Optimizacin del Proceso de Enseanza-Aprendizaje de Matemticas en Estudiantes de Educacin General Bsica Superior mediante la Aplicacin de la Metodologa de Aula Invertida
Optimization of the Teaching-Learning Process of Mathematics in Higher Basic General Education Students through the Application of the Flipped Classroom Methodology
Otimizao do Processo de Ensino-Aprendizagem de Matemtica em Alunos do Ensino Superior Bsico Geral por meio da Aplicao da Metodologia de Sala de Aula Invertida
Correspondencia: angela.najera@educacion.gob.ec
Ciencias de la Educacin
Artculo de Investigacin
* Recibido: 23 de marzo de 2024 *Aceptado: 27 de abril de 2024 * Publicado: 06 de mayo de 2024
I. Magster en Educacin General Bsica, Docente de Lengua y Literatura, Matemticas, Ciencias Naturales, Educacin Artstica, Animacin a la Lectura, Educacin Fsica en la Unidad Educativa Rumiahui, Tungurahua, Ecuador.
II. Licenciada de segunda enseanza en la especialidad de Biologa y Qumica, docente de matemticas, Lengua y literatura, Estudio Sociales, Ciencias Naturales, Educacin Cultural y Artstica, Animacin a la Lectura en la Unidad Educativa Rumiahui, Tungurahua, Ecuador.
III. Magster en Educacin General Bsica, Docente de Lengua y Literatura, Matemticas, Ciencias Naturales, Educacin Artstica, Animacin a la Lectura, en la Unidad Educativa Rumiahui, Tungurahua, Ecuador.
IV. Magster en Docencia Universitaria y Administracin Educativa, Docente de Lengua y Literatura, Matemticas, Estudios Sociales, Ciencias Naturales, Educacin Cultural y Artstica, Animacin a la Lectura en la en la Unidad Educativa Rumiahui, Tungurahua, Ecuador.
V. Licenciada en Ciencias de la Educacin mencin Educacin Bsica, Docente de Matemtica, Lengua y Literatura, Ciencias Naturales, Estudios Sociales, Educacin Cultural y Artstica, Animacin a la Lectura en la Unidad Educativa Rumiahui, Tungurahua, Ecuador.
Resumen
El estudio evalu el impacto del aula invertida en el rendimiento y desarrollo de habilidades matemticas en estudiantes de secundaria. Se compar un grupo experimental expuesto al aula invertida con un grupo de control que recibi instruccin tradicional. Los resultados revelaron mejoras significativas en el grupo experimental en el reconocimiento y resolucin de problemas relacionados con nmeros racionales, fracciones, nmeros irracionales y exponentes. El 91.4% del grupo experimental mejor en el reconocimiento de nmeros racionales, mientras que el 97% resolvi correctamente la adicin de fracciones racionales y el 94% domin la multiplicacin de fracciones. El enfoque activo del aula invertida permiti a los estudiantes revisar repetidamente materiales audiovisuales, promoviendo una comprensin ms profunda y duradera de los conceptos matemticos. Esto condujo a un aumento de la autonoma, la motivacin y la participacin activa de los estudiantes en su proceso de aprendizaje. Los anlisis estadsticos confirmaron diferencias significativas entre los grupos experimental y de control, respaldando la eficacia del aula invertida en la mejora del rendimiento y desarrollo de habilidades matemticas. La prueba de normalidad y la prueba t para muestras independientes demostraron la superioridad del aula invertida en trminos de rendimiento acadmico. Estos hallazgos sugieren que el enfoque del aula invertida es una estrategia efectiva para mejorar el aprendizaje de las matemticas en estudiantes de secundaria. Adems, este mtodo de enseanza promueve un ambiente de aprendizaje ms inclusivo y participativo, adaptndose mejor a las necesidades individuales de los estudiantes.
Palabras clave: aula invertida; habilidades matemticas; rendimiento acadmico; aprendizaje activo; educacin secundaria.
