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INTEGRALES MÚLTIPLES CON DERIVE. - josé luis gonzález marí

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Tesis Doctoral<br />

Integrales Múltiples con Derive.<br />

Un estudio de Innovación curricular<br />

en primer curso de<br />

Ingeniería Técnica de Telecomunicación<br />

José Luis Galán García<br />

Departamento de Didáctica de las Matemática,<br />

de las Ciencias Sociales y de las Ciencias Experimentales<br />

Director: José Luis González Marí<br />

5 de diciembre de 2003


Índice de la exposición<br />

• Presentación<br />

• Problema de investigación<br />

• Antecedentes<br />

• Análisis Didáctico<br />

• Estudio empírico<br />

• Instrumentos<br />

• Resultados<br />

• Conclusiones<br />

• Perspectivas futuras


Presentación


Presentación<br />

• Campo: Investigación en Educación Matemática<br />

• Línea: “Investigación para la innovación curricular en la<br />

acción”.<br />

• Tipo de estudio específico: análisis de viabilidad y efectos<br />

de una modificación curricular en grupos naturales y<br />

desarrollada por sus propios profesores<br />

• Nivel y titulación: estudios universitarios de Ingeniería<br />

Técnica de Telecomunicación.<br />

• Asignatura: Análisis Vectorial y Ecuaciones Diferenciales<br />

• Contenido matemático: Integrales Múltiples.


Presentación<br />

• Modificación curricular: metodología didáctica mixta<br />

incluyendo la realización de comandos con <strong>DERIVE</strong><br />

• Análisis de efectos sobre: aprendizaje, motivación,<br />

actitudes, rendimiento, proceso didáctico y factores.<br />

• Participantes (cuatro profesores del Departamento de<br />

Matemática Aplicada de la UMA):<br />

– tres profesores de la asignatura:<br />

• El doctorando como Investigador principal<br />

responsable y coordinador<br />

• Dos colaboradores y observadores<br />

– un experto cualificado como observador externo


Presentación<br />

• Condiciones: las reales en todas sus dimensiones, bajo las<br />

directrices de un modelo teórico construido “ad hoc”<br />

para este tipo de estudios<br />

• Fines adicionales:<br />

– Análisis de la idoneidad de la metodología de<br />

investigación y el marco teórico.<br />

– Reflexión sobre la validez y fiabilidad de los datos.<br />

– Valoración de la viabilidad y potencialidad<br />

innovadora de los estudios dentro de la línea de<br />

investigación.


Problema de<br />

Investigación


Problema de investigación:<br />

Descripción general<br />

Interrogantes<br />

a) ¿Es posible mejorar el proceso de enseñanza y aprendizaje<br />

de las matemáticas, en particular de las integrales<br />

múltiples, en estudios de ingeniería mediante la realización<br />

de comandos con <strong>DERIVE</strong>?; ¿cuáles son los efectos de<br />

dicho uso no convencional?<br />

b) ¿Cómo se puede dar respuesta a las preguntas anteriores<br />

mediante una investigación realizada durante el desarrollo<br />

didáctico usual, en las condiciones reales, con las máximas<br />

garantías, con las minimas modificaciones posibles y sin<br />

afectar negativamente al proceso y sus resultados?


Problema de investigación:<br />

Descripción general<br />

Componentes<br />

El estudio se sustenta en los dos pilares siguientes:<br />

– El marco teórico y metodológico (cuestión b)<br />

– El problema específico investigado dentro del marco<br />

anterior (cuestión a)


Problema de investigación:<br />

Descripción general<br />

Marco Teórico<br />

Investigación para la<br />

innovación curricular en la acción<br />

Fin principal:<br />

Analizar y comprender, con propósitos de innovación, los<br />

fenómenos educativos en matemáticas, tal y como se<br />

producen, allí donde se producen, con la participación<br />

directa de los principales protagonistas y con las mínimas<br />

modificaciones compatibles con las condiciones reales del<br />

desarrollo didáctico y con las orientaciones curriculares<br />

legalmente establecidas.


