E33.2 Ambientes de aprendizaje para fortalecer la enseñanza de las matemáticas

El desarrollo de competencias vinculadas al uso de las matemáticas en el contexto social está asociado a la capacidad del estudiante de afrontar problemas en actividades significativas y complejas para desarrollarse en sociedad, por lo que es necesario la construcción de nuevos conocimientos matemáticos y desarrollar actividades para que pueda actuar de forma crítica y reflexiva en la sociedad.

De acuerdo con la OECD (2004), la propuesta educativa trasciende el carácter funcional del conocimiento matemático, al propender por una formación integral de los sujetos que aprendan como ciudadanos constructivos, comprometidos y reflexivos, permitiéndoles identificar y entender el rol que juegan las matemáticas en el mundo.

La falta de comprensión de las matemáticas se propicia porque no existe vínculo entre las situaciones reales y el aprendizaje de estas, los procesos de aprendizaje de las matemáticas son descontextualizados, el aula usualmente está desligada de la realidad. Se responde sobre todo a un aprendizaje procedimental y no funcional de las matemáticas, rompiendo así la relación entre la escuela y la vida cotidiana.

El aprendizaje de las matemáticas implica la construcción social del conocimiento matemático, este debe darse desde la vida cotidiana, esta perspectiva se favorece aún más desde el enfoque de competencias, trascendiendo la visión centrada en el logro de objetivos y revisión de los contenidos curriculares. En este enfoque de aprendizaje se integran el saber, el saber hacer y el ser en la solución de problemas reales vinculados a la comunidad del estudiante por lo que el saber matemático cobra sentido en la vida cotidiana, ya que las competencias matemáticas no son puramente disciplinares, pues están condicionadas social y culturalmente.

El desarrollo de estas competencias matemáticas se manifiesta en las actuaciones observables de los alumnos, en las que ponen en juego su aprendizaje en actividades diseñadas previamente relacionadas con problemas aplicados a situaciones concretas. Una situación ideal es aquella en la que además de lo anterior, es posible la reflexión por parte de los estudiantes.

De acuerdo con Skovsmose (2000), existen tres tipos de referencia que permite la producción de significado en la educación matemática:

El mismo autor propone que estos tipos de referencia pueden aplicarse en al menos dos escenarios de organización de las prácticas en el salón de clase: el paradigma del ejercicio y los escenarios de investigación. En cualquier caso, resulta relevante considerar a los estudiantes como actores en la construcción del ambiente de aprendizaje, ya que deben estar dispuestos a asumir distintos roles o realizar actividades para aprender.

Se trata sobre todo de desarrollar un pensamiento matemático ya que, en la sociedad del conocimiento, es deseable que los estudiantes cuenten con formas de pensar innovadoras para resolver problemas. La matemática también es un área necesaria para la innovación, ya que desarrolla el pensamiento crítico y analítico en general, además del pensamiento matemático y estadístico en situaciones específicas (Isoda y Katagiri, 2016).

En este contexto se demanda que los estudiantes adopten perspectivas diferentes y variables de reflexión, en la búsqueda de objetivos específicos para la solución de un determinado problema, ya sea empleando un conocimiento determinado, un contenido educativo o la mejora de competencias educativas y personales. Siguiendo a Freire (1982) los estudiantes construyen sus propios saberes, fortaleciendo la praxis de los mismos por medio de la interacción y el juego, priorizando también la epistemología constructiva de conocimientos por medio de la interacción y el gusto por aprender.

Los ambientes efectivos para el aprendizaje de las matemáticas permiten a los estudiantes:

En línea con lo anterior, la Secretaría de Educación Pública (2011, p. 659) establece que “la situación o las situaciones problemáticas que hacen pertinente el uso de las herramientas matemáticas en la vida diaria, así como los procesos que siguen los alumnos para construir conocimientos y superar las dificultades que surgen en sus procesos de aprendizaje”.

Los ambientes de aprendizaje deben favorecer que los estudiantes resuelvan problemas de manera autónoma individual o colaborativamente vinculados a su contexto, para que eventualmente puedan transferirlos a la vida cotidiana. En este sentido, la SEP (2014, p. 10) concibe los ambientes de aprendizaje como “los espacios donde se generan oportunidades para que los individuos se empoderen de saberes, experiencias y herramientas que les permiten ser más asertivos en las acciones que desarrollan durante la vida”.

