje). En nuestro caso trataremos de identificar las configuraciones y objetos latentes en los recursos analizados. 2. Procesos matemáticos y conflictos semióticos. En toda práctica Godino. Font y Wilhelmi identifican un sujeto agente (en nuestro caso un alumno potencial). Este segundo nivel de análisis se centra en los objetos y, procesos que intervienen en la realización de las prácticas previstas, y también en los que emergen de ellas, es decir, en el nivel cognitivo. La finalidad es describir la complejidad de las prácticas matemáticas como factor explicativo de los conflictos semióticos que se podrían producir en su realización. En nuestro caso puesto que el análisis de los recursos se hace a priori, el estudio tendrá un carácter hipotético. 3. Idoneidad didáctica del proceso de estudio. Se trata de analizar si se verifican los diferentes tipos de idoneidad descritos en el punto anterior. Para ello los autores proporcionan unas guías de descriptores para poder valorar cada uno de los tipos de idoneidad. 1.5 LA PROBABILIDAD COMO OBJETO MATEMÁTICO FUNDAMENTAL En lo que sigue analizamos el objeto matemático probabilidad y los objetos relacionados con él para definir un significado institucional de referencia en nuestro trabajo. Puesto que cualquier tema matemático puede estudiarse con diferentes niveles de formalización, el significado institucional de la probabilidad puede variar, dependiendo de la institución de enseñanza. En nuestro caso, nos centraremos en la 14 Mostrar más
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