Problema de investigación:<br />

Descripción general<br />

Marco metodológico<br />

Las características de la investigación desde el punto de vista<br />

del marco metodológico son:<br />

– Una metodología mixta y compleja.<br />

– Una metodología adaptada a las diversas condiciones<br />

del problema específico y del marco teórico.<br />

– Un enfoque parcial de los principios de la etnografía y<br />

de la investigación en la acción en grupos naturales.


Problema de investigación:<br />

Descripción general<br />

Problema específico<br />

Integrales Múltiples con Derive<br />

Se utiliza la programación como recurso didáctico<br />

([Dubinsky,1998]) y, en particular, la realización de<br />

comandos con el programa Derive ([Galán y otros,2003a]).


Problema de investigación:<br />

Objetivos<br />

Objetivo general<br />

Contribuir a la comprensión de la realidad de los procesos<br />

y fenómenos de la Educación Matemática en los estudios<br />

de Ingeniería, que concebimos dinámica, múltiple,<br />

holística y divergente, para poder intervenir sobre ella en<br />

orden a su optimización.


Problema de investigación:<br />

Objetivos<br />

Objetivos específicos<br />

• Comprobar los efectos positivos de la realización de comandos con<br />

Derive sobre el aprendizaje de la materia Integrales Múltiples en la<br />

asignatura Análisis Vectorial y Ecuaciones Diferenciales de la<br />

titulación de Ingeniería Técnica de Telecomunicación.<br />

• Constatar la incidencia positiva del tratamiento didáctico<br />

mencionado sobre los diferentes factores del proceso didáctico,<br />

sobre las actitudes, conocimientos y destrezas profesionales de sus<br />

protagonistas así como sobre los rendimientos de los alumnos en<br />

una prueba objetiva del mismo tipo de las que se vienen realizando<br />

usualmente en el proceso de evaluación de la asignatura.<br />

• Comprobar la adecuación de la modificación curricular aludida y<br />

su compatibilidad con las condiciones usuales del desarrollo de la<br />

asignatura así como con las orientaciones oficiales al respecto.<br />

• !!!de uno en uno!!!


Problema de investigación:<br />

Objetivos<br />

Objetivos complementarios<br />

• Encontrar métodos eficaces y viables para optimizar el proceso<br />

didáctico y sus resultados en las asignaturas de Matemáticas de los<br />

estudios de Ingeniería.<br />

• Explorar y confirmar en su caso la necesidad y relevancia del uso<br />

del ordenador como instrumento didáctico en las asignaturas de<br />

Matemáticas de los estudios de Ingeniería.<br />

• Establecer y consolidar un proceso de innovación curricular en la<br />

acción en las asignaturas de Matemáticas en los estudios de<br />

Ingeniería.<br />

• Indagar en el marco teórico y en la metodología de investigación<br />

adecuados a los fines anteriores.


Problema de investigación:<br />

Conjeturas<br />

1. Es posible implementar, de acuerdo con el marco teórico<br />

establecido, con las mínimas modificaciones y en las<br />

condiciones usuales, una metodología didáctica mixta<br />

compuesta de clases de pizarra y clases en el laboratorio<br />

de informática basadas en la realización de comandos con<br />

Derive para la materia Integrales Múltiples de la<br />

asignatura Análisis Vectorial y Ecuaciones Diferenciales<br />

de los estudios de Ingeniería.<br />

2. La realización de comandos con Derive facilita el<br />

aprendizaje de los conceptos y procedimientos<br />

algorítmicos involucrados en el tema Integrales Múltiples<br />

y mejora la actitud de los alumnos hacia la asignatura en<br />

términos de atención, motivación, interés y participación.


