Educación Matemática Realista Bases teóricas

April 15, 2018 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Educación Matemática Realista Bases teóricas

Ana María Bressan María Fernanda Gallego Silvia Pérez Betina Zolkower Enero 2016

La Educación Matemática Realista La corriente conocida internacionalmente como Educación Matemática Realista (EMR), reconoce como fundador a Hans Freudenthal (1905-1990), matemático y educador alemán que realizó la mayor parte de su trabajo en Holanda. Esta corriente didáctica nace en los años ‘60, como reacción al enfoque mecanicista de la enseñanza de la aritmética que se sustentaba en ese país y a la aplicación en las aulas de la “matemática moderna” o “conjuntista”. Vamos a encontrar que muchas de sus ideas originales se están hoy adoptadas y discutidas en las teorías didácticas actuales y han servido de base a currículos de otros países como EEUU, Japón, Indonesia, Gran Bretaña, Alemania, Dinamarca, España, Portugal, Sudáfrica, Brasil, Puerto Rico, etc. Una idea central, sino la más importante de la EMR, es que la enseñanza de la matemática debe estar conectada con la realidad, permanecer cercana a los alumnos y ser relevante para la sociedad en orden a constituirse en un valor humano. La imagen de la matemática se enmarca dentro de la imagen del mundo, la imagen del matemático dentro de la del hombre y la imagen de la enseñanza de la matemática dentro de la sociedad (Freudenthal, 1991, p. 32). Para Freudenthal, una preocupación esencial frente a la realidad educativa y académica de su época era: Hay una cosa que necesitamos [decidir] urgentemente, si la imagen de la matemática es para una élite o para todos – una imagen de la matemática para la totalidad de la educación (1973, p. 63). Para él, lo importante es que todos los alumnos tengan alguna forma de contacto con el quehacer matemático, considerado este como una actividad estructurante u organizadora de matematización que está al alcance de todos los seres humanos (Freudenthal, 1973, 1991) y define esta actividad como: Matematizar es organizar la realidad con medios matemáticos… incluida la matemática misma (1973, p. 44). Matematizar es un proceso que involucra: - reconocer características esenciales en situaciones, problemas, procedimientos, algoritmos, formulaciones, simbolizaciones y sistemas axiomáticos; - descubrir características comunes, similitudes, analogías e isomorfismos; - ejemplificar ideas generales; - encarar situaciones problemáticas de manera paradigmática; - la irrupción repentina de nuevos objetos mentales y operaciones; - buscar atajos y abreviar estrategias y simbolizaciones iniciales con miras a esquematizarlas, algoritmizarlas, simbolizarlas y formalizarlas; y - reflexionar acerca de la actividad matematizadora, considerando los fenómenos en cuestión desde diferentes perspectivas (1991, p. 30, pp. 35-36). 2