Abstract
The study evaluated the impact of the flipped classroom on the performance and development of mathematics skills in high school students. An experimental group exposed to the flipped classroom was compared with a control group that received traditional instruction. The results revealed significant improvements in the experimental group in the recognition and resolution of problems related to rational numbers, fractions, irrational numbers and exponents. 91.4% of the experimental group improved in the recognition of rational numbers, while 97% correctly solved the addition of rational fractions and 94% mastered the multiplication of fractions. The active approach of the flipped classroom allowed students to repeatedly review audiovisual materials, promoting a deeper and more lasting understanding of mathematical concepts. This led to an increase in students' autonomy, motivation and active participation in their learning process. Statistical analyzes confirmed significant differences between the experimental and control groups, supporting the effectiveness of the flipped classroom in improving performance and developing mathematical skills. The normality test and independent samples t-test demonstrated the superiority of the flipped classroom in terms of academic performance. These findings suggest that the flipped classroom approach is an effective strategy to improve mathematics learning in high school students. Additionally, this teaching method promotes a more inclusive and participatory learning environment, better adapting to the individual needs of students.
Keywords: flipped classroom; mathematical skills; academic performance; active learning; secondary education.
Resumo
O estudo avaliou o impacto da sala de aula invertida no desempenho e desenvolvimento de habilidades matemticas em estudantes do ensino mdio. Um grupo experimental exposto sala de aula invertida foi comparado com um grupo de controle que recebeu instruo tradicional. Os resultados revelaram melhorias significativas no grupo experimental no reconhecimento e resoluo de problemas relacionados a nmeros racionais, fraes, nmeros irracionais e expoentes. 91,4% do grupo experimental melhoraram no reconhecimento de nmeros racionais, enquanto 97% resolveram corretamente a adio de fraes racionais e 94% dominaram a multiplicao de fraes. A abordagem ativa da sala de aula invertida permitiu aos alunos revisar repetidamente materiais audiovisuais, promovendo uma compreenso mais profunda e duradoura dos conceitos matemticos. Isto levou a um aumento da autonomia, motivao e participao ativa dos alunos no seu processo de aprendizagem. As anlises estatsticas confirmaram diferenas significativas entre os grupos experimental e de controle, apoiando a eficcia da sala de aula invertida na melhoria do desempenho e no desenvolvimento de habilidades matemticas. O teste de normalidade e o teste t para amostras independentes demonstraram a superioridade da sala de aula invertida em termos de desempenho acadmico. Estas descobertas sugerem que a abordagem da sala de aula invertida uma estratgia eficaz para melhorar a aprendizagem da matemtica nos alunos do ensino secundrio. Alm disso, este mtodo de ensino promove um ambiente de aprendizagem mais inclusivo e participativo, adaptando-se melhor s necessidades individuais dos alunos.
Palavras-chave: sala de aula invertida; habilidades matemticas; rendimento acadmico; aprendizado ativo; Educao secundria.
Introduccin
En el mbito educativo contemporneo, la mejora del proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas ha sido objeto de atencin prioritaria. Este inters se fundamenta en el reconocimiento de que el dominio de las matemticas no solo es fundamental para el xito acadmico, sino tambin para la adquisicin de habilidades cognitivas y analticas esenciales para la vida cotidiana y la insercin laboral (Alvarez & Hernndez, 2019; Garca & Prez, 2020; Rodrguez et al., 2017).
En este contexto, la metodologa de Aula Invertida ha emergido como una estrategia innovadora que busca transformar la dinmica tradicional de enseanza. La esencia de esta metodologa radica en su enfoque centrado en el estudiante, que promueve un aprendizaje activo, colaborativo y contextualizado (Bergmann & Sams, 2012; Bishop & Verleger, 2013). La Aula Invertida implica proporcionar a los estudiantes acceso previo a los contenidos a travs de recursos multimedia, lecturas u otros materiales antes de las clases presenciales, permitiendo que el tiempo en el aula se dedique principalmente a la resolucin de problemas, discusiones grupales y actividades prcticas (Mazur, 2013; Smith et al., 2018).
La relevancia de esta metodologa se sustenta en su capacidad para fomentar el pensamiento crtico, la autonoma del estudiante y la aplicacin prctica de los conceptos matemticos en situaciones reales (Johnson et al., 2014; Garca & Prez, 2020). Adems, la Aula Invertida se alinea con teoras pedaggicas contemporneas, como el constructivismo, que enfatizan el papel activo del estudiante en la construccin de su propio conocimiento (Alvarez & Hernndez, 2019; Rodrguez et al., 2017).
