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Gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en la enseanza aprendizaje de la matemtica
Methodological guide for the use of digital tools in the teaching and learning of mathematics
Guia metodolgico para utilizao de ferramentas digitais no ensino e aprendizagem de matemtica
Correspondencia: fermorerno179@gmail.com
Ciencias de la Educacin
Artculo de Investigacin
* Recibido: 18 de agosto de 2023 *Aceptado: 10 de septiembre de 2023 * Publicado: 25 de septiembre de 2023
- Ingeniera, Licenciada, Maestrante, Universidad Bolivariana del Ecuador, Durn, Ecuador.
- Ingeniero, Maestrante, Universidad Bolivariana del Ecuador, Riobamba, Ecuador.
- Licenciada, Doctora, Universidad Bolivariana del Ecuador, Ecuador.
Resumen
La Matemtica fomentan el pensamiento lgico, la resolucin de problemas y la toma de decisiones informadas, habilidades esenciales para la vida cotidiana y el xito profesional. La incorporacin de herramientas digitales en su enseanza permite una mayor interaccin, visualizacin y accesibilidad, lo que motiva a los estudiantes y enriquece su aprendizaje, preparndolos para enfrentar los desafos de un mundo cada vez ms digitalizado. Esta investigacin tuvo como objetivo disear una gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza aprendizaje de Matemtica del Tercer Ao de Bachillerato. La investigacin fue de tipo aplicativa, combin enfoques cualitativos y cuantitativos. Las tcnicas utilizadas para la obtencin de datos fueron entrevistas y encuestas, la poblacin de estudio estuvo compuesta por seis docentes del rea de Matemtica. En los resultados, despus de realizar el diagnstico del uso de herramientas digitales, por medio de entrevistas, a los docentes, se dise una gua metodolgica compuesta por siete componentes fundamentales. Estos componentes se basaron en la definicin de los objetivos de aprendizaje, la duracin de la actividad, los mtodos de enseanza, el alcance de la materia, los contenidos del curso y las herramientas digitales adecuadas para cada objetivo. Se presentan tres ejemplos del uso de la gua utilizando diferentes metodologas y herramientas. La validacin realizada por expertos confirm la pertinencia y factibilidad de su uso, la mayora la consider valiosa al proporcionar estrategias efectivas para que los docentes puedan incorporar herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica.
Palabras Clave: Gua metodolgica; Estrategias pedaggicas; Enseanza de la Matemticas; Recursos digitales.
Abstract
Mathematics encourages logical thinking, problem solving and informed decision making, essential skills for everyday life and professional success. Incorporating digital tools into your teaching allows for greater interaction, visualization and accessibility, which motivates students and enriches their learning, preparing them to face the challenges of an increasingly digitalized world. This research aimed to design a methodological guide for the use of digital tools in the teaching-learning process of Mathematics in the Third Year of High School. The research was of an application type, combining qualitative and quantitative approaches. The techniques used to obtain data were interviews and surveys, the study population was made up of six teachers in the area of Mathematics. In the results, after carrying out the diagnosis of the use of digital tools, through interviews, with teachers, a methodological guide was designed composed of seven fundamental components. These components were based on the definition of the learning objectives, the duration of the activity, the teaching methods, the scope of the subject, the course contents and the appropriate digital tools for each objective. Three examples of the use of the guide are presented using different methodologies and tools. The validation carried out by experts confirmed the relevance and feasibility of its use; the majority considered it valuable in providing effective strategies so that teachers can incorporate digital tools in the teaching of Mathematics.
Keywords: Methodological guide; Pedagogical strategies; Mathematics Teaching; Digital resources.
Resumo
A matemtica incentiva o pensamento lgico, a resoluo de problemas e a tomada de decises informadas, habilidades essenciais para o dia a dia e para o sucesso profissional. Incorporar ferramentas digitais no seu ensino permite maior interao, visualizao e acessibilidade, o que motiva os alunos e enriquece a sua aprendizagem, preparando-os para enfrentar os desafios de um mundo cada vez mais digitalizado. Esta pesquisa teve como objetivo elaborar um guia metodolgico para utilizao de ferramentas digitais no processo de ensino-aprendizagem de Matemtica no Terceiro Ano do Ensino Mdio. A pesquisa foi do tipo aplicao, combinando abordagens qualitativas e quantitativas. As tcnicas utilizadas para obteno dos dados foram entrevistas e levantamentos, a populao do estudo foi composta por seis professores da rea de Matemtica. Nos resultados, aps a realizao do diagnstico do uso de ferramentas digitais, por meio de entrevistas, com professores, foi desenhado um guia metodolgico composto por sete componentes fundamentais. Estas componentes basearam-se na definio dos objetivos de aprendizagem, na durao da atividade, nos mtodos de ensino, no mbito da disciplina, nos contedos da unidade curricular e nas ferramentas digitais adequadas a cada objetivo. So apresentados trs exemplos de utilizao do guia utilizando diferentes metodologias e ferramentas. A validao realizada por especialistas confirmou a relevncia e viabilidade da sua utilizao; a maioria considerou-a valiosa no fornecimento de estratgias eficazes para que os professores possam incorporar ferramentas digitais no ensino da Matemtica.
Palavras-chave: Guia metodolgico; Estratgias pedaggicas; Ensino de Matemtica; Recursos digitais.
