Análisis del proceso cognitivo del estudiantado de ingeniería ante una situación matemática contextualizada
DOI:
https://doi.org/10.70141/runae.9.846Palabras clave:
campos conceptuales, ingeniería, matemática contextual, representaciones, transferencia del conocimientoResumen
Este artículo se centra en analizar los procesos cognitivos involucrados en la transferencia del conocimiento matemático a situaciones contextualizadas, especialmente en el campo de la ingeniería. Los datos se obtienen a través del actuar de un grupo focal del estudiantado de ingeniería quienes se enfrentan a una propuesta didáctica, diseñada mediante la Matemática en Contexto, que aborda un sistema de ecuaciones algebraico-lineales en el contexto del balance de materia.
El análisis cognitivo se sustenta en la Teoría de Campos Conceptuales por lo que se examinan las representaciones de los invariantes operatorios utilizados frente a una situación matemática contextualizada. Derivado de este proceso se propone una escala de cuatro niveles de conceptualización para caracterizar la transferencia progresiva del conocimiento matemático a situaciones de contexto. Se concluye que la transferencia del conocimiento matemático a otras áreas de estudio es un proceso gradual y mediado que requiere tiempo y estrategias didácticas adecuadas.
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Citas
Ausubel, D.; Novak, J. y Hanesian, H. (1993). Psicología educativa un punto de vista cognoscitivo. Trillas.
Bolstad, T.; Hoyvik, I.; Lundheim, L.; Nome, M. y Ronning, F. (2022). Study programme driven engineering education: interplay between mathematics and engineering subjects. Teaching Mathematics and its Applications: An International Journal of the IMA, 41, 329-344. https://doi.org/10.1093/teamat/hrac010
Burgoa, E. (2014). La transferencia de contenidos matemáticos a contextos científicos: el concepto de función. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, 32(3), 703-704. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.1525
Byrnes, J. (1996). Cognitive development and learning in instructional contexts. Allyn and Bacon.
Camarena, P. (2017). Didáctica de la matemática en contexto. Educacáo. Matemática. Pesquisa, 19(2), 1-26. https://doi.org/10.23925/1983-3156.2017v19i2p1-26
Camarena, P. (2021). Teoría de la matemática en el contexto de las ciencias. Edunse.
Cordero, F., Mendoza, H., E.J., Pérez, O. I., Huincahue, J., Mena, L. J. (2022). A Category of Modelling: The Uses of Mathematical Knowledge in Different Scenarios and the Learning of Mathematics. In: Rosa, M., Cordero, F., Orey, D.C., Carranza, P. (eds) Mathematical Modelling Programs in Latin America. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-04271-3_12
Cedeño, L. (2018). Fundamentos básicos de cálculos de ingeniería química con enfoque en alimentos. Ediciones UTMACH. http://repositorio.utmachala.edu.ec/bitstream/48000/12514/1/FunamentosBasicosDeIngenieriaQuimica.pdf
De Rosa, A. J. (2020, June). Examining knowledge transfer between thermodynamics and mathematics paper presented at 2020 ASEE Virtual Annual Conference Content Access, Virtual On line . 10.18260/1-2--34610
Flores, R. (2002). El conocimiento matemático en problemas de adicción y sustracción: un estudio sobre las relaciones entre conceptos, esquemas y representación [Tesis doctoral, Universidad Autónoma de Aguascalientes]. ResearchGate. https://n9.cl/31j41
George, K. (2022). The philosophical dimensions of mathematics in engineering education. International Journal of Difference Equations, 17(2), 329-345. https://www.ripublication.com/ijde22/v17n2p15.pdf
Giler, L. (2020). Estrategias de enseñanza de la matemática en la formación de profesionales de ingeniería. Dominio de las ciencias, 6(3), 273-285. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/7562496.pdf
Gómez, A. y Guzmán, Y. (2013). La transferencia del aprendizaje en matemática: el caso de las funciones lineal, cuadrática y exponencial. Revista U.D.C.A. Actualidad y divulgación científica, 16(2), 543-551. https://doi.org/10.31910/rudca.v16.n2.2013.931
López, M. y Peña, M. (2021). Mathematics training in engineering degrees: an intervention from teaching staff to students. Mathematics, 9(13), 1-21. https://doi.org/10.3390/math9131475
Loureiro, G.; Gomes, E. y Lutaif, B. (2021). Evento contextualizado en ingeniería: tareas docentes y conocimientos movilizados en ellas. Paradigma, 42(1), 82-105. https://doi.org/10.37618/PARADIGMA.1011-2251.2021.p82-105.id984
Lutaif, B.; Loureiro, G. y Gomes, E. (2021). Cultura matemática de um profissional: concepção semântica na teoria: a Matemática no contexto das Ciências. Revista de Educação em Ciências e Matemática, 17(39), 140-162. http://dx.doi.org/10.18542/amazrecm.v17i39.10892
Mayer, R. (2008). Advances in applying the science of learning and instruction to education. Psychological Science in the Public Interest, 9(3), 1-2. https://doi.org/10.1111/j.1539-6053.2009.01037.x
Mendoza, J.; Cordero, F.; Solís, M. y Gómez, K. (2018). El uso del conocimiento matemático en las comunidades de ingenieros. Del objeto a la funcionalidad matemática. Boletim de Educação Matemática, 62(32), 1219-1243. https://doi.org/10.1590/1980-4415v32n62a23
Merriam, S. (1998). Qualitative Research and Case Study. Applications in Education. Jossey-Bass Publishers.