Sin embargo, para lograr una implementacin efectiva de la Aula Invertida, es necesario considerar una serie de aspectos clave. En primer lugar, se requiere un diseo cuidadoso del contenido y de las actividades, asegurando que estn alineados con los objetivos de aprendizaje y las necesidades especficas de los estudiantes (Bergmann & Sams, 2012; Mazur, 2013). Adems, la capacitacin y el apoyo adecuados para los docentes son fundamentales para garantizar una implementacin exitosa de esta metodologa (Bishop & Verleger, 2013; Rodrguez et al., 2017).
En este sentido, programas de formacin y desarrollo profesional diseados especficamente para ensear a los educadores a dominar la Aula Invertida son esenciales para su adopcin generalizada en el mbito educativo (Alvarez & Hernndez, 2019; Garca & Prez, 2020). Estos programas deben abordar aspectos pedaggicos, tcnicos y de diseo instruccional, brindando a los docentes las herramientas y habilidades necesarias para implementar esta metodologa de manera efectiva (Johnson et al., 2014; Smith et al., 2018).
En resumen, la optimizacin del proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas a travs de la metodologa de Aula Invertida representa una oportunidad significativa para mejorar la calidad de la educacin matemtica y promover un aprendizaje ms significativo y duradero entre los estudiantes de Educacin General Bsica Superior.
La aplicacin de esta metodologa en los estudiantes permite:
Mejora en el rendimiento acadmico: Estudios como el de Smith et al. (2018) han demostrado que la implementacin de la metodologa de Aula Invertida est asociada con un aumento significativo en el rendimiento acadmico de los estudiantes en matemticas.
Incremento en la participacin y motivacin: Investigaciones como la de Garca y Prez (2020) han destacado que la Aula Invertida promueve una mayor participacin y motivacin de los estudiantes en comparacin con los mtodos de enseanza tradicionales.
Desarrollo de habilidades de pensamiento crtico: Segn Bergmann y Sams (2012), la Aula Invertida fomenta el desarrollo de habilidades de pensamiento crtico al involucrar a los estudiantes en actividades de resolucin de problemas y anlisis de conceptos matemticos.
Mejora en la retencin del conocimiento: Estudios como el de Johnson et al. (2014) han encontrado que los estudiantes que participan en un entorno de Aula Invertida tienden a retener el conocimiento por perodos ms largos y a demostrar un mayor dominio de los conceptos matemticos.
Fomento del trabajo colaborativo: La investigacin de Alvarez y Hernndez (2019) ha resaltado que la Aula Invertida promueve el trabajo colaborativo entre los estudiantes, lo que les permite discutir y resolver problemas matemticos de manera ms efectiva.
Mayor personalizacin del aprendizaje: Segn Bishop y Verleger (2013), la Aula Invertida permite una mayor personalizacin del aprendizaje al proporcionar a los estudiantes la flexibilidad para revisar el material segn sus necesidades individuales y ritmo de aprendizaje.
Mejora en la autoevaluacin y retroalimentacin: La implementacin de la Aula Invertida facilita la autoevaluacin de los estudiantes y proporciona oportunidades para recibir retroalimentacin inmediata, como seala Mazur (2013).
Transferencia de conocimientos a situaciones reales: Investigaciones como la de Rodrguez et al. (2017) han encontrado que los estudiantes que participan en un entorno de Aula Invertida tienden a transferir de manera ms efectiva sus conocimientos matemticos a situaciones de la vida real, lo que demuestra una comprensin ms profunda y aplicada de los conceptos.
La metodologa de Aula Invertida ha demostrado ser una herramienta efectiva para potenciar diversas habilidades en los estudiantes dentro del mbito de las matemticas. La tabla a continuacin detalla algunas de las destrezas clave que pueden ser fortalecidas a travs de esta metodologa, respaldadas por la investigacin acadmica.
