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martes, 25 de octubre de 2016

Mi experiencia frente a las dificultades de los estudiantes Apuntes para un taller


 Cuando comencé a trabajar como docente de matemáticas, cinco grupos de primer grado en una secundaria técnica en la ciudad de México, sin preparación previa para desempeñarme como maestra ni interés manifiesto por semejante actividad, recuerdo (y lo he escrito muchas veces en blogsartículos sobre la docencia) que mi primera sorpresa no fue por las carencias en matemáticas que mostraban los chicos (mínimas comparadas con lo que constato ahora incluso en las universidades privadas más prestigiosas del país) sino por la incomprensión del lenguaje que supuestamente deben ser capaces de manejar. Por supuesto, las primeras manifestaciones se dieron respecto al lenguaje utilizado en matemáticas el cual, según yo, debieran conocer.
Para mí era incomprensible que los chicos no entendieran lo que significaba “máximo común divisor” por ejemplo, puesto que en ese título está contenida la definición. Me llevó un par de semanas y unos cuantos experimentos darme cuenta de que:
  1. La enseñanza por la que habían pasado los hizo memorizar nombres como etiquetas, desligados de cualquier significado
  2. Los algoritmos relacionados con esas etiquetas estaban vacíos porque nunca se construyó significado para ellos
  3. El problema de lenguaje no era solamente en lo referente a matemáticas

En la época, 1972, yo todavía era estudiante de licenciatura y nunca había tenido dificultades para comprender un texto. Sin más evidencia que lo que observaba con los chicos de los cinco grupos, hice mi primer par de estudios totalmente empíricos. Como tareas les pedí:
  • Que escribieran lo que era un día regular, entre semana, desde que despertaban hasta que se dormían
  • Que escribieran su biografía 

La composición de los grupos era heterogénea: chicos cuyos padres eran ingenieros en el Instituto Mexicano del Petróleo (situado justo frente a la escuela) y chicos hijos de campesinos que venían desde las pirámides (Teotihuacán), por ejemplo; chicos que tomaban cursos de idiomas o de música o de danza o de karate por las tardes, chicos cuyos padres (ambos) trabajaban y entonces debían llegar a sus casas a ocuparse de disponer la mesa para la comida y ayudar en tareas domésticas, chicos que trabajaban por las tardes y hasta parte de la noche para apoyar a la economía familiar. Los conflictos familiares eran igualmente variados y, en algunos casos, muy intensos.

Todo lo anterior se reflejaba en sus escritos. De las actividades desarrolladas en un día regular podía calcularse un promedio de 5 horas de televisión por día. Mientras menos favorecidos económicamente más horas de televisión al día. En la escritura de su autobiografía la falta de lenguaje y de claridad era muy evidente. En el caso más grave que recuerdo el chico se describía en el estilo de las estampitas de los héroes que se venden en las papelerías: “Fulanito de tal. Nació en ____ el día ____. Sus padres fueron ____ y ____.”

Mucho tiempo después, a través del análisis de mi propia experiencia como estudiante a lo largo de los años, de las de mis estudiantes en todos los niveles y de la de mi hijo, cuando comenzó a mostrar sus habilidades, comprendí que la adquisición temprana de un lenguaje suficiente y claro era lo que estaba en la base de la comprensión en matemáticas y cualquier otra área de estudio, en cualquier nivel. Adicionalmente, la lectura de los trabajos que encuentran relaciones de causa-efecto entre lenguaje materno y matemáticas, o los trabajos sobre la adquisición del lenguaje y la lectura de Emilia Ferreiro confirmaron mi hipótesis.

En aquel momento, y después de revisar y analizar las producciones de los chicos, lo primero que hice fue dedicar una semana por grupo (4 horas) a construir un lenguaje que nos permitiera comunicarnos sin muchos tropiezos y a crear un ambiente de confianza para que pudieran expresar sus dudas sin temor. Por mi parte, comencé a ver las series de televisión que habían mencionado en sus escritos para poder crear metáforas que les hicieran sentido.

