Tecnologías de información y Comunicación Como Herramientas de Aprendizaje en América Latina
El Software Matemático Como Herramienta Cognitiva
Marisol Pastora Cuicas Avila, mcuicas@ucla.edu.ve Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”
Resumen El presente ensayo plantea la necesidad de usar estrategias didácticas basadas en el uso del software matemático como herramienta cognitiva, para que el mismo sirva de apoyo al estudiante para organizar, reestructurar y representar lo que él ya conoce, compartiendo con el aprendiz el sobrellevar la carga cognitiva de las tareas.
Palabras
Claves:
herramienta pensamiento.
software matemático, cognitiva, habilidades del
En la actualidad, las tendencias en la enseñanza se orientan al fomento de las competencias, conocimientos y valores básicos para aprender (Ángel y Bautista, 2001). Para estos autores, tales tendencias identifican los avances tecnológicos como un recurso capaz de: (a) acompañar a la enseñanza y al aprendizaje en distintas materias, (b) favorecer la generación de nuevos y mejores recursos didácticos, (c) abrir nuevas líneas de investigación y experimentación, y (d) presentar nuevas formas de crear y difundir conocimientos.
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Aunado a ello, los planes y programas de estudio señalan como objetivos prioritarios para los cursos de matemáticas, el valor formativo e informativo que posee esta área de estudio. El papel formativo se expresa en la facilitación del pensamiento lógico, la adquisición de estrategias cognitivas de orden superior y otras destrezas intelectuales; y el rol informativo a la capacidad de manejar información cualitativa y cuantitativa que permite al conocimiento matemático, ser considerado imprescindible (Oteiza y Miranda, 2001). Para Monereo (2000), una de las actividades principales del proceso de enseñanza de las matemáticas deben ser los problemas, pues la resolución de los mismos está guiada por la reflexión y continúa valoración que da cuerpo a la toma de decisiones y da apoyo a la actuación estratégica. Según Esteban (2002), un problema puede abarcar: formular y responder preguntas, comparar ejemplos, resolver problemas y elaborar proyectos. Estas actividades tienen como objetivo despertar el interés del estudiante, lograr que ellos adquieran conocimientos y técnicas de razonamiento, vincular los temas a aprender con contextos reales y ayudar al estudiante a
autorregular su aprendizaje. Según Cuicas y otros (2007), cuando un estudiante desarrolla este tipo de habilidades es capaz de diseñar estrategias, organizar y modificar estrategias implementadas, usar los conocimientos que posee de manera apropiada, monitorear sus acciones, ensayar diferentes caminos, verificar respuestas y tomar decisiones sobre criterios válidos. Esta ejercitación de habilidades puede promover el desarrollo de habilidades metacognitivas, por lo que se deben diseñar actividades para promoverlas. En la práctica todas estas actividades se basan principalmente en la teoría constructivista (Esteban, 2002), la cual considera que el aprendizaje humano es siempre una construcción interior (Flórez, 2000). Para Díaz y Hernández (2002), uno de los conceptos centrales en la teoría constructivista es el aprendizaje significativo, el cual implica considerar las ideas previas del estudiante sobre el tema de la clase, y “reconocer el nivel de pensamiento lógico que posee el estudiante para proporcionarle experiencias que promuevan sus habilidades del pensamiento” (Flórez, 2000, p. 246). Jonassen y otros (1998) señalaron que el pensamiento crítico, creativo y complejo se relaciona con el aprendizaje significativo. Según Martínez (1999): (a) el pensamiento crítico incluye las habilidades relacionadas con evaluar, analizar y conectar; (b) el pensamiento creativo, abarca algunos componentes básicos como sintetizar, imaginar y elaborar; y (c) el pensamiento complejo supone la combinación del pensamiento crítico y el creativo, siendo sus componentes básicos la solución de problemas, el diseño y la toma de decisiones. Aspectos esenciales de las habilidades metacognitivas, las cuales se orientan a la toma de decisiones con relación a “cuándo, cómo y dónde utilizar el computador como herramienta mental” (Martínez, 1999, p. 94). Adicionalmente, Jonassen y otros (1998) argumentó que incorporar tecnología informática, favorece la creación de formas de aprendizaje centradas en el que aprende. Pues el empleo de estas herramientas, conectándolas a experiencias significativas, pueden constituir herramientas cognitivas que el estudiante puede utilizar para estimular y desarrollar habilidades del pensamiento. Así, aprender con el computador
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supone el efecto de la tecnología en el aprendiz que participa intelectualmente con dicha herramienta. Donde la misma, permite al estudiante organizar las ideas con mayor soltura para actuar posteriormente con ellas apoyando su proceso de aprender.