Problema de investigación:<br />

Conjeturas<br />

3. La metodología didáctica mixta facilita el proceso de<br />

enseñanza y aprendizaje y es compatible con el diseño y<br />

desarrollo curriculares ordinarios de la asignatura.<br />

4. La metodología didáctica mixta mejora el dominio y<br />

nivel de competencia de los alumnos sobre los contenidos<br />

del tema Integrales Múltiples, medidos en términos de<br />

rendimiento en una prueba objetiva construida de<br />

acuerdo con los criterios usuales empleados en las<br />

evaluaciones ordinarias de la asignatura.<br />

5. El marco teórico empleado para fundamentar el estudio y<br />

el método de investigación basado en la combinación de<br />

técnicas metodológicas son adecuados y completos para<br />

abordar y dar respuesta al problema de investigación.


Problema de investigación:<br />

Metodología de investigación<br />

Estudios realizados<br />

1. Estudios y experiencias preliminares.<br />

2. Estudios teóricos.<br />

3. Estudios empíricos.<br />

4. Estudios complementarios.


Problema de investigación:<br />

Metodología de investigación<br />

Métodos y técnicas metodológicas<br />

• Métodos no empíricos<br />

– Análisis Didáctico (parcial);<br />

– Análisis epistemológico y fenomenológico del conocimiento<br />

matemático. . .<br />

• Métodos y técnicas cualitativas<br />

• Observación (participante, externa,. . .<br />

• Método de Encuesta<br />

• Entrevista clínica semiestructurada<br />

• Técnicas etnográficas: reflexión, triangulación, análisis de<br />

registros, .. .<br />

• Métodos y técnicas cuantitativas<br />

– .diseño cuasiexperimental . . !borrador! (separar en dos si es<br />

necesario)


Antecedentes


Antecedentes<br />

Estructura<br />

• Antecedentes del problema específico.<br />

• Antecedentes del marco teórico y metodológico.


Antecedentes<br />

Problema específico<br />

• Enseñanza y aprendizaje de Matemáticas ([Sánchez y otros,<br />

1998]) y de Integrales Múltiples ([Galán, 1998]) en Ingeniería.<br />

• El ordenador como recurso didáctico en la enseñanza de las<br />

Matemáticas.<br />

– Derive ([Ortega, 2002b])<br />

– Otros CAS ([García y otros, 2002])<br />

– Programación informática ([Dubinsky,1995]).<br />

– Estudios y experiencias propias ([Galán y otros, 2002c])<br />

• Enseñanza y aprendizaje de Integrales Múltiples con Derive<br />

([Galán y otros, 2002d])


Antecedentes<br />

Marco teórico y metodológico<br />

• Investigación para la innovación en Italia ([Arzarello,1999])<br />

• Investigaciones curriculares en Educación Matemática:<br />

– Generales. ([Stenhouse,1987])<br />

– Investigaciones en el aula de Matemática (D.M. Granada)<br />

– Experiencias de innovación (SUMA y EPSILON)<br />

• Métodos de investigación:<br />

– Análisis didáctico ([González,1999c])<br />

– Investigación en la acción. ([Kemmis,1988])<br />

– Métodos y estudios cualitativos ([Goetz y Lecompte,1998])


Análisis Didáctico


Análisis Didáctico<br />

Antecedentes sobre<br />

el marco teórico y<br />

metodológico<br />

Análisis Didáctico<br />

Modelo de investigación:<br />

“Investigación para la<br />

innovación curricular en la<br />

acción en el aula de<br />

Matemáticas”<br />

Antecedentes sobre el<br />

problema específico<br />

Estudios y experiencias<br />

propias<br />

Análisis Didáctico<br />

Conclusiones<br />

para el Estudio<br />

empírico


Análisis Didáctico<br />

Investigación para la innovación curricular en la<br />

acción en el aula de Matemáticas<br />

• Optimización del proceso didáctico en condiciones<br />

normales (calidad, resultados, etc.).<br />

• Modificando los elementos del diseño y el desarrollo<br />

curriculares dentro de los límites de las orientaciones<br />

oficiales y de las condiciones prácticas reales.<br />

• Mediante estudios de carácter natural, no clínico, con las<br />

mínimas modificaciones.<br />

• El profesor participa como investigador y coordinador de<br />

la investigación.<br />

• La metodología adaptada. . . (completar)