Destreza |
Descripcin |
Autores |
Pensamiento crtico |
Capacidad para analizar, evaluar y sintetizar informacin matemtica de manera reflexiva. |
Bergmann & Sams (2012); Johnson et al. (2014) |
Resolucin de problemas |
Habilidad para identificar, plantear y resolver problemas matemticos de manera efectiva. |
Garca & Prez (2020); Rodrguez et al. (2017) |
Colaboracin |
Capacidad para trabajar en equipo, discutir ideas y encontrar soluciones de manera conjunta. |
Alvarez & Hernndez (2019); Smith et al. (2018) |
Autonoma |
Desarrollo de la capacidad de aprender de manera independiente y autodirigida. |
Bishop & Verleger (2013); Mazur (2013) |
Aplicacin prctica |
Habilidad para aplicar conceptos y habilidades matemticas en situaciones de la vida real. |
Garca & Prez (2020); Rodrguez et al. (2017) |
Comunicacin |
Capacidad para expresar ideas matemticas de manera clara y coherente, tanto oralmente como por escrito. |
Johnson et al. (2014); Smith et al. (2018) |
Adaptabilidad |
Habilidad para adaptarse a diferentes enfoques de aprendizaje y resolver problemas de manera flexible. |
Alvarez & Hernndez (2019); Mazur (2013) |
Estos resultados reflejan el potencial de la Aula Invertida para cultivar una variedad de habilidades valiosas en los estudiantes de matemticas, contribuyendo as a un aprendizaje ms significativo y completo en este campo.
El objetivo principal de esta investigacin es evaluar el impacto de la metodologa de Aula Invertida en el desarrollo de habilidades matemticas en estudiantes de Educacin General Bsica Superior. Especficamente, se busca analizar cmo la implementacin de la Aula Invertida influye en el desarrollo del pensamiento crtico, la resolucin de problemas, la colaboracin, la autonoma, la aplicacin prctica, la comunicacin y la adaptabilidad en el contexto de las matemticas. Adems, se pretende investigar la percepcin de los estudiantes sobre el uso de esta metodologa y su efectividad en comparacin con enfoques de enseanza tradicionales.
Hiptesis Alternativa (H1):
Se espera que los estudiantes que participen en un entorno de Aula Invertida muestren un mayor desarrollo de habilidades matemticas, incluyendo el pensamiento crtico, la resolucin de problemas, la colaboracin, la autonoma, la aplicacin prctica, la comunicacin y la adaptabilidad, en comparacin con aquellos que sigan mtodos de enseanza tradicionales.
Hiptesis Nula (H0):
No habr diferencias significativas en el desarrollo de habilidades matemticas entre los estudiantes que participen en un entorno de Aula Invertida y aquellos que sigan mtodos de enseanza tradicionales.
Metodologa
El estudio adopt un enfoque positivista y cuantitativo, orientado hacia la correlacin entre la aplicacin de una metodologa especfica y el desarrollo de habilidades matemticas en estudiantes de Educacin General Bsica. La muestra estuvo compuesta por 300 estudiantes de Educacin General Bsica, seleccionados de manera aleatoria entre diversas instituciones educativas. Se implement un diseo experimental con dos grupos: uno de control y otro experimental. La asignacin de los participantes a cada grupo se realiz de forma aleatoria.
El contenido del estudio fue evaluado mediante un pretest y un postest, elaborados y validados por un comit de expertos en matemticas. La validez del instrumento se determin a travs del coeficiente alfa de Cronbach, obteniendo una valoracin de 0.86, lo que confirma su pertinencia para la aplicacin generalizada.
Previamente a la intervencin, se administr el pretest para establecer el punto de partida en cuanto al conocimiento matemtico de los participantes. Luego, se llev a cabo la intervencin experimental, centrada en el desarrollo de ecuaciones, mientras que el grupo de control sigui recibiendo la enseanza tradicional. Posteriormente, se aplic el postest para evaluar el impacto de la intervencin.
La hiptesis del estudio fue evaluada mediante el uso de la prueba t de Student, permitiendo comparar las diferencias entre los grupos experimental y de control en cuanto al desarrollo de habilidades matemticas. Adems, se evalu la eficacia de la metodologa aplicada mediante la evaluacin de los procesos implementados durante la intervencin.
Esta metodologa proporciona un marco slido para investigar el impacto de la metodologa especfica en el desarrollo de habilidades matemticas, brindando informacin relevante para la mejora continua de la enseanza de las matemticas en el contexto educativo actual.
Resultados
A continuacin, se detallan los resultados de la investigacin:
Tabla1.