Introduccin
Segn Hernndez (2017), el uso de las Tecnologas de la Informacin y Comunicacin (TIC) en la educacin mejora la calidad del aprendizaje, fomenta el intercambio de informacin y la construccin de nuevos conocimientos colaborativos. Sin embargo, Gallo et al. (2021) sealan que las herramientas digitales son cada vez ms complejas y requieren de competencias tcnicas y metodolgicas ms exigentes para su correcta utilizacin. Es por eso que Buzn et al. (2021) destacan la importancia de recibir formacin continua en herramientas tcnicas y metodologas activas para mantenerse actualizado en el uso de las TIC.
De acuerdo con lo que mencionan los autores, el aumento en la complejidad de las herramientas digitales requiere que tanto docentes como alumnos, adquieran nuevas habilidades y conocimientos por medio de capacitaciones y actualizacin continuas en estas reas. La brecha digital y la falta de acceso equitativo a herramientas digitales para la educacin, dificulta la igualdad de oportunidades y el acceso a la educacin de calidad para todos los estudiantes. Esta situacin se ha agravado en el contexto de la pandemia de COVID-19, donde muchos estudiantes se han visto obligados a recibir educacin de manera virtual sin contar con los recursos tecnolgicos necesarios.
En las instituciones educativas la falta de conocimiento y aplicacin de herramientas tecnolgicas, contribuye a que los docentes se centren nicamente en los fundamentos tericos y metodologas tradicionales, en ocasiones los estudiantes se sienten desmotivados, no prestan la debida atencin y como resultado pueden llegar a no comprender los contenidos de las asignaturas, entre ellas la de Matemtica la cual presenta a menudo problemas de aprendizaje en los estudiantes.
Con respecto a la asignatura de Matemtica, Gamboa (2020) y Snchez (2017) expresan que es una ciencia fundamental que realiza importantes contribuciones en cuanto al fundamento cientfico de la educacin de los estudiantes y proporciona conocimientos bsicos para los contenidos de diversos planes de estudio, tambin propone que el proceso de enseanza aprendizaje de esta rea debe actualizarse.
Hernndez (2017) manifiesta que, la enseanza de la Matemtica busca lograr que los estudiantes puedan resolver problemas de manera efectiva en contextos que se asemejan a la realidad y no solo concentrarse en meros conceptos y mtodos, sino dar nfasis en sus diferentes interpretaciones. El aprendizaje de las ciencias, entre stas la Matemtica, es un factor determinante del crecimiento econmico y el desarrollo social (Orjuela, 2019).
Como mencionan los autores, la Matemtica desempea un papel crucial en la educacin al cultivar habilidades cognitivas y lgicas que son fundamentales en la vida diaria. A travs del estudio de las mismas, se desarrolla la capacidad de analizar problemas, aplicar razonamiento deductivo e identificar patrones y relaciones. Estas habilidades permiten abordar desafos complejos, tomar decisiones informadas y comprender el mundo de una manera ms precisa y estructurada.
Las herramientas digitales educativas son programas informticos que mejoran la enseanza y el aprendizaje. Este tipo de herramientas promueven la autonoma y el desarrollo de habilidades de investigacin, seleccin y organizacin de informacin. Es esencial dominar estas herramientas y adaptar la metodologa de enseanza para fomentar la participacin activa de los estudiantes en su proceso de aprendizaje. (Mendieta y Garca, 2018).
La implementacin de herramientas tecnolgicas en los procesos educativos, promueven la autonoma del estudiante, potencian la experimentacin activa y la construccin colectiva de aprendizajes, favoreciendo as la comprensin de los contenidos, adems permiten el acceso a informacin y recursos multimedia que pueden ser tiles para el aprendizaje de la Matemtica (Granados et al., 2020). As tambin, puede contribuir a que los docentes expliquen la Matemtica de manera ldica, interacten con los educandos y apliquen nuevos mtodos y estrategias de enseanza que fomenten en el estudiante mayor motivacin e inters (Rodrguez et al., 2023).
Segn Salinas (2017), la incorporacin de las TIC en la enseanza de la Matemtica ha transformado la educacin tradicional, facilitando el acceso instantneo a la informacin y obteniendo resultados rpidos. Por otro lado, Valiente (2021) destaca que el aprendizaje digital requiere que los docentes adquieran habilidades y competencias en el uso de dispositivos mviles, internet y redes sociales para la investigacin y colaboracin. Es crucial dominar las herramientas digitales y ajustar la metodologa de enseanza para promover la participacin activa de los estudiantes. Caso contrario, existe el riesgo de que los estudiantes sientan menor integracin y aprovechamiento de la enseanza (Buzn et al., 2021).
Una gua metodolgica es un instrumento pedaggico que considera aspectos epistemolgicos y procedimentales para establecer los pasos, tcnicas, metodologas y mejores prcticas para lograr los objetivos establecidos (Colanzi et al., 2018). Segn Rendn (2012), la gua metodolgica enfocada en la enseanza es un instrumento pedaggico y didctico, que contribuye con aspectos conceptuales, metodolgicos y prcticos en las actividades de clase. De igual manera el Ministerio de Educacin del Ecuador (2015) seala que la gua metodolgica educativa proporciona orientacin y recomendaciones para organizar las actividades educativas.
