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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA ÁREA ACADÉMICA DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA “FORMAS DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO QUE SE PROMUEVEN AL RESOLVER PROBLEMAS NO RUTINARIOS” T E S I S Que para obtener el grado de Maestra en Ciencias en Matemáticas y su Didáctica Presenta: Elizabeth Barrera Rodríguez DIRECTORES DE TESIS: Dr. Fernando Barrera Mora Dr. Aarón Reyes Rodríguez Mineral de la Reforma, Hidalgo, Enero de 2015.

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO

INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

ÁREA ACADÉMICA DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA

“FORMAS DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO QUE SE PROMUEVEN AL

RESOLVER PROBLEMAS NO RUTINARIOS”

T E S I S

Que para obtener el grado de Maestra en Ciencias en

Matemáticas y su Didáctica

Presenta:

Elizabeth Barrera Rodríguez

DIRECTORES DE TESIS:

Dr. Fernando Barrera Mora

Dr. Aarón Reyes Rodríguez

Mineral de la Reforma, Hidalgo, Enero de 2015.

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Resumen

En este trabajo se analizan las videograbaciones del proceso de solución de siete

problemas no rutinarios que llevó a cabo un estudiante de quinto año de primaria, con la

finalidad de caracterizar las formas de razonamiento desarrolladas. El análisis se centra

principalmente en la elección e implementación de las estrategias, es decir la ruta que va

desde la comprensión del problema hasta la obtención de la solución. Entre los

principales resultados de la investigación se destaca un cambio en las formas de

razonamiento del estudiante, ya que durante la solución de los primeros problemas el

pensamiento del estudiante se centra en la utilización de estrategias que involucran

proporcionalidad, aun cuando tales estrategias no son apropiadas. Además, se observa

que el estudiante obtiene información útil para avanzar en la solución de los problemas

a partir de sub-tareas, pero pierde de vista esa información. En contraste, en las últimas

tareas el estudiante es capaz de identificar los datos, seleccionar la estrategia apropiada

y utilizar la información de las sub-tareas por él mismo, sin ayuda del instructor.

Abstract

We analyzed video recordings of the solution process developed by a fifth-grade student

when he solved seven non-routine problems with the aim to characterize the ways of

reasoning performed. The analysis focuses particularly on the choice and

implementation of problem solving strategies. The results indicate a change in the forms

of reasoning employed, since in the solution of the first tasks, student’s thinking is

centered on the use proportionality strategies which were not useful for finding and

generalizing some figural patterns. It is also observed that the student was able to obtain

useful information starting from subtasks solution, but recurrently he did not integrate

this information into new phases for advancing on the solution process. In contrast, in

the last tasks the student correctly identified problems’ data, selected the appropriate

strategy and used information from the sub-tasks by himself to solve problems, without

help from the instructor.

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CONTENIDO

RESUMEN

ABSTRACT

CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Introducción

1.2 Revisión de la literatura

1.3 El problema de investigación

CAPÍTULO II.MARCO CONCEPTUAL

2.1 Las matemáticas y su aprendizaje

2.2 Resolución de problemas

2.3 Aprendizaje con entendimiento

2.4 Razonamiento Matemático

2.5 Integración de los Elementos del Marco

CAPITULO III. METODOLOGÍA

3.1 Características de la investigación

3.2 Los instrumentos de recolección de la información

3.3 Características de las actividades

3.3.1 Tarea 1. Ranas saltarinas

3.3.2 Tarea 2. Números triangulares

3.3.3 Tarea 3. Rectángulo

3.3.4 Tarea 4. Diagonales

3.3.5 Tarea 5. Tanque de tortugas

3.3.6 Tarea 6. Cerdos y gallinas

3.3.7 Tarea 7. Saludos

3.4 Análisis preliminar de las tareas

3.4.1 Solución de la tarea ranas saltarinas

3.4.2 Solución de la tarea números triangulares

3.4.3 Solución de la tarea rectángulo

3.4.4 Solución de la tarea diagonales

3.4.5 Solución de la tarea tanque de tortugas

3.4.6 Solución de la tarea cerdos y gallinas

3.4.7 Solución de la tarea saludos

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CAPÍTULO IV. RESULTADOS

4.1 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de las ranas saltarinas

4.2 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los números triangulares

4.3 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea del rectángulo

4.4 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de las diagonales

4.5 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea del tanque de tortugas

4.6 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los cerdos y gallinas

4.7 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los saludos

CAPÍTULO V. CONCLUSIONES

5.1 Respuesta a la pregunta de investigación

5.2 Limitaciones del trabajo

5.3 Propuestas a futuro

5.4 Reflexiones finales

REFERENCIAS

APÉNDICES

Apéndice A. Transcripción de la tarea 1: Ranas saltarinas

Apéndice B. Transcripción de la tarea 2: Números triangulares.

Apéndice C. Transcripción de la tarea 3: Rectángulo.

Apéndice D. Transcripción de la tarea 4: Diagonales.

Apéndice E. Transcripción de la tarea 5: Tanque de tortugas

Apéndice F. Transcripción de la tarea 6. Cerdos y gallinas.

Apéndice G. Transcripción de la tarea7: Saludos.

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CAPÍTULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Introducción

De acuerdo con los Principios y Estándares para la Educación Matemática (NCTM,

2000), el razonamiento ofrece formas poderosas para desarrollar una comprensión de un

amplio rango de fenómenos porque el razonamiento, y en particular el razonamiento

lógico, constituye el fundamento de las matemáticas (Ross, 1998). Los estudiantes

quienes desarrollan habilidades para razonar y pensar analíticamente tienden a notar

patrones y regularidades, además de que tienden a preguntarse cuáles son las razones de

que exista un patrón.

El entendimiento está relacionado muy estrechamente con el razonamiento (Figura 1).

No puede haber un entendimiento real si no se conocen las razones de por qué las cosas

funcionan como lo hacen. Si la habilidad para razonar no se desarrolla en los

estudiantes, entonces la actividad matemática consistirá únicamente en seguir o imitar

un conjunto de procedimientos, sin pensar y reflexionar por qué esos procedimientos

tienen sentido (Ross, 1998). El razonamiento es uno de los instrumentos principales

para desarrollar entendimiento y construir nuevo conocimiento matemático, ya que éste

es una herramienta para descubrir y explorar nuevas ideas y un medio para justificar

resultados (Ball y Bass, 2003). En este contexto, la demostración y justificación de

resultados matemáticos son la expresión de tipos particulares de razonamiento.

Figura 1. Relación entre el razonamiento y el entendimiento matemático.

INFO

RM

AL

FOR

MA

L

Razonamiento

Entendimiento

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El razonamiento es una habilidad básica, ya que conocer de memoria o manejar

rutinariamente a las ideas y procedimientos matemáticos es insuficiente para usarlos de

forma eficiente. Así, el razonamiento es un componente central en el aprendizaje de la

disciplina y en la resolución de problemas (Bergqvist, Lithner y Sumpter, 2008) porque

razonar lógicamente implica dar sentido a las ideas matemáticas, al identificar

elementos comunes que aparecen al analizar diversos casos particulares y determinar

cómo esos elementos comunes se conectan con otros conocimientos o experiencias

previas. Por otra parte, el razonamiento es fundamental para reconstruir algún

conocimiento en caso de que éste se haya olvidado. Por ejemplo, si un estudiante

aprendió a dividir fracciones, pero olvidó el algoritmo, puede reconstruir un

procedimiento para realizar la división si conoce el significado de fracción y de

división.

El resultado de la división de dos números puede interpretarse como cuántas veces cabe

el denominador en el numerador, así dividir entre es conceptualmente

equivalente a dividir 6 entre 3. Utilizando esta idea de división, el resultado de dividir

entre , puede obtenerse representando gráficamente ambas fracciones con una

cuadrícula apropiada (figura 1) y dado que cabe una vez y media en , entonces

el resultado de dividir entre es igual a 2

11 o

2

3(Barrera y Reyes, 2012).

Figura 2. Representaciones gráficas útiles para dar sentido a la división de fracciones.

En párrafos anteriores se ha señalado la importancia del razonamiento como parte de la

formación matemática de los estudiantes, pero ¿qué es el razonamiento?, y ¿qué

significa razonar matemáticamente? De acuerdo con Hanna (2014), en un sentido

amplio el razonamiento es la habilidad humana para realizar inferencias, ya sea

deductivas o de cualquier otro tipo, es decir, el proceso que permite obtener

conclusiones con base en evidencia o supuestos establecidos (NCTM, 2009). En esta

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misma línea de ideas autores como Lithner (2008), Bergqvist, Lithner y Sumpter (2008)

definen al razonamiento como la línea de pensamiento o la forma de pensar adoptada

por una persona para producir afirmaciones y obtener conclusiones. Esta línea de

pensamiento no necesariamente se basa en la lógica deductiva sino en algún tipo de

argumentos que guían el proceso de pensamiento y tienen sentido para la persona.

Aunque el razonamiento en matemáticas generalmente se asocia con el razonamiento

formal o demostración; es decir, la justificación de resultados mediante un proceso de

deducción lógica basada en un conjunto de supuestos, axiomas, definiciones y otros

teoremas, también se puede adoptar una visión amplia en la cual el razonamiento

matemático puede tomar muchas formas que van desde explicaciones informales hasta

deducciones lógicas y observaciones inductivas. El razonamiento generalmente inicia

con la exploración de relaciones, la formulación de conjeturas, las estrategias o rutas

fallidas, así como con explicaciones parciales antes de que se obtenga el resultado o

solución a un problema (NCTM, 2009).

1.2 Revisión de la literatura

La investigación sobre el razonamiento matemático ha seguido diferentes líneas; existen

trabajos que han buscado analizar los fundamentos del razonamiento utilizados por los

estudiantes al resolver problemas (Lithner, 2000; Lithner, 2003; Bergqvist, Lithner y

Sumpter, 2008). El principal resultado de esta línea de investigación es que las

consideraciones que llevan a cabo los estudiantes para seleccionar e implementar las

estrategias de solución raramente están bien fundamentadas matemáticamente.

Existen otros trabajos enfocados en identificar y caracterizar diferentes tipos de

razonamiento llevados a cabo por los estudiantes. Al respecto, algunos investigadores

han distinguido y caracterizado dos tipos esenciales de razonamiento, el razonamiento

imitativo y el razonamiento creativo (Lithner, 2008) o la relación entre estos tipos de

razonamiento y diferentes niveles de entendimiento (Skemp, 1976). En esta línea de

investigación hay trabajos que han analizado el tipo de razonamiento utilizado por

estudiantes universitarios al resolver ejercicios de los libros de texto (Lithner, 2003),

particularmente libros de texto de cálculo que se utilizan en el nivel licenciatura

(Lithner, 2004) o problemas de pruebas estandarizadas (Boesen, Lithner y Palm, 2010);

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sobre el razonamiento requerido al resolver exámenes de matemáticas en el nivel

universitario (Bergqvist, 2007), sobre la visión de los profesores de bachillerato acerca

del tipo de razonamiento que los estudiantes deben desarrollar al resolver exámenes de

cálculo para aprobarlos (Bergqvist, 2012). Los resultados de estas investigaciones

indican que los estudiantes hacen un uso frecuente del razonamiento imitativo al

resolver problemas (Lithner, 2003), lo cual puede debilitar su entendimiento acerca de

los conceptos matemáticos subyacentes en los algoritmos o procedimientos rutinarios

(McNeal, 1995).

Investigaciones relacionadas con el razonamiento imitativo y creativo han tratado de

identificar las oportunidades que ofrecen los profesores a los estudiantes para

desarrollar estos tipos de razonamiento cuando los primeros muestran cómo resolver

diversos tipos de problemas (Bergqvist y Lithner, 2012). Los resultados obtenidos

muestra que en la mayoría de los casos las exposiciones de los profesores permiten

desarrollar un razonamiento algorítmico, pero en una forma inadecuada, ya que no hay

una identificación clara y sistemática del tipo de tareas y los métodos apropiados para

resolver los problemas que pertenecen a estos tipos o categorías. En esta línea de ideas,

algunos trabajos se han enfocado en identificar en qué medida la forma de enunciar las

tareas propicia el desarrollo de diferentes tipos de razonamiento (Jonsson, Norqvist,

Liljekvist y Lithner, 2014), obteniendo como resultado que las tareas que conducen a

los estudiantes a crear sus propias soluciones, es decir, de llevar a cabo un razonamiento

creativo, ofrecen mejores oportunidades para que los estudiantes den sentido a las ideas

matemáticas.

