La didáctica de la matemática vista por profesores de didáctica

Salvador López Arnal

El título puede dar pie a alguna confesión: no estamos ante un libro que señale o apunte las probables tendencias de investigación y/o resultados de la aritmética a lo largo de este siglo. Estamos en otras coordenadas: un libro e didáctica de las matemáticas. Los autores son profesores del área de didáctica de las Matemáticas de la Universidad de Córdoba y doctores en Educación por esa misma universidad.

La estructura del libro: Introducción 1. Numeración. Sistemas de numeración. Evolución. 2. Algoritmos de cálculo. 3. Algoritmos transparentes. Cálculo pensado. Bibliografía.

En la introducción se señalan algunas de las tesis u orientaciones de los autores. Se hace necesaria, señalan, «una transformación metodológica en lo relativo a la matemática escolar que se centre en un aprendizaje significativo del sistema de numeración decimal y en el fomento del cálculo mental o razonado y flexible, algo en que lo que se está avanzando considerablemente en los últimos años» (p. 13). En la presente trabajo, añaden, «nos planteamos un análisis histórico que nos ayude a entender la evolución de la aritmética en el mundo desde al rededor del 4000 a.C. cuando encontramos las primeras referencias, hasta nuestros días, siguiendo con más atención la trayectoria de las civilizaciones que más nos han influido». El análisis anunciado, en 100 páginas, no puede ser sino muy, muy sucinto, muy esquemático.

Presentan también un «planteamiento del cálculo basado en el conocimiento profundo del sistema de numeración decimal y orientado hacia el desarrollo de la competencia matemática que se demanda en la actualidad» (¿por parte de quién?,. ¿de los mercados?, ¿de las corporaciones?) y un estudio comparativo de «los algoritmos tradicionales y otras alternativas, tanto históricas como actuales» (p.13).

El primer capítulo, como no podía ser de otro modo, es un resumen de lo aportado por grandes investigaciones. El segundo es un aproximación a los algoritmos de cálculo. Algunos pasos de interés, algunas curiosidades. Por ejemplo, las páginas dedicadas a la multiplicación rusa o campesina (pero no explica el fundamento del algoritmo, la suma de los sumandos con asterisco, los valores generados en la primera columna cuando el segundo factor es impar y restamos una unidad). Algunas reflexiones sobre política educativa se encuentran al final de este apartado. Esta por ejemplo: «A nivel nacional, se están desarrollando iniciativas muy interesantes en el uso de algoritmos transparentes, es decir, el uso de procedimientos de resolución que nos dejen ver qué está pasando con los números con los que estamos operando» (p. 60). Las iniciativas señaladas tienen en común una serie de características. Una de ellas -«En todo momento se trabaja con números y no con cifras»- es enigmática. ¿Cómo se trabaja directamente con números y no las cifras que los representan?

El último capítulo, el 3, «Algoritmos transparentes. Cálculo pensado», es acaso el que muestra más originalidad. El sentido numérico es el protagonista. Con algunos pasos mejorables. Este por ejemplo: «El objetivo principal de la aritmética debería ser que la persona conozca en profundidad el sistema de numeración decimal y las operaciones con los números, así como sus propiedades, de forma que pueda aplicarlas de manera conveniente al cálculo». ¿De la aritmética o del aprendizaje de la aritmética? Los ABN, los algoritmos abiertos basados en números, se presentan en las páginas 70-83.

En la reflexión final, pp. 90-91, hablan, muy razonablemente, de hacer ver las matemáticas como una materia más amigable y señalan que una parte importante de los sentimientos negativos hacia ellas tienen que ver, tienen sus raíces en la mayoría de los casos, «cuando se establecen los cimientos del pensamiento matemático». Si se consigue cambiar la forma en que se aborda la materia en las escuelas a esas edades, probablemente se conseguirá mejorar la relación con las matemáticas. Es una conjetura más que razonable.