Entre las investigaciones previas relacionadas se destaca el estudio llevado a cabo por Vaillant et al. (2020) que tuvo como objetivo describir y analizar las prcticas de enseanza de la Matemtica en Uruguay, a travs del uso de herramientas y plataformas digitales. Encontraron una baja frecuencia de uso de herramientas y plataformas digitales por parte de los profesores. Los autores sugieren la necesidad de crear nuevos modelos disruptivos de formacin tecno-pedaggica.
De igual manera Vela et al. (2022) busca fortalecer la prctica docente a travs de la implementacin de una gua metodolgica que pueda ser utilizada como estrategia didctica para la efectiva seleccin de los Recursos Educativos Digitales Abiertos. Concluyen que es importante incentivar la capacitacin continua en la apropiacin de nuevas competencias tecnolgicas, encaminadas a la mejora de las prcticas docentes.
En relacin a la Matemtica, Surez y Lobo (2020) implementaron los softwares Geogebra y Jclic a travs de guas metodolgicas para el fortalecimiento de la enseanza aprendizaje de Geometra en grado sptimo en una Institucin Educativa en Colombia. Las guas metodolgicas presentan actividades procedimentales que les permite a los estudiantes interpretar, analizar, proponer, comparar y resolver problemas, adems, de interiorizar conceptos fundamentales de la Geometra. Esta propuesta comprueba que una gua metodolgica brinda a los docentes ideas y sugerencias sobre cmo disear actividades y secuencias didcticas.
Los estudios presentados concuerdan en que el uso de herramientas digitales contribuye a la mejora en los procesos de aprendizaje. Sin embargo, en la literatura analizada no se ha encontrado guas metodolgicas especficas para la asignatura de Matemtica y en especial para los contenidos del Tercer Ao de Bachillerato, por lo que se plantea la pregunta de investigacin Cmo disear una gua metodolgica para el uso de herramientas digitales para la aplicacin de los docentes en el proceso de enseanza aprendizaje de Matemtica del Tercer Ao de Bachillerato?
En esta investigacin se efectuaron los siguientes objetivos especficos: (1) Analizar los fundamentos tericos que sustentan el uso de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato. (2) Identificar los antecedentes histricos del uso de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato de la Unidad Educativa Carlos Cisneros. (3) Caracterizar el uso actual de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Unidad Educativa (4). Definir los componentes y relaciones que debe tener la gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza aprendizaje de Matemtica de los estudiantes del Tercer Ao de Bachillerato. (5) Elaborar una gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el aprendizaje de Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato. (6) Validar la propuesta de la gua metodolgica destinada a los docentes con respecto al uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza aprendizaje de Matemtica de los estudiantes del Tercer Ao de Bachillerato.
Antecedentes histricos del uso de las herramientas digitales
Para examinar en detalle la situacin actual del uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en la Unidad Educativa Carlos Cisneros y definir claramente la necesidad que se presenta en esta institucin. Se determin el estudio de los siguientes puntos: Antecedentes del uso de las herramientas digitales, cambios en el enfoque pedaggico en los ltimos aos, empleo actual de herramientas digitales para el aprendizaje de Matemtica y caracterizacin actual del uso de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica.
Los principales resultados revelaron que tradicionalmente los docentes de Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato de la Unidad Educativa Carlos Cisneros utilizaban pizarras, marcadores, libros impresos, despus internet para ampliar el conocimiento, pero debido a la pandemia, comenzaron a emplear herramientas digitales en el aprendizaje de Matemtica y tuvieron que buscar alternativas para la enseanza virtual principalmente el uso de las aulas virtuales. Aunque no existe una gua metodolgica estructurada que haya sido implementada en la institucin educativa por la escasa inversin pblica en el sector educativo y la ausencia de oportunidades de capacitacin relacionadas con este tema. A pesar de ello, cada docente aplica cierta metodologa por iniciativa propia.
El enfoque pedaggico para la enseanza de la Matemtica ha cambiado a travs del tiempo adaptndose a la evolucin de las herramientas digitales, por lo que los docentes se enfrentan al desafo de estar constantemente actualizados e innovar en el uso de estas herramientas, con el objetivo de diversificar las metodologas de enseanza y aprovecharlas como un recurso complementario en la formacin de los estudiantes. A nivel institucional, se ha implementado el uso de simuladores para las pruebas de ingreso a la universidad y a nivel personal la utilizacin de aplicaciones gratuitas de libre acceso.
En la actualidad, todos los docentes han utilizado en algn momento herramientas digitales en su enseanza, porque reconocen los beneficios que estas brindan. Principalmente, emplean tutoras en lnea, recursos o bibliotecas digitales y herramientas de visualizacin en su prctica educativa. La herramienta ms nombrada es Geogebra para realizar grficos, y se aade las pizarras virtuales, Moodle, Steam, Meet en la educacin virtual, as como Genially, Quizizz, Educaplay y Edpuzzle, las cuales se utilizan para evaluaciones y actividades interactivas por su capacidad para mejorar el proceso de aprendizaje de los estudiantes, debido a que generan mayor inters y participacin por parte de los alumnos, y contribuyen a mejorar la comprensin de los contenidos educativos.