Las herramientas cognitivas son dispositivos intelectuales utilizados para visualizar, organizar, automatizar o suplantar las técnicas del pensamiento (Jonassen y otros, 1998). Para estos autores, la intención es utilizar el computador como compañero intelectual del aprendiz para facilitar el pensamiento de alto nivel. La idea es que el estudiante use las tecnologías informáticas como herramientas mentales para: (a) representar de mejor manera el problema, (b) promover sus propios conocimientos, (c) consolidar esquemas pre-existentes mediante la automatización de ejercicios de un nivel inferior, y (d) reagrupar la información pertinente y necesaria al resolver un problema. Así, esta modalidad de herramienta cognitiva se caracteriza por que la tecnología se hace cargo de las actividades trabajosas y rutinarias; por ejemplo, el estudiante puede utilizar el potencial de un software matemático para efectuar con rapidez cálculos aritméticos, realizar gráficos, entre otros. Esto permite que el estudiante se centre en conceptos esenciales y ayuda al docente a evitar actividades de aprendizaje “que no aportan nada en forma directa a la tarea educativa pretendida (o autentica) pero que hace falta realizar” (Squires y McDougall, 1997, p. 72). Sobre la base de lo expuesto, el uso del computador como herramienta mental se concentra en la calidad de la idea, ya que con esta herramienta tecnológica se pueden hacer manipulaciones (calcular, graficar, trasladar, ordenar, copiar, borrar, insertar, entre otros) permitiendo generar y organizar las ideas más fácilmente. Es evidente que esto conlleva un cambio radical en los procedimientos para
aprender y producir, pues “el profesor debe encarar un rol de gerenciador de saberes y desarrollador de habilidades que permitan a los estudiantes utilizar el análisis crítico y reflexivo” (Cataldi, 2000, p. 16). El uso de tecnologías en las matemáticas permite en el estudiante el desarrollo de habilidades del pensamiento como: explorar, inferir, hacer conjeturas, justificar, argumentar y de esta forma construir su propio conocimiento (Cuicas y Otros, 2007). Para estos autores estas habilidades pueden ser desarrolladas integrando el software al trabajo intelectual del estudiante. Además, dicha relación puede generar diversas experiencias orientadas a producir, modelar, calcular, graficar, explorar, visualizar, comparar, aplicar, clasificar, informar, simular y aplicaciones en donde se integra la matemática a otras áreas. En tal sentido, con el uso del software matemático la atención se enfoca en el aprendizaje de la asignatura facilitando tanto que el estudiante aprenda a procesar la información de la materia, como en la transferencia y generalización de los aprendizajes a otros aspectos académicos o no. Para Martín (2001) y Sánchez (2002), estos aspectos son primordiales para el desarrollo de las habilidades del pensamiento de orden superior.