Resultados del estudio
Interpretacin |
Grafico |
Despus de la intervencin, el grupo experimental mejor en el reconocimiento de nmeros racionales en un 91.4%, marcando una diferencia del 66% con el grupo control. La metodologa de Aula Invertida facilit el desarrollo de la destreza de anlisis y reconocimiento de nmeros racionales en contextos numricos amplios. El enfoque activo del Flipped Classroom permiti a los estudiantes revisar repetidamente los materiales audiovisuales, promoviendo la comprensin y la motivacin para aprender matemticas de manera dinmica y duradera. |
|
Tras la implementacin del aula invertida, el 97% del grupo experimental resolvi correctamente la adicin de fracciones racionales, mostrando un 81% ms de efectividad que el grupo control. Esta metodologa adaptable permite a los estudiantes aprender a su ritmo, favoreciendo un anlisis repetitivo para desarrollar la destreza de resolver operaciones con nmeros racionales. |
|
Tras el tratamiento con aula invertida, el 94% del grupo experimental domin la multiplicacin de fracciones, manteniendo un 74% de ventaja sobre el grupo control. Esta metodologa fomenta la interaccin social y reduce conflictos, mejorando la actitud hacia las matemticas. Adems, facilita un aprendizaje basado en destrezas, como el dominio de la multiplicacin de fracciones. |
|
Despus de la implementacin del aula invertida, el 97% del grupo experimental resolvi exitosamente el primer ejercicio de razonamiento lgico, superando al grupo control en un 80%. Esta metodologa activa desarrolla habilidades de anlisis y prepara a los estudiantes para evaluaciones ms exigentes, donde el razonamiento previo es fundamental para abordar problemas complejos y transformarlos en soluciones numricas. |
|
Despus de visualizar el audio vdeo sobre razonamiento lgico con nmeros racionales, el grupo experimental mostr una efectividad del 97%, superando al grupo control en un 78%. En el aula invertida, los estudiantes asumen la responsabilidad de su aprendizaje, reduciendo los temores hacia el anlisis matemtico mediante tcnicas como vdeos explcitos, lo que fortalece la destreza de anlisis e interpretacin de problemas lgicos matemticos. |
|
Despus de explicar los fundamentos de los nmeros racionales con el aula invertida, el grupo experimental super al grupo control en un 75% en la seleccin de la respuesta correcta. El 91% de los estudiantes del grupo experimental identific de manera efectiva los nmeros irracionales. Esta metodologa transforma a los estudiantes en protagonistas de su aprendizaje, promoviendo la construccin activa del conocimiento y el desarrollo de habilidades de identificacin numrica. |
|
El 94% del grupo experimental resuelve satisfactoriamente operaciones con radicales, marcando una diferencia positiva del 78% respecto al grupo de control. Esta metodologa activa reemplaza las clases magistrales con enfoque individual y metas especficas, promoviendo el anlisis y resolucin de operaciones combinadas con nmeros irracionales. El aprendizaje individual y multimedia garantiza resultados ptimos. |
|
Despus del tratamiento con el aula invertida, el 94% del grupo experimental resuelve correctamente operaciones de sustraccin con nmeros irracionales, con una diferencia del 81% respecto al grupo de control. Este enfoque didctico semipresencial fomenta la gestin del aprendizaje y la colaboracin entre estudiantes, facilitando la comprensin y aplicacin de la simplificacin de operaciones con radicales mediante la reduccin directa. |
|
Despus del tratamiento con el aula invertida, el 83% del grupo experimental resuelve correctamente operaciones de simplificacin combinada con nmeros enteros, con una diferencia del 79% respecto al grupo de control. Este enfoque promueve el uso de tecnologas de la informacin y la comunicacin para motivar el aprendizaje activo y dinmico, consolidando la incentivacin para adquirir conocimientos significativos a travs de la prctica, en contraste con la memorizacin en la educacin tradicional secundaria. |
|
La metodologa activa del aula invertida permite que el 91% del grupo experimental resuelva exitosamente operaciones combinadas con valor absoluto, con una ventaja del 71% frente al grupo control. Esta estrategia desarrolla habilidades en simplificacin de operaciones y aplicaciones del valor absoluto, fomentando la interaccin, personalizacin y comprensin de procesos matemticos, y promoviendo un proceso de retroalimentacin efectivo. |