“Herramientas conceptuales” en que se basa la teoría de la EMR1 A continuación se detallan sucintamente algunas de las ideas centrales que sostiene la EMR y que Freudenthal denomina “herramientas conceptuales para una teoría de la educación matemática” (Goffree, 1993, 31; Freudenthal, 1991). 1. Partir de contextos y situaciones problemáticas realistas, en el sentido de representables, razonables, imaginables para los alumnos, como generadores de su actividad matematizadora. Para Freudenthal, “un contexto es ese dominio de la realidad el cual, en algún proceso de aprendizaje particular, es revelado al alumno en orden a ser matematizado” (1991, p. 73). Según este autor, dado que en gran parte la matemática surge históricamente como herramienta para matematizar situaciones del entorno natural y social, su enseñanza debe basarse también en la organización de este tipo de situaciones. Esto no significa restringirse a fenómenos del mundo real (perceptual), dado que esto limitaría las oportunidades para que los alumnos aprendan a operar dentro de la matemática misma. Se trata que los alumnos, quienes al principio no poseen herramientas matemáticas suficientes, las reinventen a partir de abordar problemas presentados en contextos y situaciones realistas (1973, 1991). Un contexto es un evento, una proposición o situación derivada de la realidad, la cual es significativa para los alumnos o la pueden imaginar y conduce a usar métodos matemáticos desde su propia experiencia. Provee significado concreto y apoyo para las relaciones y operaciones relevantes de la matemática. Las situaciones podrían ser tomadas desde experiencias cotidianas, tales como los recorridos del colectivo o las compras y el manejo del dinero. Además de los contextos derivados de la vida experiencia diaria, los contextos pueden encontrarse en la matemática misma – el mundo de problemas con números puros y las relaciones numéricas, tales como el contexto de los números primos (van den Heuvel- Panhuizen, 1994, p. 243). Existen distintos tipos de contextos: reales, artificiales (fantasía), matemáticos o virtuales, que nacen de la realidad pero contienen elementos no reales en sí mismos, usados con el objetivo de simplificar o simular situaciones (Dekker & Elshout-Mohr, 2001). Dentro de esta corriente, los contextos realistas cumplen un papel esencial en el aprendizaje matemático de los alumnos, en tanto:  son puntos de partida en el proceso de enseñanza y aprendizaje para producir matemática y dominios de aplicación de la misma.  bien elegidos, resultan de interés para los alumnos.  se constituyen en objetos de trabajo, tornando accesible el contenido matemático, y permiten que los estudiantes trabajen en diferentes niveles de conceptualización en base a sus posibilidades.  promueven el uso del sentido común y movilizan los conocimientos informales de los alumnos y la creación de modelos.

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Su denominaciones aparecen en el texto en negrita y cursiva.

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 son abiertos (admiten estrategias variadas y/o varias soluciones) dando lugar a valiosas discusiones matemáticas entre los alumnos.  se usan en profundidad (Zolkower, Bressan & Gallego, 2006, pp. 11-33). Sin embargo, para no generalizar y banalizar el concepto de contexto realista es importante tener en cuenta el carácter relativo del mismo. El que un contexto sea o no realista depende de la experiencia previa de los alumnos y/ o de su capacidad para imaginarlo o visualizarlo. 2. Utilizar los modelos (materiales, lingüísticos, esquemas, diagramas y símbolos) que emergen de la propia actividad matemática de los alumnos como herramientas para representar y organizar estos contextos y situaciones. El modelo es simplemente un intermediario, a menudo indispensable, a través del cual una realidad o teoría compleja es idealizada o simplificada con el fin de volverla susceptible a un tratamiento matemático formal (Freudenthal, 1991, p. 34). Cabe aclarar que desde la perspectiva de la EMR el término modelo no se refiere a modelos preconstituidos e impuestos desde la matemática formal, sino a modelos emergentes o in statu nascendi. Durante las trayectorias de aprendizaje- enseñanza, las cuales por lo general giran en torno a preguntas que surgen de situaciones problemáticas, los alumnos se abocan a actividades organizadoras y reorganizadoras de las cuales surgen los modelos. Si bien, en un principio están estrechamente ligados a los contextos y situaciones de los que emergen, poco a poco se van despegando de la situación particular hasta adquirir el carácter de modelos formales y generales y, por lo tanto generalizables y aplicables a otros contextos y situaciones, pasando así de “modelo de” relativo a una situación particular, a “modelo para” razonar matemáticamente en situaciones variadas de fuera y dentro de la matemática misma. Los modelos en la EMR no solo son pensados como representaciones sino también como objetos de trabajo y reflexión en sí mismos, sobre los cuales se realizan acciones y operaciones y se visualizan, explican, comparan, contrastan, comprueban relaciones. Para ello, estos modelos deben satisfacer varias condiciones importantes:  estar enraizados en contextos realistas, imaginables.  tener suficiente flexibilidad para ser aplicados en un nivel más avanzado o más general. Cambian con el tiempo (en la didáctica tradicional son fijos). Esto implica que el modelo debería apoyar la progresión en la matematización vertical sin bloquear la posibilidad de volver a las situaciones desde las cuales una estrategia se origina. Es decir, los estudiantes siempre deberían poder volver a niveles más bajos, justamente lo que torna a los modelos muy poderosos.  ser viables. Los modelos deberían comportarse en una manera natural, autoevidente. Ellos deberían ajustarse a las estrategias informales de los alumnos, como si los propios alumnos los pudieran haber re-inventado, y ser fácilmente adaptables a otras situaciones. La búsqueda de contextos y modelos que den lugar de modo más o menos natural a la matematización corresponde a lo que Freudenthal (1983) denomina fenomenología didáctica, la cual se nutre de la historia de la matemática (Streefland, 1991b) y de las producciones y construcciones libres de los alumnos que van surgiendo durante el proceso de enseñanza (Streefland, 1991b).