Análisis Didáctico<br />

Conclusiones para el estudio empírico<br />

(consecuencias de la reflexión sobre las propias experiencias y los datos ajenos<br />

para nuestro estudio . . .)<br />

• El programa <strong>DERIVE</strong> . . . .<br />

• La realización de comandos con <strong>DERIVE</strong> …aprendizaje, etc.<br />

• Es posible dedicar una parte . . . Del desarrollo del tema integrales múltiples<br />

a trabajar en el laboratorio utilizando . . .<br />

• A pesar de las condiciones restrictivas del programa de la asignatura y del<br />

tiempo disponible . . .<br />

• El rendimiento de los alumnos . . .<br />

• (organizar y completar)


Estudio empírico


Estudio empírico<br />

Estudios realizados<br />

• Exploratorios:<br />

– Enseñanza y aprendizaje del programa Derive<br />

– Aplicaciones de Derive a las asignaturas de Matemáticas<br />

en Ingeniería.<br />

• Central:<br />

– Diseño y desarrollo de una metodología didáctica mixta<br />

compuesta por clases de pizarra y clases en el laboratorio<br />

de informática para la enseñanza del tema Integrales<br />

Múltiples de la asignatura Análisis Vectorial y Ecuaciones<br />

Diferenciales


Estudio empírico<br />

Estudio Central<br />

Diseño y desarrollo de una metodología didáctica mixta<br />

compuesta por clases de pizarra y clases en el laboratorio de<br />

informática para la enseñanza del tema Integrales Múltiples de<br />

la asignatura Análisis Vectorial y Ecuaciones Diferenciales<br />

• Análisis cualitativo sobre la viabilidad y adecuación del<br />

procedimiento así como sobre la compatibilidad con el diseño<br />

y desarrollo curriculares ordinarios del tema específico y de la<br />

asignatura.<br />

• Análisis cualitativo y comparativo sobre los efectos de la<br />

metodología didáctica mixta y de la metodología usual para<br />

indagar sobre la efectividad del método, su incidencia en la<br />

mejora del rendimiento y su potencialidad innovadora.


Estudio empírico<br />

Condiciones generales:<br />

• El estudio empírico central se realiza en las condiciones<br />

reales usuales del desarrollo curricular ordinario<br />

Tipos de modificaciones:<br />

• Las imprescindibles requeridas por el problema y la<br />

metodología de investigación.<br />

• De las que hay indicios razonables o datos fiables acerca de su<br />

incidencia positiva sobre el proceso y sus resultados.<br />

• Compatibles con el diseño oficial y con las condiciones reales<br />

del desarrollo curricular.<br />

• Viables; aplicables en condiciones normales.<br />

• Que puedan ser permanentes y sostenibles; no singulares ni<br />

excepcionales; con vocación de perdurabilidad.


Estudio empírico<br />

Limitaciones y dificultades<br />

• Se trata de una asignatura instrumental: no se puede disminuir<br />

su contenido específico.<br />

• El contenido a impartir es muy extenso y el tiempo escaso: la<br />

experiencia no puede acarrear un tiempo extra.<br />

• El estudio se lleva a cabo dentro del horario oficial de la<br />

asignatura.<br />

• El estudio se realiza de forma cooperativa con la colaboración<br />

de los otros dos profesores de la asignatura.<br />

• Salvo las influencias del nuevo tratamiento didáctico, la<br />

presencia de observadores y la realización de la encuesta y las<br />

entrevistas, el estudio empírico no debe alterar la normalidad.


Estudio empírico<br />

Población y muestras<br />

• Población: Alumnos de estudios de Ingeniería de las<br />

Universidades españolas que cursen una asignatura en la<br />

que se desarrolle la materia Integrales Múltiples en niveles<br />

y condiciones similares a los del estudio realizado.<br />

• Muestras:<br />

– Un grupo natural (grupo control) en el que se desarrolla<br />

la metodología didáctica denominada tratamiento<br />

control.<br />

– Un grupo natural (grupo experimental) en el que se<br />

desarrolla la metodología didáctica denominada<br />

tratamiento experimental.