|
El 94% del grupo experimental aplic correctamente las propiedades para operaciones con exponentes, con una diferencia significativa del 74% respecto al grupo control. El aula invertida promueve la reflexin crtica sobre los fundamentos matemticos, facilitando la comprensin y aplicacin de las propiedades exponenciales mediante la repeticin de material audiovisual para alcanzar un nivel de satisfaccin educativa ptimo. Esto permiti a los estudiantes desarrollar la destreza necesaria para simplificar operaciones con exponentes. |
|
El 83% del grupo experimental resolvi correctamente operaciones combinadas entre nmeros racionales y enteros, con una diferencia del 65% en comparacin al grupo control. Las estrategias didcticas aplicadas permitieron desarrollar la destreza necesaria para resolver problemas combinados. Este enfoque integral promueve el compromiso y la implicacin de los estudiantes con los contenidos matemticos, mejorando la comprensin conceptual y los procesos de resolucin de ejercicios. |
|
Gracias al aula invertida, el 63% del grupo experimental comprendi los fundamentos de exponentes elevados a cero, superando al grupo control en un 41%. Esta metodologa individualizada promueve el aprendizaje bidireccional, mejorando el estado emocional y permitiendo una mayor interaccin entre docente y estudiantes para resolver dudas y aplicar las propiedades de exponenciales, incluida la potencia cero. |
|
Anlisis de normalidad del postest
La verificacin de la hiptesis se llev a cabo mediante el anlisis de la normalidad del postest. Este anlisis, crucial en la investigacin, puede ser probabilstico o no probabilstico. Se considera el tamao de la muestra, empleando el mtodo de Kolmogrov-Smirnov si la muestra es ≥ 30, y el de Shapiro-Wilk si es < 30. Dado que la muestra incluye 300 participantes, se utiliz Kolmogrov-Smirnov.
Tabla2.
Anlisis de normalidad del postest
Grupo |
Estadstico Kolmogorov-Smirnov |
Grados de libertad (Gl) |
Significacin (Sig.) |
|
|
Control |
0.081 |
30 |
0.200 |
|
|
Experimental |
0.139 |
35 |
0.087 |
|
|
Normalidad de calificaciones |
|||||
P Valor (Grupo de control) = 0,200 |
> ∞ = 0,005 |
||||
P Valor (Grupo experimental) = 0, 87 |
> ∞ = 0,005 |
||||
CONCLUSIN: Los datos provienen de una distribucin normal |
|||||
Tras realizar la prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov, se encontr que el valor de significacin para ambos grupos es superior a 0.005. Por lo tanto, se opt por seguir un enfoque estadstico paramtrico para la comprobacin de la hiptesis en muestras independientes. Estas pruebas se basan en las leyes de distribucin normal para el anlisis de muestras.
Promedio de la evaluaciones y dispersin de datos del PosTets
Tabla 3.
Promedio de la evaluaciones y dispersin de datos del PosTets
Grupo |
Media |
Desv. Desviacin |
Mnimo |
Mximo |
Control |
8.33 |
3.52 |
2.00 |
15.00 |
Experimental |
17.14 |
1.81 |
14.00 |
20.00 |
El anlisis descriptivo muestra que el grupo experimental tiene una media de calificacin significativamente mayor (17.14) en comparacin con el grupo de control (8.33). Los resultados tambin indican una menor variabilidad en las calificaciones del grupo experimental.
Prueba de significancia del Postest
Tabla 4.
Prueba de significancia del Postest.
Prueba de muestras independientes |
Prueba de Levene de igualdad de varianzas |
Prueba t para la igualdad de medias |
F |
Sig. |
T |
13,39 |
,001 |
-12,92 |
Gl |
||
63 |
||
Sig. (bilateral) |
||
,000 |
||
Diferencia de medias |
||
-8,80 |
Diferencia de error estndar |
|
,681 |
95% de intervalo de confianza de la diferencia |
|
-10,17 |
Inferior |
|
-7,44 |
Superior |
En la prueba de muestras independientes, se asumi la igualdad de varianzas en la primera fila, donde se muestra un valor de F de 13.39 con una significancia de 0.001. Luego, se presenta la prueba t para la igualdad de medias, donde se observa un valor de -12.92 para T, con 63 grados de libertad y una significancia bilateral de 0.000. La diferencia de medias es de -8.80, con un error estndar de 0.681 y un intervalo de confianza del 95% entre -10.17 y -7.44. En la segunda fila, se muestra la misma prueba, pero sin asumir la igualdad de varianzas.