Otros pasajes causan inquietud. Este por ejemplo: con lo expuesto, creen que se pone en valor la utilidad «de nuestro sistema de numeración, la conveniencia de aprender unos algoritmos que nos permitieron hacer operaciones forma rápida en otras épocas, así como la necesidad de un cambio de paradigma en la escuela en lo referente a la aritmética escolar ante la demanda de la sociedad actual». No me queda los contornos definidos del cambio de paradigma que proponen pero, sea como fuere, la expresión «ante la demanda de la sociedad actual» permite diferentes interpretaciones, algunas de ellas poco científicas y nada didácticas, y extremadamente peligrosas, las que confunden sociedad con necesidades de las grandes corporaciones y la economía desarrollista.

Bernardo Gómez y su Numeración y cálculo es una referencia importante para los autores. Resulta raro encontrar en la bibliografía una referencia a una publicación de la OCDE y ninguna referencia a Morris Kline o a un libro reciente sobre el descubrimiento del cero: Amir D. Aczel, En busca del cero. La odisea de un matemático para revelar el origen de los números.

Sería bueno conocer, en todo caso, qué piensan los profesores de Matemáticas a los que va dirigido este libro. Mucho tienen que decir. La práctica también ese esencial en estas temáticas. De hecho, tanto el cálculo ABN como el cálculo táctico han surgido del trabajo didáctico y de investigación de Jaime Martínez Montero y M.ª Teresa García Pérez, ambos maestros de primaria.

Fuente del articulo: http://www.rebelion.org/noticia.php?id=233923

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Matemático John Mighton: “El problema con las matemáticas no es de los niños, sino de cómo se enseña”

04 Marzo 2017/Fuente: elpais/Autor:JESSICA MOUZO QUINTÁNS

El matemático John Mighton es el creador del método Jump Math, un sistema de aprendizaje de las matemáticas que ya emplean 11.000 alumnos en España

Antes de doctorarse en matemáticas, a John Mighton no se le daban muy bien los números. De hecho, suspendió el examen de cálculo cuando entró a la universidad. No fue hasta unos cuantos años después, cuando ya rondaba los 30, que retomó su relación con las sumas y las restas. «Al principio pensaba que yo era el problema, pero me di cuenta de que el problema estaba en la metodología con la que se explicaban las matemáticas», recuerda. Y tan convencido estaba de su tesis que él mismo ideó y desarrolló un nuevo sistema de aprendizaje de las matemáticas, el Jump Math. Su metodología, ya implantada en seis países, es utilizada por más de 175.000 alumnos de Canadá y Estados Unidos. A España llegó en 2013 y ya cuenta con 11.000 estudiantes y una red de un millar de docentes.

«Las matemáticas son más fáciles de lo que la gente cree», sostiene mientras coge papel y boli. Y dibuja una división en un papel: 72:3. Pinta «tres amigos» con tres bolsas y pide que se repartan esas 72 «monedas» en grupos de 10 en 10. «En todos mis años dando clase no he conocido a ningún niño de cuarto curso que no sepa hacer esto. Aquí todos los niños sacan un 10, y como les ha salido bien y lo entienden, prestan atención: están despiertos, excitados y entusiasmados. Con lo cual, puedes ir aumentando los retos y llevarlos a niveles superiores a los que ellos mismos creen», explica.

Mighton, de origen canadiense y con una polifacética carrera más allá de las matemáticas —también es guionista, escritor y ha hecho sus pinitos como actor en El Indomable Will Hunting—, comenzó dando clases particulares a un grupo de niños en su casa. La mejoría en los resultados de los chavales sorprendió a sus propios profesores, que llamaron al matemático para que fuese al aula a explicar su forma de enseñar. Mighton asegura que todos los niños tienen capacidad para aprender y entender las matemáticas. «A todos les gusta resolver problemas y hacer conexiones. El problema con las matemáticas no es de los niños, es de la metodología con la que se enseña». agrega.

Su programa se basa, precisamente, en «la inutilidad de esa metodología». «En una clase puede haber diferencias de hasta tres cursos entre unos niños y otros. Y el problema es que damos esto por normal cuando no lo es. Esas verdades absolutas son las que nos hacen ser incapaces como especies de desarrollar nuestras habilidades innatas», sostiene el artífice del Jump Math.