Para Monereo (2000), no se puede enseñar y aprender independientemente de los contenidos sobre los que se aprende, pues es necesario relacionar las estrategias del pensamiento con el contenido específico de cada asignatura. Sánchez (2002), agregó además que en el desarrollo de habilidades del pensamiento, el conocimiento de una materia es una variable importante. Este conocimiento, incluye conocer de la materia: (a) fuentes confiables de datos; (b) heurísticas especiales para manejar datos; y (c) conceptos específicos para generar, organizar y darle sentido a la información. Sin embargo, para Sánchez el conocimiento acerca de una materia no es sustituto de la habilidad para manejar las operaciones del
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pensamiento. Ambos aspectos, el conocimiento de la materia y la habilidad para manejar los procesos del pensamiento son esenciales para lograr un pensamiento productivo. Sin embargo, Monereo (2000) señaló que el conocimiento de una estrategia es necesario, pero no suficiente para que ésta se utilice adecuadamente. En el desarrollo de habilidades del pensamiento el papel del educador es fundamental ya que el mismo debe ayudar al estudiante a modificar sus estructuras cognoscitivas (Díaz y Hernández, 2002). Para ello es importante que el docente adquiera una filosofía de trabajo que suponga un cambio de actitud hacia sus técnicas de enseñanza. Pues lo importante es permitirle al estudiante trabajar, reflexionar y elaborar sus propios procesos del pensamiento (Martín, 2001). Según este autor, el docente debe fijar la atención en los resultados y en el proceso, dando al estudiante la oportunidad de pensar en cada situación de aprendizaje y permitiéndole aprender de los errores y aciertos. En este sentido, Díaz y Hernández (2002), indicaron que este tipo de aprendizaje se fomenta cuando: (a) se enseñan habilidades del pensamiento como estrategias a las que se puede tener acceso, (b) se facilita que los estudiantes permanezcan conscientes de sus objetivos y decisiones estratégicas, y (c) se enseña tanto el dominio de los pasos o procesos implicados en una habilidad como el conocimiento de cuándo y porqué usar esa habilidad. A este respecto, argumentaron que la finalidad de aprender estrategias de aprendizaje es facilitar la automatización de una serie de pautas que pueden ser aplicadas y transferidas a otras situaciones, cuando las circunstancias de resolución de problemas, planificación de un trabajo, organización de la información así lo requieran. Lo que se busca es facilitar estrategias que mejoren las habilidades del pensamiento, partiendo de lo que el estudiante es capaz de hacer y avanzar gradualmente hacia habilidades de orden superior.
El uso de programas informáticos tienen una relación muy estrecha con las matemáticas Para Ángel y Bautista (2001), estas herramientas permiten introducir una metodología de trabajo más constructivista en las clases de matemática, promoviendo una participación más activa y creativa por parte del aprendiz. Estos autores destacan que con la utilización adecuada de estas herramientas el estudiante, asesorado por el profesor, puede realizar actividades de aprendizaje que le permitan conjeturar, explorar, experimentar y extraer conclusiones. Dichos procesos, fomentan en el estudiante la toma de conciencia de la factibilidad de sus ideas, haciendo su aprendizaje más comprensivo que memorístico. Sin embargo, “esto no implica dejar a un lado la memoria, sino hacer uso adecuado de ella” (Garza y Leventhal, 2004, p. 29). Conjuntamente, estos autores señalaron que con la incorporación de estas actividades en la enseñanza, el estudiante puede ejercitar habilidades de orden superior como planear, resolver problemas, evaluar y tomar decisiones. Además, el software abre la posibilidad de tener un laboratorio matemático que puede acompañar al estudiante en su proceso de aprender, “trasladando así soluciones y estrategias desde contextos teóricos originales a otros nuevos mucho más inteligibles para él” (Ángel y Bautista, 2001, p. 1). Hoy en día, las herramientas informáticas abarcan sistemas de simulación y modelado, software matemático, sistemas multimedia, correos electrónicos, plataformas educativas, Internet, entre otros. Los beneficios que se obtengan en implementarlos en su labor docente, estarán en función de la capacidad que se tenga de su manejo y adecuación (Meza y Cantarell, 2002). Para estos autores, el camino es mejorar el proceso de aprendizaje, creando ambientes de aprendizaje heurísticos basados en la exploración, la conjetura y el descubrimiento, teniendo la oportunidad de poner énfasis en la comprensión de los procesos más que en las rutinas. Sin embargo, el docente debe tener una preparación adecuada y constante en el empleo de estas tecnologías, pues el rol a desempeñar con su uso le puede sacudir profundamente si no está preparado para desarrollarlo.