Entonces vino la parte del lenguaje matemático: máximo común divisor significa “el mayor de los divisores comunes a dos números enteros dados”, y cada palabra tiene significado preciso. Común no significa vulgar, por ejemplo; significa que es algo que corresponde a dos o más sujetos. Batman y Robin tienen en común que aparecen en la misma serie de caricaturas (en la época); todos ustedes tienen en común que están en este grupo; etc.

Lo que puedo testimoniar es que, aunque parece un proceso lento, esta manera de trabajar permite luego avanzar con velocidad uniformemente acelerada porque se va construyendo cada concepto, cada proceso, sobre cimientos sólidos.

El proceso anterior es algo que he repetido con cada uno de los grupos, de cualquier nivel, al inicio de un curso. Establecemos reglas de convivencia que nos permitan trabajar en un ambiente de confianza y respeto, además.

Por otro lado, en lo que concierne a los contenidos de los cursos, lo que encuentro muy necesario es tomar en cuenta el pasado académico del estudiante (del grupo y de las individualidades más notables) para construir un puente que les permita llegar al punto de inicio del curso. En las condiciones actuales, tomando como punto de partida los lamentables programas educativos de todos los niveles, es prácticamente imposible esperar que un chico que se inicia en el álgebra pueda tener éxito sin un antecedente numérico.

Hay que tomar en cuenta que el conocimiento pitagórico sobre los números (Libro II de los Elementos de Euclides) se sitúa hacia los siglos V y VI antes de Cristo, mientras que el álgebra desarrollada por Al-Jwarizmi data del siglo IX después de nuestra era y el desarrollo del álgebra muy en la forma en que pretendemos que la aprendan los alumnos en el bachillerato se desarrolló en Europa, en Italia y Francia notablemente, a partir del siglo XV.

El desarrollo de la pura noción de numero negativo tiene una duración de alrededor de quince siglos, de acuerdo al análisis de Georges Glaeser en La epistemología de los números relativos[1]: “desde la época de Diofanto hasta nuestros días” dice. Porque una cosa es manipular los números (así sea con precisión, como ocurría con los matemáticos incluso notables) y otra cosa es comprender absolutamente el concepto.

Glaeser comenta que “Numerosos son los maestros que no sospechan que el aprendizaje de las reglas de los signos puede comportar dificultades.” Y suponen que es un problema del alumno. Incluso, dice: “Hans Freudenthal (uno de los matemáticos y educadores en matemáticas que más han contribuido a establecer las dificultades en el aprendizaje de esta materia, consignado en su obra clásica Mathematics as an Educational Task[2] y fundador de la revista especializada Educational Studies in Mathematics[3]) consagra 160 páginas del libro a examinar muchas de las dificultades que conlleva el aprendizaje de los números, y sin embargo apenas menciona la regla de los signos.”
“Uno se explica fácilmente este olvido sorprendente. En la época en la que él escribía esta obra, Freudenthal escogía los temas de sus análisis didácticos de entre sus recuerdos personales. Ahora bien, ningún matemático de su generación (ni de las nuestras) guarda recuerdo alguno de haber sido turbado por la regla de los signos.”

Sin embargo, Piaget (muy sensible a las observaciones que hace sobre los niños), consagra varias páginas de su obra Introduction à l’épistémologie génétique [4] a las dificultades provocadas por los números negativos.

Las señales de las dificultades que han enfrentado los estudiantes con esta noción se encuentra, entre otros casos, en la autobiografía de Stendhal, La vida de Henry Brulard. La parte donde hace referencia a estas dificultades la resumí en una especie de comic:



Es decir: no es tan sencillo como lo hacen parecer los programas educativos que parten del profundo desconocimiento de quienes los redactan. Y los profesores que creemos que lo más importante es terminar un programa, aunque los alumnos no aprendan ni un ápice, no ayudamos en ningún sentido a la formación o el interés por los estudiantes en la materia o en su aplicación para resolver problemas que tengan sentido.

