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Programa de Maestría para Docentes de la Región Callao ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS MATEMÁTICOS SEGÚN LA PERCEPCIÓN DE ESTUDIANTES DEL CUARTO GRADO DE PRIMARIA DE UNA INSTITUCIÓN EDUCATIVA - VENTANILLA Tesis para optar el grado académico de Maestro en Educación Mención en Psicopedagogía de la Infancia BACHILLER JOSÉ ANTONIO GUTIERREZ CHERRES LIMA – PERÚ 2012 I ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS MATEMÁTICOS SEGÚN LA PERCEPCIÓN DE ESTUDIANTES DEL CUARTO GRADO DE PRIMARIA DE UNA INSTITUCIÓN EDUCATIVA - VENTANILLA II A Dios, por permitirme lograr esta ansiada meta. A mi hijo André, motor y motivo de mi vida. A mis padres, por todo el amor y apoyo brindados. III JURADO DE TESIS Presidente: Dr. Eulogio Zamalloa Sota Vocal: Dra. Esther Velarde Consoli Secretario: Mg. Miguel Rimari Arias ASESORA Mg. Leny Álvarez Taco IV Índice de contenido INTRODUCCIÓN Problema de investigación Planteamiento. Formulación. Justificación. Marco referencial Antecedentes. Internacionales. Nacionales. Marco teórico. Estrategias de enseñanza. Tipos de estrategias de enseñanza. Estrategias de aprendizaje. Recomendaciones para el empleo de estrategias de enseñanza. Problema matemático. Componentes del problema matemático. Resolución de problemas. Dimensiones para la resolución de problemas. Clases de problemas matemáticos. Etapas en la resolución de problemas. Objetivos e hipótesis Objetivo general. 1 2 2 3 4 4 4 5 7 8 8 9 11 12 13 15 16 20 21 23 25 25 V Objetivos específicos. Hipótesis general. Hipótesis específicas. MÉTODO Tipo y diseño de investigación Variables Estrategias de enseñanza. Definición conceptual. Definición operacional. Resolución de problemas. Definición conceptual. Definición operacional. Participantes Instrumento de investigación Cuestionario sobre la percepción de las estrategias de enseñanza en el área curricular de Matemática. Ficha técnica. Descripción del instrumento. Puntaje y calificación. Validez y confiabilidad. Test de resolución de problemas matemáticos. Ficha técnica. 25 26 26 27 27 27 27 27 28 29 29 29 30 31 31 31 31 32 32 33 34 34 VI Descripción del instrumento. Puntaje y calificación. Validez y confiabilidad. Procedimientos de recolección de datos RESULTADOS DISCUSIÓN, CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS Discusión Conclusiones Sugerencias REFERENCIAS Anexos A. Análisis de validez de contenido del Cuestionario sobre la percepción de las estrategias de enseñanza en el área curricular de matemática. B. Cuestionario sobre la percepción de las estrategias de enseñanza en el área curricular de matemática. C. Análisis de validez de contenido del Test de resolución de problemas matemáticos. D. Test de resolución de problemas matemáticos. E. Ficha de observación de la sesión de aprendizaje. 35 35 36 37 39 49 49 52 53 54 VII Índice de tablas Tabla 1. Operacionalización de la variable estrategias de enseñanza. 28 Tabla 2.Operacionalización de la variable resolución de problemas Matemáticos. 29 Tabla 3. Distribución de la población de estudiantes del cuarto grado de educación primaria. 30 Tabla 4. Distribución de la población de estudiantes por edad. 30 Tabla 5. Niveles de percepción de las estrategias de enseñanza. 33 Tabla 6. Niveles de resolución de problemas matemáticos. 36 Tabla 7. Medida de medias y desviación estándar de las variables medidas. 39 Tabla 8. Percepción sobre las estrategias de enseñanza según estudiantes del cuarto grado. 39 Tabla 9. Percepción sobre las estrategias de enseñanza para activar o generar conocimientos previos. 40 Tabla 10. Percepción sobre las estrategias de enseñanza para orientar la atención. 42 Tabla 11. Percepción sobre las estrategias de enseñanza para promover el enlace entre los conocimientos previos y la nueva información. 43 Tabla 12. Resultado de la capacidad resolución de problemas matemáticos en estudiantes del cuarto grado. 44 Tabla 13. Prueba de normalidad de Kolmogorov Smirnov a las variables medidas. 46 Tabla 14. Medidas de correlación para las variables medidas. 47 VIII Índice de figuras Figura 1. Niveles de percepción de las estrategias de enseñanza. 40 Figura 2. Niveles de percepción de las estrategias de enseñanza para activar o generar conocimientos previos. 41 Figura 3. Niveles de percepción de las estrategias de enseñanza para orientar la atención de los estudiantes. 42 Figura 4. Niveles de percepción de las estrategias de enseñanza para promover el enlace entre los conocimientos previos y la nueva información. 44 Figura 5. Niveles de la capacidad de resolución de problemas Matemáticos. 45 IX Resumen La presente investigación es descriptiva correlacional. Tuvo como objetivo determinar si existe relación entre las estrategias de enseñanza y la resolución de problemas matemáticos según la percepción de los estudiantes del cuarto grado de una institución educativa de Ventanilla. La muestra que se utilizó fue no probabilística por disponibilidad, conformada por 120 niños cuyas edades fluctúan entre 8 y 10 años. Los instrumentos usados fueron el Cuestionario sobre la percepción de las estrategias de enseñanza en el área curricular de matemática y el Test de resolución de problemas matemáticos (Ministerio de Educación, validados y adaptados por Cherres, 2011). Los resultados mostraron que existe una relación positiva baja entre las estrategias de enseñanza en todas sus dimensiones y la capacidad de resolución de problemas matemáticos, según la percepción de los estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Palabras claves: estrategias, resolución de problemas, Abstract This research is descriptive correlational. Aimed to determine the correlation between teaching strategies and solving mathematical problems as perceived by the fourth grade students of an educational institution of Ventanilla. The sample used was not random about availability, comprised of 120 children ranging in age from 8 to 10 years. The instruments used were the Questionnaire on the perception of teaching strategies in the curriculum area of mathematics and the Test of solving mathematical problems (Ministry of Education, validated and adapted by Cherres, 2011). The results showed that there is a low positive relationship between teaching strategies in all its dimensions and the ability to solve mathematical problems, as perceived by the students of the fourth grade of primary education in a public school of Ventanilla. Keywords: strategies, problem solving, Introducción Entre los objetivos fundamentales de las instituciones educativas desde el nivel pre- escolar hasta el universitario, está el de impartir conocimientos y desarrollar habilidades de diferente naturaleza que permitan a los estudiantes adquirir herramientas para aprender, siendo una de las más importantes, la capacidad para resolver problemas. Surge así como necesaria la disposición en los estudiantes de los conocimientos declarativos y procedimientos requeridos como indispensables para resolver el problema que se le ha planteado. Esto señala la búsqueda consciente de un modelo en interacción con el conocimiento y el mundo que lo rodea, aprender y organizar su saber como parte de su construcción personal y profesional. En este sentido, la resolución de problemas resulta ser una de las problemáticas que en las últimas décadas está siendo abordada con gran interés y preocupación por la investigación educativa. Para Gaulin (2005), hablar de problemas, implica considerar aquellas situaciones que demandan reflexión, búsqueda, investigación y donde para responder hay que pensar en las soluciones y definir una estrategia de resolución que no conduce, precisamente, a una respuesta rápida e inmediata. La aparición del enfoque de resolución de problemas como preocupación didáctica surge como consecuencia de considerar el aprendizaje como construcción social que incluye conjeturas, pruebas y refutaciones con base en un proceso creativo y generativo. La enseñanza desde esta perspectiva, pretende poner énfasis en actividades que plantean situaciones problemáticas cuya resolución requiere analizar, descubrir, elaborar hipótesis, confrontar, reflexionar, argumentar y comunicar ideas; estos mecanismos no se observan en la actividad educativa de las instituciones de la comunidad. Es preocupante, desde este punto de vista, notar que son muy pocos docentes los que se sienten comprometidos en mejorar la calidad con que se brinda la educación matemática en el país, los resultados son desfavorables, por lo que se hace necesario un cambio que conlleve a los docentes a poner