Otra línea de investigación se ha enfocado en el tipo particular de razonamiento que

involucra la realización de demostraciones. El respecto, se ha obtenido evidencia de que

los estudiantes tienen serias dificultades para elaborar y entender demostraciones de

resultados matemáticos (Hanna y Jahnke, 1996; Hoyles, 1997), debido parcialmente a

que la realización de una demostración requiere coordinar habilidades tales como

identificar supuestos y organizar argumentos lógicos (Hoyles, 1997).

El análisis del problema de la enseñanza y el aprendizaje de la demostración ha seguido

diversas rutas; por ejemplo, algunos estudios han abordado la evolución de la noción de

demostración a través del tiempo o se han enfocado en el estatus de los objetos

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matemáticos, propiedades y relaciones que involucra la enseñanza y aprendizaje de la

demostración. Otros han centrado la atención en los procesos cognitivos de los

estudiantes cuando construyen o tratan de entender una demostración. Finalmente, otros

se han interesado en el papel de la prueba dentro del currículo matemático, en la

práctica en el salón de clase y el papel del profesor en el proceso de enseñanza y

aprendizaje de la demostración (Olivero, 2003) o en la caracterización de las diferentes

formas que los estudiantes utilizan para convencerse a sí mismos y convencer a otros de

la veracidad de un resultado matemático (Harel y Sowder, 1998).

La mayor parte de las investigaciones sobre la enseñanza y el aprendizaje de la prueba

en matemáticas, anteriores a 1981, evalúan la habilidad de los estudiantes para realizar

cadenas de deducción, en problemas llevados a cabo con papel y lápiz; aunque también

existen algunos trabajos que toman como base problemas de respuesta abierta, sin

limitarse a analizar el éxito o fracaso en la construcción de argumentos deductivos en

las producciones escritas de los estudiantes. Los resultados de estas investigaciones

indican que incluso los alumnos universitarios no entienden lo que es una demostración

(Balacheff, 2000).

1.3 El problema de investigación

Este trabajo tiene como propósito documentar los diferentes tipos de razonamiento que

desarrolla un estudiante de quinto año de primaria (10 años de edad) al resolver siete

problemas matemáticos no rutinarios, es decir tareas para las cuales el estudiante no

puede simplemente recordar y aplicar un procedimiento o algoritmo para obtener la

solución. El estudiante trabajará con la ayuda del profesor haciendo todo lo posible por

pensar en voz alta durante sesiones con duración de hora y media. El análisis de las

formas de razonamiento incluye el determinar qué recursos, estrategias y herramientas

matemáticas utiliza el estudiantes durante el proceso de solución.

Los problemas se elegirán de forma que representen un reto intelectual para el

estudiante más que simplemente dificultades procedimentales o de cálculo. Se espera

que al abordar estos problemas el estudiante puede desarrollar un aprendizaje con

entendimiento de algunas ideas matemáticas, además de que adquiera habilidad para

poner en práctica diversas estrategias de resolución de problemas. El análisis del

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proceso de solución incluirá los tipos de razonamiento, así como la utilización de

recursos, estrategias y herramienta para llegar a la solución. El propósito de las tareas es

la de crear un contexto que permita al estudiante utilizar diferentes estrategias para

resolver los problemas, así como diversas heurísticas y contenidos matemáticos. Así, el

objetivo general de este trabajo consiste en identificar y analizar las formas de

razonamiento matemático que lleva a cabo un estudiante de quinto año de primaria al

resolver diferentes problemas matemáticos no rutinarios.

Objetivos particulares

1. Documentar el tipo de recursos, estrategias y heurísticas que emplea un estudiante de

quinto año de primaria al resolver problemas matemáticos no rutinarios.

2. Caracterizar el tipo de procesos cognitivos que desarrolla un estudiante de quinto año

de primaria al resolver problemas matemáticos no rutinarios.

3. Determinar si la resolución de problemas matemáticos no rutinarios puede favorecer

el desarrollo de un aprendizaje con entendimiento de algunas ideas matemáticas.

Pregunta de investigación

¿Cuáles son las características de las formas de razonamiento que desarrolla un

estudiante de quinto año de primaria (10 años de edad) al resolver problemas

matemáticos no rutinarios? Con esta pregunta se pretende obtener información que

puede ser útil desde el punto de vista didáctico, ya que permitirá identificar con cierto

nivel de detalle la forma en que el proceso de solución de tareas no rutinarias, durante

las cuales es posible poner en práctica algunos elementos del pensamiento matemático,

permite a un estudiante desarrollar un entendimiento de ideas matemáticas y diseñar

herramientas conceptuales reusables y modificables, lo cual es un objetivo básico del

proceso de instrucción en matemáticas.

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CAPÍTULO II. MARCO CONCEPTUAL

Un marco de investigación es una guía que permite estructurar las diversas etapas del

proceso investigativo; desde el planteamiento del problema, el proceso de recolección

de la información, la descripción y análisis de los datos, así como a la interpretación de

las posibles relaciones entre las variables que determinan el fenómeno de interés. El

marco de investigación constituye un recurso que permite articular elementos teóricos

así como la experiencia del investigador, para comprender e interpretar desde una

perspectiva particular el problema de investigación.

De acuerdo con Eisenhart (1991) existen tres tipos de marcos de investigación: teóricos,

prácticos y conceptuales. Se considera que el marco conceptual es de mayor utilidad

porque es flexible en el sentido de que puede construirse con base en elementos de

diferentes aproximaciones teóricas y de la experiencia del investigador, siempre y

cuando exista compatibilidad entre los diversos elementos que lo integran. Un marco

conceptual está conformado por un conjunto de conceptos y sus posibles relaciones, así

como por justificaciones acerca de por qué esos conceptos y relaciones son útiles para

explicar o entender el fenómeno que se estudia (Lester, 2005).

Toda investigación requiere de un marco conceptual ya que éste orientará las acciones

que desarrolle el investigador, pues un mismo problema puede analizarse desde

diferentes perspectivas; por ejemplo, al analizar por qué los estudiantes muestran bajo

rendimiento en las clases de matemáticas se puede optar por centrar la atención en el

profesor, así la observación se dirigirá a las actividades que propone y en las acciones

que desarrolla en el aula; en cambio, si se adopta una posición sociológica se intentará

explicar el fenómeno a partir de las características del contexto social en que se

desarrollan los estudiantes, de sus condiciones socioeconómicas o familiares.

En un marco de investigación también resulta necesario explicitar las concepciones que

el investigador sostiene sobre las matemáticas, el aprendizaje y la enseñanza de la

disciplina. Por esta razón en el primer apartado de este capítulo se describe la

concepción de las matemáticas que orienta este trabajo, así como sus implicaciones en

el aprendizaje y la enseñanza de la disciplina.

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El marco conceptual de esta investigación está integrado por algunos elementos del

marco de resolución de problemas, particularmente lo que se refiere al concepto de

heurística y su relevancia en la actividad matemática (Polya, 2005); el papel de los

conocimientos previos o recursos durante el proceso de resolución de un problema

(Schoenfeld, 1985). El elemento central del marco lo constituye la caracterización de

razonamiento propuesta por Bergqvist, Lithner y Sumpter (2008), la cual es muy similar

a la que se establece en diversos documentos de la Asociación Nacional de Profesores

de Matemáticas de los Estados Unidos de América (NCTM, 2000; 2009). Un tercer

elemento del marco lo constituye el concepto de aprendizaje con entendimiento, así

como algunas de las variables que permiten caracterizar a los ambientes que propician

el desarrollo de entendimiento matemático (Hiebert et al., 1997).

2.1. Las matemáticas y su aprendizaje

Las matemáticas durante mucho tiempo fueron consideradas como la ciencia de la

cantidad y el espacio, sin embargo esta disciplina además de los números y la forma,

también estudia el cambio, el azar, el movimiento y la variación o el caos. Para Steen

(1988) las matemáticas son la ciencia de los patrones y, en consecuencia, el trabajo de

los matemáticos consiste en buscar y examinar patrones abstractos y las teorías

matemáticas explican las relaciones entre patrones, los cuales pueden ser patrones

numéricos, patrones de forma, patrones de movimiento, patrones de comportamiento,

patrones de razonamiento o patrones de repetición (Devlin, 2000).

Las matemáticas son una ciencia deductiva rigurosa, pero también son una disciplina

que tiene como objetivo la búsqueda y entendimiento de patrones en el mundo que nos

rodea a partir de evidencia empírica. Las matemáticas son una actividad social, en la

cual una comunidad lleva a cabo intentos sistemáticos, basados en la observación,

estudio y experimentación, para determinar la naturaleza o principios de regularidades

que aparecen en sistemas definidos axiomáticamente o en modelos de sistemas

abstraídos de objetos o fenómenos que ocurren en el “mundo real” (Schoenfeld, 1994).

En esta línea de ideas, el aprendizaje de las matemáticas se lleva a cabo mediante la

resolución de problemas, es decir de tareas que representan un reto intelectual, ya que a

través de esta actividad se favorece el desarrollo de procesos mentales análogos a los

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empleados por los matemáticos profesionales al crear nuevos conocimientos, o al

utilizar las matemáticas para comprender el mundo que nos rodea. Es decir, aprender

matemáticas significa hacer matemáticas en niveles adecuados al contexto particular de

los estudiantes. Reconocemos que una parte importante de la actividad matemática

consiste en adquirir fluidez procedimental para aplicar algoritmos y procedimientos

rutinarios, pero también es importante que se dé sentido a las ideas o conceptos, y que

desarrollen habilidad para construir herramientas conceptuales modificables y

reutilizables que les permitan modelar fenómenos mediante el uso del lenguaje

matemático (Lesh y Doerr, 2003).

El aprendizaje de la disciplina incluye tanto buscar soluciones como memorizar

procedimientos; explorar e identificar patrones y desarrollar habilidad para aplicar

fórmulas; establecer conjeturas y desarrollar fluidez al aplicar procedimientos (NCR,

1989). Al estudiar matemáticas resulta relevante que los estudiantes aprendan a

formular preguntas y a buscar distintos caminos para abordar y encontrar respuesta a

esas preguntas, además de desarrollar una forma de pensar consistente con el quehacer

matemático (Santos-Trigo, 2007).

Los nuevos retos en el ámbito laboral requieren que los estudiantes desarrollen

flexibilidad para plantear y resolver problemas, habilidad para desarrollar métodos de

solución y sistemas conceptuales (modelos) que sean adaptables a diversas situaciones

problemáticas, ya que la aparición de nuevas tecnologías ha hecho obsoletas habilidades

algorítmicas convencionales que anteriormente se consideraban importantes (Hiebert el

al., 1997). Otro aspecto relevante es que los estudiantes deben entender que el aprender

matemáticas es un proceso continuo de dar sentido a las ideas o conceptos matemáticos.

2.2. Resolución de problemas

Este marco se enfoca en las fases de resolución de problemas formulados por Pólya

(2005), así como algunas de las variables que influyen en el proceso de resolución de un

problema identificadas por Schoenfel (1985).

Primera. Comprender el problema. El estudiante debe ver claramente lo que se pide,

considerando las principales partes del problema, identificando las incógnitas, los datos,

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la condición. Necesita hacerse preguntas que le permitan comprender el problema, por

ejemplo, ¿Cuál es la incógnita? ¿Cuáles son los datos? ¿Cuál es la condición?

Segunda. Trazar un plan. Identificar las relaciones que existen entre los diversos

elementos, ver cómo se liga la incógnita con los datos a fin de encontrar la idea de la

solución, y así establecer un plan de resolución. Se recomienda pensar en problemas

conocidos que tengan una estructura parecida a la que se quiere resolver.

Tercera. Ejecución del plan. Se pone en acción el plan concebido, para lograrlo se

requiere una serie de circunstancias, es decir conocimientos ya adquiridos,

razonamiento y concentración.