Por todo lo expuesto anteriormente, los docentes estn plenamente convencidos de la importancia de contar con una gua metodolgica para utilizar de manera adecuada las herramientas digitales, a razn de que todava existe desconocimiento respecto a la aplicacin de las nuevas herramientas disponibles. El diseo de una gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica permite aprovechar al mximo el potencial de estas tecnologas. No obstante, la insuficiencia de recursos tecnolgicos apropiados en la institucin, la falta de respaldo por parte de la direccin y la ausencia de capacitacin o formacin para su uso representan los mayores obstculos para aprovechar las diversas herramientas digitales disponibles.
Metodologa
Esta investigacin fue de tipo aplicativa, porque busca poner en prctica los conocimientos adquiridos. Con base en la triangulacin metodolgica se us varios mtodos cuali-cuantitativos de diversas fuentes para complementar el anlisis. El tipo de investigacin segn el lugar, es de campo porque recopila la informacin en la Unidad Educativa Carlos Cisneros de la ciudad de Riobamba, en el periodo 2023. En la primera etapa de la investigacin para analizar los fundamentos tericos que sustentan el uso de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato, se aplic el mtodo cientfico de anlisis documental mediante una revisin bibliogrfica, anlisis crtico de textos y la observacin, como instrumento se aplic las fuentes bibliogrficas especializadas.
En la siguiente etapa, para identificar los antecedentes y caracterizar el uso actual de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato, se aplic los mtodos analtico-sinttico e inductivodeductivo, utilizando la tcnica de la entrevista dirigida a 6 docentes quienes actuaron como expertos debido a su amplia trayectoria y preparacin para ellos se utilizar el instrumento de la entrevista, con esto se realiz el diagnstico y se definieron los componentes y relaciones que debe tener la gua metodolgica. En la investigacin se aplic los mtodos analtico-sinttico, inductivo-deductivo y sistmico, a travs de una revisin bibliogrfica y anlisis de contenido, con el instrumento de la gua metodolgica. La investigacin es de tipo transversal debido a que los datos fueron tomados en un solo momento.
Diagnstico inicial
Entre los objetivos de la investigacin es fundamental conocer los antecedentes y la situacin actual del uso de las herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato de la Unidad Educativa Carlos Cisneros, por lo que por medio de entrevistas a los docentes se pudo determinar el Nivel de uso de herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica.
En la actualidad, los docentes entrevistados han utilizado en algn momento herramientas digitales en su enseanza, porque reconocen los beneficios que estas brindan. Principalmente, los docentes emplean tutoras en lnea, recursos y bibliotecas digitales y herramientas de visualizacin en su prctica educativa. Tambin se mencionaron las herramientas de evaluacin y los juegos educativos, aunque en menor proporcin. Adems, destacaron la utilidad de los laboratorios virtuales. Especficamente, la herramienta ms nombrada es Geogebra para realizar grficos, y se aade las pizarras virtuales, Moodle, Steam, Meet en la educacin virtual, as como Genially, Quizizz, Educaplay y Edpuzzle, las cuales se utilizan para evaluaciones y actividades interactivas.
Figura 1. mbitos de aplicacin para la enseanza de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato
Nota. Elaborado por los autores
La adopcin de estas herramientas se basa primordialmente en su capacidad para mejorar el proceso de aprendizaje de los estudiantes, no obstante, una limitacin que enfrenta la Unidad Educativa es la falta de acceso de los estudiantes a dispositivos digitales y conectividad a Internet para utilizar herramientas digitales en la asignatura de Matemtica, esto se debe a que la Unidad Educativa carece de conexin a Internet estable y de gran cobertura. A pesar de ello, debido al alcance de la tecnologa se considera que los estudiantes en sus hogares disponen al menos de un dispositivo electrnico.
La insuficiencia de recursos tecnolgicos apropiados en la institucin, la falta de respaldo por parte de la direccin y la ausencia de capacitacin o formacin para su uso representan los mayores obstculos para aprovechar las diversas herramientas digitales disponibles en el rea de Matemtica. Estas limitaciones podran tener un impacto negativo en la implementacin y adopcin de la metodologa basada en el uso de herramientas digitales.
Estudio de los principales contenidos, mtodos y herramientas digitales para el diseo de la gua metodolgica.
En esta seccin se detallan los componentes y relaciones que contiene la gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza-aprendizaje de Matemtica, los mismos que estn conformados por contenidos, mtodos y herramientas digitales que fueron extrados a travs de la entrevista realizada a docentes del rea de Matemtica de Tercer Ao de Bachillerato de la Unidad Educativa.
Los mbitos en los que los docentes pueden aplicar las herramientas digitales son en mayor medida tutoras en lnea, recursos o bibliotecas digitales y herramientas de visualizacin en su prctica educativa, tambin las herramientas de evaluacin y los juegos educativos, aunque en menor proporcin. En relacin a los contenidos que se sugieren para incluir en la gua metodolgica, se hace hincapi en la importancia de abordar de manera exhaustiva los conceptos relacionados con clculo, funciones, matrices, as como funciones exponenciales y logartmicas. Estos temas son considerados fundamentales en el aprendizaje de la Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato, debido a que sientan las bases para el desarrollo de habilidades ms avanzadas en el campo de las ciencias exactas. Al mismo tiempo permiten ahorrar tiempo y presentar resultados con mayor precisin.