Estudio empírico<br />

Diseño del estudio comparativo<br />

Grupos no equivalentes.<br />

Diseño pretest-postest de dos grupos<br />

([Latorre y otros,1996]).


Estudio empírico<br />

Tratamiento didáctico control<br />

• Desarrollo del tema y resolución de los ejercicios y<br />

problemas en clases expositivas guiadas por el profesor en<br />

la pizarra.<br />

• El tiempo estimado para el desarrollo de este tema es de<br />

diez horas.


Estudio empírico<br />

Tratamiento didáctico experimental<br />

• Clases de pizarra (9 horas):<br />

– Mismo método, contenidos y tareas del tratamiento control.<br />

– Novedad: se dejan sin resolver los cálculos finales de los<br />

ejercicios tratados.<br />

• Clase en el laboratorio (1 hora):<br />

– Elaboración de comandos y representaciones gráficas con<br />

Derive por parte del profesor.<br />

– Elaboración de comandos por parte del alumno y<br />

resolución de ejercicios pendientes.<br />

• Comandos elaborados:<br />

– TRIPLE y TRIPLECILINDRICA (profesor)<br />

– DOBLE, DOBLEPOLAR y TRIPLEESFERICA (alumno)


Instrumentos


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


Prueba de nivel<br />

Finalidad<br />

• Comprobar la situación, al inicio del estudio, de los conocimientos<br />

y destrezas de los alumnos sobre contenidos matemáticos previos<br />

y relacionados con el tema de interés de la investigación.<br />

• Servir de pretest, aunque sin llegar a cumplir las condiciones<br />

estrictas correspondientes, para asegurar la homogeneidad y<br />

equivalencia de ambas muestras.<br />

• Completar otras informaciones que avalan la hipótesis de que los<br />

alumnos de los dos grupos proceden de la misma población a<br />

efectos de las variables fundamentales del estudio.


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


Observaciones<br />

Finalidad<br />

• Dejar constancia de las condiciones del desarrollo<br />

experimental.<br />

• Dar fe del cumplimiento de los requisitos y cautelas que van<br />

a certificar la validez y fiabilidad de los datos y la bondad de<br />

las conclusiones. En particular:<br />

– Fidelidad a los protocolos de enseñanza<br />

– Equivalencia de las partes comunes de los tratamientos<br />

didácticos<br />

– . . . (completar)


Observaciones<br />

Tipos<br />

• Observador participante: el propio profesor que imparte<br />

las clases (doctorando).<br />

• Observador externo: profesor del mismo Departamento<br />

pero ajeno a la asignatura.<br />

• Observadores “internos”: los otros dos profesores que<br />

imparten la asignatura.


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


• Aportar datos sobre:<br />

Ficheros de Derive<br />

Finalidad<br />

– las interacciones producidas entre el alumno y el ordenador y<br />

las estrategias de resolución de los ejercicios.<br />

– El modo de utilización de los contenidos del tema.<br />

– Las modificaciones que se producen en el proceso de<br />

aprendizaje.<br />

– La potencialidad innovadora y el alcance de la influencia del<br />

método didáctico empleado.<br />

– La posibilidad de implementación práctica y generalizada de la<br />

metodología didáctica mixta (experimental).<br />

– El grado de dificultad de la elaboración de comandos.


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


Prueba de evaluación<br />

Finalidad<br />

• Obtener información fiable sobre el rendimiento de los<br />

alumnos de los dos grupos al finalizar los tratamientos<br />

didácticos del tema.


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


Encuestas<br />

Finalidad<br />

• Obtener información sobre la opinión de los alumnos<br />

acerca de:<br />

– Los métodos de enseñanza-aprendizaje utilizados.<br />

– Otros aspectos del desarrollo de la investigación<br />

• Obtener datos objetivos adicionales


Proceso del estudio<br />

Grupo control<br />

Grupo experimental<br />

Prueba de nivel<br />

Tratamiento control<br />

Tratamiento experimental<br />

Prueba de evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas<br />

Ficheros de Derive


Entrevistas<br />

Finalidad<br />

• Complementar la información obtenida mediante otros<br />

instrumentos de recogida de datos.<br />

• Profundizar sobre los aspectos actitudinales y<br />

apreciaciones subjetivas de los alumnos del grupo<br />

experimental.