en práctica estrategias que potencien las habilidades y destrezas en esta área con sus estudiantes, de manera que se evidencie una mejora sustantiva que se refleje en los resultados de las evaluaciones. Problema de investigación Planteamiento. Uno de los problemas que atraviesa actualmente el Perú, es la crisis en la educación, especialmente en la enseñanza - aprendizaje de las matemáticas. Es innegable la importancia y trascendencia que adquieren las estrategias (métodos y procedimientos didácticos) utilizados por el profesor para una buena enseñanzade la matemática, sea cualquiera el nivel en que se imparte la asignatura. No obstante ello, es posible afirmar que muchos docentes tienen problemas para diseñar sus estrategias de enseñanza combinando convenientemente métodos y procedimientos, para encarar eficazmente su labor. La enseñanza de la matemática se torna, entonces, puramente expositiva y verbalista. Deviene en el enunciado de propiedades, desarrollo de ejercicios de parte del profesor, en una enseñanza de “pizarra y tiza” que relega al estudiante a un papel secundario en el proceso, haciendo de él un indiferente receptor pasivo. Puede afirmarse que en términos generales, en nuestro medio el profesor de primaria, no pone el énfasis necesario, en la utilización de estrategias apropiadas para la enseñanza de la asignatura. El Ministerio de Educación (2005), informó que en la evaluación hecha por la UNESCO a través del Programa Internacional de evaluación de estudiantes (PISA), en el año 2001, los estudiantes obtuvieron resultados bajos en lo que respecta al aprendizaje del área de matemática, mostrando un bajo nivel de desempeño en la resolución de problemas debido a que tienen serias dificultades para traducir y expresar matemáticamente las condiciones propuestas en problemas, aplicar estrategias de solución para obtener las respuestas y justificarlas con argumentos matemáticos válidos, esto es la falta de éxito que tienen los estudiantes en el abordaje y resolución de problemas. Además señala que las evaluaciones nacionales llevadas a cabo por la Unidad de Medición de la Calidad Educativa, en el año 2001, sitúa a los estudiantes en un nivel bajo de desarrollo de los aprendizajes matemáticos, lo cual influye negativamente en su rendimiento en todas las áreas. Los resultados de las evaluaciones nacionales e internacionales que se han realizado en nuestro país sobre el rendimiento de los estudiantes en el área de matemática, tanto de Educación Primaria como de Secundaria, son desalentadores y nos dan un referente negativo de la gravedad de la situación relacionada con sus aprendizajes, pero también constituyen una importante base para conocer las fortalezas, dificultades y necesidades del sistema educativo, de manera que se pueda subsanar esta deficiencia formulando proyectos que apunten a una educación matemática de calidad. Por tanto esta problemática ha llevado a dirigir la atención hacia el proceso de enseñanza y aprendizaje de la resolución de problemas en matemática. En nuestro medio educativo, la baja calidad de los procesos de enseñanza en esta área, demuestra una desconexión de la matemática con el quehacer diario de los estudiantes, lo cual se evidencia en la descontextualización de las actividades propuestas para el aprendizaje de la matemática, además una de las causas evidentes por la que los alumnos presentan dificultades en la resolución de problemas es el uso inadecuado de estrategias de enseñanza por parte del docente. Lo que se observa en la práctica es que cuando los niños se enfrentan a un problema buscan desesperadamente una operación “que les dé el resultado”, hecho que se agrava si la pregunta tiene respuestas de opción múltiple. La práctica tradicional ha hecho creer a los niños que resolver un problema es relacionar a éste con una o varias operaciones que tienen que aplicar con los datos del problema, incluso esta relación se ve enfatizada con el esquema de solución de problemas: Datos-Operaciones-Resultado que se observa en los cuadernos de matemáticas. Por todo ello se hace necesario diseñar estrategias que combinen métodos y procedimientos alternativos, que puedan estar al alcance del profesor, de modo que puedan ser utilizados con efectividad, para realizar en alguna medida la mejora de la realidad actual de la enseñanza de esta asignatura. Formulación. Por lo anteriormente expuesto, consideramos que las estrategias de enseñanza son parte fundamental en la resolución de problemas matemáticos, por lo que la presente investigación tiene como pregunta central: ¿Existe relación entre las estrategias de enseñanza y la resolución de problemas matemáticos según la percepción de los estudiantes del cuarto grado de primaria de una Institución Educativa de Ventanilla? Justificación. La presente investigación es relevante desde el punto de vista pedagógico porque brindará información sobre cómo se emplean las estrategias de enseñanza en el área de matemática por los docentes y servirá de base para reflexionar sobre la labor realizada y mejorarla, de modo que los aprendizajes en los estudiantes sean significativos. Desde el punto de vista metodológico, el presente estudio ayudará a conocer las deficiencias que existen en la enseñanza de la matemática para corregirlas, debido a que la solución de problemas cultiva procedimientos, métodos y heurísticas que son valiosos para la escuela y la vida, porque ayuda a los estudiantes a adquirir distintas habilidades cognoscitivas y promueve en ellos actitudes positivas hacia la ciencia y actitudes científicas. De la misma manera, desde el punto de vista social, también resulta de importancia, porque si se tiene en cuenta que el nivel de aprendizaje alcanzado por lo estudiantes está vinculado – entre otros factores – con las estrategias de enseñanza, se debe reevaluar el currículo de formación docente de manera que se dé mayor énfasis a la enseñanza de estrategias en esta asignatura a los nuevos educadores como parte de su formación profesional, siendo este un factor importante para mejorar la calidad de la enseñanza en matemática. Por otra parte, servirá de base a futuras investigaciones que corroborarán o refutarán los resultados, de manera que constituyan un referente a las autoridades para replantear futuras capacitaciones docentes. Marco referencial Antecedentes. La presente investigación ha tomado como base importantes estudios realizados a nivel internacional y nacional, entre los cuales tenemos: Internacionales. En una investigación realizada por Arteaga y Guzmán (2005), en México, para identificar las estrategias empleadas por alumnos de quinto grado de primaria en la resolución de problemas algebraicos, se tuvo como muestra en la fase experimental a 15 alumnos entre 11 y 12 años de una escuela oficial del medio urbano. Dicha investigación estuvo dividida en tres fases. En la primera y segunda se trabajó en equipo el análisis y solución de problemas sobre las estrategias empleadas. Posteriormente, en la tercera fase, los alumnos resolvieron un cuestionario final para identificar los avances individuales en la resolución de problemas, así como las estrategias utilizadas. Concluyeron que es posible ayudar a los alumnos en el desarrollo de estrategias de resolución de problemas mediante la presentación de problemas de distinta naturaleza, estimulando los razonamientos vinculados con su pensamiento aritmético y creando las condiciones didácticas adecuadas. En otro estudio importante en Chile, Contreras (2005), realizó una investigación cuasi-experimental, con un grupo experimental y un grupo de control a los que se aplicó un pre test y un post test. La muestra corresponde a 36 alumnos de un colegio particular de Santiago, 18 forman el grupo experimental y 18 el grupo control, ambos pertenecientes a NB6 de la Educación General Básica. El objetivo fue analizar el efecto que produce en los alumnos de NB6, .la Integración de la Tecnología y la Resolución de Problemas, como escenario de aprendizaje, en las actitudes hacia la matemática y en el rendimiento. Los instrumentos usados fueron la Escala Fennema- Sherman de actitudes hacia la matemática yel Test de rendimiento. Los resultados demostraron que la integración de la tecnología y la resolución de problemas tuvieron un efecto positivo en la actitud de los alumnos, variando positivamente. En cambio no hubo efecto en el rendimiento. Además se comprobó, que existe una correlación positiva débil entre la variable actitud hacia la matemática y el rendimiento en esta área. También en Chile, Villarreal (2005), estudió cómo se relacionan la resolución