La clave está, asegura Mighton, en ir paso a paso, en no saltarse escalones en el aprendizaje. «Hay que enseñar a dividir conceptos para que los profesores puedan explicarlos bien. El problema es que a veces nos saltamos conceptos y el niño se pierde», señala. Su metodología, adaptada a alumnos desde educación infantil hasta el segundo curso de la ESO, está dividida en pequeñas unidades que los chavales pueden asumir. «Nuestro método se basa en el descubrimiento guiado. En vez de explicarte todas las operaciones, es el niño quien va descubriendo las cosas al solucionar los retos que se le presentan. El profesor, por su parte, debe saber plantear las preguntas bien pautadas porque si te saltas algún paso, no lo consigues», explica.

El éxito del alumno es una línea estratégica para no perder su atención. «Los niños se comparan entre ellos y hacen un juicio de valor: deciden quién es el listo y quién no. Y si no soy listo y no estoy hecho para las mates, mi cerebro deja de funcionar y dejo de intentarlo», argumenta. Por ello, la metodología de Mighton controla que el niño comprenda perfectamente cada paso que da. La evaluación continua y ejercitar la práctica a través de juegos y actividades que escapen del papel el boli para estimularlos también son elementos capitales para que el sistema funcione. Un estudio elaborado por el Centro de Investigación para la Educación Científica y Matemática (CRECIM) de la Universidad Autónoma de Barcelona, concluyó que los alumnos que aplicaron la metodología Jump Math mejoraron hasta dos puntos sus calificaciones y se redujeron los suspensos.

Con todo, el método de Mighton no es el único que pulula por la atmósfera docente como una alternativa al sistema de enseñanza tradicional. Otros como el sistema Kumon o el Algoritmo ABN también han tenido gran aceptación entre familias y maestros. La diferencia entre su método y los demás, sostiene Mighton, es que Jump Math quiere «romper con ese problema de la percepción de la capacidad del alumno». «Muchos programas solo miran las mates y nosotros miramos las mates y la psicología. Hacemos una evaluación constante y continua de cómo va el alumno, no esperamos a un examen un día determinado», asevera.

Fuente de la entrevista: http://elpais.com/elpais/2017/03/02/mamas_papas/1488489539_151680.html?id_externo_rsoc=FB_CM

Fuente de la imagen:

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España: El catalán que intenta resolver uno de los siete problemas matemáticos del milenio

Europa/España/30 Octubre 2016/Fuente: lavanguardia/Autor:Albert Molins

En el año 2000, el Instituto Clay de Matemáticas estableció los que –según su criterio– eran los siete problemas matemáticos del milenio. Siete enrevesadas cuestiones matemáticas que se consideraba de fundamental importancia resolver tanto para las matemáticas como por las aplicaciones prácticas que su resolución traerá. Con tal fin, el Clay prometió a aquellos que resolvieran cada uno de estos problemas un premio de un millón de dólares.

Hasta la fecha, sólo se ha resuelto uno de ellos. Se trata del teorema de Poincaré, con cuya solución dio el ruso Grigori Perelman en el 2004. A pesar del éxito, Perelman rechazó el premio y el dinero y vive retirado con su madre en un modesto apartamento de San Petersburgo.

El matemático Francesc Castellà es uno los varios brillantes científicos de todo el mundo que tratan de desenmarañar uno de estos imposible matemáticos. Concretamente, la conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer (ver recuadro).

Castellà explica que cuando estudiaba bachillerato él también era de los que tenían la imagen estereotipada que la mayoría tenemos sobre las matemáticas. Una visión reduccionista que contempla las mates como una asignatura árida y antipática, incapaz de ayudar por sí sola a la comprensión del universo, como hace la física por ejemplo.

Quizás este también fuera el motivo por el que cuando les contó a sus padres que se quería dedicar a la matemática de forma profesional, se quedaron sorprendidos. “Siempre me habían interesado las ciencias y seguramente ellos se esperan que estudiara una ingeniería. Pero tampoco pusieron ninguna pega”, cuenta Castellà.

Estudió en el colegio de las Mercedarias de Sant Feliu de Llobregat –población en la que nació hace 30 años–, pero terminó el bachillerato en La Salle Bonanova de Barcelona. Precisamente fue un profesor de este centro –Manel Martínez– el primero en darse cuenta de su potencial como matemático. “Me propuso que nos viéramos los miércoles por la tarde para que me pudiera enseñar lo que me encontraría si decidía estudiar la carrera de Matemáticas. Me gustó, así que decidí matricularme en Ciencias Exactas en la UPC”, cuenta el joven investigador.