Resultados del<br />

estudio empírico


Prueba de nivel<br />

Resultados


Prueba de nivel<br />

Comparación de medias<br />

Nivel significativo: = 0.05


Prueba de nivel<br />

Conclusiones<br />

La información proporcionada pone de manifiesto la<br />

equivalencia de ambos grupos al comienzo del estudio<br />

experimental en cuanto a conocimientos, capacidades y<br />

destrezas matemáticas relacionadas con el problema de<br />

investigación y con la innovación introducida.


Ficheros de Derive<br />

Resultados<br />

Porcentaje de realización de comandos


Ficheros de Derive<br />

Resultados<br />

Número de intentos para los comandos


Ficheros de Derive<br />

Resultados<br />

Porcentaje de realización de los problemas de aplicación


Ficheros de Derive<br />

Análisis de casos<br />

Solución correcta<br />

Ejemplo: “errores en<br />

cambio de variables”<br />

Ejemplo: “comando<br />

correcto y errores<br />

múltiples en la aplicación”


Ficheros de Derive<br />

Conclusiones<br />

• La realización de comandos y ejercicios con Derive favorece el<br />

aprendizaje constructivo a través de los procesos de ensayo y error<br />

generados por la experimentación, el papel de guía y control del<br />

programa sobre la interacción alumno-ordenador y la combinación<br />

“realización de comandos-ejercicios de aplicación” como factor de<br />

comprobación permanente y de detección de errores.<br />

• La utilización de Derive favorece la participación activa de los<br />

alumnos y aumenta el interés y la motivación por lo que hacen.<br />

• El análisis de los ficheros pone de manifiesto la eficacia de Derive<br />

debida a la facilidad de la realización de comandos.


Prueba de evaluación<br />

Resultados


Prueba de evaluación<br />

Comparación de medias<br />

Nivel significativo: = 0.05


Prueba de evaluación<br />

Conclusiones<br />

• El rendimiento del grupo experimental es superior al<br />

rendimiento del grupo control.<br />

• La mejora neta obtenida fue de 1,04 puntos.<br />

• Dicha mejora ha sido debida al tratamiento didáctico<br />

experimental y, en particular, a las actividades y<br />

experiencias realizadas con Derive en la clase de<br />

laboratorio.


Encuestas<br />

Conclusiones<br />

• Las informaciones aportadas por los propios alumnos abundan<br />

en la equivalencia entre los grupos en múltiples aspectos.<br />

• Se producen contradicciones debidas a que los alumnos no han<br />

sido plenamente conscientes de la mejora en su aprendizaje con<br />

Derive o a que no se han formulado las preguntas adecuadas o<br />

de la forma adecuada o a que se trata de aspectos difíciles de<br />

responder, como corresponde a cualquier reflexión<br />

metacognitiva.<br />

• La utilización de Derive es positiva, mejora la motivación, la<br />

comprensión y el aprendizaje y favorece la adquisición de<br />

técnicas y destrezas algorítmicas.


Entrevistas<br />

Conclusiones<br />

• Derive facilita y mejora: el aprendizaje y la<br />

comprensión, el rendimiento en exámenes, la actitud y la<br />

motivación, la comunicación entre alumnos y la<br />

amenidad de las clases.<br />

• Derive no favorece la comunicación profesor-alumno<br />

más que otros métodos o recursos.