de problemas en matemática y el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación. Aplicó un cuestionario a 31 docentes de matemática de enseñanza secundaria, el cual permitió obtener información acerca del conocimiento y uso de la metodología basada en la resolución de problemas y de las tecnologías de formación y comunicación por parte de estos profesores. Las conclusiones fueron que la totalidad de profesores tiene conocimiento de las TICs usándolas para buscar información, construir material y preparar sus clases, es decir le dan un uso instrumental, siendo menos valorado el uso directo con sus alumnos. Respecto al apoyo que hacen las TIC al trabajo de los alumnos, valoran Internet para buscar información, la hoja electrónica, la calculadora y graficadores matemáticos. Las estrategias más utilizadas fueron leer el problema y buscar datos, hacer anotaciones, en ningún caso se observó uso de estrategias heurísticas. Tárraga (2008), estudió la relación entre el rendimiento en la solución de problemas y los factores afectivo-emocionales en alumnos que presentaban dificultades de aprendizaje, en una muestra de 33 alumnos del Colegio Oficial de Psicología y la Universidad de Sevilla, en España, de los cuales 18 eran varones y 15 mujeres, con una edad de 11 años y un coeficiente intelectual promedio de 91,78. El objetivo de este estudio fue analizar qué elementos del sistema afectivo y motivacional están directamente relacionados con el rendimiento en la solución de problemas matemáticos. Concluyó que existe una relación significativa entre las actitudes hacia la solución de problemas y el rendimiento en la solución de los mismos. El programa de entrenamiento en estrategias cognitivas y metacognitivas de solución de problemas produjo una mejora en la solución de problemas matemáticos tradicionales similares a los empleados en la intervención y no produjo efectos significativos en las variables afectivo-motivacionales evaluadas: actitudes hacia las matemáticas, ansiedad ante las matemáticas, y las atribuciones al rendimiento matemático. Otra investigación relevante, fue llevada a cabo en México por Silva (2009), sobre la relación entre el método y las estrategias para la resolución de problemas en alumnos del sexto grado de primaria con la intención de comparar las estrategias que emplean para resolver problemas y extraer aciertos y desaciertos de las mismas. La muestra estuvo conformada por 57 alumnos de 9 escuelas y los instrumentos usados fueron prueba de resolución de problemas matemáticos y la entrevista. El estudio reveló que los conocimientos previos son herramientas claves para el éxito en la resolución de problemas, especialmente en aquellos que demandan la aplicación de conceptos específicos –como los de geometría. Además se observó una correlación más fuerte entre la comprensión de los problemas y la resolución de los mismos. Comprender exactamente lo que se pregunta, así como las nociones del problema -lo cual está ligado a conocimientos previos- es indispensable para enfrentar con eficacia la resolución de problemas. Nacionales. En nuestro país, Ibarra (2003), en una investigación descriptiva simple estudió la experiencia que tienen los profesores sobre la resolución de problemas en la enseñanza de la matemática en primaria. Aplicó un cuestionario a 69 profesores, de los cuales, 53 laboran en instituciones nacionales y 16 en instituciones privadas. De acuerdo a los resultados obtenidos, se concluye que los docentes no detectan los tipos de procedimientos y procesos cognoscitivos empleados por los alumnos en la resolución de problemas, reconocen avances y mayor cooperación por parte de los alumnos por aprender a resolver problemas matemáticos. En Cuzco, Sarcco y Cutucalla (2004), realizaron un estudio cuasi experimental, con un diseño ex post-facto, sobre estrategias de motivación en el aprendizaje significativo de la matemática, en una muestra de 20 alumnos de cuarto grado de primaria a los cuales se les aplicó una encuesta y las pruebas de pre-test, de proceso y de post-test y a 9 profesores de todas las áreas a quienes se tomó una encuesta. Concluyeron que al aplicar estrategias de motivación el 80 % de los alumnos mostraron un cambio de actitud y predisposición por aprender matemática, que el 100 % de docentes son conscientes de que la aplicación de estrategias de motivación influye positivamente en el desarrollo cognitivo del alumno, pero el 89 % reconocen que no las aplican en sus actividades de enseñanza. En Lima, en el distrito de San Juan de Lurigancho, Llanos (2008), investigó acerca de estrategias heurísticas de resolución de problemas en el aprendizaje de la matemática en estudiantes del cuarto año de secundaria de la Institución Educativa “José María Arguedas”. Este estudio cuasi experimental analizó los efectos que produce la aplicación de estrategias heurísticas de resolución de problemas en el aprendizaje de la matemática, encontrándose diferencias significativas entre los grupos de estudio respecto del pos-test, notándose que los alumnos que recibieron las estrategias de resolución de problemas alcanzaron puntajes más elevados en comparación con el otro grupo que recibieron clases bajo el método tradicional. Marco teórico. Estrategias de enseñanza. Para entender qué son estrategias de enseñanza primero definiremos qué es estrategia. Huarca, Cortez, Bravo y Verano (2006), la señalan como el “proceso consciente e intencionado que favorece el análisis, la reflexión, el control del proceso y la valoración de lo que se hace” (p. 83). Para el Ministerio de Educación (2006), la estrategia es “un proceso regulable, conjunto de pasos o reglas que aseguran una decisión óptima en cada momento” (p. 8), es decir, que puede entenderse como la aplicación de un conjunto de disposiciones para alcanzar una meta. Anteriormente se concebía la estrategia como una serie de habilidades simples, mecánicas y externas; actualmente, se consideran parte importante porque sirven de base a la realización de trabajos intelectuales. Se usan estrategias cotidianamente cuando se solucionan problemas de cualquier índole, cuando se comprende algo que se lee, cuando se planifica una situación, etc. En el nuevo modelo pedagógico se utilizan estrategias diversas de enseñanza y de aprendizaje que el docente debe saber diferenciar y elaborar, tal como manifiesta Díaz Barriga (1999), las estrategias “son los procedimientos o recursos utilizados por el agente de enseñanza para promover aprendizajes significativos” (p. 114). El agente en este caso es el docente quien debe usar una serie de recursos que le permitan propiciar en sus alumnos un aprendizaje significativo. Existen en la actualidad muchos docentes que no usan estrategias adecuadas para promover un aprendizaje auténtico, por el contrario, hacen de las matemáticas una asignatura difícil de entender, donde sólo ellos resuelven todos los ejercicios que plantean, dejando de lado la capacidad y la creatividad en la resolución de problemas que poseen sus alumnos. También Córdova (2001), indica que la estrategia en el campo educativo “es el arte de proyectar y dirigir el proceso de enseñanza y aprendizaje, por tanto las estrategias sonsiempre conscientes e intencionales dirigidas a un objetivo relacionado con el aprendizaje significativo” (p. 4). Es decir, que si el docente utiliza estrategias donde el alumno sea el principal agente, éste se sentirá motivado para aprender con mayor interés. Entonces las estrategias de enseñanza son los diversos procedimientos, acciones y ayudas flexibles posibles de adecuar a diferentes contextos o situaciones que usan los docentes para elaborar las actividades significativas de aprendizaje en nuestros alumnos. Dada la complejidad en la educación de la matemática, se deben tener en cuenta que los aprendizajes de los estudiantes no se circunscriben al aula o a la escuela sino también a su entorno sociocultural. De manera que, como señala el Ministerio de Educación (2005), las estrategias de enseñanza deben ser diseñadas para aplicarse tanto en el ámbito escolar como en el comunal. Es tarea del docente seleccionar, relacionar, diseñar, programar, elaborar y presentar los contenidos que los alumnos pueden aprender para desarrollar sus capacidades y actitudes; es decir, son de entera responsabilidad del docente. Las estrategias de enseñanza son de vital importancia en el desarrollo de las capacidades y los estudiantes deben encontrarlas valiosas, significativas y necesarias para que sean eficaces. Las estrategias a usar deben partir de los intereses de los alumnos y principalmente