Salinas, P. (2010). - Repositorio Digital - Instituto Politécnico Nacional
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detectan dificultades en los estudiantes para el aprendizaje de las Matemáticas que manifiestan una especie de independencia de la manera de pensar en Matemáticas y la manera de pensar “fuera” de las Matemáticas, aún si se trata de usar el conocimiento matemático en el contexto del mundo real, donde el lenguaje sostiene la conexión. Además, es reconocido que la habilidad de cambiar el contexto de representación de lo gráfico a lo algebraico o a lo numérico o bien de lo algebraico a lo numérico o gráfico, ofrece grandes dificultades para llegar a ser dominado por el estudiante. No debe caber duda en que llegar a ser un experto en estos cambios de representación es el logro de un muy largo proceso de internalización de estas representaciones semióticas. Duval (2006b) proporciona una idea clave para analizar los procesos cognitivos que se involucran en el pensamiento matemático: se tienen varios sistemas de representación semiótica (registros de representación) los cuales deben ser coordinados durante la actividad matemática. Tomar en cuenta la naturaleza semiótica de estas representaciones implica tomar en cuenta, tanto la forma en que se utiliza cada representación, como los requisitos cognitivos que esto involucra. De ello es importante destacar la propiedad de transformación de estos sistemas que depende de la representación semiótica que está siendo utilizada en el procesamiento matemático y de la representación semiótica a la que se transformará. Eso además de la necesidad de construir una coordinación interna entre los diversos sistemas de representación que guíe la elección de una según el propósito de la actividad. Sin esta coordinación, incluso dos representaciones diferentes del mismo objeto pueden estar significando dos objetos diferentes sin relación alguna entre ellos. El modo en que Duval (2000) toma en cuenta las representaciones semióticas involucra un modelo implícito de trabajo cognitivo complejo del pensamiento humano; pero por la simple razón de que el aprender Matemáticas da lugar a preguntas fundamentales que no son previstas por la Psicología, como por ejemplo diferentes modos de razonamiento o la comprensión de conceptos matemáticos como el infinito, este autor propone necesario preguntarnos acerca de esas condiciones cognitivas internas requeridas para comprender, lo que implica más que “aprender” Matemáticas. Estas condiciones cognitivas se refieren a lo que se ha llamado una arquitectura cognitiva, esto es, a una organización de varios sistemas semióticos. “Aprender Matemáticas consiste en desarrollar progresivamente coordinaciones entre varios sistemas de representación semiótica” (p. 65). Se distingue dos tipos de transformaciones de representaciones semióticas: tratamiento y conversión. La primera, llamada anteriormente procesamiento, trata de transformaciones hechas dentro del mismo registro de representación; en cambio la segunda, la conversión, trata de la habilidad para cambiar de registro de representación semiótica. Se trata de operaciones cognitivas que se agrupan en la solución de problemas, y entre ellas se incluye la transformación de un enunciado lingüístico en una ecuación. A través de variados ejemplos este autor muestra cómo ambos tipos de transformaciones forman un todo en la actividad matemática y propone como un primer requisito metodológico para el análisis de problemas de la comprensión de las Matemáticas el diferenciar por completo estas dos clases de transformación. La conversión y el tratamiento son fuentes totalmente independientes de problemas con el aprendizaje de las Matemáticas y parece ser que la conversión es un proceso cognitivo más complejo que el tratamiento. 47
Problemas reportados sobre dificultades de los estudiantes con este proceso de conversión llevan a considerar que su manejo es el umbral para la comprensión en Matemáticas; representa un salto cognitivo, no se rige por reglas o asociaciones básicas a diferencia del tratamiento, no se reduce tampoco a una codificación. En las aulas aparece a menudo como un truco que no puede ser bien aprendido y que no es enseñado (Duval, 2002, 2006a, 2006b, 2008). Es incuestionable la importancia que tiene para el estudiante de Matemáticas el tener un manejo fluido y simultáneo de símbolos y gráficos, de la representación gráfica y numérica de patrones, de identificar un mismo patrón en diferentes contextos de representación; sin embargo, esta meta ya vemos que no es inmediatamente alcanzable. La principal cuestión es saber qué clase de tareas y actividades pueden disponerse para lograr esta meta. “La acción más obvia es el mostrar varias representaciones posibles y al mismo tiempo” (Duval, 2008, p.11). En la actualidad el software representa una herramienta poderosa para mostrar “instantáneamente” las representaciones que se necesiten. Sin embargo Duval señala la necesidad de tomar en cuenta dos niveles de procesos cognitivos que involucra la conversión: Nivel 1: Identificar el mismo objeto que está expresado en dos representaciones correspondientes a dos registros diferentes y cuyos contenidos parecen diferentes. Por ejemplo, una expresión algebraica y una gráfica; un enunciado y una ecuación. Nivel 2: Identificar dos objetos diferentes que están expresados mediante dos representaciones dentro del mismo registro y cuyos contenidos parecen iguales. Por ejemplo, dos representaciones gráficas cuyos contenidos visualmente son iguales pero los cuales no representan a las mismas funciones, o dos enunciados que usan las mismas palabras pero expresan relaciones muy diferentes o que no dan la misma información. Para reconocer el proceso cognitivo del Nivel 1 puede ser suficiente el activar la asociación entre dos representaciones del mismo contenido matemático (una función cuadrática y la gráfica de una parábola vertical) pero para reconocer el proceso cognitivo del Nivel 2 esto no funciona. Ante esta situación que aparece frecuentemente en la actividad matemática, los estudiantes deben poder discernir los elementos significativos en la representación de inicio y los elementos significativos en la representación objetivo o final con la cual pueden ser asociados. “Esta condición cognitiva es particularmente fuerte cuando las representaciones son lingüísticas o visuales, y no puramente simbólicas (Duval, 2008, p. 11). Pensemos por ejemplo en dos gráficas de rectas paralelas y su conversión a la representación algebraica; para ello, por una parte se debe ser capaz de ver diferencias entre esas dos representaciones gráficas que globalmente son semejantes y, por otra parte, se debe ser capaz de distinguir en la representación algebraica la característica significante que es matemáticamente pertinente, en este caso podría ser el coeficiente que representa la ordenada al origen, estando la expresión algebraica en la forma pendiente-ordenada al origen. Para la conversión es necesario hacer esta doble 48
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Es incuestionable la importancia que tiene para el estudiante de Matemáticas el tener un<br />
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Nivel 1: Identificar el mismo objeto que está expresado en dos representaciones<br />
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Por ejemplo, una expresión algebraica y una gráfica; un enunciado y una ecuación.<br />
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Por ejemplo, dos representaciones gráficas cuyos contenidos visualmente son<br />
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Pensemos por ejemplo en dos gráficas de rectas paralelas y su conversión a la<br />
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