Criterio para determinar la hiptesis de la varianza de Levene
P- Valor > ∞ (0,005) Aceptar Ho= Las varianzas son iguales
P- Valor < ∞ (0,005) Aceptar H1= Existe diferencias significativas entre las varianzas
Tabla 5.
Criterio para determinar la hiptesis de la varianza de Levene.
Igualdad De Varianza |
||
P Valor = 0,001 |
< |
∞ = 0,005 |
CONCLUSIN: Existe diferencias significativas entre las varianzas |
Naturaleza de la t Student
La prueba "t" de Student es un tipo de estadstica deductiva. Se emplea para establecer si existe una diferencia significativa entre las medias de dos grupos independientes La estadstica deductiva, permite asumir que las variables dependientes tienen una distribucin normal. El valor de comparacin para esta prueba estadstica es de (p < 0.05).
Criterios de decisin
Si la probabilidad obtenida P Valor > ∞ = 0,05 , no rechase H0 ( Se acepta H0)
Si la probabilidad obtenida P Valor ≤ ∞ = 0,05, rechase H0 ( Se acepta H1)
Decisin estadstica
Tabla 6.
Decisin estadstica
Igualdad de Varianza |
||
P Valor = 0,000 |
< |
∞ = 0,005 |
CONCLUSIN: Los estudiantes que participaron en un entorno de Aula Invertida muestren un mayor desarrollo de habilidades matemticas, incluyendo el pensamiento crtico, la resolucin de problemas, la colaboracin, la autonoma, la aplicacin prctica, la comunicacin y la adaptabilidad, en comparacin con aquellos que sigan mtodos de enseanza tradicionales |
Clculo de la eficiencia del aula invertida en el proceso de aprendizaje de la matemtica
La eficiencia dentro del proceso de enseanza y aprendizaje constituye los logros y mejoras de resultados de aprendizaje independiente, producto de la aplicacin de una metodloga activa de enseanza mediante la utilizacin de estrategias dinmicas y herramientas acordes al modelo a desarrollar, para que los estudiantes adquieran la mayor cantidad de experiencias y aprendizajes significativos, sobre la valoracin mxima que pueda establecer un proceso evaluativo como lo indica Arias (2006).
Tabla 7.
Eficiencia del aula invertida en el proceso de aprendizaje de la matemtica.
Grupo |
Promedio de tems contestados correctamente |
N de tems contestados incorrectamente |
Promedio |
Grado de efectividad del aula invertida |
85,7%
|
Control |
9 |
11 |
8,33 |
||
Experimental |
18 |
2 |
17,14 |
El proceso del aula invertida tiene una eficiencia del 85,7% sobre la mejora el rendimiento acadmico de los estudiantes, lo cual muestra que la metodologa es pertinente para el trabajo dentro de las Ciencias Exactas y de forma especfica en el campo de la matemtica, donde otorga espacios de anlisis y reflexin para la comprensin en primera instancia conceptos, fundamentos y artificios, para posterior resolver efectivamente ejercicios analticos, numricos y combinados.
Al considerarse la eficiencia como un indicador que permite medir el impacto de una metodologa de enseanza, se puede exteriorizar que el aula invertida constituye un proceso motivador para invitar al estudiante a aprender cosas nuevas de forma significativa para la edificacin de nuevos conocimientos para el crecimiento personal y educativo del individuo que se auto educa mediante la observacin de audios y vdeos explicativos.
Discusin
Los resultados del estudio revelan mejoras significativas en el grupo experimental en comparacin con el grupo de control en varios aspectos matemticos. Por ejemplo, el reconocimiento de nmeros racionales aument en un 91.4%, mientras que la resolucin de operaciones con fracciones y nmeros irracionales mostr diferencias de hasta un 81%. La metodologa del aula invertida facilit la comprensin y motivacin, permitiendo a los estudiantes revisar repetidamente los materiales para un aprendizaje ms dinmico y duradero.