se deben tomar en cuenta las situaciones de la vida cotidiana para que puedan comprender de mejor forma lo que se les quiere enseñar. Hidalgo (2000), en cuanto a las estrategias de enseñanza indica que “son el conjunto de procedimientos y técnicas que de manera flexible y adaptativa plantea el docente dentro del proceso de enseñanza aprendizaje, es el resultado de la sumatoria de intenciones e intereses tanto del alumno como del docente” (p. 47). De manera que, el docente debe tener mucha creatividad en la utilización de diversas estrategias de enseñanza para que los alumnos se sientan ávidos de aprender y resolver problemas. Tipos de estrategias de enseñanza. Para Huarca et al (2006), existen estrategias de enseñanza diversas: estrategias para activar o generar conocimientos previos, para orientar la atención de los estudiantes y estrategias para promover el enlace entre los conocimientos previos y la nueva información que se ha de aprender. Estrategias para activar o generar conocimientos previos: son aquellas dirigidas a activar los conocimientos previos de los estudiantes o incluso a generarlos cuando no existan. La activación del conocimiento previo puede servir al profesor para conocer lo que saben sus alumnos y para utilizar ese conocimiento como base para promover nuevos aprendizajes. Estrategias para orientar la atención de los estudiantes: son aquellos recursos que el profesor utiliza para captar y mantener la atención de los estudiantes durante una sesión de aprendizaje. Los procesos de atención selectiva son actividades fundamentales para el desarrollo de cualquier acto de aprendizaje. Estrategias para promover el enlace entre los conocimientos previos y la nueva información que se ha de aprender: son aquéllas destinadas a crear o potenciar enlaces adecuados entre los conocimientos previos y la información nueva que ha de aprenderse, asegurando con ello una mayor significancia de los aprendizajes logrados. (2006, p. 96 -97). Por las razones señaladas, se recomienda utilizar tales estrategias antes o durante la instrucción para lograr mejores resultados en el aprendizaje. El uso de las estrategias dependerá del contenido del aprendizaje, de las tareas que deberán realizar los alumnos, de las actividades didácticas efectuadas y de las características que posean los estudiantes, como: nivel de desarrollo, conocimientos previos, etc. Además, Huarca et al (2006), hacen referencia a que según el momento de su presentación en la sesión de clases, pueden ser: pre-instruccionales, co- instruccionales y post-instruccionales. Las estrategias pre-instruccionales. Se presentan antes del proceso de enseñanza; por lo general preparan y alertan al alumno sobre qué y cómo va a aprender y le permiten ubicarse dentro del contexto del aprendizaje requerido. Algunas de estas estrategias son: los objetivos y el organizador previo. Las estrategias co-instruccionales. Apoyan los contenidos curriculares durante el proceso de la enseñanza, ayudando en la detección de información principal, conceptualización de contenidos, delimitación de la organización, estructura e interrelaciones entre dichos contenidos y mantenimiento de la atención y motivación. Entre estas tenemos: redes semánticas, mapas conceptuales y analogías. Las estrategias post-instruccionales. Se presentan después del contenido que se ha de aprender y permiten al estudiante formarse una visión sintética, integradora e incluso crítica del material. En otros casos, le permiten valorar su propio aprendizaje. Dentro de estas estrategias se encuentran: las estrategias post preguntas intercaladas, resúmenes finales, etc. Estrategias de aprendizaje. Son un conjunto de pasos o habilidades que los estudiantes adquieren y emplean en forma voluntaria e intencional para aprender, recordar o solucionar problemas. Según Monereo (1998, citado en Ministerio de Educación, 2005), “las estrategias de aprendizaje serían comportamientos planificados que seleccionan mecanismos cognitivos, afectivos y motrices con el fin de enfrentarse a situaciones problema, globales o específicos, de aprendizaje” (p. 36). Algunas de estas estrategias son adquiridas a lo largo del tiempo y con niveles de dificultad, otras se aprenden fácilmente, e incluso hay estrategias que los estudiantes asocian a situaciones familiares que les sirvieron para solucionar problemas y que les pueden ayudar frente a una situación problema por aprendizaje. Estas estrategias permiten a los alumnos organizar todos los conocimientos que van adquiriendo, de manera que puedan ser más eficientes y eficaces en el manejo de las mismas en diferentes situaciones de su vida. El aprendizaje de estas estrategias dependerá de las motivaciones que tengan los alumnos al percibirlas como realmente útiles en la solución de problemas. Según Biggs (1994, citado en Olmedo y Curotto, 2011), “el aprendizaje resulta de la interrelación de tres elementos clave: la intención (motivación) de quien aprende, el proceso que utiliza (estrategia) y los logros que obtiene (rendimiento). El autor propone un conjunto de estrategias de aprendizaje en concordancia con lo señalado por Monereo (1998, citado en Ministerio de Educación, 2005): estrategias cognitivas, estrategias metacognitivas y estrategias de apoyo. Las estrategias cognitivas, son procesos por medio de los cuales se obtiene conocimiento, las usa el estudiante para confirmar su comprensión de los temas. Según Biggs (1994, citado en Olmedo y Curotto, 2011), entre estas se encuentran la inferencia, el razonamiento deductivo, la práctica y memorización, el monitoreo de su trabajo, la toma de notas y el agrupamiento de datos. Las estrategias metacognitivas, promueven el conocimiento sobre los procesos de obtención de los aprendizajes por medio de planeamiento, monitoreo y evaluación. Como señala Biggs (1994, citado en Olmedo y Curotto, 2011), entre las más usadas se encuentran la elaboración de organizadores previos para hacer una revisión anticipada del material por aprender en preparación de una actividad de aprendizaje. La atención dirigida y la selectiva que permitan por adelantado retener el objetivo de la tarea y la autoevaluación para verificar el logro del aprendizaje en base a criteriospropios. Asimismo y tal como indica Biggs (1994, citado en Olmedo y Curotto, 2011), las estrategias de apoyo, permiten al estudiante exponerse a la asignatura que estudian y practicarla, intercambiar ideas con los compañeros, aclarar dudas y desear el reconocimiento por los logros. Recomendaciones para el empleo de estrategias de enseñanza – aprendizaje. La elección y uso de las estrategias de enseñanza - aprendizaje, dependerá de cómo se van a integrar las áreas de desarrollo de las Unidades Didácticas, de las acciones que deberán realizar los estudiantes, del desarrollo cognitivo que posean y los conocimientos previos que manejen, según Huarca et al. (2006), para poder realizar todo esto, es necesario: Seleccionar oportunamente las estrategias a utilizar, pudiendo hacer adaptaciones y combinaciones de éstas. Dialogar con los estudiantes acerca de sus intereses, participación y expectativas de aprendizaje. Utilizar un lenguaje apropiado y comprensible para los estudiantes tanto en forma oral como escrita. Organizar el material escrito de forma amena y motivadora, que permita a los estudiantes localizar rápidamente la información importante, conceptos y palabras clave. La información debe llegar a los niños de lo fácil a lo difícil y de lo simple a lo complejo. Proponer actividades para que los estudiantes se involucren en sus aprendizajes y analicen, reflexionen y realicen actividades interesantes y novedosas. Se hace necesaria mayor cantidad de estrategias cuando hay mayor dificultad de aprendizaje. Presentar las actividades de aprendizaje en una secuencia lógica de acciones. Por ejemplo: leer, subrayar, resumir. Realizar la retroalimentación correctiva y evaluación permanente, estimulando a los estudiantes a aprender de sus errores. (Huarca et al, 2006, p. 91). Según el Ministerio de Educación (2005), las recomendaciones para la aplicación de estrategias de enseñanza deben asegurar que “los nuevos aprendizajes de los estudiantes se conecten en forma adecuada con los saberes previos, al relacionarse significativamente con lo que ya conocen o con su posible utilización en la vida cotidiana” (p. 97). Estas recomendaciones incluyen: El gusto por la actividad mental y el desafío, esto supone ayudar a los estudiantes a que descubran y cultiven el desafío de enfrentarse a retos que les demanden pensar o razonar, proponiendo situaciones novedosas