Los ambientes de aprendizaje permiten articular didácticamente el desarrollo de competencias matemáticas en el aula de clase, pues conectan la posibilidad de explorar, indagar, explicar y reflexionar acerca de una situación que se ha convertido en foco de investigación, ya que al ser las matemáticas escolares parte central de nuestra cultura basada en la tecnología, se convierten en objeto de crítica y reflexión, permitiendo al sujeto participar en una situación social y política, que ha sido estructurada por las matemáticas (Skovsmose, 2000).

La influencia de los ambientes de aprendizaje en el dominio de la competencia matemática se muestra en los resultados obtenidos por los estudiantes, ejemplo de ello es la relación entre el ambiente de aprendizaje y diversas variables evaluadas en PISA 2012, en esta prueba la competencia matemática se define como “la aptitud de un individuo para identificar y comprender el papel que desempeñan las matemáticas en el mundo, alcanzar razonamientos bien fundados y utilizar y participar en las matemáticas en función de las necesidades de su vida como ciudadano constructivo, comprometido y reflexivo.” (2004, p: 28, citado en Monroy y García, 2017). mismos que a continuación se detallan en la tabla 1.

Como se observa en la tabla anterior, diversos factores del ambiente de aprendizaje tienen influencia en el rendimiento en matemáticas en mayor o menor medida, por lo que es necesario poner atención a las actividades planeadas, al trabajo en el aula y el clima de esta, entre otros.

El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) es una de las estrategias más utilizadas en la educación, se busca nutrir el aprendizaje matemático de los niños, que piensen y aprendan matemáticas por sí mismos y para ellos (Isoda y Katagiri, 2016). En este sentido es necesario enseñarles cómo desarrollar las matemáticas por sí mismos.

Bruner plantea que es fundamental llevar el aprendizaje humano más allá de la mera información, hacia los objetivos de aprender a aprender y a resolver problemas. Para esto, sugiere seis eventos pedagógicos, que permiten desarrollar la estrategia de descubrimiento y construcción (Bruner, 1973), a saber:

En palabras de Díaz Barriga (2006, p. 62).

En el ABP se le presenta al alumno una situación, un problema o una oportunidad, para que el alumno encuentre las formas en que pueden solucionarlo, esto se puede desagregar en distintas fases:

El docente es un guía del aprendizaje, quien fomenta en el alumno la creatividad, la autonomía y el espíritu crítico, que el descubra como implementar los conocimientos teóricos. El alumno por su parte afronta un problema que debe analizar y caracterizar la situación desde distintos puntos de vista y construir una o varias opciones viables de solución.

Una de las tendencias educativas contemporáneas es la gamificación, cuyo término anglosajón es “gamification”, derivado de “gamer”, o jugador, esta herramienta busca el empleo de mecánicas de juego en entornos no lúdicos, con la finalidad de modificar estructuras cognitivas y de aprendizaje.

La gamificación en los ambientes de aprendizaje se relaciona con el aprendizaje basado en juegos fuera de un contexto lúdico y enfocados a una intencionalidad pedagógica, la cual ofrece contextos abiertos, nuevas ideas, experiencias y posibilidades de aprendizaje. Se busca propiciar un enfoque de aprendizaje holístico, que requiere que los estudiantes interactúen y colaboren para alcanzar sus resultados de aprendizajes al generar compromisos con las actividades dentro del aula.

Además de la gamificación existe el aprendizaje basado en juegos, se concibe como un medio de instrucción para llegar al aprendizaje, hace referencia a juegos diseñados con una finalidad diferente al aprendizaje, recuperado por profesores para adaptarse a procesos educativos. Estos juegos pueden ser digitales o no, por ejemplo, serpientes y escaleras, Jeopardy, Maratón, entre otros.

Otra vertiente del juego es la de los juegos serios son aplicaciones tecnológicas diseñadas para incidir en un fin educativo específico, este tipo de juego posiciona al alumno en un rol y una imagen particular con el objetivo de informar sobre un tema, desarrollar un conocimiento o habilidad específica, sin centrarse en el juego.

Los juegos y las matemáticas comparten de algún modo la finalidad educativa pues, enseñan a los alumnos el desarrollo de técnicas, favorecen al desarrollo del pensamiento lógico, hábitos de razonamiento y enseñan a pensar con espíritu crítico (Domínguez-Morales, Pérez-Hernández y Pérez-Sánchez, 2022).

Los ambientes de aprendizaje basados en juego son motivadores y despiertan el interés de los estudiantes rompiendo las barreras que limitan el aprendizaje.