Figura 2. Principales contenidos para implementarse en la gua metodolgica
Nota. Elaborado por los autores
Los mtodos de aprendizaje se refieren a los enfoques y estrategias utilizados para facilitar la adquisicin de conocimientos y habilidades por parte de los estudiantes. En la Figura 3 se observan los mtodos ms relevantes en el diseo de la gua metodolgica: Flipped Classroom (aula invertida) y Gamificacin, estos mtodos pueden ser altamente efectivos para promover el trabajo en casa, la participacin activa de los estudiantes y mejorar su proceso de aprendizaje. En menor proporcin se tiene al Aprendizaje Colaborativo basado en el trabajo en equipo y la colaboracin entre los estudiantes. Dado que los estudiantes deben adoptar un rol protagnico en el proceso de aprendizaje, los comentarios favorecen a las metodologas activas que fomenten el aprendizaje autnomo en la construccin de conocimiento.
Figura 3. Mtodos de aprendizaje para implementarse en la gua metodolgica
Nota. Elaborado por los autores
Las herramientas digitales que se consideran tiles para el diseo de la gua metodolgica en el rea de Matemtica son Geogebra para realizar grficos, Kahoot para evaluaciones ldicas, participativas y en menor medida, ChatGPT para brindar respuestas y explicaciones a preguntas sobre la materia, Khan Academy para lecciones y ejercicios interactivos. Cabe destacar que, si bien mencionadas con menos frecuencia, tambin se han sealado otras herramientas como Demos, que proporciona simulaciones y visualizaciones interactivas, y Mathway para resolver problemas matemticos paso a paso; entre otras opciones como: Phet laboratorios, Educaplay, Genially y Quizizz las cuales son plataformas que facilitan la enseanza y el aprendizaje, fomentando la participacin interactiva de los estudiantes.
Figura 4. Herramientas digitales para implementarse en la gua metodolgica
Nota. Elaborado por los autores
Los docentes consideran que una gua estructurada para la integracin de herramientas digitales en la enseanza unificara las prcticas docentes, esto mejorara el rendimiento acadmico de los estudiantes al brindarles acceso a herramientas interactivas y visuales para explorar conceptos matemticos. Estas herramientas tambin aumentaran la motivacin y el compromiso de los estudiantes al proporcionar un entorno de aprendizaje interactivo y atractivo. Como resultado, se lograra una mayor retencin de informacin y una mejor aplicacin de los conocimientos en situaciones prcticas. Sin embargo, estas herramientas no pueden reemplazar el papel fundamental del docente en el proceso educativo, sino que se convierten en una valiosa herramienta complementaria con los recursos tradicionales para enriquecer el aprendizaje.
Resultados y Discusin
En el marco sobre el uso de herramientas digitales en el aprendizaje de Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato, se ha elaborado la presente Gua Metodolgica con el objetivo de proporcionar una visin integral y actualizada a los docentes de esta rea sobre las prcticas pedaggicas, las herramientas tecnolgicas ms adecuadas para este nivel educativo y cmo incorporar efectivamente diversas herramientas tecnolgicas en el aula de clases.
Gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en la enseanza aprendizaje de la Matemtica.
La metodologa propuesta tiene como objetivo contribuir a que los docentes incorporen las tecnologas digitales como recurso educativo para mejorar la comprensin y el rendimiento de los estudiantes en el rea de Matemtica. La Figura 5 y Tabla 1 detallan los componentes utilizados para la generacin de la Gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el aprendizaje de Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato.
Figura
5. Componentes que estructuran la Gua
metodolgica para el uso de herramientas digitales en la asignatura de
Matemtica.
Nota. Componentes y relaciones de la gua metodolgica propuesta para el uso de herramientas digitales en el aprendizaje de Matemtica en el Tercer Ao de Bachillerato
Tabla 1. Componentes de la gua metodolgica propuesta
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Concepto |
Categora |
Descripcin |
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Herramientas digitales |
Geogebra |
Es una calculadora grfica que permite a los usuarios crear construcciones geomtricas interactivas, explorar funciones Matemticas, realizar clculos simblicos y numricos, y visualizar grficas y datos. |
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Kahoot |
Es una plataforma de aprendizaje interactiva basada en juegos, que permite a los usuarios crear y participar en cuestionarios educativos en lnea, fomentando la participacin y el aprendizaje activo. |
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ChatGPT |
Utiliza inteligencia artificial para mantener conversaciones con los usuarios, proporcionando respuestas y asistencia en una amplia variedad de temas y preguntas. |
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Khan academy |
Es una plataforma educativa en lnea que ofrece lecciones y prcticas interactivas en diversas reas, como Matemtica, Ciencias, Historia y ms. |
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Principales mtodos |
Flipped Classroom (aula invertida) |
Mediante este enfoque los estudiantes adquieren conocimientos de manera autnoma desde su casa y el profesor asume el rol de facilitador del aprendizaje pudiendo brindar apoyo personalizado y responder dudas. |
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Gamificacin |
Es el uso de elementos y mecnicas de juego en contextos no ldicos, como la educacin, con el fin de promover el aprendizaje. |
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Aprendizaje Colaborativo |
En este enfoque los estudiantes trabajan juntos en grupos o equipos para lograr metas de aprendizaje comunes. |
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Principales mbitos de aplicacin |
Tutoras en lnea |
Son sesiones de enseanza y apoyo que se realizan a travs de plataformas digitales. |
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Recursos y bibliotecas digitales |
Son plataformas en lnea que ofrecen acceso a una amplia gama de materiales educativos, como libros, revistas, documentos y otros recursos en formato digital. |
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Herramientas de visualizacin |
Corresponden a recursos o aplicaciones que permiten representar de manera grfica o visualmente atractiva los contenidos. |
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Principales contenidos |
Clculo |
Se ocupa del estudio de las propiedades y el comportamiento de las funciones. |
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Funciones |
Estudia las relaciones entre variables y modela fenmenos matemticos y del mundo real. |
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Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas |
Las funciones exponenciales describen el crecimiento o el decrecimiento acelerado de una cantidad, las ecuaciones exponenciales involucran igualar una funcin exponencial a una constante. Las funciones logartmicas describen relaciones de crecimiento o decrecimiento gradual, las ecuaciones logartmicas igualan una funcin logartmica a una constante. |
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Matrices |
Las matrices son arreglos rectangulares de nmeros dispuestos en filas y columnas. |
En las Tablas 2, 3 y 4 se exponen ejemplos de actividades para aplicarlas en el rea de Matemtica del Tercer Ao de Bachillerato haciendo uso de distintas herramientas digitales como: Geogebra, Kahoot y ChatGPT, para el tema de Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas.