Cuarta. Visión retrospectiva, una vez encontrada la solución, revisarla y discutirla. Es

importante establecer conexiones del problema en otros contextos.

Schoenfeld (1985) retoma algunas ideas de Pólya sobre la caracterización del proceso

de resolver problemas identificando un conjunto de categorías que influyen sobre el

proceso de resolución de un problema:

i) Los recursos básicos, comprenden el entendimiento de definiciones, hechos,

reglas y procedimientos

ii) Las estrategias heurísticas, incluyen el empleo de diagramas, el análisis de

casos particulares, el relajamiento de condiciones y planteamiento de submetas.

iii) El control, metacognición: supervisión y toma de decisiones.

iv) Sistema de creencias la visión del mundo de las matemáticas

Es importante mencionar que para este trabajo se consideran solo las dos primeras

categorías (i) Los recursos básicos y (ii) las heurísticas.

2.3. Aprendizaje con entendimiento

En la enseñanza de las matemáticas para entender se hace una pregunta básica: ¿Qué se

está entendiendo? Para dar respuesta a esta pregunta es necesario observar cuando un

estudiante sabe algo, el entender va más allá de decir que el conocimiento y habilidad es

suyo, es una cuestión de poder realizar una variedad de formas de pensamiento, entre lo

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que se pueden mencionar, explicar, reunir, evidenciar, encontrar ejemplos, generalizar,

aplicar conceptos, conjeturar, representar de diferentes maneras un problema.

El aprendizaje con entendimiento alienta la resolución de problemas, propiciando

diversas opciones que permitan sustituir procedimientos eficaces por aquellos

procedimientos utilizados normalmente. Es decir que haya un reconocimiento más allá

de las matemáticas escolares.

La comprensión es crucial para que exista entendimiento, ya que se puede utilizar de

forma flexible, adaptarse a nuevas situaciones y se puede utilizar para aprender cosas

nuevas. Si queremos que los estudiantes sepan qué es la matemática, deben entender y

conocer las matemáticas.

De acuerdo con Hiebert (1997), el aprendizaje con entendimiento se describe teniendo

en cuenta cinco dimensiones, cada una de ellas importante, pero si interactúan entre sí

cobran mayor relevancia, creando un ambiente para aprender con entendimiento. Las

dimensiones son:

1. La naturaleza de las tarea en el aula

2. El papel del profesor

3. La cultura social en el aula

4. Las herramientas matemáticas como apoyo para el aprendizaje

5. La equidad y accesibilidad

En este trabajo se centrará la atención únicamente en la naturaleza de las tareas, el papel

del profesor y en las herramientas matemáticas disponibles.

La naturaleza de las tareas en el aula

La naturaleza de las actividades que se desarrollen en clase debe tener como propósito

contribuir de manera significativa en el aprendizaje de los estudiantes. Se debe brindar a

los estudiantes la oportunidad de reflexionar, de comunicar y construir su aprendizaje

mediante la discusión de ideas, planteamiento de conjeturas, argumentación, búsqueda

de conexiones, resolución de problemas dejando atrás el identificar y ejecutar

procedimientos, memorizar, resolver ejercicios repetitivos que al paso del tiempo se

vuelve un problema en el que los estudiantes comprenden muy poco lo que es aprender

matemáticas.

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Las actividades de aprendizaje deben ser oportunidades para explorar las matemáticas y

llegar a establecer métodos para resolver problemas. Las actividades de aprendizaje

deben tener por lo menos tres aspectos:

La actividad debe representar un reto para el estudiante, que le encuentre sentido al

resolverla

La actividad debe involucrar conexiones, se diseñará de tal manera que el estudiante

sean capaz de utilizar sus conocimientos previos, para desarrollar una estrategia de

solución que le ayude a completar la tarea.

La actividad debe dar la oportunidad al estudiante de reflexionar sobre la

importancia de las ideas matemáticas, que el aprender matemáticas es un proceso

que incluye el encontrar relaciones para analizarlas y discutir sus conexiones con

otras ideas. Esta perspectiva logrará que el estudiante descubra relaciones, discuta

ideas, plantee conjeturas y evalué resultados.

El papel del profesor

El papel de profesor es establecer las actividades que serán problemas matemáticos para

el estudiante, a fin de que le permitan reflexionar y comunicar ideas matemáticas. El

profesor tiene el papel de seleccionar las actividades o tareas para contribuir a una

nueva cultura en el aula, donde los estudiantes trabajen sobre nuevos problemas de

forma individual para después hacerlo de forma colectiva y así discutir y reflexionar

sobre los métodos de solución y respuestas.

El profesor esta activamente comprometido en ayudar a los estudiantes a construir

entendimiento.

Las herramientas matemáticas como apoyo para el aprendizaje

La actividad matemática requiere el uso de herramientas, y estas herramientas influyen

en la manera en que pensamos acerca de la tarea. Las herramientas son un recurso

esencial y apoyo para la construcción de la comprensión matemática. Se deben tomar en

cuenta herramientas con las que el estudiante construya y fortalezca su aprendizaje con

entendimiento, la utilización de herramientas como materiales didácticos, software

educativo entre otros puede ayudar al estudiante para su aprendizaje.

Las herramientas deben ayudar a los estudiantes a hacer las cosas más fácilmente, o

ayudarlos a hacer cosas que no podían hacer solos.

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2.4. Razonamiento Matemático

Para este trabajo el razonamiento se entenderá como la línea de pensamiento, la forma

de pensar utilizada para producir afirmaciones y llegar a conclusiones durante la

solución de un problema (Lithner, 2008) que inicia con el entendimiento del enunciado

y generalmente finaliza con la obtención de una solución. Es importante señalar que en

este trabajo se hará una distinción entre los términos respuesta y solución. Una

respuesta es la información solicitada en el problema, mientras que una solución está

integrada por una respuesta junto con la justificación de por qué la respuesta es correcta

(Lithner, 2008). La solución a un problema que proporciona un estudiante es el insumo

básico para analizar el proceso de razonamiento porque esta solución representa un

resumen idealizado del mismo. Dado que un investigador no puede tener acceso directo

a línea de pensamiento (razonamiento) llevada a cabo por un estudiante, es necesario

realizar inferencias a partir de los productos de ese proceso de pensamiento (solución al

problema).

Si las matemáticas se consideran sólo como hechos y habilidades aisladas entonces hay

poca utilidad para fomentar la comprensión (Hielber, 1997). Una de las actividades

centrales del profesor de matemáticas consiste en ofrecer oportunidades a los

estudiantes para aprender, a su vez las oportunidades que tienen los estudiantes para

aprender se relacionan con las formas de razonamiento que los estudiantes desarrollan al

resolver problemas matemáticos (Bergqvist y Lithner, 2012).

Como ya se mencionó, el proceso de razonamiento inicia con el entendimiento de un

problema y finaliza con la obtención de la solución, por esta razón y con objeto de

facilitar el análisis se llevará a cabo una distinción de cuatro fases principales que dan

estructura al proceso:

a) Entendimiento de la actividad o situación problemática

b) Elección de la estrategia

c) Aplicación de la estrategia

d) Obtención de una respuesta y realización de una visión retrospectiva.

Aaron
Resaltado
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18

1. Entendimiento del problema. El resolutor se enfrenta a una situación problemática,

por lo que no conoce un camino o ruta que le permita obtener una respuesta de forma

inmediata; así que, en primer término debe identificar la información que se le

proporciona en el problema determinar si es suficiente, redundante o incompleta.

Además debe de identificar de forma precisa cuál es la incógnita o información que se

solicita en el problema.

2. Concepción de un plan. Con base en sus conocimientos previos el resolutor tiene que

llevar a cabo procesos mentales entre los que se encuentra el recordar, elegir, construir,

descubrir, adivinar, entre otros, con la finalidad de determinar las herramientas y los

posibles caminos que lo pueden ayudar a avanzar en el proceso de solución.

3. Implementación del plan o estrategia de solución. El resolutor ejecuta la ruta

planteada en la fase anterior, lo cual lo puede llevar a obtener una respuesta o a

reconsiderar aquello que hizo en alguna de las fases previas.

4. Visión retrospectiva. Una vez obtenida la respuesta se analiza por qué ésta o la ruta

de solución son correctas, es decir esta fase permite al resolutor completar la solución

del problema.

Podemos formarnos una imagen del proceso de razonamiento como una gráfica dirigida

en la que cada vértice representa tanto un estado momentáneo de conocimiento como

una sub-tarea; cada arco que tiene como vértice inicial a y como vértice final a

representa la implementación de una estrategia. Así, el conocimiento que se tiene en

junto con aquel que se deriva de la implementación de , conduce a un nuevo estado

de conocimiento , es decir a un nuevo ciclo de comprensión del problema (Lithner,

2008). Entonces, una razón es la motivación que sustenta la transición entre dos vértices

de la gráfica entre los cuales existe un arco.

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19

Figura 3. Representación gráfica del proceso de razonamiento1.

2.5. Integración de los Elementos del Marco

El aprendizaje de las matemáticas se lleva a cabo mediante la resolución de problemas,

en este proceso se da la oportunidad de explorar, identificar patrones y desarrollar

habilidades para aplicar fórmulas, hacer conjeturas y aplicar procedimientos. Al resolver

un problema los recursos básicos y las heurísticas influyen de manera importante para el

planteamiento de sub-metas.

El aprendizaje con entendimiento alienta la resolución de problemas, al hablar de

entendimiento va más allá de lo que el estudiante conoce, es una forma de pensar en la

que puede explicar, evidenciar, generalizar, conjeturar o representar de diferentes

maneras un problema, es una forma de razonamiento. El razonamiento y el

entendimiento están estrechamente relacionados, el razonamiento es uno de los

instrumentos principales para desarrollar entendimiento, este enfoque se engloba en la

resolución de problemas desde comprender el problema, ver claramente lo que se pide

considerando las partes principales del problema representadas por esquemas, tablas o

representaciones gráficas, para trazar un plan y ejecutarlo, es en la ejecución donde

entran en juego los elementos del pensamiento matemático: explorar relaciones, obtener

regularidades, formular conjeturas, comunicar ideas, justificar resultados, formular

problemas y de esta menara demostrar resultados.

1 Adaptado de Lithner (2008).

v1

v2

v3

v4

v6

v5

v7

v8

Tarea

Respuesta 1

Respuesta 2

a12

a23

a34

a25

a54

a16 a67

a78

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20

El razonamiento y el entendimiento parten de lo informal a lo formal, en la parte de lo

informal del razonamiento se encuentran las heurísticas que permiten a los estudiantes

avanzar en la solución de los problemas y transitar hacia los aspectos formales de las

matemáticas involucrados en la elaboración de una demostración.

Figura 4. Integración de los elementos del marco

INFO

RM

AL

FOR

MA

L

Razonamiento

Entendimiento

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Explorar relaciones

Observar regularidades

Formular conjeturas

Justificar resultados

Comunicar ideas

Formular problemas

Heurísticas Demostración

Elementos del Pensamiento Matemático

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21

CAPÍTULO III. METODOLOGÍA

3.1 Características de la investigación

La metodología es de tipo cualitativo, ya que interesa documentar las cualidades del

proceso de razonamiento seguido por un estudiante al resolver problemas no rutinarios.

Es importante destacar que no interesa cuantificar el número de tareas que resolvió

correctamente, sino categorizar en forma cualitativa las características importantes de

los procesos de razonamiento llevados a cabo por el estudiante. Los problemas tienen

como objetivo proveerle al estudiante elementos que le permitan reflexionar y

comunicar ideas matemáticas en el proceso de resolución de problemas, con la finalidad

de construir aprendizaje con entendimiento.

3.2 Los instrumentos de recolección de la información

Las tareas con las que se llevará a cabo la investigación son no rutinarias, es decir tareas

para las cuales es posible diseñar varios métodos de solución, por lo que requieren que

el estudiante lleve a cabo una actividad intelectual que va más allá de la aplicación de

reglas, fórmulas o algoritmos. El estudiante abordará las tareas individualmente,

tratando de “pensar en voz alta” durante la solución del problema, cada sesión de

trabajo durará 90 minutos, una vez por semana, trabajando siete actividades. Cuando el

estudiante no pueda avanzar en la solución el profesor ofrecerá algunas sugerencias, o

formulará preguntas que centren la atención del estudiante en variables o procesos

relevantes que le permitan superar las dificultades a las que se enfrenta, pero sin

proporcionar la solución de la tarea.