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La fenomenología didáctica es un método que consiste en investigar primero las diversas manifestaciones y usos de un determinado objeto matemático en la realidad, por ejemplo: las fracciones, las razones, las funciones, las proporciones, los ángulos2, como fenómenos en la vida real, considerando sus referencias en el lenguaje cotidiano (lo que decimos cuando hablamos de razones, fracciones, funciones, etc.) y a partir de esto, construir la didáctica de ese tema. Entre los modelos que la propia EMR ha probado en las aulas y que destaca como fácilmente introducibles a partir de situaciones contextuales y recreables por los alumnos, se encuentran materiales didácticos manipulables tales como contadores, el dinero, collares de bolitas bicolores estructurados de diez en diez (Treffers, 1991); situaciones paradigmáticas, como el colectivo (van den Brink, 1984), el restaurante de los panqueques (Streefland, 1991a), la reunión de padres, la fábrica de caramelos en paquetes de 10 unidades (Gravemeijer, 1994), la ubicación de un incendio; esquemas como el modelo circular, la barra doble o de porcentajes, la tabla de razones (Middleton & otros, 1995, 1998, van den Heuvel- Panhuizen, 2003), la rosa de los vientos; diagramas, como el de árbol y de los trayectos; modalidades de notación: el lenguaje de flechas, la notación de libreta y la tabla de combinaciones para resolver sistemas de dos ecuaciones con dos incógnitas (van Reeuwijk, 1997); y procedimientos volcados simbólicamente como los algoritmos en columnas o las fórmulas (Treffers, 1987). Como se mencionara, es central la atención que se debe poner a las soluciones informales y las producciones libres3 de los alumnos como puntos de partida en el proceso de enseñanza -aprendizaje ya que su trabajo con problemas que pueden resolverse de distintas maneras … puede traer a la luz los niveles de comprensión y habilidades de cálculo que estos poseen en un determinado momento. Esta información es importante no solo para tomar decisiones micro-didácticas sino también como guía para decisiones macro-didácticas. Un corte transversal de la clase (de los niveles diferentes de comprensión de los alumnos en un momento particular) muestra, al mismo tiempo, una sección longitudinal de una trayectoria de aprendizaje-enseñanza o una parte de esta. Las estrategias de solución de alumnos individuales revelan colectivamente elementos esenciales del camino a largo plazo que los alumnos deberán recorrer. Lo que aparece en la clase en el presente anticipa lo que está en el horizonte y más allá (van den Heuvel-Panhuizen, 2005, p. 38). 3. Reconocer el papel clave del docente como guía y organizador de la interacción en las aulas. La enseñanza de la matemática debe tomar en la EMR la forma de reinvención guiada (Freudenthal, 1991), o sea, un proceso en el que los alumnos re-inventan ideas y herramientas matemáticas a partir de organizar o estructurar situaciones problemáticas, en interacción con sus pares y bajo la guía del docente. La negociación explícita, intervención, discusión, cooperación y evaluación son elementos esenciales en un proceso constructivo de aprendizaje en el cual los métodos informales son usados como base para el logro de los formales. En esta enseñanza interactiva los Por ejemplo, “mirar los ángulos desde una perspectiva fenomenológica revela varios aspectos. Los ángulos pueden ser tangibles, como los ángulos rectos de una mesa. Pero también imaginarios, por ejemplo si nosotros pensamos en el ángulo entre un rayo de sol y el suelo. Además, los ángulos pueden ser estáticos o dinámicos, como en “un giro de 90°”. Los ángulos pueden ser usados para indicar dirección, como en la brújula. Y finalmente los ángulos son usados para indicar una posición en un sistema de coordenadas, como en el sistema de latitud-longitud” (Gravemeijer, 1995). 3 Luego de trabajar un cierto tipo de problemas contextuales, se les pide a los alumnos que generen problemas, similares, busquen información, saquen conclusiones, preparen una prueba para sus pares, etc. Estas actividades son beneficiosas para los propios alumnos porque demandan reflexión sobre la actividad precedente llevando a la conciencia lo que estaba en acción. También son útiles para el docente porque le permiten notar estrategias informales, notaciones y qué puede ser usado en la secuencia de aprendizaje. 2