Tabla 2. Ejemplo 1 de aplicacin de la gua metodolgica propuesta
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Actividad |
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Objetivo |
Utilizar GeoGebra como herramienta de visualizacin para que los estudiantes de Tercer Ao de Bachillerato puedan manipular y experimentar con un ejercicio sobre funciones. Con el propsito de mejorar la comprensin y el dominio de los conceptos matemticos relacionados con funciones Matemticas al permitirles una experiencia prctica e interactiva. |
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Contenido |
Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas |
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Mtodo |
Aprendizaje colaborativo: Actividades grupales para alcanzar objetivos comunes, fomentando la interaccin y la cooperacin. Se promueve el intercambio de ideas y la resolucin conjunta de problemas. |
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Herramienta digital |
GeoGebra |
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mbito de aplicacin |
Herramientas de visualizacin |
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Tiempo de duracin |
Hora de clase (45 minutos), trabajo individual fuera del aula |
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Descripcin |
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Esta actividad se desarrollar en grupos de 4 para aprovechar el aprendizaje colaborativo, en este sentido a cada grupo se le asigna una computadora y por turnos todos los estudiantes van a ejecutar el trabajo y apoyarse para que todos comprendan el uso de esta herramienta. Se les explica que se va a tomar los ejercicios del libro de Matemtica BGU 3 Curso, de la pgina 18, en la que se expone lo siguiente:
En
una computadora o laptop con internet, los estudiantes deben ingresar a geogebra.org,
la ventaja de esta herramienta es que no requiere crear una cuenta para
utilizarla. Para desarrollar el punto 1, el docente indicar a los
estudiantes que ingresen en la parte izquierda donde se presenta un +, las
funciones del punto 1, dando un Enter luego de cada una para
ingresar la siguiente, y en los tres puntos verticales se puede ver la tabla de
valores y las propiedades. Para regresar a la funcin se da click en lgebra.
En la parte de Propiedades, el docente pedir a los estudiantes marcar
en Bsico, Etiqueta visible y Nombre y valor para nombrar
cada grfica de la funcin. Asimismo, se le puede asignar un color a cada
lnea, p.e., para Para exportar las imgenes debern dar click en las tres lneas horizontales en el lado izquierdo superior junto al nombre de la pgina y en Exportar imagen pueden copiar la imagen al portapapeles para despus armar un archivo en Word, poner los nombres de los integrantes, copiar las instrucciones y pegar la imagen. Para el punto 2, se graficar las funciones por separado, copian y pegan cada una en el mismo documento. En el punto 3, el docente deber animar a que los estudiantes dentro del grupo participen, saquen sus propias conclusiones y las redacten en el documento que ser enviado al docente.