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Con el empleo del software matemático el profesor debe convertirse en mediador, facilitador y diseñador de situaciones de aprendizaje, de tal manera que contribuya en el estudiante a desarrollar habilidades de autoaprendizaje (Meza y Cantarell, 2002). Además, su uso permite la interacción entre el estudiante y el profesor, generando una dinámica enriquecedora para ambos, en la que el centro del proceso es el estudiante, el cual se hace responsable por la calidad del aprendizaje. Adicionalmente, Ángel y Bautista (2001) argumentaron que con el empleo del software matemático en las clases, la función del profesor como proveedor de recursos adquiere gran importancia. Para estos autores, el docente debe adaptar su metodología a esta herramienta informática e integrar los conocimientos teóricos y prácticos de la asignatura, así como diseñar aplicaciones y problemas orientados al uso del software seleccionado. Además, que con el uso del software el rol del profesor como organizador de la clase adquiere una nueva dimensión, pues esta herramienta puede ser útil para: provocar aprendizajes en determinados estudiantes, realizar demostraciones interactivas, planificar actividades colaborativas, entre otras. Por lo expuesto, es evidente que el desarrollo tecnológico nos sitúa en un paradigma de enseñanza que da lugar a nuevas metodologías y roles docentes, donde el profesor se debe concentrar en el papel de estimulador y orientador del aprendizaje (Silvio, 2000).
Por otra parte, programas como Derive, Mathematica, Maple, Mathlab, entre otros, presentan innumerables posibilidades para introducir al estudiante en una actividad matemática de orden superior (Ángel y Bautista, 2001; Oteiza y Miranda, 2001). Según estos autores, estas herramientas hacen viable el diseño de estrategias de enseñanza y de aprendizaje para la puesta en práctica del contenido matemático, pues con ellos se pueden generar secuencias didácticas que permitan el aprendizaje activo y
constructivo del estudiante. En este sentido, argumentaron que las posibilidades que ofrece el software matemático son muchas: (a) favorece los procesos inductivos y visualización de conceptos; (b) permite una participación más activa y constructivista por parte del estudiante; (c) permite comparar, verificar, conjeturar y refutar hipótesis, haciendo uso de simulaciones, graficación y programación de algoritmos; (d) posibilita tener un potente laboratorio de cálculo; (e) individualiza los procesos de enseñanza y de aprendizaje; (f) sirve como elemento de motivación y como instrumento generador de problemas matemáticos; y (g) facilita la comprensión y aprendizaje de los contenidos programáticos. Sin embargo, el software matemático no ha sido explícitamente creado con fines didácticos, sino que ha sido diseñado como herramienta para realizar cálculos numéricos específicos de ingenieros, científicos y a todos los que necesitan las matemáticas para el desarrollo de su profesión. Por lo tanto, el reto de los educadores está en definir estrategias para su uso, desarrollando tareas que potencien el aprendizaje significativo.
Cabe destacar, que el uso de tecnología no es la solución de todos los problemas educativos. Según Meza y Cantarell (2002), el valor de usar computadoras en la enseñanza, estará en función de lo que diseñen los educadores, pero sobre todo de lo que haga el estudiante con ellas. Para estos autores, las computadoras no poseen efectos mágicos, ni resuelven problemas educativos, sin embargo, pueden asumir diversos papeles como recurso didáctico. En tal sentido, la tarea fundamental del docente es planificar, desarrollar y evaluar procesos de enseñanza y de aprendizaje, donde el software matemático representa el papel de herramienta cognitiva. No obstante, se debe cuidar que el software no se constituya el objeto de estudio, descuidando el aprendizaje de temas fundamentales que se deben lograr con el uso de estos paquetes.
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Bajo este enfoque el estudiante y la tecnología actúan como socios, pues el estudiante planifica, interpreta, decide, descubre, entre otros y el software calcula, gráfica ecuaciones, almacena, es decir efectúa actividades más rutinarias o de memoria. En opinión de quien suscribe, el software es utilizado como una herramienta cognitiva pues asume aspectos de una tarea liberando espacio cognitivo que el estudiante puede emplear en pensamientos de nivel superior. Así, cada día queda más claro que es importante enseñar el manejo y utilización inteligente de los recursos informáticos pues permiten ampliar las experiencias de aprendizaje, innovar el currículum, en las metodologías didácticas, en el aprendizaje y en la forma en que se trabaja con los jóvenes. Sin olvidar que toda filosofía de trabajo requiere de tiempo y espacio tanto para comprenderla, adquirirla, desarrollarla y valorarla.
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