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estudiantes son convocados a explicar, justificar, acordar o disentir, cuestionar alternativas y reflexionar sobre ellas. El docente posee un papel bien definido como mediador entre los alumnos y las situaciones problemáticas en juego, entre los alumnos entre sí, entre las producciones informales de los estudiantes y las herramientas formales ya institucionalizadas de la matemática como disciplina. 4. El aprendizaje de la matemática es considerado como una actividad social donde la reflexión colectiva lleva a niveles de comprensión más altos. Las interacciones sociales verticales (docente-alumno) y horizontales (alumno-alumno) ocupan un lugar central, siendo clave el modo en que el docente maneja estos eventos con miras a maximizar oportunidades para la producción, el intercambio y la apropiación de ideas por parte de los alumnos (Dekker et al., 2004; Elbers, 2003; Zolkower & Shreyar, 2002, 2007). No se piensa en una clase homogénea en sus trayectos de aprendizaje, sino en individuos que siguen senderos propios. Sin embargo, esto no lleva a partir la clase en grupos con procesos similares, sino más bien a mantener la clase general junta como una unidad de organización o al trabajo cooperativo en grupos heterogéneos, lo que fue defendido por Freudenthal desde los años ‘45 (Freudenthal, 1983, 1991). Dado que los problemas se seleccionan de manera que den lugar a soluciones apelando a diferentes niveles de comprensión, todos los alumnos pueden trabajar en ellos. 5. La fuerte interrelación e integración de los ejes o unidades curriculares de la matemática. La resolución de situaciones problemáticas realistas a menudo exige establecer conexiones y la aplicación de un amplio rango de comprensiones y herramientas matemáticas. La EMR no hace profundas distinciones entre los ejes curriculares, lo cual da una mayor coherencia a la enseñanza y hace posibles diferentes modos de matematizar las situaciones bajo distintos modelos y lenguajes, logrando alta coherencia a través del currículo (de Lange, 1996; Gravemeijer, 1994). Una de las razones es que aplicar la matemática es muy difícil si cada eje es enseñado aisladamente, negando las conexiones que los cruzan, ya que usualmente en las aplicaciones se necesita más que solo conocimientos de la aritmética, o el álgebra o solo la geometría para solucionar un problema. El pasaje del conocimiento informal al formal El objetivo de Freudenthal y sus colaboradores fue estudiar cómo pasa el alumno del conocimiento informal, al preformal y de allí al formal, y cómo ayudarlo en ese pasaje. Coherente con su búsqueda de una matemática accesible a todos, sus aportes principales están referidos a facilitar el encuentro entre la organización matemática de situaciones cotidianas y la matemática formal, profundizando en el proceso de matematización y en la formulación de secuencias didácticas adaptables a diversas aulas, estructurando clases en base a la multiplicidad de los usos de los saberes a enseñar y a los variados modos de apropiación de los mismos por parte de los alumnos. En este proceso de matematización progresiva la EMR admite que los alumnos pasan por distintos niveles de comprensión, caracterizados por distintos tipos de actividades mentales y lingüísticas. Estos niveles son: situacional, referencial, general y formal, y están ligados al uso de estrategias, modelos y lenguajes de distinta categoría cognitiva, no constituyendo una jerarquía estrictamente ordenada (Freudenthal, 1973, 1991; Gravemeijer, 1994, 2004).