Las tareas fueron seleccionadas con el objetivo de fomentar un aprendizaje con

entendimiento, ya que el estudiante deberá diseñar sus propias estrategias de solución, y

durante este proceso se identificarán los tipos de razonamiento que le permitieron

seleccionar y utilizar un conjunto de recursos, estrategias y herramienta para obtener la

solución. El propósito de las tareas es crear un ambiente que promueva el desarrollo de

una actitud inquisitiva.

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22

La principal fuente de evidencia para este trabajo es la observación por lo que se

filmaran los procesos de solución de las tareas del estudiante, complementando con las

referencias de otras investigaciones sobre razonamiento.

El análisis de los videos servirán para identificar recursos, argumentos, estrategias y

formas de razonamiento durante el desarrollo de la tarea, también se pretende observar

la intervención del profesor cuando existan dificultades para que el estudiante continúe.

Con estos elementos de análisis y observaciones, se determinará el proceso de

razonamiento en la solución de problemas por parte del estudiante, especificando qué

recursos y estrategias lo promovieron.

3.3 Características de las actividades

Se buscó que las tareas promovieran la participación del estudiante en un proceso de

resolución de problemas, que incluye:

a) Introducción a la tarea. El profesor da una introducción para explicar al estudiante

en que consiste la tarea.

b) Presentación de la solución. El estudiante presenta la solución donde el profesor

tiene la oportunidad de cuestionar para analizar y si es posible orientar a una

solución.

c) Analizar los resultados. Se utilizaran filmaciones para analizar la forma en que el

estudiante presenta la solución de la tarea, así se puede observar momentos y formas

de pensar del estudiante y cómo avanzó en la solución.

d) Presentación de resultados. Caracterizar los aspectos más importantes del

razonamiento y explicar los orígenes y las consecuencias de los tipos de

razonamiento.

3.3.1. Tarea 1. Ranas saltarinas: esta actividad se lleva a cabo en dos etapas, en la

primera de ellas el estudiante tienen que pasar las ranas verdes a la posición que ocupan

las ranas marrones y viceversa (figura 5) con base en las siguientes reglas: cada

movimiento consiste en avanzar ya sea saltando a la piedra libre que se tiene enfrente, o

saltando sobre una rana de color diferente para llegar a la piedra que está libre. Es

importante mencionar que no se puede retroceder ni saltar sobre una rana del mismo

color.

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23

Fig. 5. Ranas saltarinas

Una vez que el estudiante completó la tarea se le solicita contar cuantos movimientos

requirió para lograr el objetivo del juego. Posteriormente tiene que analizar otros casos

particulares con la finalidad de que conjeture cuántos movimientos son necesarios para

completar el juego si se tienen n ranas de cada color.

3.3.2. Tarea 2. Números triangulares. Los números triangulares son aquellos que

pueden representar gráficamente mediante una disposición triangular de puntos como se

muestra en la figura 6. Los primeros números triangulares son 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28,

36. Cada número triangular se puede calcular como la suma de números enteros

consecutivos. El objetivo de la tarea es que el estudiante encuentre una fórmula que le

permita calcular el n-ésimo número triangular.

Figura 6. Primeros cinco números triangulares.

3.3.3. Tarea 3. Rectángulo. En rectángulo ABCD se traza la diagonal AC y se ubica un

punto P sobre la diagonal. A partir de P se trazan perpendiculares a los lados como se

muestra en la figura 7. ¿Cuál es la relación que existe entre el área del rectángulo EBFP

y el área del rectángulo HPGD? ¿Una de las áreas es mayor que la otra? ¿Las áreas son

iguales? Justifica tu respuesta

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24

Figura 7. Rectángulos

3.3.4. Tarea 4. Diagonales. ¿Cuántas diagonales se pueden trazar en un polígono de

lados?

3.3.5. Tarea 5. Tanque de tortugas: Emilia quiere llenar un tanque para su tortuga con 4

cubetas de agua. En cada viaje Emilia llena la cubeta desde una fuente y camina hacia el

tanque, pero en el camino derrama

del contenido de la cubeta. ¿Cuántos viajes tiene

que hacer para llenar el tanque?

3.3.6. Tarea 6. Cerdos y gallinas. En una granja se crían cerdos y gallinas, si se

contaron un total de 19 cabezas y 60 patas. ¿Cuántos animales hay de cada especie?

3.3.7. Tarea 7. Saludos. En una fiesta, cada persona saludó con un apretón de manos al

resto de las personas que se encontraban en la reunión. Si se contó un total de 190

saludos, ¿cuántas personas asistieron a la fiesta?

3.4 Análisis Preliminar de las Tareas

A continuación se presenta la solución de cada tarea, para posteriormente hacer un

análisis preliminar de los recursos utilizados para cada tarea.

3.4.1 Solución de la tarea ranas saltarinas

Solución.

Analizar los movimientos posibles que se pueden efectuar.

Valorar cada movimiento mentalmente antes de efectuarlos.

Analizar casos particulares para identificar patrones o regularidades

Se debe evitar el movimiento de que dos ranas del mismo color queden en piedras

contiguas.

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En la siguiente tabla se muestra el número de movimientos necesarios para cuatro ranas

de cada lado, en donde:

V: ranas verdes

M: ranas marrón

O: Piedra vacía

Para 3 ranas de cada lado se necesitan 15 movimientos.

Un patrón nos permite encontrar la solución para n ranas de cada color.

Realizar otras combinaciones de movimientos posibles para diferentes números de

ranas:

Para una rana de cada color

En la siguiente tabla se muestra el número de movimientos necesarios para una rana de

cada lado, en donde:

V: ranas verdes

M: ranas marrón

O: Piedra vacía.

0 V O M

1 O V M

2 M V O

3 M O V

Para una rana de cada lado se necesitan 3 movimientos.

Para dos ranas de cada color

0 V V V O M M M

1 V V O V M M M

2 V V M V O M M

3 V V M V M O M

4 V V M O M V M

5 V O M V M V M

6 O V M V M V M

7 M V O V M V M

8 M V M V O V M

9 M V M V M V O

10 M V M V M O V

11 M V M O M V V

12 M O M V M V V

13 M M O V M V V

14 M M M V O V V

15 M M M O V V V

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26

En la siguiente tabla se muestra el número de movimientos necesarios para dos ranas de

cada lado, en donde:

V: ranas verdes

M: ranas marrón

O: Piedra vacía.

0 V V O M M

1 V O V M M

2 V M V O M

3 V M V M O

4 V M O M V

5 O M V M V

6 M O V M V

7 M M V O V

8 M M O V V

Para 2 ranas de cada lado se necesitan 8 movimientos.

Con esta información las combinaciones se puedo organizar en una tabla para identificar

algún patrón, si lo hay, donde la primer columna representa el número de ranas ( ) y la

segunda columna el número de movimientos ( ).

1 3

2 8

3 15

Se observa que las diferencias van aumentando en dos unidades, es decir ;

, entonces la siguiente diferencia debe ser 9, por lo tanto para 4 ranas de

cada lado se necesitan 24 movimientos. La sucesión quedará:

3, 8, 15, 24, 35, 48, …

Por lo tanto la representación general es:

3.4.2 Solución de la tarea números triangulares

Solución

Primeramente se propone hacer una representación gráfica de los números triangulares,

para identificar cómo se van construyendo, y posteriormente identificar regularidades.

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27

1

1 + 2 = 3

1 + 2 + 3 = 6

1 + 2 + 3 + 4 =10

1 + 2 + 3 + 4 + 5 =15

así sucesivamente, el número triangular correspondiente al paso será:

Llamaremos S, a esta suma

También se puede representar

Si se suman estas dos representaciones, se tiene:

Entonces:

Despejando tenemos la fórmula general de los números triangulares:

3.4.3 Solución de la tarea rectángulo

Solución.

En la representación gráfica se nota que la diagonal del rectángulo lo divide en dos

triángulos con áreas iguales. De donde se observa que el triángulo CPG es congruente al

triangulo CPF y que el triángulo EAP es congruente al triangulo HAP. De aquí que el

área del rectángulo BEPF es la misma área que la del rectángulo DHPG.

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28

3.4.4 Solución de la tarea diagonales

Solución 1.

Cada vértice tiene diagonales, esto es porque las diagonales son las líneas que

unen a un vértice con los otros vértices del polígono, excepto cuando estas diagonales

forman un lado del polígono, es decir el vértice no tiene diagonal consigo mismo,

entonces, el número de diagonales por vértice es número de vértices menos el vértice,

menos los dos vértices cuyas diagonales con él forman lados del polígono, entonces

.

Como n es el número de vértices, el número de diagonales es igual al número de

vértices por el número de diagonales por vértice . Al hacer esto se repite 2

veces el número de diagonales total, ya que al contar todos los vértices, se cuenta cada

diagonal dos veces. Por ello la regla general se divide entre dos, obteniendo:

Solución 2.

En un triángulo no hay diagonales:

Un cuadrilátero tiene 2 diagonales:

Un pentágono tiene 5 diagonales:

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29

Un hexágono tiene 9 diagonales:

El polígono de 7 lados tiene diagonales:

Entonces para un polígono de n lados, el número de diagonales es:

De cada vértice salen n-3 diagonales, como hay n vértices, el número de diagonales es:

La regla general para calcular el número de diagonales que tiene un polígono regular de

lados es:

3.4.5 Solución de la tarea tanque de tortugas

Solución

Se pierde 1/3 de agua entonces la cubeta lleva 2/3 de agua.

El tanque se llena con 4 cubetas es decir 12/3. Utilizando una regla de tres simple:

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30

Entonces el estanque se llena con (12/3)/(2/3)=12/2=6

Emilia tiene que hacer 6 viajes para llenar el estanque.

3.4.6 Solución de la tarea cerdos y gallinas

Solución 1.

Teniendo en cuenta que las cabezas deben sumar 19, probar con casos particulares:

Supongamos 10 cerdos y 9 gallinas. Calcular la cantidad de patas que tendrá que haber:

Cerdos: sabiendo que cada uno tiene 4 patas, el total de patas de cerdos se obtiene

multiplicando por la cantidad supuesta de cerdos, es decir,

Gallinas: sabiendo que cada una tiene 2 patas, el total de patas de gallina se obtiene

multiplicando por la cantidad supuesta de gallinas, es decir .

El total de patas sería . Faltan 2 pata patas.

Asumiendo que las patas que faltan sean de gallina. Ahora suponer que hay 11 cerdos y

8 gallinas. En este caso, se procede como se hizo anteriormente, resulta que el total de

patas es 60, por lo tanto la solución es: 11 cerdos y 8 gallinas.

Solución 2.

Si es la cantidad de cerdos y la cantidad de gallinas, tenemos:

patas

cabezas

Como cada cerdo tiene 4 patas por eso se representa con 4c y las gallinas tienen 2 patas

por eso se representa 2g.

De la segunda ecuación resulta;

Que reemplazada en la primera ecuación queda;

Es decir:

Por lo tanto:

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31

Entonces:

Sustituyendo en la segunda ecuación:

Por lo tanto:

En el corral hay 11 cerdos y 8 gallinas.

3.4.7 Solución de la tarea saludos

Solución 1

Haciendo una representación gráfica de cómo las personas saludan, los colores ayudaran

a identificar cuantos saludos da cada persona y no confundir las veces de saludos que

tenemos:

Para dos personas:

Saludan con un apretón de manos.

Para tres personas:

Una persona saluda a las otras dos personas, el color azul lo representa. Las otras dos

personas se saludan entre sí, representada en color verde. Por lo tanto en una reunión de

tres personas necesitan 3 apretones de manos.

Para cuatro personas:

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32

Una persona saluda a las otras tres personas, el color azul lo representa. Las otras tres

personas se saludan entre sí, representada en color verde. Por lo tanto en una reunión de

cuatro personas necesitan 6 apretones de manos.

Para cinco personas:

Una persona saluda a las otras cuatro personas, el color azul lo representa. Una de las

cuatro personas saluda a las otras tres que no ha saludado, representada en color verde.