Se trata, pues, de crear las condiciones y los apoyos para que el estudiante comprenda y no para que apruebe un curso sin sentido que solamente sirva para cumplir con indicadores escolares e institucionales. O no nos quejemos de lo que ayudamos a crear.




[1] Glaeser, Georges. Epistémologie des nombres relatifs. Recherches en didactique des mathématiques. Vol 2/3.  La pensée sauvage. 1981. Traducción al español de Marco Antonio Valencia, Fernando Ávila y Blanca M. Parra, publicada por la Sección de Matemática Educativa del CINVESTAV, en 1983.
[2] Freudenthal, Hans. Mathematics as an Educational Task. D. Reidel Publishing Company, Dordretcht-Hollland. 1973.
[3] Educational Studies in Mathematics. An International Journal. Editor-in-Chief: Merrilyn Goos. Springer.
[4] Piaget, Jean. Introduction à l’épistémologie génétique. 1. La pensée mathématique. Presses Universitaires de France. 1973. Pag 110 – 115 : Le nombre négatif et le zéro.

jueves, 26 de junio de 2014

Una secuencia de clase, en la revisión de un ejercicio de examen

 La secuencia de fotos muestra paso a paso la resolución de un ejercicio de examen en el que los alumnos tuvieron muchas dificultades, y que ninguno concretó. Los garabatos, flechas, enmarcados, cálculos explícitos, etc.  corresponden a explicaciones frente a las dificultades que fueron expresando durante la resolución en el pizarrón. Me parece que no necesita de más explicación.

Los alumnos cursan física por segunda vez, y ya cursaron y aprobaron Cálculo Diferencial e Integral.

En el examen podía utilizar cualquier recurso, y habían aprendido a calcular integrales en Wolfram Alpha.



Que no se les ocurra situar la figura en el plano cartesiano cuando se trata de determinar las coordenadas del punto, es grave.













Un alumno comentó que lo había intentado con "otra" rebanada y no le daba lo mismo. Dije que no haría todo el cálculo de nuevo. Mostré y expliqué lo siguiente:





Con eso terminó la revisión.

Les pedí hacer un diagrama de flujoo con el proceso y aplicarlo en el siguiente ejercicio. Resultado:

1) Los "algoritmos" son suficientemente vagos como para que no sean de utilidad
2) Ecuación y función son equivalentes para ellos
3) En ningún momento se refieren al diferencial de área que se explicita en una de las imágenes
4) No fueron capaces de resolver el ejercicio que se propuso a continuación


Este documento se compartió con la autoridad educativa. Su comentario: "hay mucho por hacer".





lunes, 21 de octubre de 2013

Un semestre por demás interesante

Diez semanas han transcurrido desde que iniciaron los cursos en la universidad. Tres grupos con prácticamente el mismo programa, extensísimo. El núcleo se compone de
  • Algebra superior (de números reales y desigualdades a los teoremas del Factor y Fundamental del Algebra)
  • Trigonometría plana, incluyendo el trabajo con identidades
  • Geometría analítica 
  • Funciones y sus gráficas (algebraicas y trascendentes tempranas)
  • Y las aplicaciones de todo ello
Ese nucleo compone el curso de Prerrequisitos B (curso largo), para alumnos de ingenierías (excepto Bionanotecnología) que no tiene créditos, se califica como Acreditado o No acreditado, y está programado en cuatro sesiones de dos horas por semana.

También es el curso para los alumnos de Bionanotecnología, que si es materia currricular y que está programado en dos sesiones de dos horas por semana.

Para los alumnos de Arquitectura se incluyen, además, Sistemas de ecuaciones lineales y métodos matriciales, y Cálculo diferencial e integral. El curso es curricular y está programado en dos sesiones de dos horas a la semana.

A pesar de que es prácticamente el mismo curso, el rendimiento es muy distinto. Sorprendentemente tienen mejor desempeño los alumnos de los cursos con menos horas de clase a la semana.  Una de las razones, especulo, es el hecho de que para los alumnos de Prerrequisitos B el curso no aparecerá en su kardex. Y de que, independientemente de si el desempeño es apenas suficiente o extraordinario, la nota que verán en sus certificados será la misma: Acreditado. 