de manera que ellos busquen una salida para encontrar una solución. Estas situaciones deben ser motivadoras y presentar un nivel de exigencia que sea atractivo, desafiante y accesible para ellos. “Un clima democrático, de seguridad y confianza, es fundamental que se establezcan interacciones entre los estudiantes, basados en el respeto mutuo, la participación espontánea, el sentimiento de confianza, la empatía y la comunicación permanente” (Ministerio de Educación, 2005, p. 33). El trabajo en equipo, las experiencias de aprendizaje significativo, deben brindar a los estudiantes espacios para desarrollar actividades entre pares y en pequeños grupos de trabajo, de manera que se puedan intercambiar ideas y opiniones y el compromiso de participación en el equipo de trabajo. Esto favorece el aprendizaje constructivo y activo, así como la reflexión profunda de la información y la creatividad que este proceso implica. Problema matemático. Pólya (1981), define un problema como una situación en la cual un individuo desea hacer algo, pero desconoce el curso de la acción necesaria para lograr lo que quiere, o como una situación en la cual un individuo actúa con el propósito de alcanzar una meta utilizando para ello alguna estrategia en particular. En nuestro medio, el Ministerio de Educación (2005), conceptualiza un problema matemático como una situación significativa de contenido matemático que implica una dificultad cuya solución requiere de un proceso de reflexión, búsqueda de estrategias y toma de decisiones. Además, el Ministerio de Educación (2006), también señala que “un problema es una situación que dificulta la consecución de algún fin por lo que es necesario hallar los medios que nos permitan solucionarlo, atenuando o anulando sus efectos” (p. 7). Un problema puede ser una pregunta, el cálculo de una operación, la localización de un objeto o la organización de un proceso; se necesita una solución cuando no se tiene un procedimiento conocido para su atención. Coincide con esta posición Villarroel (2008), para quien problema es una situación que no puede ser resuelta de inmediato a través de la aplicación de algún procedimiento que el estudiante ha conocido, y tal vez incluso ejercitado, previamente. En este sentido, los problemas se diferencian claramente de los ejercicios, en los cuales se espera que el estudiante practique un determinado procedimiento o algoritmo, como es el caso de la ejercitación de los procedimientos de cálculo de las operaciones o de resolución de ecuaciones. El objetivo del ejercicio es el dominio de un determinado procedimiento como forma de resolver un tipo específico de situaciones. El objetivo del problema, en cambio, es desarrollar la habilidad para enfrentar una situación nueva, para diseñar un camino de solución. También Echenique (2005, citado en Cruz, 2009), indica que “un problema es una situación que un individuo o grupo quiere o necesita resolver y para lo cual no dispone, en principio de un camino rápido y directo que lo lleve a la solución” (p.3). Como consecuencia puede producirse un bloqueo, puesto que resolver un problema conlleva siempre un grado de dificultad apreciable, es un reto que debe tener un nivel adecuado a la edad y formación de la persona que se enfrenta a él. Si la dificultad es muy elevada en comparación con su formación matemática, desistirán rápidamente y se sentirán frustrados, si por el contrario, es demasiado fácil y su solución no reviste dificultad, esta actividad no será un problema para ellos, sino un simple ejercicio. De este modo podemos decir que la actividad que para alumnos de ciertas edades puede concebirse como un problema, para otros es un simple ejercicio. Para Alonso y Martínez (2005, citados en Villalobos, 2008), un problema matemático es: Una situación matemática que contempla tres elementos: objetos, características de esos objetos y relaciones entre ellos; agrupados en dos componentes: condiciones y exigencias relativas a esos elementos; y que motiva en el resolutor la necesidad de dar respuesta a las exigencias o interrogantes, para lo cual deberá operar con las condiciones, en el marco de su base de conocimientos y experiencias. (p. 39). A partir de las definiciones señaladas, se puede afirmar que: todo problema matemático debe representar una dificultad intelectual y no sólo operacional, es decir, debe significar un real desafío para los estudiantes. Debe ser motivante y contextual o sea, se debe dar en una variedad de contextos, en distintas formas de representación de la información y en lo posible que sean resueltos por más de un modelo matemático. Debe tener muchas formas de solución, es decir, puede estar sujeto a conocimientos previos, experiencias, tener una dificultad no tan sólo algorítmica, sino también del desarrollo de habilidades cognitivas. Componentes de un problema matemático. De acuerdo con Mayer (1993), los problemas matemáticos tienen cuatro componentes: las metas, los datos, las restricciones y los métodos. Las metas, constituyen lo que se desea lograr en una situación determinada. En un problema puede haber una o varias metas, las cuales pueden estar bien o mal definidas. Engeneral, los problemas de naturaleza matemática son situaciones- problemas con metas bien definidas. Por el contrario, los problemas de la vida real pueden tener metas no tan claramente definidas. Los datos, consisten en la información numérica o verbal disponible con que cuenta el estudiante para comenzar a analizar la situación problema. Al igual que las metas, los datos puedan ser pocos o muchos, pueden estar bien o mal definidos o estar explícitos o implícitos en el enunciado del problema. Las restricciones, son los factores que limitan la vía para llegar a la solución, de igual manera, pueden estar bien o mal definidas y ser explícitas o implícitas. Los métodos, en la actividad diaria, el docente debe planificar las acciones educativas para no caer en la improvisación. Esta planificación requiere prever medios y materiales, competencias, capacidades y lo más importante es prever el método con que se va a enseñar. Para Pachas (1997): Con el método se conciben y preconciben planes para lograr objetivos, se eliminan improvisaciones, se economizan esfuerzos, se sistematizan los conocimientos, se facilita el aprendizaje, se logra el hallazgo de la verdad en forma lógica y ordenada, se orientan los medios, los instrumentos para lograr la creación de nuevas imágenes, la mejor utilización de las potencialidades del estudiante de los recursos existentes y se afianzan los hábitos de estudio, de investigación, de experimentación. (p.3) Los métodos de enseñanza e investigación no sólo contienen los pasos o reglas flexibles a seguir, sino que además suelen contener los motivos por los que se dan tales o cuales pasos, o se adoptan tales o cuales reglas. O dicho de otro modo, los principios psicológicos y/o sociológicos en que se apoyan. Pujol y Fons (1981), afirman que “ningún profesor enseña bien si sus alumnos no aprenden. De nada sirve que él crea que enseña bien si sus alumnos no alcanzan los objetivos de conocimientos o comportamientos que él esperaba” (p.18). En la clase, el maestro puede utilizar diferentes métodos, los ya existentes, crear otros, unir varios de ellos, etc., pero cada método persigue algo positivo. El método se debe elegir en función al alumno y su aprendizaje, que se adecúe a sus características, necesidades e intereses. Resolución de problemas. La capacidad de resolución de problemas es de suma importancia por su carácter integrador, ya que implica encontrar un camino que no se conoce de antemano, es decir, una estrategia para encontrar una solución, requiriendo de saberes previos y capacidades. Rico (1988, citado en Contreras, 2005) plantea: La resolución de problemas juega un papel trascendental en esta nueva aproximación a la problemática de la enseñanza y el aprendizaje de la matemática. De hecho, se espera que el estudiante construya su conocimiento matemático al enfrentar, dentro del contexto social del salón de clase, problemas para los que no conoce de antemano una estrategia de solución apropiada, lo suficientemente complejos para significar un reto y que ponen en juego un conocimiento matemático relevante. (p. 28) Además de lo anterior, la resolución de problemas en la educación matemática resulta natural como característica interna de la misma matemática. Según el Ministerio de Educación (2006), resolver un problema matemático es “encontrar una solución de contenido matemático, a través de procesos de reflexión y toma de decisiones” (p. 78). De acuerdo con