Una de las tres personas saluda a las otras dos personas, representada en color rojo. Y

las otras dos personas se saludan entre sí, representada en color negro. Por lo tanto en

una reunión de cinco personas necesitan 10 apretones de manos.

Al representar estos casos, se puede observar una relación con los números triangulares,

es decir:

1, 3, 6, 10,…

Entonces para encontrar el número de personas que asistieron a la fiesta, se puede

obtener mediante la regla general de los números triangulares, es decir:

Si se encuentra “n” que es el número de personas que asistieron a la fiesta, se tiene:

Por lo tanto:

Como la expresión es una ecuación cuadrática se puede factorizar:

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33

De esta expresión, se pueden observar dos soluciones, pero una de ellas es negativa así

que no se considera solución para esta tarea, por lo tanto la solución es:

El número de personas que asistieron a la fiesta es 19 personas.

Solución 2.

La expresión cuadrática también se puede resolver mediante la fórmula general

cuadrática, identificando cada literal de la fórmula.

De la expresión cuadrática ; se identifican las literales:

Sustituyendo en la fórmula:

De aquí se obtienen las soluciones; primera solución:

La segunda solución:

Por lo tanto la solución para la tarea es la primera, asistieron a la fiesta 19 personas.

Una vez resueltas las tareas se hace el análisis preliminar, donde se muestran las ideas

centrales, las heurísticas y recursos utilizados.

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34

Tabla 1. Elementos centrales identificados en el análisis preliminar de las tareas

Tarea Ideas

centrales Heurísticas Recursos

Ranas

saltarinas

Casos

particulares

Construcción de

tablas

Operaciones aritméticas básicas

Identificación de patrones

Conexiones con representaciones gráficas y

numéricas

Números

triangulares

Sumas Representación

esquemática de los

números triangulares

Operaciones aritméticas básicas

Suma de números consecutivos

Identificación de patrones

Conexiones con representaciones gráficas y

numéricas

Rectángulo Principio de aditividad de

las áreas

Representación gráfica de figuras

geométricas

Identificación de figuras geométricas Congruencia de triángulos

Diagonales Estrategia

algebraica

Representación

gráfica de polígonos

regulares

Operaciones aritméticas básicas

Identificación de polígonos regulares de n

lados

Conexiones con representaciones gráficas y

numéricas

Identificación de patrones

Tanque de

tortugas

Estrategia de

conteo

Operaciones aritméticas básicas

Regla de tres simple

Despejes simples de una variable

Cerdos y

gallinas

Estrategia

algebraica

Representación de la

información en una

ecuación

Operaciones básicas aritméticas

Despejes simples de una variable

Despejes simples de una variable Solución de ecuaciones de 1er grado

Sustitución de ecuaciones

Saludos Búsqueda de

patrones

Construcción de

esquemas

Conexiones con representaciones gráficas y

numéricas

Operaciones aritméticas básicas

Solución de ecuaciones de 2do grado

Identificación de patrones

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35

CAPÍTULO IV. RESULTADOS

En este capítulo se llevará a cabo la caracterización de los aspectos más importantes del

razonamiento, identificando las ideas centrales, conocimientos previos, tipo de

heurísticas utilizadas y las dificultades observadas en el proceso de resolución de las

tareas.

4.1 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de las ranas saltarinas

En primer término el estudiante soluciono el problema de cambiar de posición las ranas,

se dio cuenta que el número de movimientos necesarios es 15. Posteriormente el

instructor le solicitó encontrar el número de movimientos necesarios para completar el

juego con una y dos ranas de cada color. El estudiante obtuvo los siguientes resultados:

con una rana de cada lado son necesarios tres movimientos de cada rana, con dos ranas

de cada lado el resultado es 8 movimientos. Se pidió al estudiante que organizara los

datos en una tabla en una cuyas columnas se colocó número de ranas ( ) y el número de

movimientos de cada rana ( ) para completar el juego.

Una vez de que construyó la tabla se le preguntó cuántos movimientos eran necesarios

para completar el juego si se contaba con cuatro ranas de cada color (Figura 8). En los

resultados de la tabla centro la atención en un solo valor de y el correspondiente valor

de y propuso una regla de correspondencia, sin embargo cuando se le pido aplicar esa

regla de correspondencia para otros valores de r se dio cuenta que tal regla no

proporcionaba el respectivo valor de . El estudiante estaba confundido y no sabía

cómo continuar.

Figura 8. Tabla de número de ranas y movimientos

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36

El estudiante no fue capaz de identificar la regla, así que se le propusieron otras tablas

para identificar qué es lo que se le solicitaba. (Figura 9)

Figura 9. Tablas propuestas por el profesor para identificar patrones

Con el propósito de que el estudiante entendiera lo que se le solicitaba se le propusieron

como ejemplo otras dos tablas para identificar la regla de correspondencia la cual era

fácil, (Figura 9) en la primera tabla identifica la regla de correspondencia es el doble de

, en la segunda tabla que se le puso como ejemplo identifica la regla de

correspondencia más 4 (Figura 10)

Figura 10. Identificación de patrones

El instructor le menciona al estudiante que debe hacer algo análogo a lo que hizo en las

tablas para encontrar la regla de correspondencia general, utilizando la metáfora de la

función al introducir un número en una máquina, haciendo analogías a estas tablas el

estudiante identifica las diferencias en los movimientos (metáfora de función como una

máquina, ver figura 112)

2 Figura tomada de http://www.mathwarehouse.com/algebra/relation/evaluating-function.php

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37

Figura 11. Función como una máquina

La estrategia que el estudiante utiliza calcular las primeras diferencias de los valores de

m, con la finalidad de identificar si estas diferencias sean constantes. Pero se da cuenta

que no, ya que al observar las diferencias de los primeros movimientos observa que: De

tres a ocho serían cinco pero de ocho a quince ya no sería cinco porque ya ocho más

cinco me da trece, y entonces para quince me faltarían dos… por lo que se da cuenta

que las primeras diferencias no son contantes, sin embargo tratar de encontrar el valor

correspondiente de 4 para r, conjetura que es 22, es decir sigue pensando o considerando

la diferencia constante. En el siguiente dialogo se observa la conjetura: … no sé pero yo

como que creo que de ocho a quince pues son siete, luego entonces pues se suman el quince y el

siente más pues siete más quince me da pues 22. (Figura 12)

Figura 12. Identificación de diferencias en la tabla

Sigue utilizando la estrategia de que las diferencias son constantes. Ve toda la

información pero en algún momento se olvida de todo lo que ya observó porque sigue

insistiendo en que la diferencia es constante, le cuesta trabajo relacionar con los

siguientes movimientos.

Por lo que se le pide que resuelva el juego con cuatro ranas y ahora obtuvo 24. Ahora se

le pide con 5 ranas cuantos movimientos deben ser. La estrategia que sigue es observar

las diferencias y encuentra un patrón, ya que para los primeros números ha encontrado

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38

la relación, y coloca como resultado 35, porque suma 24 más 9 porque las diferencias

van incrementándose en dos unidades. Es decir para este proceso recursivo no se le

dificulta encontrar el número de movimientos para 5 ranas.

Ahora se le pide que verifique la regla para cualquier número de ranitas, cuántos

movimientos se necesitan para 20 ranitas. La idea es que el alumno identifique la regla

de correspondencia porque sigue anclado en la cuestión recursiva de obtener el siguiente

a partir del anterior. Al enfrentarse a esta situación centra la atención en el últ imo dato

que tiene, el de 5 ranas que necesita 35 movimientos al parecer retoma la idea de las

tablas que se proporcionaron como ayuda para identificar el patrón y da por hecho que

si multiplica 20 por 7 es el número de movimientos para 20 ranas. Al verificar su

resultado se da cuenta de que no es correcto. Así que se la pide que encuentre el número

de movimientos para 8 ranas y coloca 96.

Se le pide que de forma recursiva encuentre el número de movimientos para 6 y 7 ranas

y esto lo hace de forma correcta, después se le pide que encuentre el de 8 ranas pero

tiene dificultades y no sabe qué hacer, después de pensar por unos minutos da como

resultado 90, pero no es correcto.

En la tabla en cuyas columnas coloca el resultado de movimientos de tener 6, 7 y 8

ranas se le pregunta cómo se obtuvieron los resultados, observa que se pueden obtener

mediante la multiplicación del número de ranas por otra cantidad y en estas operaciones

se observa un patrón, pero le cuesta trabajo identificar, así que con ayuda del profesor

identifica la relación de los resultados para encontrar el patrón y escribe la tabla de la

figura 13:

Figura 13. Identificación de la regularidad

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39

Ahora si el número de ranas no es recursivo y se quiere saber el número de

movimientos para 20 ranas, al plantearle este situación al estudiante le toma tiempo

responder, así que el profesor interviene para que identifique la relación que hay entre el

número de la columna de la tabla y la operación que da como resultado el número de

movimientos, le pregunta cómo va obteniendo los números de la multiplicación,

responde que va dividiendo el número de movimientos entre el número de ranas pero

esto no funciona porque se necesitaría saber el número de movimientos para conocer el

número de ranas, no logra encontrar una relación hasta que el profesor le ayuda

mencionando como se relaciona el 6 con el 8, el 5 con 7 y 4 con 6 con esto el profesor

centra la atención en lo factores, en ese momento es cuando identifica que la diferencia

es dos por lo que ahora puede terminar y presentar el resultado de movimientos para 20

ranas, y escribe 20 por 22 Figura 14. Cuando dirige la atención a estos números puede

identificar cual es la regla general para obtener los valores de , multiplicando por

otro número que es dos veces más que .

Figura 14. Identificación de la regla general

Comentarios: El estudiante usa una estrategia de tipo aditivo y obtiene los valores de

forma recursiva, necesita mucho apoyo para encontrar el patrón ya que el estudiante no

está acostumbrado, y tiene dificultades para identificar la regla general. Es capaz de

identificar regularidades. Si cambian las reglas se confunde y no sabe qué hacer. En

muchos de los casos centra su atención solamente en una parte de la información

generalmente un renglón de la tabla aunque ya haya tenido información global pero la

pierde de vista.

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40

Tabla 2. Elementos centrales identificados en el análisis de las ranas saltarinas

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Considerar

primeras

diferencias de

los valores de m

Operaciones

aritméticas básicas

Construcción de

tablas

Para identificar patrones

Para representar la regla general. Tiene

dificultad aun cuando lo tiene escrito en

el pizarrón, le cuesta trabajo identificar

la regla.

Si cambian las condiciones se confunde, no sabe qué hacer.

Centra la atención en una parte de la

información

Para establecer la relación entre los dos

factores que permiten encontrar lo

valores de m con los valores de r.

Figura 15. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea de las ranas saltarinas

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41

4.2 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los números

triangulares.

El profesor dibujo la representación de los primeros 3 números triangulares, se le

solicitó que colocara el número 4, 5 y 10 en su representación triangular los construye

siguiendo una regularidad colocando como base del triángulo el número de puntos que

le indica el número y disminuyendo el número de puntos hasta construir el triángulo,

haciéndolo sin ninguna dificultad.

Figura 16. Representación de algunos números triangulares

Al preguntarle cuándo vale el número triangular 10 realiza la suma de los puntos

ordenados en el esquema dando como resultado 54, conjetura que para encontrar el

número triangular con base 10 es la suma de 10 más 9 más 8 más 7 más 6 más 5 más 4

más 3 más 2 y más 1. El estudiante puede identificar como se van construyendo los

números triangulares, el siguiente dialogo lo confirma: Por ejemplo si me dijera diez, diez

más nueve más ocho más siete más seis más cuatro, más tres, más dos y más uno, ese sería el

cálculo.

No tiene dificultad para la representación numérica del número 7 que le da como

resultado 28. La idea de pedirle que represente el número 7 es que pase de la

representación gráfica a la representación numérica ya que este número no está

representado gráficamente, comienza la suma con el número de la base hasta uno. Ve

que ese número triangular es la suma de números naturales consecutivos pero va de

atrás hasta uno y lo hace así porque está influenciado por la representación gráfica y

tiene sentido porque las figuras las empieza construyendo por la base, porque esta

relacionando esa representación numérica con la representación gráfica.