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1. |
2.a. |
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2.b. |
2.c. |
Tabla 3. Ejemplo 2 de aplicacin de la gua metodolgica propuesta
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Actividad |
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Objetivo |
Utilizar Kahoot como herramienta para la evaluacin del aprendizaje de los contenidos de la asignatura de Matemtica. Con el propsito de medir el progreso y comprensin de los estudiantes en los temas matemticos abordados, a travs de cuestionarios y juegos interactivos. |
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Contenido |
Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas |
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Mtodo |
Gamificacin: Utilizando actividades ldicas. Aplicando la incorporacin de recompensas, desafos y competiciones en actividades acadmicas, lo que aumenta la participacin y el inters de los estudiantes. |
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Herramienta digital |
Kahoot |
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mbito de aplicacin |
Recursos y bibliotecas digitales |
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Tiempo de duracin |
Hora de clase (45 minutos), trabajo individual fuera del aula |
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Descripcin |
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Previo a la clase, el docente debe indicar a los estudiantes que deben estudiar los contenidos en sus casas con un tiempo antes y el docente procede a disear un cuestionario en relacin al tema. El docente ingresa a Kahoot.com, se inscribe y crea una cuenta, primero debe elegir el tipo de cuenta: Profesor, Estudiante, Uso personal o Profesional; en este caso la mejor opcin es cuenta de Profesor porque est destinada a educadores que utilizarn esta herramienta para la enseanza en el aula, permitiendo de este modo crear y gestionar cuestionarios, acceder a informes y estadsticas y colaborar con otros docentes, compartir Kahoots y acceder a una biblioteca de contenido educativo. A continuacin, se procede a elegir el lugar de trabajo entre las opciones de: Escuela, Educacin superior, Administracin escolar, Negocio u Otro. Para el Tercer Ao de Bachillerato se puede elegir Escuela, luego se registra un correo electrnico y una contrasea. En el botn de Crear, se abre un men en el que se puede elegir Kahoot (Clases breves e interactivas con quizzes y encuestas). Aqu el docente tendr la opcin de elegir un lienzo en blanco o utilizar una plantilla prediseada. Se llena el Ttulo: Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas. En la Descripcin se coloca el objetivo de la actividad. En la imagen de portada se puede cargar el logo de la institucin. Adems, se le puede agregar msica de espera o un video de youtube como introduccin y se activa en visibilidad: Privado. Luego se da click en el botn Listo. En el lado izquierdo, en las diapositivas se ingresarn las preguntas planteadas con antelacin, adems de una imagen relacionada al tema. En la parte derecha se puede elegir entre varias opciones de tipos de preguntas como: Quiz y Verdadero o Falso, para cuentas gratuitas, mientras que para cuentas con suscripcin se puede acceder a ms opciones como: Respuesta corta, Control deslizante, Puzzle y otras. Y se selecciona el lmite de tiempo de acuerdo a la dificultad. Cuando se ha terminado de elaborar el Kahoot, se realiza una revisin general en la Vista previa antes de seleccionar en Guardar. En la ventana que aparece se puede Asignar una fecha y hora para que se habilite el Kahoot o a su vez se puede poner en Empezar y se abre una ventana en: Modo clsico para que cada jugador acceda individualmente y en Modo equipo permite jugar en equipos. Automticamente se crea un PIN de juego, el cual se puede compartir en la hora de clase para que los estudiantes respondan el test. La ventaja de esta herramienta es que permite hasta 40 participantes. Durante la clase, el docente indica a los estudiantes que deben acceder a Kahoot.it y anotar el cdigo PIN que proporciona el docente. Luego, hacen clic en Ingresar y escriben sus nombres y apellidos completos, pudiendo elegir un avatar. Una vez que todos los estudiantes se hayan unido al juego, el docente debe poner en Comenzar desde su cuenta para dar inicio. Las preguntas se mostrarn en el proyector del docente, y los estudiantes podrn seleccionar sus respuestas en sus propias pantallas. Despus de cada pregunta, el docente hace clic en Siguiente para pasar a la prxima pregunta. Se asignarn puntos automticamente por respuestas correctas. Al final, se crea un ranking con los mejores puntajes. De esta manera, el docente aprovecha la gamificacin para incorporar elementos ldicos en los procesos de aprendizaje, fomentando la interaccin y participacin activa de los estudiantes, generando competencia a travs de los puntajes y rankings, y promoviendo el aprendizaje activo.
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Tabla
4.
Ejemplo 3 de aplicacin de la gua metodolgica
propuesta
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Actividad |
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Objetivo |
Utilizar ChatGPT como herramienta para proporcionar retroalimentacin de los contenidos de la asignatura de Matemtica. Con ChatGPT los estudiantes tendrn una respuesta interactiva y personalizada a sus preguntas y dudas matemticas. |
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Contenido |
Funciones y ecuaciones exponenciales y logartmicas |
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Mtodo |
Flipped Classroom |
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Herramienta digital |
ChatGPT |
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mbito de aplicacin |
Recursos y bibliotecas digitales |
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Tiempo de duracin |
Hora de clase (45 minutos), trabajo individual fuera del aula |
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Descripcin |
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Para esta actividad se ha considerado utilizar el mtodo Flipped classroom en el cual antes de la clase, el docente enva una consulta como deber para la casa, acerca de los conceptos bsicos de ecuaciones y funciones exponenciales y logartmicas, la cual debern traerla impresa. Luego durante la clase, los alumnos dan una retroalimentacin de la actividad y los principales resultados. Los estudiantes pueden utilizar ChatGPT como una herramienta de consulta y apoyo para profundizar en el tema. En un dispositivo con acceso a internet, el docente indicar a los estudiantes que deben ingresar al link https://chat.openai.com/, pueden traducir la pgina a espaol de ser necesario y dar click en el botn Inscribirse para crear una cuenta con un correo electrnico y una contrasea. Siguiendo estas instrucciones, los estudiantes podrn empezar escribiendo en la parte de abajo donde dice: Enviar un mensaje, preguntas acerca de los conceptos bsicos de ecuaciones exponenciales, ecuaciones logartmicas, y funciones exponenciales, funciones logartmicas. Adems, animar a los estudiantes a que formulen sus propias preguntas y expongan los resultados que obtuvieron, por ejemplo, se le puede pedir que elabore un cuadro comparativo entre las funciones exponenciales y logartmicas; o pedirle ejemplos para graficarlos en Geogebra. Los estudiantes pueden utilizar ChatGPT para aclarar cualquier confusin o recibir retroalimentacin adicional sobre los conceptos tratados. Esto puede ayudarles a consolidar su comprensin y abordar cualquier duda remanente. |
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Validacin de la gua metodolgica para el uso de herramientas digitales en el proceso de enseanza aprendizaje de la Matemtica
Para comprobar la funcionalidad de la gua metodolgica se utiliz el Mtodo Delphi mediante la validacin de expertos (6 docentes) del rea de Matemtica e Informtica, quienes cuentan con estudios de 4to nivel. Se utiliz una encuesta con indicadores en escala de Likert, en la que se abordaron diversos aspectos, tales como la estructura de la gua, la adecuacin de los contenidos, su funcionabilidad y usabilidad, as como su contribucin al aprendizaje de la Matemtica. Los resultados de esta validacin proporcionaron una evaluacin integral y slida de la gua, asegurando su calidad y efectividad para mejorar el proceso de enseanza-aprendizaje.