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Una síntesis de este proceso queda expresada en el siguiente cuadro de niveles de matematización cuyo pasaje está favorecido por la reflexión sobre los logros del nivel anterior: La evolución entre niveles se da cuando la actividad en un nivel es sometida a análisis en el siguiente, el tema operatorio en un nivel se torna objeto del siguiente nivel (Freudenthal, 1971, p. 417).

FORMAL MATEMATIZACIÓN VERTICAL

INTERACCIÓN – REINVENCIÓN

(Historia de la Matemática – Producciones propias)

Educación Matemática Realista

Cuadro 1: Niveles de matematización

CONOCIMIENTO FORMAL

REFLEXIÓN

GENERAL

“MODELO PARA”

REFLEXIÓN

REFERENCIAL

“MODELO DE”

REFLEXIÓN

SITUACIONAL

CONTEXTO

MATEMATIZACIÓN HORIZONTAL



En el nivel situacional se da la interpretación de la situación problemática y el uso de estrategias vinculadas totalmente al contexto de la situación misma. Los estudiantes, apoyándose en sus conocimientos informales, su sentido común y su experiencia, pueden identificar y describir la matemática que yace en el contexto, visualizar, esquematizar y formular el problema de diferentes formas, descubrir relaciones y regularidades, reconocer analogías con otros problemas, etc. A este proceso se lo denomina matematización horizontal.

Los restantes niveles corresponden a la matematización vertical, caracterizada por el “ajuste” de modelos, la esquematización conceptual y formalización progresiva. 

El nivel referencial es donde aparecen las representaciones o modelos gráficos, materiales o notacionales, y las descripciones, conceptos y procedimientos personales que esquematizan el problema. De allí que los modelos se consideren como modelos de en tanto están referidos a las situaciones particulares que les dieron origen.



El nivel general se desarrolla a través de la exploración, reflexión y generalización de lo aparecido en el nivel anterior, pero propiciando una focalización matemática sobre las 7

estrategias que supere la referencia al contexto. En este nivel, por la reflexión sobre los conceptos, procedimientos, estrategias y modelos utilizados en el nivel anterior, surgen aspectos generalizables4 de los mismos y los alumnos pueden concluir que son utilizables en conjuntos de problemas homólogos a los estudiados, dando lugar a los modelos para la resolución de los mismos. •

En el nivel formal, se comprenden y se actúa con los conceptos, procedimientos y notaciones convencionales propios de la rama de la matemática con que se está trabajando.

Estos niveles son dinámicos y un alumno puede funcionar en diferentes niveles de comprensión para contenidos distintos o aspectos de un mismo contenido. Más que describir en forma exacta qué puede hacer el alumno en cada uno, sirven para seguir sus procesos globales de aprendizaje. La idea es que los alumnos puedan revertir de un nivel a otro siempre que lo necesiten, en tanto ninguno está totalmente separado y los de mayor nivel incorporan los conocimientos de los niveles inferiores. Comenzando desde la realidad, los alumnos pueden cruzar la frontera a la matemática por sí mismos, aprendiendo a estructurar, organizar, simbolizar, visualizar, esquematizar y mucho más. En resumen, estructurando el proceso de matematización horizontal por sí mismos. Pero también, sea simultánea o posteriormente, ellos pueden progresar en su tratamiento del material matemático dentro de la matemática misma, incrementando su eficiencia de procedimientos, aplicación de abreviaturas, reemplazando el lenguaje relativo a la propia lengua por el lenguaje convencional de símbolos y variables, en otras palabras, por abstraer, generalizar, unificar y cuando es necesario especificar… (Streefland, 1991a, p. 19). La reflexión sobre la propia actividad tiene un papel decisivo para el cambio de nivel pues puede instar a un cambio de perspectiva e incluso a un cambio total. Dice Freudenthal: Uno aprende matemática haciéndola. Los alumnos primero deberían conocer qué están haciendo y lo que es aún más importante, deberían tener la oportunidad de pensar sobre lo que ellos y sus pares han hecho. Esto es la reflexión en el proceso de aprendizaje (Freudenthal, citado por Goffree, 1993, 16). La didáctica desde la EMR Si la actividad primordial de los alumnos es matematizar, ¿cuál es la actividad primordial de los profesores? Según Freudenthal (1991) es la de didactizar, entendida también como una actividad organizadora que se da tanto a nivel horizontal como a nivel vertical. Horizontalmente, los docentes trabajan en torno a fenómenos de enseñanza-aprendizaje que emergen en sus aulas y en las de otros; verticalmente, reflexionan y generalizan a partir de estas situaciones hasta reinventar su propia caja de herramientas didácticas para facilitar la matematización.