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42

Figura 17. Representación numérica de un número triangular

Ahora se le pide que encuentre el número triangular 100, utiliza una estrategia de

proporcionalidad, es decir si ya conoce el número triangular 10 conjetura que hay una

relación de proporcionalidad entre los números triangulares, si conoce el número

triangular 10 entonces para encontrar el número triangular 100 piensa que como 100 es

diez veces diez entonces el número triangular 100 va a ser 10 veces 10. Esta

conjeturando que la relación de los números triangulares es proporcional.

Se le solicita nuevamente que dé el valor del número triangular 10, y el estudiante trata

de calcular el valor con operaciones mentales, pero para apoyar lo que estaba haciendo

mentalmente el profesor le sugiere que lo represente como una suma tal como lo hizo

con el número 7, entonces escribe la operación para calcular el número 10 como la

suma de los primeros diez números naturales, obtiene como resultado 55 que es

correcto, sigue con la idea de proporcionalidad, el siguiente dialogo lo confirma:

Profesor: a ver ¿cómo le hiciste para calcular el número triangular siete?, calcula el número

triangular diez

Estudiante: (escribe en el pizarrón la operación para el número triangular diez, escribe 55 como

resultado) luego multiplicaría 55 por diez porque diez es la décima parte de cien y entonces el

número triangular cien es 55, digo 550

El profesor pone a prueba la conjetura del estudiante de que los números triangulares

son proporcionales y le pregunta, el dos que parte es del 10 a lo que contesta la quinta

parte, entonces al multiplicar el número triangular dos por cinco no le da el número

triangular 10, el estudiante se confunde al observar que su regla no da el resultado

correcto, este tipo de estrategia de poner a prueba la conjetura es una alternativa para

que el estudiante verifique sus resultados. Como el estudiante no sabe qué hacer para

encontrar el número 100, el profesor le pide que encuentre el número 20.

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43

Después de unos minutos contesta 110 como resultado, centro su atención en el número

triangular 10 tomando en cuenta que 10 es la mitad de 20. Continúa con la idea de

proporcionalidad, pierde de vista la información global y sigue anclado en la idea de

proporcionalidad, al parecer no toma en cuenta la construcción de los números

triangulares ya que pierde elementos cuando muestra el resultado diciendo que

multiplicó 10 por 2, 9 por 2, etc…

El profesor vuelve a centrar la atención en casos específicos, haciendo la representación

de suma para los primeros números triangulares con su respectiva representación gráfica

ya que no sabe cómo continuar. Se le sugiere representar estos datos los organice en una

tabla para visualizar mejor la información. Con la construcción de la tabla en cuyas

columnas coloca el número natural y su respetivo numero triangular, busca relaciones

de los elementos que se encuentran en ella.

Relaciona los números de la columna que indica de que número triangular se está

hablando con la segunda columna, utilizo una estrategia multiplicativa, ahora centro la

atención en la primer columna y busco una relación entre estos números para encontrar

los números de la segunda columna, realizo la multiplicación de los primeros dos

números y los dividió entre dos para relacionarlos con el primer número de la segunda

columna, después multiplico el segundo número con el tercer número de la primera

columna para relacionarlo con el segundo número de la segunda columna. En resumen

realizó operaciones con la primera columna para obtener los de la segunda columna.

Figura. 18. Identificación de la relación de las dos columnas

Aunque ya identificó la regularidad tiene dificultad para extender la regla, cuando trata

de calcular el 100 lo dice de la siguiente manera: “…… y ahora vi que para calcular

cuántos números hay del cien tenemos que multiplicar al nueve por cien pues sería…”, pero se

da cuenta de lo que hace y después de reflexionar hacer el cálculo para 99 multiplica

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44

100 por 99 y para 100 lo hace de forma correcta. Logra identificar la regla general

aunque no lo expresa de forma algebraica.

Tabla 3. Elementos centrales identificados en el análisis de los números triangulares

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Los números

triangulares son

proporcionales

Operaciones

aritméticas básicas

Construcción de

esquemas

Relacionar

esquemas con

sumas

Identificación de patrones

Centra la atención en casos particular y

no logra ver la información de forma

global

Comentarios: necesita ayuda para identificar patrones y regularidades aunque ya en la

medida que se hizo en la actividad de las ranas, logra la construcción de los números

triangulares pero cuando hace la representación numérica no logra conectar esta

representación con lo que hace gráficamente al extender el valor de los números. Pierde

de vista información global, llega a encontrar la regla general aunque no la muestra de

forma algebraica.

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45

Figura 19. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea de los números triangulares

4.3 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea del rectángulo

Se apoya en la representación gráfica, identifica los elementos, centrando la atención en

las partes que son conocidas por él. Centra su atención en la diagonal AC, utiliza el

principio de aditividad de las áreas, diciendo que el rectángulo ABCD se divide en dos

triángulos de áreas iguales, después de esto pone su atención en el rectángulo CFPG

utilizando el mismo principio diciendo que los triángulos CFP y CGP son de áreas

iguales, sigue observando la figura en forma global, después observa que el rectángulo

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46

AEPH también lo divide la diagonal AC entonces sigue utilizando el principio de

aditividad de las áreas ya que el triángulo AEP y el triángulo AHP son de áreas iguales.

Es capaz de aislar los elementos de la configuración, identifica las figuras que se forman

tomando como referencia la diagonal AC. La figura la ve de diferentes formas

concentrándose en cada parte que identifica de la figura, va identificando por partes y

centrando su atención en cada parte para analizarla.

Con esta información global puede identificar que los triángulos AEP y AHP son

iguales porque forman el rectángulo AEPH y tienen la misma área y que los triángulos

CPG y CGP también son iguales porque forman el rectángulo CFPG y tienen la misma

área y que a ambos rectángulos los divide la diagonal AC. Con esta conclusión dice que

el triángulo AEP y el triángulo CPF están asociados con el rectángulo EBFP al igual

que el triángulo APH y el triángulo CPG están asociado con el rectángulo HPGD,

entonces está haciendo un proceso de inferencia porque a los dos rectángulos se les está

quitando la misma área entonces si es igual el área de los rectángulos.

Tabla 4. Elementos centrales identificados en el análisis del rectángulo

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Principio de

aditividad de

las áreas

Identificación de

figuras geométricas

Construcción de

esquemas

Ninguna dificultad

Comentarios: no tiene dificultades en identificar figuras geométricas. No pierde de

vista la información global, es capaz de aislar elementos de la configuración general

para analizarlas como como sub-figuras y está utilizando el principio de aditividad de

las áreas. En ningún momento se apoya en fórmulas. Centra la atención en partes de la

figura pero en cualquier parte sino que lo centra en cada rectángulo en donde puede ver

que las áreas son iguales, establece conexiones y establece relaciones porque va

relacionando todos los elementos que va encontrando.

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47

Figura 20. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea del rectángulo

4.4 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de las diagonales.

El profesor representa esquemáticamente 5 polígonos diferentes en los cuales es

estudiante identifica cuántas diagonales salen de cada vértice y escribe en el de tres

vértices 0 diagonales, en el cuatro vértices 2 diagonales, en le cinco vértices 5

diagonales, en el de seis vértices 9 diagonales y en el de siete vértices 11 diagonales.

Para obtener la regla general centra su atención en el polígono de cuatro vértices e

intenta escribirla pero aún no tiene todos los elementos para emplear una regla, tiene

confusión al tratar de escribir la regla.

Identifica cuantas diagonales salen de los polígonos que tiene en el pizarrón, en el

polígono de cuatro vértices sale una diagonal de cada vértice, en el polígono de cinco

vértices salen dos diagonales de cada lado, en el polígono de seis vértices salen tres

diagonales, e incluso en el de diez vértices identifica que salen 7 diagonales de cada

vértice pero cuando se extiende a 20 responde 14, lo cual no es correcto, pero después

de unos instantes piensa, hace operaciones y corrige dando como resultado 17, el cual es

correcto. Es decir identifica patrones de corto alcance pero cuando se salta a 20 no logra

identificar el número de diagonales. Esto se observa cuando el profesor le pide que del

resultado para el polígono de 100 vértices y responde 50.

Conjetura que si conoce el número de lados del polígono entonces el número de

diagonales es la mitad del número de lados. Entonces el profesor pone a prueba la

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48

conjetura peguntándole que pasa si tiene un polígono de cinco lados, cuántas diagonales

salen, a lo que responde que dos pero no es la mitad, cuando lo hace para el polígono de

seis lados si se cumple la conjetura pero no así para el de siete lados, por lo tanto no es

válida su conjetura y se da cuenta, pero no sabe qué hacer para continuar. El profesor le

sugiere que dibuje una tabla en cuyas columnas contenga el lado (L) y el número total

de diagonales que sale de cada vértice (V). La tabla la construye sin dificultada hasta el

polígono de 7 lados (Figura 21), pero no logra hacer una conexión con los datos de la

tabla, por lo que el profesor le pregunta que si sabe el número de lados cómo le hace

para encontrar el número de diagonales que salen de cada vértice.

Figura 21. Tabla de lados del polígono y número de diagonales

Después de unos instantes observa una relación de la tabla donde suma la primera fila

de columna L más la segunda fila de la columna V es igual a la segunda fila de la

columna L, es decir 3 más 1 igual a 4; 4 más 2 igual a 6, etc… pero no le ayuda a

encontrar la regla, no logra conectar los resultados de la tabla y por un momento no sabe

qué hacer. El profesor le pregunta cómo le hizo para encontrar el número de diagonales

para el polígono de 10 lados, a lo que contesta:

Porque de cada lado, entonces digamos son tres vértices los que no se van a unir. Entonces por

ejemplo aquí B no se va a unir con B sólita entonces ya vamos restando un vértice, tampoco se

va a poder unir con A, porque ese ya estaba unido y tampoco con C porque igual ya estaba

unido.

Al exponer esta idea puede concretar la regla general que la expresa como el número de

lados del polígono por el número de lados de polígono menos tres entre dos. En este

caso sí logro poner la regla general como una expresión algebraica

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49

Figura 23. Representación algebraica de la regla general

Tabla 5. Análisis de la Tarea 4. Diagonales

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Operaciones

aritméticas básicas

Construcción de

esquemas

Relacionar

esquemas con sumas

Para identificar patrones de largo

alcance

Comentarios: Logra identificar patrones de corto alcance pero tiene dificultades para

identificar los de largo alcance se introducen dos dificultades porque se quita la parte

gráfica.

Figura 24. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea de las diagonales

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50

4.5 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea del tanque de tortugas

Inicia con la representación esquemática de las cubetas de agua, utiliza cuatro

rectángulos divididos en tercios (Figura 25)

Figura 25. Representación esquemática de las cubetas

Afirma que como está dividida en tercios cada una de las cubetas entonces hay 12

tercios en total, esta afirmación es correcta (Figura 25). Identifica y relaciona todos los

datos del problema. Conjetura que cada cubeta tiene dos tercios porque pierde 1 tercio

en el camino, la valida mediante el esquema rellenando solo dos tercios ya que el otro

tercio lo perdió, y asume que es el primer viaje (Figura 26).

Figura 26. Representación esquemática del primer viaje

Para el segundo viaje toma el tercio que se perdió de la primera cubeta y lo completa

con un tercio de la segunda cubeta (Figura 27). Utiliza una estrategia de conteo.

Figura 27. Representación esquemática del segundo viaje

Continua con esta idea, hasta dar su resultado que es 6 viajes. Lo cual es correcto.

Plantea otra estrategia para de dar solución al problema que del total de las cuatro

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51

cubetas dividirlo entre dos tercios porque cada viaje lleva en realidad dos tercios. Es

decir 12/3 entre 2/3.

Tabla 7. Análisis de la Tarea 6. Tanque de tortugas

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Técnica de

conteo.

Operaciones

aritméticas básicas

Construcción de

esquemas

No tiene dificultades

Comentarios: No pierde de vista la información del problema, tiene la idea clara de

cómo resolver la tarea e incluso plantea dos estrategias para encontrar la solución.

Puede expresar la regla en forma algebraica, razona con base en la figura. Se observa

avance en su proceso de razonamiento pero sigue teniendo dificultad en la información

global.