Castellà tiene claro que las exactas, a pesar de ser una de las asignaturas troncales de los currículos escolares, no son precisamente algo que genere mucho entusiasmo en la mayoría de los alumnos. “La actitud de los profesores que enseñan matemáticas en las escuelas está muy motivada por su experiencia personal, y sin pasión no se pueden explicar bien”, opina.

Después de licenciarse en el 2008 y obtener un máster en el 2009 en la UPC, en el 2013 Castellá se fue a la Universidad McGill en Montreal (Canadá), donde obtuvo el doctorado en Matemáticas. Del 2013 y hasta este mismo año estuvo como profesor asociado en la Universidad de Los Ángeles (UCLA), y ahora trabaja como investigador en la Universidad de Princeton (Nueva Jersey). El pasado 3 de octubre, recibió el premio Vicent Caselles otorgado a jóvenes investigadores brillantes por la Real Sociedad Matemática Española y la Fundación BBVA.

Sobre el reto al que se enfrenta, Castellà explica que algo de este calibre no es algo que uno decida un día que va intentar resolver. De hecho, cree que esa es la mejor actitud para fracasar. Como “no sabemos si tenemos las herramientas necesarias para resolver la conjetura, ni si lo podremos hacer en breve”, lo que hay que hacer –según Castellà– es precisamente “tratar de desarrollar nuevos métodos para intentar hallar la solución. Resolver la conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer es la motivación final, pero no el objetivo diario ”.

Quizás también sea inevitable preguntarse qué repercusiones prácticas tendrá el hecho de que se resuelva la conjetura. Castellà reconoce que no lo sabe y que no se sabrá hasta que se consiga. “Es un problema central de las matemáticas al que se dedica mucha gente. De hecho, hay quien cree que su resolución puede ser fundamental para resolver otros problemas del milenio. A nivel teórico tendrá muchas aplicaciones seguro, y a nivel práctico es probable que tenga aplicaciones en criptografía”. De momento se ha hecho mucho trabajo y muchos progresos, pero la solución no está a la vista. Castellà cree que el día que se logre, será un hecho histórico como lo fue en su momento la solución del teorema de Fermat. Pero la de Birch y Swinnerton-Dyer es una conjetura y por tanto puede resultar errónea, aunque “todos los resultados teóricos y computacionales hasta la fecha están a favor de lo que esta predice”, dice Castellà.

En todo caso, el matemático tiene claro que sería la culminación de un éxito colectivo más que un logro individual.

Los problemas del milenio pendientes de resolver

El salto de masa de Yang-Mills

En 1954, Chen-Ning Yang y Robert L. Mills introdujeron una teoría para describir la interacción débil (responsable entre otras cosas de ciertas formas de radiactividad) y la interacción fuerte (responsable entre otras cosas de la unión de protones y neutrones para formar un núcleo). Esta teoría ha sido fundamental en el estudio de partículas elementales y física nuclear en los últimos casi 60 años. Esta teoría es una generalización de la del electromagnetismo. No obstante, hay una diferencia esencial y es que los campos responsables de las interacciones nucleares tienen que tener masa (en contraste con lo que sucede con los fotones responsables de la interacción electromagnética), y por eso se habla de un salto de masa. El problema propuesto consiste en demostrar de modo matemáticamente riguroso la existencia de la teoría de Yang–Mills cuántica y la existencia del salto de masa.

Hipótesis de Riemann

Esta considerado el problema matemático más importante de los que quedan por resolver, ya que está estrechamente relacionada con los número primos. Su demostración podría cambiar la forma de hacer negocios hoy en día, pues los números primos son el eje central de la seguridad en la banca y el comercio electrónico. Supondría también un profundo impacto en la vanguardia de la ciencia, que afectaría a la mecánica cuántica, la teoría del caos y el futuro de la computación.

Problema de P vs NP

Si es fácil comprobar que una solución a un problema es correcta, ¿es también fácil resolver el problema? Esta es la esencia de la pregunta P versus NP. Por ejemplo: dadas N ciudades que visitar, ¿cómo se pueden visitar todas sin tener que visitar una ciudad dos veces? Si tenemos una solución, se puede comprobar fácilmente que es correcta, pero no es tan fácil encontrar una solución.