Generalizar implica para Freudenthal un concepto distinto de transferir. Cuando se habla de generalizar en la EMR no se entiende como la aplicación de un procedimiento conocido a situaciones nuevas (esto sería aplicar o transferir según su característica de novedad para el alumno) sino que implica conectar varias situaciones reconociendo características similares que permiten que se las clasifique dentro de un determinado tipo. Al mismo tiempo el proceso de solución (abarcativo) puede ser estructurado y por lo tanto la generalización toma forma de una actividad de organización, como una forma de matematización (Gravemeijer, 1994, p. 104). 4

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La didáctica de una disciplina significa la organización de los procesos de enseñanzaaprendizaje relevantes a esa área… Nuestra visión de la didáctica reflejará lo dicho sobre la matemática… la matemática surgiendo de la matematización es espejada por la didáctica surgiendo de la didactización. Nótese que el paralelismo intentado aun se extiende a distinguir la didactización horizontal y vertical: desde la realidad didáctica para tornarse consciente de ella por un lado y para paradigmatizar por el otro (Freudenthal, 1991, p. 45). La didáctica para Freudenthal no lleva solo a la transmisión del conocimiento sino también al desarrollo de conocimientos, normas y valores asociados con ser un “buen ciudadano”, lo que lo aleja de una mirada netamente vocacional, instrumental o profesional de la educación, donde la didáctica prioritariamente atiende a teorías de propósitos y contenidos de instrucción. Para él, el término currículo significa proceso, no una norma preestablecida, y su expresión la constituyen los desarrollos educativos (no los denomina curriculares), que no son elaboraciones de “académicos” y no se restringen a diseños curriculares, sino que son diseños estratégicos fundados que incluyen una filosofía educativa explícita e incorporan toda clase de materiales, a partir de la práctica en las escuelas, buscando “fomentar un cambio en la marcha de la enseñanza actual de la clase” (Gravemeijer & Terwel, 2000). Referencias bibliográficas: Bressan, A. & Zolkower, B. (2006). Enseñando a didactizar, aprendiendo a matematizar: Ideas y experiencias en torno a la capacitación de docentes. Conferencia. Reunión de Educación Matemática (REM), Bahía Blanca, Argentina. Bressan, A.; Zolkower, B. & Gallego, F. (2004). Los principios de la educación matemática realista. En Reflexiones Teóricas para la Educación Matemática. Compilador: Alagia, H. y otros. Editorial Libros del Zorzal, Buenos Aires, Argentina. De Lange, J. de (1996). Using and Applying Mathematics in Education. in: A.J. Bishop, et al. (eds). 1996. International handbook of mathematics education, Part one. 49-97. Dekker, R. & Elshout-Mohr, M. (2004). Teacher interventions aimed at mathematical level raising during collaborative learning. Educational Studies in Mathematics 56: 39–65. Kluwer Academic Publishers. Holanda. Elbers, E. (2003). Classroom interaction as reflection: Learning and teaching mathematics in a community of inquiry. Educational Studies in Mathematics 54, 77-99. Freudenthal, H. (1973). Mathematics as an educational task. Dordrecht, Reidel Publishing Co. Freudenthal, H. (1983). Didactical Phenomenology of Mathematical Structures. Dordrecht, Reidel Publishing Co. Freudenthal, H. (1991). Revisiting Mathematics Education: China Lectures, Kluwer, Dordrecht, Reidel Publishing Co. Goffree, F. (1993). HF: Working on Mathematics Education. Educational Studies in Mathematics 25, 2148, The Legacy of Hans Freudenthal. Kluwer Academic Publishers. Holanda.

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