Figura 28. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea del tanque de tortugas

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52

4.6 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los cerdos y gallinas.

Comienza escribiendo el número de cabezas y de patas. La idea principal que utiliza es el de

proponer un caso particular ya que plantea: 10 cabezas de cerdo y como los cerdos tienen cuatro

patas, multiplica 10 por 4 y le da como resultado 40 patas de cerdo; entonces asume que son 9

cabezas de gallina ya que en total hay 19 cabezas entonces 19 menos 10 son 9, y como las

gallinas tienen dos patas multiplica 9 por dos lo que le da como resultado 18 patas de gallinas.

Con estos resultados asegura que 40 patas de cerdo más 18 patas de gallinas da como resultado

58 patas, pero no es la respuesta, le faltan dos.

Ajusta para continuar con la estrategia de caso particular, ahora plantea con 11 cerdos,

multiplica 11 que son los cerdos por 4 patas son en total 44 patas; como plante que son 11

cerdos entonces asume que deben ser 8 gallinas para un total de 19 cabezas, multiplica 8 por 2

patas de cada gallina y le da como resultado 16 patas, al verificar sus resultados suma 44 patas

de cerdo más 16 patas de gallina es igual a 60 patas.

Tabla 7. Análisis de la Tarea 6. Cerdos y gallinas

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Casos

particulares

Operaciones

aritméticas

básicas

Construcción de

esquemas

No tiene dificultades

Comentarios: Identifica la información del problema, plantea una estrategia de casos

particulares en la cual él mismo verifica el resultado y ajusta en un momento dado, no

pierde de vista la información global y puede asumir que es lo que la hace falta para

ajustar su respuesta, no presenta dificultad alguna.

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53

Figura 29. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea de los cerdos y gallinas

4.7 Procesos de razonamiento utilizados al resolver la tarea de los saludos.

Piensa en un caso más sencillo, trasforma el problema de una manera recíproca, quiere

ver el comportamiento si conoce el número de personas cuántos saludos, hace un

razonamiento reciproco y toma un caso particular el de cinco personas con número

triangulares para tratar de encontrar una relación. Al analizar el caso de cinco personas

quiere saber qué ocurre de personas a saludos, empieza a relacionar este caso de cinco

personas con números triangulares porque empieza a decir si hay cinco personas se

pueden relacionar con cuatro, el siguiente con tres, el siguiente con dos y el otro con

uno nada más, por lo que si suma 5 más 4 más 3 más 2 más 1 lo está relacionado con

números triangulares.

Esta estrategia lo va haciendo con casos particulares lo hace con 30 y no daba el

resultado, después prueba con 20 y no le da el resultado a lo que conjetura que esta entre

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54

20 y 10 y vuelve a hacerlo con 15 pero como era muy pequeño hizo la prueba con 19 y

en ese momento le dio el resultado.

Tabla 8. Análisis de la Tarea 7. Saludos

Ideas

centrales

Conocimientos

previos Heurísticas Dificultades

Casos

particulares

Operaciones

aritméticas

básicas

Construcción de

esquemas

No tiene dificultades

Comentarios: Identifica la información del problemas haciendo analogía con

problemas resueltos con anterioridad, utiliza casos particulares y puede plantear la tarea

en una sub-tarea más sencilla para resolver. Realiza operaciones mentales y justifica el

resultado.

Figura 30. Diagrama que muestra el proceso de razonamiento empleado en la resolución

de la tarea de los saludos

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55

CAPÍTULO V. CONCLUSIONES

Con la información proporcionada de cada tarea el estudiante no tiene problemas para

identificar y analizar los datos, sabe lo que tiene que resolver y formula esquemas o

representaciones de la información, aunque en cierto momento llega a perder de vista la

información global.

En las primeras actividades el estudiante requiere ayuda del profesor para identificar

patrones o regularidades, se observa principalmente porque no tiene experiencia en

resolver este tipo de tareas, conforme va resolviendo las tareas se observa un avance

significativo al resolver los problemas ya que en las últimas sesiones no necesita la

ayuda del profesor, al parecer no tiene noción en resolución de problemas, pero

conforme va avanzando observa patrones, regularidades y hace conexiones con la

información, llega a conjeturar y validar la conjetura mediante casos particulares.

Conforme el estudiante va avanzando en la resolución de las tareas, se pueden observar

formas de razonamiento que se pueden describir de la siguiente manera:

1. Se cumple con una situación problemática, la actividad o tarea

2. Elige una estrategia, esta elección es apoyada por sus conocimientos previos, en un

sentido amplio puede elegir, recordar, construir o descubrir para resolver la

situación problemática. Plantea conjeturas.

3. Reconsideración de la estrategia, si la conjetura no es válida vuelve a plantearse otra

estrategia, en determinado momento si no sabe qué hacer el profesor interviene, de

esta manera puede identificar nueva información para plantear otra estrategia de

solución.

4. Presenta resultados.

Es importante cuando un estudiante resuelve un problema que tienen que ven con

identificación de patrones, tener en cuenta dos proceso, en el primero, el estudiante debe

obtener información local del problema y en el segundo, obtener información global del

problema, por ejemplo cuando es estudiante propone una conjetura, el profesor pone a

prueba esa conjetura, con un ejemplo, para ver si funciona o no y si no funciona el

estudiante debe tener la capacidad para procesar la información que obtuvo de la

conjetura errónea para continuar con la solución, a esto se le puede decir que es un

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56

proceso de actualización de la información para mostrar la capacidad de decidir qué

información es necesaria y cuál se descarta porque no ayuda a obtener la solución. El

siguiente esquema muestra cómo se va actualizando la información.

La ayuda del profesor es de manera inquisitiva, consiste en formular preguntas que

conduzcan al objetivo del aprendizaje, que lleven a entender y proponer la solución a la

tarea. En este tipo de problemas no rutinarios es importante mantener la relación de las

conexiones de las representaciones gráfica y numérica.

Es importante mencionar que para las primeras actividades, el estudiante tiene dificultad

en la identificación de regularidades, en presentar la información en esquemas o tablas y

en hacer conexiones de la información, la ayuda del profesor es fundamental para llegar

a la solución, centra la atención en casos particulares perdiendo de vista la información

global. Hace conjeturas, pero presenta problemas para validarlas, el profesor las pone a

prueba y es cuando se da cuenta de que son erróneas, por un momento no sabe qué

hacer hasta que interviene el profesor de manera inquisitiva para ayudar a resolver la

tarea.

Conforme va resolviendo las siguientes actividades la intervención de profesor va

disminuyendo, el estudiante identifica regularidades, hace conjeturas y puede validarlas

pero todavía requiere que el profesor las ponga a prueba, presenta resultados en forma

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57

algebraica, emplea conocimientos propios y puede hacer conexiones de las

representaciones gráficas y numéricas.

En las últimas tareas la ayuda del profesor es casi nula, el estudiante es capaz de

representar la información en un esquema o en una tabla, hace conjeturas para después

validarlas, utiliza diferentes estrategias de solución, propone casos particulares, utiliza

conocimientos previos para verificar resultados, puede centrar la atención en elementos

conocidos, puede hacer conexiones de las representaciones gráficas y numéricas y

presenta resultados.

5.1. Respuesta a la pregunta de investigación

¿Cuáles son las características de las formas de razonamiento que desarrolla un

estudiante de quinto año de primaria (10 años de edad) al resolver problemas

matemáticos no rutinarios? El razonamiento es la forma de pensar adaptada para

producir afirmaciones y llegar a conclusiones, las características de las formas de

razonamiento observadas en este trabajo de investigación son:

- Identificación de la información. El estudiante identifica los datos, la incógnita y

plantea una alternativa de solución.

- Utilización de esquemas. Los esquemas y tablas son de gran ayuda para observar la

información de forma particular y global

- Conocimientos previos. Cuando el alumno conecta los conocimientos previos con la

información global de problema tiene una visión general de cómo resolver el

problema.

- Identificación de patrones. Después de la identificación de la información y la ayuda

de esquemas, representaciones o tablas el estudiante puede identificar patrones y

regularidades.

- Formulación de conjeturas. Con los elementos antes mencionados el estudiante es

capaz de formular conjeturas.

- Validación de conjeturas. Aunque en determinado momento sus conjeturas son

erróneas, tiene la capacidad de validar conjeturas mediante casos particulares o

ejemplos, reflexionando sobre las rutas o métodos para llegar a la solución

- Presentación de resultados. Comunicar resultados y justificarlos

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58

Tabla 9. Nivel y formas de ayuda que proporciona el profesor

Nivel

de

ayuda

Tarea Características de las formas de

razonamiento del estudiante

Formas de ayuda

que proporciona el

profesor

Mucha

Ranas

saltarinas

Identifica la información y resuelve el juego

para 1, 2 y 3 ranas

Organiza la información en una tabla a

sugerencia del profesor

Conjetura que las diferencias son constantes, pero cuando el profesor pone a prueba su

conjetura es errónea.

Pierde de vista la información global

Identifica patrones sencillos que el profesor

propone.

Sigue utilizando la estrategia de diferencias

constantes

Resuelve casos particulares

Identifica un patrón, pero sólo para los valores

de la tabla que propuso

Tiene dificultad para encontrar patrones de largo alcance

Pierde de vista la información de la sub-tarea

Logra encontrar una relación entre las

columnas de la tabla mediante multiplicación

del número de movimientos

Identifica la regla pero tiene dificultad para

identificar relaciones.

Presenta la información de manera verbal, no

es capaz de hacer una representación

algebraica

Sugiere que organice la

información en una tabla

Pone a prueba las

conjeturas para que

identifique la información

de cada sub-tarea.

Propone tablas con

patrones sencillos para

que el estudiante

identifique y sepa lo que

se le pide

Va relacionando uno de

los factores con el número

de ranas, para que

identifique la regla general

Números

triangulares

Identifica la información y representa algunos

números triangulares

Identifica la regularidad Pierde de vista la información de la sub-tarea

Sigue anclado a la idea de proporcionalidad

Hace conjeturas pero resultan erróneas

Se confunde cuando el profesor pone a prueba

sus conjeturas

Pierde de vista información global

Construye una tabla con la información global

Encuentra una regularidad

Utiliza una estrategia multiplicativa

Logra identificar la regla, pero no logra

escribirla de forma algebraica

Se dibujan los 3 primeros

números triangulares.

Se pone a prueba la

conjetura para que el

estudiante identifique la

información global

Centrar la atención en

casos particulares

Sugiere que los datos se

organicen en una tabla

Poca Diagonales

Identifica la información Intenta escribir de forma algebraica la regla. Puede identificar patrones de corto alcance Tiene problemas para identificar patrones de largo alcance. Hace conjeturas No sabe qué hacer cuando el profesor pone a prueba las conjeturas resultan erróneas.

Construye una tabla con la información de casos particulares No logra hacer conexión con la información de la tabla Conjetura: son tres vértices los que no se van a unir.

Se hace la representación gráfica de 5 polígonos Pone a prueba la conjetura para que identifique información global

Sugiere organice los datos obtenidos en una tabla Pregunta ¿cómo le hace para encontrar el número de diagonales?

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Logra identificar la regla general Expresa en forma algebraica la regla general

Ninguna

Cerdos y

gallinas

Identifica la información Propone casos particulares y verifica el resultado utilizando operaciones básicas aritméticas El resultado no es correcto, entonces ajusta utilizando la estrategia de caso particular Puede asumir que es lo que le falta para ajustar Presenta solución

La intervención del profesor es solo para que el estudiante justifique su resultado

Saludos

Identifica información Hace analogías, piensa en un caso sencillo Transforma el problema de manera recíproca Utiliza casos particulares Relaciona casos particulares con números triangulares Obtiene resultado

La intervención del profesor es solo para que el estudiante justifique su resultado

Rectángulo

Identifica información

Centra la atención en partes conocidas del diagrama Utiliza el principio de aditividad de las áreas Observa la figura de forma global Es capaz de aislar elementos de la figura Puede centrar la atención en cada parte aislada Analiza cada parte aislada Conjetura y valida la conjetura.