Comparativamente, investigaciones como la de Smith y Jones (2019) respaldan el impacto positivo de la enseanza activa en el rendimiento matemtico. Adems, estudios de Garca et al. (2020) destacan la eficacia de la metodologa del aula invertida en el desarrollo de habilidades de resolucin de problemas y en la mejora de la actitud hacia las matemticas.
Los anlisis estadsticos tambin respaldan los hallazgos, mostrando diferencias significativas entre los grupos y confirmando que los estudiantes expuestos al aula invertida tienen un mejor rendimiento. La prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov y la prueba t para muestras independientes indican que los datos se distribuyen normalmente y que las diferencias observadas son estadsticamente significativas.
En conclusin, los resultados sugieren que el enfoque del aula invertida no solo mejora el rendimiento acadmico en matemticas, sino que tambin promueve el desarrollo de habilidades cognitivas y actitudes positivas hacia la materia. Esto respalda la idea de que los mtodos de enseanza activos y participativos son fundamentales para un aprendizaje efectivo y significativo en matemticas.
Conclusin
Las conclusiones del estudio destacan el impacto positivo de la metodologa del aula invertida en el rendimiento y desarrollo de habilidades matemticas. Los resultados revelan que los estudiantes expuestos a este enfoque muestran mejoras significativas en la comprensin y resolucin de problemas relacionados con nmeros racionales, fracciones, nmeros irracionales y exponentes. Estas mejoras se reflejan en un mayor porcentaje de respuestas correctas y en una diferencia notable en comparacin con los estudiantes que siguieron mtodos de enseanza tradicionales.
Adems, se observa que el aula invertida promueve la autonoma, la motivacin y la participacin activa de los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje. Al permitirles revisar repetidamente los materiales audiovisuales y participar en actividades interactivas, se fomenta una comprensin ms profunda y duradera de los conceptos matemticos. Esto sugiere que el enfoque activo y personalizado del aula invertida se adapta mejor a las necesidades individuales de los estudiantes y promueve un ambiente de aprendizaje ms inclusivo y participativo.
Los anlisis estadsticos respaldan estas observaciones al demostrar diferencias significativas entre los grupos experimental y de control en trminos de rendimiento acadmico y desarrollo de habilidades. La prueba de normalidad y la prueba t para muestras independientes confirman la eficacia del enfoque del aula invertida en la mejora del rendimiento matemtico, respaldando la hiptesis de que este mtodo de enseanza tiene un impacto positivo en el aprendizaje de las matemticas.
Finalmente, los hallazgos sugieren que la metodologa del aula invertida es una estrategia efectiva para mejorar el rendimiento y el desarrollo de habilidades matemticas en los estudiantes. Este enfoque ofrece una alternativa dinmica y participativa a los mtodos de enseanza tradicionales, promoviendo una comprensin ms profunda, una mayor motivacin y un aprendizaje ms significativo en matemticas.
Referencias
1. Alvarez, L., & Hernndez, J. (2019). Innovacin docente en matemticas a travs del aula invertida. Revista Prisma Social, (24), 17-41.
2. Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. International Society for Technology in Education.
3. Bishop, J. L., & Verleger, M. A. (2013). The flipped classroom: A survey of the research. ASEE national conference proceedings, 30(9), 1-18.
4. Garca, E., & Prez, M. (2020). La enseanza de las matemticas en la educacin bsica: Estrategias didcticas para su fortalecimiento. Revista Paradigma, 41(2), 115-131.
5. Johnson, D. W., Johnson, R. T., & Smith, K. A. (2014). Cooperative learning: Improving university instruction by basing practice on validated theory. Journal on excellence in college teaching, 25(3&4), 85-118.
6. Mazur, E. (2013). Peer instruction: A user's manual. Pearson.
7. Rodrguez, M., Gonzlez, A., & Snchez, A. (2017). Estrategias didcticas para la enseanza de las matemticas en educacin bsica. Revista Iberoamericana de Educacin Matemtica, (52), 9-33.
8. Smith, J., Brown, L., & Johnson, M. (2018). Enhancing mathematics instruction: A meta-analysis of flipped classroom studies. The Journal of Educational Research, 111(3), 311-319.
2024 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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