La ecuación de Navier-Stokes

Es la ecuación que gobierna el flujo de fluidos como el agua y el aire. Sin embargo, no hay ninguna prueba a algunas de las preguntas más básicas que uno puede hacerse respecto a la ecuación.

Conjetura de Hodge

La conjetura de Hodge fue propuesta por W. Hodge en 1950, y se enmarca en un área de las matemáticas donde interaccionan la geometría algebraica y la geometría diferencial, y donde además se recogen ideas que provienen de la geometría aritmética, la topología algebraica, la física matemática, la geometría compleja o la teoría de ecuaciones diferenciales. No obstante, no hay una idea clara de qué línea de ataque llevará a su solución, ni siquiera de si la respuesta llegará usando técnicas de geometría algebraica o con técnicas analíticas de geometría diferencial. Es más, hay bastante división en la creencia de que pueda ser probada o refutada.

Conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer

Es el problema que trata de resolver el matemático Francesc Castellà, que la explica de esta manera: “Se trata de encontrar un criterio para definir cuando ciertas ecuaciones polinominales de grado tres y con dos variables –ecuaciones elípticas– permiten un número finito o infinito de soluciones, cuyo cociente es un número racional. Esto es lo que la hace especialmente interesante y sutil”.

Fuente de la noticia: http://www.lavanguardia.com/vida/20161023/411232066530/francesc-castella-siete-problemas-matematicos-milenio-princeton.html?utm_campaign=botones_sociales&utm_source=facebook&utm_medium=social

Fuente de la imagen: http://www.lavanguardia.com/r/GODO/LV/p3/WebSite/2016/10/23/Recortada/img_amolins_20161011-155159_imagenes_lv_otras_fuentes_castella-kFVB-U41927731211J6E-992×558@LaVanguardia-Web.JP

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Singapur: John Monash Estudiantes brillan en la Competencia Internacional de Matemáticas

 

MinisteriodeEducaciondeSingapur/08 de julio de 2016

Facultad de Ciencias de Monash Juan (JMSS) han regresado de la 5ª Internacional de Singapur Matemáticas Desafío llevaba medallas y sonrisas.

El resultado coloca a la escuela en el top 12 de 62 escuelas invitadas de toda Asia, Europa y América. Muchas de las escuelas que compiten son considerados como los mejores del planeta en matemáticas y ciencia.

JMSS director Peter Corkill estaba encantada con el resultado.

«Este es un logro excepcional y uno de los que los propios, los miembros del personal que lo acompañan, y toda la comunidad JMSS estudiantes son muy orgullosos,» dijo el Sr. Corkill.

‘JMSS es la única escuela australiana que ha ganado una distinción en este prestigioso evento y significativo, un logro que pone de relieve la excelencia en la enseñanza escolar Gobierno de Victoria.

Las cuestiones de competencia, todos requieren de modelos matemáticos y la prueba, se establecieron por el profesor Imre Líder, el Presidente de Jurado, y sus colegas de la Universidad de Cambridge, y se basan en todo el amplio tema de la comunicación.

Los equipos de estudiantes se les dio 30 horas para completar las cuestiones de competencia, con acceso limitado a otros equipos y maestros.

Todos los equipos tuvieron que proporcionar un informe completo por escrito de sus soluciones al final del tiempo asignado, y después de presentar sus resultados a un juez y un auditorio de profesores y estudiantes en tres ocasiones distintas.

Singapur Internacional de Matemáticas Challenge tiene como objetivo proporcionar a los estudiantes la oportunidad de ser innovador, creativo y desarrollar una mentalidad global en la búsqueda del conocimiento a través de las matemáticas.

El evento fue organizado por la Universidad Nacional de Singapur Escuela Superior de Matemáticas y Ciencia y el Ministerio de Educación de Singapur.

Tomado de: http://www.education.vic.gov.au/about/news/archive/Pages/jmssmaths.aspx

Imagen: https://www.google.com/search?q=Universidad+Nacional+de+Singapur&espv=2&biw=1366&bih=623&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjO56KBrODNAhWTsh4KHVLICLIQ_AUIBigB#imgrc=hM4qIO5wv2f–M%3A

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