la propuesta pedagógica del Ministerio de Educación, “se hace notar que la resolución de un problema puede servir de contexto para la construcción de nuevos conocimientos y el desarrollo de otras capacidades” (Ministerio de Educación, 2005, p. 27). Los contextos de los problemas pueden variar desde las experiencias familiares o escolares de los alumnos hasta las aplicaciones científicas, por tanto, deben integrar múltiples temas, pero dando especial énfasis a los problemas cuya resolución les permita conectar ideas matemáticas; así pueden identificar conexiones matemáticas en otras áreas, posibilitando que se den cuenta de su utilidad e importancia en la vida. A través de la resolución de problemas, según dicha propuesta pedagógica, se crean ambientes de aprendizaje que permiten la formación de personas autónomas, críticas, capaces de preguntarse por los hechos, las interpretaciones y las explicaciones. Los estudiantes adquieren formas de pensar, hábitos de constancia, curiosidad y confianza que les servirán en su quehacer cotidiano. Resolver problemas posibilita el desarrollo de capacidades complejas como la creatividad y procesos cognitivos de orden superior como la inferencia. De manera que resolver problemas constituye el eje principal del trabajo en matemática. De acuerdo con el Ministerio de Educación (2005), el desarrollo de la capacidad de resolución de problemas ayudará a que los estudiantes construyan sus conocimientos matemáticos, desarrollando capacidades para: Modelar, que significa asociar a una situación no matemática una expresión u objeto matemático que represente determinadas relaciones o características consideradas relevantes para la solución de un problema. Formular, que significa elaborar un enunciado o el texto de un problema a partir de situaciones de la vida real y a partir de contextos matemáticos. Seleccionar, es decir, elegir una alternativa de respuesta para una pregunta o elegir una estrategia para hallar la solución de un problema. Aplicar, que consiste en ejecutar un procedimiento o estrategia en base a conceptos matemáticos y propiedades de relaciones matemáticas, para responder a una pregunta o encontrar la solución de un problema. Comprende la realización de operaciones numéricas. Verificar, que significa controlar el proceso seguido para encontrar la solución de un problema, evaluando la validez de cada uno de los procedimientos matemáticos utilizados. (p. 28). Según Palacio y Sigarreta (2000), la resolución de problemas es un proceso complejo que involucra conocimientos almacenados en la memoria a corto y a largo plazo. La resolución de problemas consiste en un conjunto de actividades mentales y conductuales, a la vez que implica también factores de naturaleza cognoscitiva, afectiva y motivacional. Por ejemplo: si en un problema dado se debe transformar mentalmente metros en centímetros, esta actividad sería de tipo cognoscitiva. Si se pregunta si estamos seguros que la solución al problema sea correcta, tal actividad sería de tipo afectiva, mientras que resolver el problema, con papel y lápiz, siguiendo un algoritmo hasta alcanzar su solución, podría servir para ilustrar una actividad de tipo conductual. A pesar de que estos tres tipos de actores están involucrados en la actividad de resolución de problemas, la investigación realizada en el área ha centrado su atención, básicamente, en los factores cognoscitivos involucrados en la resolución. De acuerdo a Palacio y Sigarreta (2000), el proceso de resolución de problemas puede describirse a partir de los siguientes elementos: una situación en la cual se quiere hacer algo, pero se desconocen los pasos precisos para alcanzar lo que se desea, un conjunto de elementos que representan el conocimiento relacionado con el problema; el solucionador de problemas o sujeto que analiza el problema, sus metas y datos y opera sobre la representación para reducir la discrepancia entre los datos y las metas. La solución de un problema está constituida por la secuencia de operaciones que pueden transformar los datos en metas. Esta definición es coincidente con lo planteado por Villarroel (2008), quien señala que “la resolución de problemas es una actividad compleja que poneen juego un amplio conjunto de habilidades y que incluye elementos de creación debido a que la persona carece de procedimientos preaprendidos para el efecto.”(p. 2). Por esta razón, el desarrollo de la capacidad para resolver problemas es un proceso largo que requiere de una orientación permanente por parte del docente. Es necesario organizar los procesos de enseñanza de modo que se logre un trabajo sistemático orientado a que los estudiantes internalicen las distintas etapas de la resolución de problemas. Para Villarroel (2008), el proceso de resolución de un problema se inicia necesariamente con una adecuada comprensión de la situación problemática. Es preciso que el estudiante llegue a tener muy claro de qué se está hablando, qué es lo que se quiere conocer, cuáles son los datos que se conocen. Dado que en la mayor parte de los casos los problemas se plantean en forma escrita, la comprensión lectora se constituye en un elemento crítico. Por esta razón, el docente debe prestar especial atención a que el enunciado del problema está siendo debidamente comprendido. En este sentido, resultan muy útiles preguntas del tipo: ¿A qué se refiere el problema? ¿Podrías contarlo con tus propias palabras? ¿Qué nos están preguntando? ¿Qué información se conoce que puede ayudar a resolver el problema? Solo cuando se tenga la seguridad de que los estudiantes han comprendido claramente el enunciado del problema se puede continuar. Luego de comprender el contenido del problema, comienza la búsqueda de una estrategia para su resolución. Aquí se trata de ver la relación que existe entre la información que se desea obtener y los datos o información de que se dispone y determinar cuál o cuáles de estos datos se podrían utilizar para llegar a la solución con ayuda de alguna herramienta matemática. Es importante destacar, según indica Villarroel (2008), que la determinación de la estrategia de solución constituye la etapa más compleja dentro del proceso de resolución de un problema ya que exige tener claridad respecto del contenido del problema, identificar la información conocida relevante y eventualmente la información que podría ser necesaria pero que no se tiene a mano, manejar el significado de los conocimientos matemáticos disponibles, establecer relaciones entre lo que se desea saber y lo que ya se conoce o se puede averiguar, y seleccionar las herramientas matemáticas más apropiadas. En los estudios realizados por Silva (2009), se afirma que la resolución de problemas matemáticos “constituye una actividad privilegiada para introducir a los estudiantes en las formas propias del quehacer de las matemáticas. Lograr que los alumnos desarrollen estructuras de pensamiento que le permitan matematizar; es una de las principales metas de la enseñanza matemática actual” (p. 8). Tal experiencia debe permitir al alumno manipular objetos matemáticos, activar su capacidad mental, ejercitar su creatividad y reflexionar sobre su propio aprendizaje (metacognición) al tiempo que se prepara para otros problemas con lo que adquiere confianza en sí mismo. Ella refiere que la resolución de problemas se da en tres aspectos: La resolución como contexto: donde los problemas son utilizados como vehículos al servicio de otros objetivos curriculares, como una justificación para enseñar, motivar o desarrollar actividades. Ello implica una interpretación y aplicación mínima. Resolver problemas para el desarrollo de habilidades: propuesta que invita a la resolución de problemas no rutinarios, para el logro de una habilidad de nivel superior, adquirida luego de haber resuelto problemas rutinarios. Las técnicas de resolución de problemas son enseñadas como un contenido, con problemas de práctica relacionados, para que las técnicas puedan ser dominadas. Resolver problemas como sinónimo de "hacer matemática": la estrategia asume que el trabajo de los matemáticos es resolver problemas y que la matemática realmente consiste en visualizar problemas y soluciones. Esta última aplicación es la que reúne los requisitos adecuados, se trata pues de hacer matemática en estricto sentido. Actualmente se recomienda plantear situaciones problemáticas desde el principio, para activar el interés y la mente del estudiante. Esta posición coincide con la tercera situación descrita por Vilanova (2001, citado en Silva, 2009), es decir la resolución de problemas como sinónimo de hacer