Nakakoji, Y. y Wilson, R. (2020). Interdisciplinary learning in mathematics and science: Transfer of learning for 21st century problem solving at university. Journal of Intelligence, 8(3), 1-22. https://doi.org/10.3390/jintelligence8030032
Pepin, B.; Biehler, R. y Gueudet, G. (2021). Mathematics in engineering education: a review of the recent literature with a view towards innovative practices. International Journal of Research in Undergraduate Mathematics Education, 7, 163-188. https://doi.org/10.1007/s40753-021-00139-8
Philot, J.; Bianchini, B.; Gomes, E.; Lima, G. y Mattasoglio, O. (2023, June). Elaboration of a Contextualized Event for Teaching Eigenvalues and Eigenvectors in the Control and Automation Engineering Course [Ponencia]. 2023 ASEE Annual Conference & Exposition, Baltimore, Maryland. https://peer.asee.org/43254
Puga, L. y Jaramillo, L. (2015). Metodología activa en la construcción del conocimiento matemático. Sophia, (19), 291-314. https://www.redalyc.org/pdf/4418/441846096015.pdf
Rodríguez, A. (2020). Estrategia didáctica para el proceso enseñanza-aprendizaje contextualizado de matemáticas discretas en tecnologías de la información. Serie Científica de la Universidad de las Ciencias Informáticas, 14(1), 69-83. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8590397
Simplicio, H.; Gasteiger, H.; Vargas, B., Grimes, K.; Haase, V.; Ruiz, C.; Veiga, F. y Moeller, K. (2020). Cognitive research and mathematics education. How can basic research reach the classroom. Frontiers in psychology, 11, 1-5. doi: 10.3389/fpsyg.2020.00773.
Trejo, E. y Camarena, P. (2011). Análisis cognitivo de situaciones problema con sistemas de ecuaciones algebraicas en el contexto del balance de materia. Educación Matemática, 23(2), 65-90. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=40521146004
Valenzuela, H. (2021). Contextualized Mathematics: teaching and learning Math with contextualized mathematics. Outskirts Press.
Valiente, A. (2001). Problemas de balance de materia y energía en la industria alimentaria. Limusa.
Vergnaud, G. (1991). El niño, las matemáticas y la realidad: problemas de la enseñanza de las matemáticas en la escuela primaria. Trillas
Vergnaud, G. (1996). The theory of conceptual fields. En L. Stette, P. Nesher, P. Cobb, G. Goldin y B. Greer (Eds.), Theories of mathematical learning (pp. 219-240). Routledge.
Voskoglou, M. y Salem, A. (2020). Benefits and limitations of the artificial with respect to the Traditional Learning of Mathematics. Mathematics, 8(4), 1-15. http://dx.doi.org/10.3390/math8040611
Wickersham, K. y Ranon, B. (2023). I never learned more in my life in such a short period of time: math contextualization as momentum toward community college student success. Community College Journal of Research and Practice, 47(4), 273-289, https://doi.org/10.1080/10668926.2021.1999341
Zamora, P. (2013). La contextualización de las matemáticas [Tesis de maestría, Universidad de Almería]. Repositorio Universidad de Almería. http://repositorio.ual.es/handle/10835/2323
Zayas, R.; Escalona, M. y Coloma, O. (2022). Caracterización del proceso de enseñanza aprendizaje de los conceptos de la matemática superior para ingenieros. Revista Universidad y Sociedad, 14(1), 192-201. https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/article/view/2622
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