Conclusiones


Con respecto a las conjeturas<br />

Implementación de los dos<br />

tratamientos didácticos<br />

Informes de<br />

observación<br />

Conjetura 1<br />

Es posible implementar, de acuerdo con el marco teórico<br />

establecido, con las mínimas modificaciones y en las<br />

condiciones usuales, una metodología didáctica mixta compuesta<br />

de clases de pizarra y clases en el laboratorio de informática<br />

basadas en la realización de comandos con Derive para la<br />

materia Integrales Múltiples de la asignatura Análisis Vectorial y<br />

Ecuaciones Diferenciales de los estudios de Ingeniería.<br />

Ficheros<br />

Derive<br />

Prueba de<br />

evaluación<br />

Encuestas<br />

Entrevistas


Con respecto a las conjeturas<br />

Implementación de los dos<br />

tratamientos didácticos<br />

Conjetura 2<br />

La realización de comandos con Derive facilita el<br />

aprendizaje de los conceptos y procedimientos algorítmicos<br />

involucrados en el tema Integrales Múltiples y mejora la<br />

actitud de los alumnos hacia la asignatura en términos de<br />

atención, motivación, interés y participación.<br />

Ficheros<br />

Derive<br />

Prueba de<br />

evaluación<br />

Entrevistas<br />

Encuestas


Con respecto a las conjeturas<br />

Implementación de los dos<br />

tratamientos didácticos<br />

Informes de<br />

observación<br />

Conjetura 3<br />

La metodología didáctica mixta facilita el proceso de enseñanza<br />

y aprendizaje y es compatible con el diseño y desarrollo<br />

curriculares ordinarios de la asignatura.<br />

Encuestas<br />

Entrevistas


Con respecto a las conjeturas<br />

Conjetura 4<br />

La metodología didáctica mixta mejora el dominio y nivel de<br />

competencia de los alumnos sobre los contenidos del tema<br />

Integrales Múltiples, medidos en términos de rendimiento en<br />

una prueba objetiva construida de acuerdo con los criterios<br />

usuales empleados en las evaluaciones ordinarias de la<br />

asignatura.<br />

Prueba de evaluación<br />

Entrevistas


Con respecto a las conjeturas<br />

Conjetura 5<br />

El marco teórico empleado para fundamentar el estudio y el<br />

método de investigación basado en la combinación de técnicas<br />

metodológicas son adecuados y completos para abordar y dar<br />

respuesta al problema de investigación.<br />

Informe de investigación


Con respecto a los objetivos<br />

Comprobar los efectos positivos de la realización de comandos<br />

con Derive sobre el aprendizaje de la materia Integrales<br />

Múltiples en la asignatura Análisis Vectorial y Ecuaciones<br />

Diferenciales de la titulación de Ingeniería Técnica de<br />

Telecomunicación.<br />

Conjetura 2 Conjetura 3 Conjetura 4


Con respecto a los objetivos<br />

Constatar la incidencia positiva del tratamiento didáctico<br />

mencionado sobre los diferentes factores del proceso didáctico,<br />

sobre las actitudes, conocimientos y destrezas profesionales de<br />

sus protagonistas así como sobre los rendimientos de los<br />

alumnos en una prueba objetiva del mismo tipo de las que se<br />

vienen realizando usualmente en el proceso de evaluación de la<br />

asignatura.<br />

Conjetura 2 Conjetura 3 Conjetura 4


Con respecto a los objetivos<br />

Comprobar la adecuación de la modificación curricular aludida<br />

y su compatibilidad con las condiciones usuales del desarrollo<br />

de la asignatura así como con las orientaciones oficiales al<br />

respecto.<br />

Conjetura 1 Conjetura 3


Con respecto a los objetivos<br />

Conjetura 1<br />

Conjetura 2<br />

Encontrar métodos eficaces y viables para optimizar el<br />

proceso didáctico y sus resultados en las asignaturas de<br />

Matemáticas de los estudios de Ingeniería.<br />

Conjetura 3 Conjetura 4


Con respecto a los objetivos<br />

Explorar y confirmar en su caso la necesidad y relevancia<br />

del uso del ordenador como instrumento didáctico en las<br />

asignaturas de Matemáticas de los estudios de Ingeniería.<br />

Conjetura 2 Conjetura 3 Conjetura 4


Con respecto a los objetivos<br />

Establecer y consolidar un proceso de innovación curricular<br />

en la acción en las asignaturas de Matemáticas en los<br />