matemáticas. Y, es preciso tener presente que para matematizar es necesario trabajar a partir de la realidad para dar significado a las situaciones, apoyados de los conceptos, esquemas y relaciones matemáticas. Concretamente, se puede afirmar que resolver problemas matemáticos más allá de un procedimiento, exige “vivir” las matemáticas, creando espacios de encuentros entre lo abstracto y lo real. Aplicar las matemáticas a contextos y situaciones cercanas, reales, laborales y científicas, permite considerarla como una herramienta útil y formadora. Trabajar las matemáticas como un todo no fragmentado y valorar su utilidad dentro y fuera de la escuela, promueve la aplicación de procedimientos genéricos (observar, manipular, experimentar, relacionar y usar diferentes lenguajes) y procedimientos conceptuales específicos de resolución de problemas a favor del aprendizaje (técnicas de cálculo, de medidas y de representación geométrica). Dimensiones para la resolución de problemas. Schoenfeld (2006, citado en Cruz, 2009), afirma que para resolver problemas es necesario que el resolutor maneje cuatro dimensiones: Los recursos: conjunto de conocimientos previos que posee el estudiante, conceptos, fórmulas, algoritmos, y todas las nociones necesarias para resolver un problema. Las heurísticas: son las operaciones mentales útiles en la resolución de problemas, son como reglas o modos de comportamiento que favorecen el proceso de resolución. El control: es decir, cómo un estudiante controla su trabajo. Algunas acciones de control pueden ser, el entendimiento del problema, la consideración de diversas formas de solución, el monitoreo del proceso, corregir un proceso o revisarlo. El sistema de creencias sobre la matemática: incide notablemente en la forma en que los estudiantes, e incluso los docentes aborda la resolución de un problema y también la manera en que tratan de aprender matemática, memorizando o no. Estas creencias conllevan a pensar en la matemática como una serie de reglas o como elaboración de conceptos, relaciones, patrones, etc. tratando de comprenderlos. (p. 7). Clases de problemas matemáticos. Existen diferentes y numerosas clasificaciones de problemas según la estructura del enunciado o de su contenido y del tipo de operaciones y procesos necesarios para su solución. Por ejemplo, Pólya (1981) diferencia según el carácter de las tareas que se deben ejecutar entre problemas de demostración (realizar la demostración de una fórmula matemática) y problemas de construcción (trazar la bisectriz de un ángulo). El Ministerio de Educación (2005), señala las siguientes clases de problemas: problemas tipo, problemas heurísticos, rompecabezas, con contexto real y de demostración. Problemas tipo. Son aquellos en los cuales las operaciones que se deben usar para la solución están implícitos en el enunciado, de manera que el estudiante los pueda descubrir rápidamente y ejecutarlos. Entre estos se encuentran los problemas aritméticos de enunciado verbal (PAEV), en los cuales dentro del enunciado se sugieren las operaciones aritméticas a realizar para llegar a la solución. Estos problemas son los primeros que se plantean en el área de matemática en todos los niveles. Pueden ser problemas aditivos y multiplicativos.Problemas heurísticos. Son aquellos en cuyo enunciado no se encuentran implícitos los procedimientos a ejecutar, incidiéndose en la búsqueda de estrategias para hallar la solución. Por ejemplo tenemos los problemas de generalización lineal en los cuales se trabajan con sucesiones aritméticas simples. Problemas en contexto real. Son aquellos que requieren para darles solución, del contexto o situación real implicada en el problema, del manejo de la información de datos no explícitos, sin los cuales es imposible darles solución. Problemas rompecabezas. Son aquellas cuya solución se encuentran por el método de ensayo y error, como encontrar la cantidad de triángulos o cuadriláteros en una figura, los triángulos o cuadrados mágicos, pirámides, etc. Problemas de demostración. Son aquellos en los cuales la deducción es la forma de solucionarlos. Aquí se tienen por ejemplo, la demostración de fórmulas matemáticas, de teoremas, etc. (p. 35 - 42). Además, el Ministerio de Educación (2012), indica que la diferencia más importante para los profesores de matemática, es que existen los problemas rutinarios y los que no son rutinarios. Un problema es rutinario cuando puede ser resuelto aplicando directamente y en forma mecánica una regla que el estudiante no tiene dificultad para encontrar, la cual es dada por los maestros o por un libro de texto. No existe desafío para su inteligencia y sólo adquiere práctica en la aplicación de un algoritmo. Un problema no es rutinario cuando exige cierto grado de creación y originalidad por parte del alumno. Su resolución puede exigirle un verdadero esfuerzo. Deberá tener un sentido y un propósito desde su punto de vista. Los contextos de los problemas pueden variar desde las experiencias familiares, escolares o de la comunidad hasta las aplicaciones científicas o del mundo laboral, lo importante es que deben abarcar temas diversos e implicar matemática significativa y funcional. Etapas en la resolución de problemas. La resolución de problemas es un tema estudiado con bastante anticipación, los primeros estudios lo consideraban en términos de ensayo y error, más adelante los investigadores se centraron en explicar nuevas formas de pensamiento productivo ante situaciones nuevas. En este contexto, Wallas (1926, citado en Martínez-Freire, 2002), formula las siguientes etapas en la resolución de problemas: La preparación. Es la fase en la cual el solucionador analiza el problema, intenta definirlo en forma clara y recoge hechos e información relevante al problema que le puedan servir en su solución. La incubación. Es la fase en la cual el solucionador analiza el problema de manera inconsciente, genera hipótesis de solución, le dedica tiempo al problema o puede dejarlo de lado. La inspiración. Es la fase en la cual la solución al problema surge de manera inesperada, es decir, cuando la persona repentinamente se percata de la posible solución. La verificación. Es la fase que involucra la revisión de la solución, es decir que la solución es sometida a prueba para comprobar su acierto. De la misma forma, Gonzales (1993), señala que las etapas en la resolución de problemas sirven para enfatizar el pensamiento consciente y para aproximarse analíticamente a la solución, propone las siguientes etapas: darse cuenta del problema, de que existe una discrepancia entre lo que se desea y lo que se tiene, especificación del problema, análisis del problema, se analizan las partes del problema y se aísla la información relevante; generación de la solución, se consideran varias alternativas posibles; revisión de la solución, donde se evalúan las posibles soluciones; selección de la solución, aquí se escoge aquella que tenga mayor probabilidad de éxito y por último, instrumentación de la solución, para implementar la solución. Nueva revisión de la solución, de ser necesaria. Pólya (1981), sostenía que el proceso de resolución de problemas, especialmente las operaciones mentales que se dan he dicho proceso, se refieren a la heurística, método que sigue principios o reglas empíricas que llevan a la solución de problemas, precisaba que ningún problema podía ser pasado por alto, que debían encontrarse las características generales a pesar de las diferencias entre problemas. Según Huamán (2007), la enseñanza de Pólya enfatizaba el proceso de descubrimiento, más que desarrollar ejercicios apropiados, esperando crear un clima de confianza que genere respuestas diversas que puedan ser discutidas. Alfaro (1997), señala que la posición de Pólya respecto a la resolución de problemas se basa en una perspectiva global y no restringida a un punto de vista matemático. Es decir, este autor plantea la resolución de problemas como una serie de procedimientos que, en realidad, utilizamos y aplicamos en cualquier campo de la vida diaria. Para Pólya (1981), producto de sus observaciones y del trabajo con sus alumnos, las operaciones mentales que participan en la solución de problemas dan origen a las siguientes etapas: Entender el problema. Consiste en conocer los datos y la incógnita. Propone una serie de preguntas para poder comprender el problema: ¿Entiendes el problema?¿Lo puedes parafrasear?¿Distingues los datos?¿Hay información irrelevante?