En este grupo de Prerrequisitos B, la mayor parte son alumnos que llegan a la universidad asumiendo las mismas actitudes que en el bachillerato (a pesar de que vienen de diferentes bachilleratos): es un asunto de enseñanza pero no de aprendizaje (el maestro que recite y yo copio) y no están dispuestos a participar de las actividades de la clase. Todavía a estas alturas, cuando quedan escasas seis semanas para terminar el curso, muchos de ellos no traen a la clase los materiales necesarios para trabajar y el 70% del grupo no ha ingresado a Edmodo (donde se registran las actividades del curso) para enterarse de lo que se ha desarrollado, las tareas y otras actividades. Suponen que el acceso a Wikipedia los salva de las tareas en clase y fuera de ella. Algunos asisten de manera irregular, otros se duermen en clase (no desayunan, por ejemplo). 

De los que participan activamente hay dos tipos: el entusiasta que, a pesar de las repetidas fallas, sigue tratando de aplicar "reglas de tres" para cualquier cosa; y el chico que siente ser más listo que los demás, que se resiste a que el resto del grupo lo vea "arrastrando el lápiz" y trata de hacer todos los razonamientos y cálculos en su cabeza, sin lograrlo la mayoría de las veces.

En todo eso veo mucho de las prácticas a las que los maestros los han acostumbrado en los ciclos anteriores. Y una enorme resistencia a abandonar aquellas que tal vez funcionaron bien en cursos muy tradicionales. 

En los otros dos grupos han ocurrido algunos desacuerdos, especialemente al inicio del curso. 

En el grupo de Bionanotecnología, algunos alumnos tenían actitudes de rigidez extrema: "no queremos que hable de experiencias que ocurran fuera del grupo o reflexiones personales" dijo una alumna; "no me gustan los cursos en línea" dijo un alumno (y no entendí a qué se refería cuando hice la encuesta anónima para sondear el ambiente de la clase). Otros alumnos se resistieron al apoyo extraclase, aun cuando se habían ya reconocido las dificultades que experimentarían en un curso tan denso. 

El asunto de "cursos en línea" se aclaró en una explosión del alumno dentro de la clase: no le gusta tener que recurrir a Edmodo para revisar lo que se ha hecho, los ejercicios adicionales que se proponen o los materiales de apoyo o de interés para el grupo.

Y sin embargo, en la sesión de Evaluación Intermedia que tuvimos hoy, el mismo alumno agradeció los cambios que se han hecho (o sea ninguno) sin darse cuenta de que lo que ha cambiado es él mismo, su acercamiento al aprendizaje y la construcción de lenguaje y de habilidades que ha llevado a cabo. Por supuesto que el más sorprendido era él cuando el mismo grupo se lo hizo reconocer. Por otro lado, la niña que no quería hablar de temas fuera de la clase, propició una sesión completa para discutir sobre lo que significa madurar e independizarse de "las marcas" (la mercadotecnia) y las opiniones de los demás y construir su propia personalidad.

El grupo de Arquitectura ha sido el más tranquilo y el menos "cuadrado". Una vez que habíamos construido la ecuación ordinaria de la circunferencia se les pidió hacer un dibujo creativo en Desmos utilizando rectas y circunferencias, como tarea. Las preguntas (vía Edmodo) comenzaron a llegar: "¿podemos usar otro tipo de curvas?". No solamente aprendieron a graficar otras curvas y a establecer las ecuaciones ordinarias correspondientes (viendo la galería de dibujos en Desmos o los videos en el canal de Desmos en You Tube) sino que, además, aprendieron a colorear utilizando desigualdades y a limitar dominios y rangos. Por supuesto que eso aligeró en mucho la carga del curso. y ese ha sido más o menos el tenor. El único descontento: que la clase sea a las 7 A.M. y que solamente haya 10 minutos de tolerancia.

Así que nos quedan seis semanas de cursos. El grupo que me preocupa es el de Prerrequisitos. Veremos cuántos están dispuestos a despegar.