estudios de Ingeniería.<br />

Indagar en el marco teórico y en la metodología de<br />

investigación adecuados a los fines anteriores.<br />

Conjetura 5


Conclusiones sobre el marco teórico<br />

En relación a las condiciones<br />

• Compromiso de respeto a la realidad en el aula.<br />

• Compromiso de perjuicio cero e intención innovadora.<br />

• Compromiso de compatibilidad con el diseño y de respeto a las<br />

directrices y orientaciones de la administración educativa.<br />

• Compromiso de perdurabilidad y solidez.<br />

• Consideración de los fenómenos en su totalidad y con toda su<br />

complejidad.<br />

• Participación activa de los profesores con sus propios grupos<br />

naturales y colaboración entre ellos


Conclusiones sobre el marco teórico<br />

En relación con la finalidad general<br />

de la línea de investigación<br />

• Se ha analizado a fondo la realidad sin manipulaciones extrañas<br />

que distorsionen su naturaleza y características.<br />

• Se han efectuado cambios curriculares posibles y se han<br />

descartado otros no compatibles con el desarrollo usual.<br />

• Se han introducido tareas y usos novedosos en el diseño y<br />

desarrollo con el fin de optimizar y conseguir una mejora de los<br />

resultados.<br />

• La presente memoria es un ejemplo de creación de<br />

conocimientos fundados sobre los fenómenos curriculares<br />

relacionados con la Educación Matemática en el aula ordinaria.


Conclusiones sobre el marco teórico<br />

En relación con la finalidad general<br />

de la línea de investigación<br />

• Se ha sustituido de manera fundada el método de enseñanza así<br />

como las tareas que en los últimos años se venían realizando en<br />

el desarrollo didáctico del tema, por nuevos elementos<br />

adaptados a las nuevas condiciones, medios y situaciones en las<br />

que se desarrolla dicha materia.<br />

• Se ha proporcionado una nueva vía para la formación<br />

permanente del Profesorado mediante una implicación en la<br />

innovación educativa y en la investigación de su propia<br />

práctica docente como núcleo generador de conocimiento<br />

profesional situado.


Limitaciones y dificultades<br />

• Con respecto a la metodología de investigación y los instrumentos<br />

de recogida de datos.<br />

• Con respecto a la implementación de la metodología didáctica<br />

experimental.<br />

• Con respecto a la relación entre los resultados de la prueba de<br />

nivel y de la prueba de evaluación para cada alumno.<br />

• En relación con el material escrito en la clase de laboratorio.<br />

• En lo que se refiere a la extensión del estudio.<br />

• Con respecto a los ciclos del proceso de investigación-acción.<br />

• Con respecto a la relación entre el modelo teórico y la<br />

modificación curricular.


Perspectivas futuras


Estudios en desarrollo<br />

• Integrales de Línea con Derive.<br />

• Derivación e Integración de Funciones de Variable<br />

Compleja con Derive.


Continuación del estudio<br />

Integrales Múltiples con Derive<br />

• Estudio de replicación con nuevos grupos de alumnos,<br />

especialidades distintas y con la participación de nuevos<br />

profesores de la asignatura.<br />

• Estudios de replicación en otras carreras y análisis<br />

comparativo.<br />

• Profundización en los aspectos cualitativos del desarrollo<br />

curricular.<br />

• Profundización en las causas que han dado lugar a los cambios<br />

detectados: aprendizaje, características, tipos, evolución, etc.;<br />

influencia del programa y de las tareas en sí sobre el<br />

rendimiento; análisis de otros posibles factores.


Continuación y proyección futura de la<br />

línea de investigación en Ingeniería<br />

• Ampliación de los estudios en desarrollo a otros contenidos<br />

matemáticos: estudios comparativos sobre viabilidad y efectos;<br />

generalización a asignaturas completas y a otras carreras y<br />

estudios.<br />

• Investigaciones sobre otras modificaciones curriculares<br />

relativas a: evaluación, metodología, tareas, aplicaciones,<br />

utilización de Nuevas Tecnologías desde otras perspectivas

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