Tabla 5. Resultados de la validacin de la gua metodolgica por parte de expertos.
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Totalmente de acuerdo %(N) |
De acuerdo %(N) |
Neutral %(N) |
Poco de acuerdo %(N) |
En desacuerdo %(N) |
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1. Considera que la gua metodolgica es clara y fcil de seguir para los docentes? |
67% (4) |
33% (2) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
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2. Considera que la gua metodolgica tiene la estructura y elementos adecuados? |
17% (1) |
67% (4) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
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3. Considera que la gua metodolgica aborda las necesidades de aprendizaje de los estudiantes de Matemtica? |
0% (0) |
83% (5) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
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4. Considera que la gua metodolgica proporciona estrategias efectivas para integrar herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica? |
83% (5) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
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5. Considera que la gua metodolgica es relevante para la educacin actual y futura? |
83% (5) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
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6. Considera que la gua metodolgica contribuye a mejorar el aprendizaje de la Matemtica? |
100% (6) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
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7. Considera que la gua metodolgica describe de manera correcta, las herramientas, los procesos y actividades a seguir? |
50% (3) |
33% (2) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
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8. Considera que la gua metodolgica incluye recomendaciones prcticas y aplicables para el uso de herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica? |
67% (4) |
33% (2) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
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9. Considera que la gua metodolgica est acorde a los principios y pedagogas establecidas en el currculo ecuatoriano? |
50% (3) |
33% (2) |
17% (1) |
0% (0) |
0% (0) |
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10. Considera que la gua metodolgica est basada en la evidencia y las mejores prcticas pedaggicas para el uso de herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica? |
50% (3) |
50% (3) |
0% (0) |
0% (0) |
0% (0) |
Pregunta abierta 11. Qu cambios o sugerencias usted propone para mejorar la gua metodolgica?: En general los expertos propusieron, que la metodologa en prximas investigaciones puede incorporar una mayor diversidad de herramientas digitales y ser aplicada para otros contenidos y asignaturas. Tambin expresaron que la demostracin de esta gua en ejemplos prcticos y escenarios de aplicacin especficos, contribuye a que los docentes tengan mayor claridad en la forma de aplicarla.
Los resultados destacan varios aspectos relevantes de la gua metodolgica. En la pregunta 6, se observa que el 100% de los docentes encuestados estn totalmente de acuerdo en que la gua contribuye significativamente a mejorar el aprendizaje de la Matemtica. Adems, la mayora de los docentes expresan total acuerdo o acuerdo en que la gua es clara y fcil de seguir, proporcionando estrategias efectivas para integrar herramientas digitales en la enseanza de la Matemtica, y siendo relevante para la educacin actual y futura. La gua tambin incluye recomendaciones prcticas y aplicables para el uso de herramientas digitales en el aula. En contraste, en algunos aspectos, varios expertos expresaron una opinin neutral con respecto a la idoneidad de la estructura y los componentes para satisfacer las necesidades educativas de los estudiantes de Matemticas.
Conclusiones
La Matemtica desempea un papel esencial en la educacin, fomentando habilidades cognitivas y lgicas fundamentales en la vida cotidiana. La integracin de herramientas tecnolgicas en los procesos educativos promueve la autonoma de los estudiantes y ha transformado la educacin tradicional. Durante la pandemia, los docentes del Tercer Ao de Bachillerato de la Unidad Educativa "Carlos Cisneros" adoptaron herramientas digitales en el aprendizaje de la Matemtica, como alternativa para la enseanza virtual. Aunque muchos docentes han utilizado diversas herramientas digitales, la institucin carece de una gua metodolgica especfica para su adecuada implementacin. Los docentes sugieren incluir temas de clculo, funciones, matrices, funciones exponenciales y logartmicas en la gua, as como destacar el uso de metodologas activas como Flipped Classroom y Gamificacin como mtodos efectivos. Entre las herramientas digitales mencionadas se encuentran Geogebra, Kahoot y ChatGPT.
La gua metodolgica propuesta para los docentes consta de 7 fases clave: objetivos de clase, contenidos, mtodos, herramientas digitales, mbitos de aplicacin, tiempo de duracin y la descripcin detallada de toda la actividad, el objetivo de la gua es incorporar las tecnologas digitales como recurso educativo para mejorar la comprensin y el rendimiento de los estudiantes de Tercer Ao de Bachillerato en el rea de Matemtica.
En la validacin realizada por los expertos, los resultados muestran que la gua metodolgica es altamente valorada por los docentes. La mayora de expertos la considera clara y til, brindando estrategias efectivas para la integracin de herramientas digitales en el aula. Aunque algunos aspectos generaron opiniones neutrales, los resultados resaltan la relevancia y aceptacin generalizada de la gua, destacando reas para posibles mejoras en su implementacin.
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2023 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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