¿Has resuelto uno parecido? Trazar un plan. Se intenta encontrar la relación entre los datos y la incógnita. Se divide el problema en partes, se relaciona con algún problema similar y cómo se solucionó, y si es necesario se puede replantear el problema. Se pueden usar estrategias como: buscar patrones, elaborar listas, hacer figuras o diagramas, usar propiedades de los números, usar ecuaciones o fórmulas, trabajar hacia atrás, etc. Ponerlo en práctica. El plan se debe ejecutar verificando cada paso para cerciorarnos de que estamos en lo correcto. Aquí se deben implementar las estrategias escogidas hasta llegar a la solución, de o contrario, hay que tomar un tiempo, replantear la estrategia y comenzar nuevamente hasta dar con la solución correcta. Volver atrás. Se examina la solución, se asegura de que es la correcta y si hay otras formas o medios para llegar a la solución. Se comprueba si se puede generalizar la solución, si hay maneras más sencillas y si se siente satisfacción con el trabajo realizado. Entonces, Polya (1981), sugiere para cada fase una serie de preguntas que el estudiante se puede hacer, o de aspectos que debe considerar para avanzar en la resolución del problema, para utilizar el razonamiento heurístico, el cual se considera como las estrategias para avanzar en problemas desconocidos y no usuales, como dibujar figuras, introducir una notación adecuada, aprovechar problemas relacionados, explorar analogías, trabajar con problemas auxiliares, reformular el problema, introducir elementos auxiliares en un problema, generalizar, especializar, variar el problema, trabajar hacia atrás, etc. El estudio de la heurística tiene propósitos prácticos, se ha cambiado la orientación tradicional del currículo, para dar paso a uno más dinámico, participativo y organizado, relacionado a problemas reales, donde convergen las demás áreas del conocimiento. La resolución de problemas requiere de la capacidad para tomar distintos caminos que lleven a una solución y luego retornar al punto de partida, poder hacer cambios y reconocer los errores para no volver a caer en ellos. Objetivos e hipótesis Objetivo general. Determinar si existe relación entre las estrategias de enseñanza y la resolución de problemas matemáticos según la percepción de los estudiantes del cuarto gradode una institución educativa de Ventanilla. Objetivos específicos. Determinar si existe relación entre las estrategias de enseñanza para activar o generar conocimientos previos y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Determinar si existe relación entre las estrategias de enseñanza para orientar la atención y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Determinar si existe relación entre las estrategias de enseñanza para promover el enlace entre los conocimientos previos con la nueva información y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Hipótesis general. Existe relación directa y significativa entre las estrategias de enseñanza y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Hipótesis especificas. Existe relación directa y significativa entre las estrategias de enseñanza para activar o generar conocimientos previos y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Existe relación directa y significativa entre las estrategias de enseñanza para orientar la atención y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Existe relación directa y significativa entre las estrategias de enseñanza para promover el enlace entre los conocimientos previos con la nueva información y la capacidad de resolución de problemas matemáticos según la percepción de estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. Método Tipo y Diseño de investigación El tipo de investigación es descriptivo y el diseño correlacional, ya que “se orienta a la determinación del grado de relación existente entre dos o más variables de interés en una misma muestra de sujetos” (Sánchez y Reyes, 2006, p. 104), es decir, busca conocer la relación entre dos variables: la percepción sobre las estrategias de enseñanza docente y la capacidad de resolución de problemas matemáticos que presentan los estudiantes del cuarto grado de educación primaria de una institución educativa pública de Ventanilla. El diagrama de este tipo de investigación es: O1 M1 r O2 Donde: M1 es la muestra de los alumnos del cuarto grado. O1 corresponde el conjunto de datos sobre la variable percepción de las estrategias de enseñanza y O2 es el conjunto de datos sobre la variable resolución de problemas matemáticos y r es la relación entre las variables. Variables Variable 1: Estrategias de enseñanza Definición conceptual. Hidalgo (2000), define las estrategias de enseñanza como “el conjunto de procedimientos y técnicas que de manera flexible y adaptativa plantea el docente dentro del proceso de enseñanza aprendizaje, es el resultado de la sumatoria de intenciones e intereses tanto del alumno como del docente” (p. 47). Definición operacional. Las estrategias de enseñanza son los diversos procedimientos, acciones y ayudas flexibles posibles de adecuar a diferentes contextos o situaciones que usan los docentes para elaborar las actividades significativas de aprendizaje en nuestros alumnos. Resultado obtenido luego de la aplicación del Cuestionario sobre la percepción de las estrategias de enseñanza en el área curricular de matemática. Tabla 1. Operacionalización de la variable estrategias de enseñanza Variable Dimensiones Indicadores E s tr a te g ia s d e E n s e ñ a n z a Estrategias para activar o generar conocimientos previos: Son aquellas dirigidas a activar los conocimientos previos de los estudiantes o incluso a generarlos cuando no existan. En este grupo podemos incluir también a aquellas otras que se concentran en el esclarecimiento de las intenciones educativas que el profesor pretende lograr al término de la situación educativa (Huarca et al, 2006). Utiliza procedimientos o recursos para activar los conocimientos previos de los estudiantes. Utiliza procedimientos o recursos para generar los conocimientos previos de los estudiantes. Utiliza procedimientos o recursos para evidenciar las intenciones educativas que se pretende lograr. Estrategias para orientar la atención de los estudiantes: Son aquellos recursos que el profesor utiliza para captar y mantener la atención de los estudiantes durante una sesión de aprendizaje (Huarca et al, 2006). Utiliza procedimientos o recursos para focalizar la atención de los estudiantes. Utiliza procedimientos o recursos para mantener la atención de los estudiantes. Estrategias para promover el enlace entre los conocimientos previos y la nueva información que se ha de aprender: Son aquéllas destinadas a crear o potenciar enlaces adecuados entre los conocimientos previos y la información nueva que ha de aprenderse, asegurando con ello una mayor significancia de los aprendizajes logrados (Huarca et al, 2006). Utiliza procedimientos o recursos para crear enlaces adecuados entre los conocimientos previos y la información nueva que ha de aprenderse. Utiliza procedimientos o recursos para potenciar enlaces adecuados entre los conocimientos previos y la información nueva que ha de aprenderse. Fuente: Huarca, et al (2006). Variable 2: Resolución de problemas matemáticos. Definición conceptual. Silva (2009), indica que resolver un problema matemático “constituye una actividad privilegiada para introducir a los estudiantes en las formas propias del quehacer de las matemáticas. Lograr que los alumnos desarrollen estructuras de pensamiento que le permitan matematizar; es una de las principales metas de la enseñanza matemática actual” (p. 8). Definición operacional. La resolución de problemas matemáticos es aplicar las matemáticas a contextos y situaciones cercanas, reales, laborales y científicas, permite considerarla como una herramienta útil y formadora, implica encontrar un camino que no se conoce de antemano, es decir, una estrategia para encontrar una solución, requiriendo de saberes previos y capacidades. Resultado obtenido luego de la aplicación del Test de resolución de problemas matemáticos para estudiantes del cuarto grado de educación primaria. Tabla 2. Operacionalización de la variable resolución de problemas matemáticos Variable Niveles de evaluación Indicadores R e s o lu c ió n D e P ro b le m a s M a te m á ti c o s Nivel de logro destacado de la capacidad resolución de problemas matemáticos. AD: Evidencia el logro de los aprendizajes previstos demostrando un manejo solvente y muy satisfactorio. Nivel de logro previsto de la capacidad resolución de problemas matemáticos. A: Evidencia el logro de los aprendizajes previstos. Nivel de logro en proceso
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