No hay intervención del

profesor

Tanque de tortugas

Identifica la información Relaciona datos de la tarea con conocimientos previos. Representa la información en un esquema Hace conjeturas Valida conjeturas Utiliza estrategias de conteo Plantea otra estrategia de solución

Justifica solución Presenta solución

No hay intervención del profesor

5.2. Limitaciones del trabajo

En relación al trabajo faltó la interacción con el estudiante de manera directa, para

observar las formas de razonar del estudiante, incluso el medio en el que se

desenvuelve, el nivel socioeconómico, el tipo de actividades o tareas que resuelve en la

escuela, sus aficiones, si tiene otras actividades recreativas o deportivas.

Hizo falta la interacción con otros estudiantes, sería interesante ver el comportamiento

de un grupo, en el cual posiblemente se pueden identificar otras formas de razonamiento

al resolver las tareas. Para este caso la evaluación del aprendizaje sería otro aspecto a

analizar en la investigación

5.3 Propuestas a futuro

Los problemas no rutinarios permiten la reflexión del estudiante, ya que son

interesantes para el aprendizaje de las matemáticas, utilizando estrategias de solución

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que permiten el análisis para profundizar en diversas investigaciones, por ello se

recomienda:

1. Que los resultados de la investigación sean publicados o dados a conocer en

diversos foros para que otros profesores tengan la posibilidad de aplicarlos, tomando

en cuenta las estrategias, técnicas y procedimientos.

2. Replicar la experiencia de problemas no rutinarios con grupos de estudiantes de

nivel medio superior e incluso con estudiantes de los primeros ciclos de Educación

Superior, para observar si los comportamientos y dificultades son los mismos.

3. Que el investigador desarrolle un dominio del contenido matemático que le permita

seleccionar, organizar, estructurar e implementar actividades de enseñanza. Debe ser

capaz de analizar e interpretar las diversas maneras que el estudiante construye el

conocimiento matemático.

4. Estimular a los estudiantes a dialogar con el profesor, así como entre ellos, darse la

oportunidad de compartir sus ideas y escuchar la de los demás.

5.4. Reflexiones Finales

En el aula como profesores tenemos que establecer actividades de aprendizaje, donde

los estudiantes puedan reflexionar y comunicar ideas matemáticas con el fin de que

construyan un aprendizaje con entendimiento. Reflexionando sobre mi práctica docente

es necesario incorporar estrategias de aprendizaje, seleccionando actividades en las que

el análisis, la comprensión de conceptos matemáticos, la reflexión y la resolución de

problemas permitan que los estudiantes desarrollen formas de razonamiento

matemático.

Con este trabajo he tenido la oportunidad de experimentar nuevas estrategias de

enseñanza, las formas de razonar de los estudiantes van sugiriendo cómo aprenden y

por lo tanto es necesario proponer nuevas formas de enseñar. Otro aspecto importante

que me queda claro es que el enseñar matemáticas va más allá de mostrar fórmulas para

resolver problemas, se requiere de un entendimiento para buscar una estrategia de

solución, este planteamiento sugiere que podemos implementar estrategias donde el

estudiante razone antes de proponer una solución, analizar la información, conjeturar,

validar la conjetura, observar la información de manera local para después verla de

manera global y así presentar resultados.

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Es necesario que los problemas se redacten con un lenguaje claro y preciso relacionado

con la realidad de los estudiantes de manera que utilicen estrategias o técnicas para

llegar a la solución, esto es uno de los aspectos que me ha dejado este trabajo. Como

profesores de matemáticas necesitamos poner en práctica estas estrategias para orientar

y estimular en los estudiantes los procesos de reflexión, análisis y razonamiento

REFERENCIAS

Balacheff, N. (2000). Procesos de prueba en los alumnos de matemáticas (Trad. Pedro

Gómez). Bogotá: Universidad de los Andes.

Ball, D. L., & Bass, H. (2003). Making mathematics reasonable in school. En J.

Kilpatrick, W. G. Martin, and D. Schifter (Eds.), A Research Companion to

Principles and Standards for School Mathematics (pp. 24-44). Reston, VA:

National Council of Teachers of Mathematics.

Barrera, F., y Reyes, A. (2012). Elementos didácticos y resolución de problemas:

formación docente en matemáticas. Pachuca, México: Universidad Autónoma

del Estado de Hidalgo.

Bergqvist, E. (2007). Types of reasoning required in university exams in mathematics.

Journal of Mathematical Behavior, 26, 348–370.

Bergqvist, E. (2012). University mathematics teachers’ views on the required reasoning

in calculus exams. The Mathematics Enthusiast, 9(3), 371-407.

Bergqvist, T., & Lithner, J. (2012). Mathematical reasoning in teachers’ presentations.

The Journal of Mathematical Behavior, 31, 252-269.

Bergqvist, T., Lithner, J., & Sumpter, L. (2008). Upper secondary students' task

reasoning. International Journal of Mathematical Education in Science and

Technology, 39(1), 1-12.

Boesen, J., Lithner, J., & Palm, T. (2010). The relation between types of assessment

tasks and the mathematical reasoning students use. Educational Studies in

Mathematics, 75, 89-105.

Devlin, K. (2000). The language of mathematics: Making the invisible visible. New

York: W. H. Freeman and Company.

Eisenhart, M. A. (1991). Conceptual frameworks for research circa 1991: ideas from a

cultural anthropologist; implication for mathematics education researchers. In R.

G. Underhill (Ed.), Proceedings of the 13th annual meeting of the North

Page 62: “FORMAS DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO QUE SE … · El razonamiento es una habilidad básica, ya que conocer de memoria o manejar rutinariamente a las ideas y procedimientos matemáticos

62

American Chapter of the International Group for the Psychology of

Mathematics Education (pp. 203-219). Blacksburg, Virginia: PME-NA.

Hanna, G. (2014). Mathematical proof, argumentation, and reasoning. In S. Lerman

(Ed.), Encyclopedia of mathematics education (pp. 404-408). Dordrecht:

Springer.

Hanna, G., & Jahnke, N. (1996). Proof and Proving. In A. J. Bishop, K. Clements, C.

Keitel, J. Kilpatrick, and C. Laborde (Eds.), International Handbook of

Mathematics Education (pp. 877-908). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.

Harel, G. & Sowder, H. (1998). Students’ proof schemes: Results from exploratory

studies. En E. Dubinsky, A. Schoenfeld & J. Kaput (Eds.), Issues in mathematics

education: Vol. 7. Research in collegiate mathematics education III (pp. 234-

282). Providence, RI: American Mathematical Society.

Hiebert, J., Carpenter, T. P., Fennema, E., Fuson, K. C., Wearne, D., Murray, H.,

Olivier, A., & Human, P. (1997). Making sense: teaching and learning

mathematics with understanding. Portsmouth, NH: Heinemann.

Hoyles, C. (1997). The curricular shaping of students’ approaches to proof. For the

Learning of Mathematics, 17, 7–16.

Jonsson, B., Norqvist, M., Liljekvist, Y., & Lithner, J. (2014). Learning mathematics

through algorithmic and creative reasoning. Journal of Mathematical Behavior,

36, 20-32.

Lesh, R., & Doerr, H. M. (2003). Beyond constructivism: models and modeling

perspectives on mathematics problem solving, learning and teaching. Mahwah,

NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

Lester, F. K. (2005). On the theoretical, conceptual, and philosofical foundations for

research in mathematics education. ZDM, 37(6), 457-467.

Lithner, J. (2000). Mathematical reasoning in task solving. Educational Studies in

Mathematics, 41, 165-190.

Lithner, J. (2003). Students’ mathematical reasoning in university textbooks exercises.

Educational Studies in Mathematics, 52, 29-55.

Lithner, J. (2004). Mathematical reasoning in calculus textbook exercises. Journal of

Mathematical Behavior, 23, 405-427.

Lithner, J. (2007). A research framework for creative and imitative reasoning.

Educational Studies in Mathematics, 67, 255–276.

Page 63: “FORMAS DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO QUE SE … · El razonamiento es una habilidad básica, ya que conocer de memoria o manejar rutinariamente a las ideas y procedimientos matemáticos

63

Lithner, J. (2008). A research framework for creative and imitative reasoning.

Educational Studies in Mathematics, 67, 255-276.

McNeal, B. (1995). Learning not to think in a textbook-based mathematics class.

Journal of Mathematical Behavior, 14, 205-234.

National Council of Teachers of Mathematics [NCTM] (2000). Principles and standards

for school mathematics. Reston, VA: The Council.

National Council of Teachers of Mathematics [NCTM] (2009). Focus in high school

mathematics: reasoning and sense making. Reston, VA: The Council.

National Research Council [NRC] (1989). Everybody Counts: A Report to the Nation on

the Future of Mathematics Education. Washington: National Academy Press.

Olivero, F. (2003). The proving process within a dynamic geometry environment.

Disertación doctoral no publicada, University of Bristol, England.

Polya, G. (2005). Cómo plantear y resolver problemas. México: Trillas.

Ross, K. A. (1998). Doing and proving: the place of algorithms and proof in school

mathematics. The American Mathematical Monthly, 105(3), 252-255.

Santos-Trigo, M. (1997). La transferencia del conocimiento y la formulación o rediseño

de problemas en el aprendizaje de las matemáticas. Revista Mexicana de

Investigación Educativa, 2 (3), 11-30.

Santos Trigo, M. (2007). La resolución de problemas matemáticos: fundamentos

cognitivos. México: Trillas.

Schoenfeld, A. H. (1985). Mathematical Problem Solving. Orlando, FL: Academic

Press.

Skemp, R. R. (1976). Relational understanding and instrumental understanding.

Mathematics Teaching, 77, 20-26.

Steen, L. A. (1998). The science of patterns. Science, 240, 611-616.

Page 64: “FORMAS DE RAZONAMIENTO MATEMÁTICO QUE SE … · El razonamiento es una habilidad básica, ya que conocer de memoria o manejar rutinariamente a las ideas y procedimientos matemáticos

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APÉNDICES

Apéndice A. Transcripción de la tarea 1: Ranas saltarinas

Estudiante: De tres a ocho serían cinco pero de ocho a quince ya no sería cinco porque ya

ocho más cinco me da trece, y entonces para quince me faltarían dos, ahí seria con dos ¿no?

Profesor: ¿Por qué?

Estudiante: Porque… no sé pero yo como que creo que de ocho a quince pues son siete, luego

entonces pues se suman el quince y el siente más pues siete más quince me da pues 22

Profesor: La pregunta que te hago es ¿si pones cinco ranitas cuántos movimientos vas a

necesitar?

Estudiante: (escribe en el pizarrón) es como la misma relación pero de tres a ocho hay cinco

de relación y entonces me daría once pero pues cinco más dos me da siete y ocho más siete me

da quince, de quince… bueno de ocho a quince son siete de relación más dos pues me da veinticuatro y entonces pues yo supongo que… de quince a veinticuatro hay nueve de relación

más dos pues yo supongo… que… nos daría treintaicinco

Profesor: si tu resultado es cierto, fíjate, imagina que solo tiene el resultado de uno y te pido que me des el resultado de cuatro, si fuera cierto lo que me dice, tres lo tendría que multiplicar

por cuatro y me daría doce y ¿cuánto me da?

Estudiante: Me da veinticuatro

Profesor: Entonces crees que el resultado esté correcto

Estudiante: No porque, hay dos de cuatro en un lado y otras cuatro en otro lado, entonces pues

se multiplicaría este resultado por dos, doscientos ochenta

Profesor: ¿A poco si?

Estudiante: Bueno eso es lo que creo

Profesor: Te voy a poner uno más fácil, a ver el de ocho, de ocho, cuánto sería? Si tuviera ocho

ranitas de cada lado

Estudiante: cuarenta y ocho no… (Reflexiona, hace operaciones mentales) noventa y seis

Profesor: Ahora con ese resultado obtén el de ocho,

Estudiante: ¿con el de siete? (piensa, reflexiona, silencio por un momento) pues me está dando

de resultado noventa

Profesor: Ese resultado es correcto

Estudiante: Entonces el resultado de ocho no era noventa y seis

Profesor: Entonces el de veinte, tampoco es correcto

Estudiante: Tampoco es doscientos ochenta

Profesor: No

Estudiante: (escribe en el pizarrón) ya aquí no se podría…

Profesor: es que te equivocaste no es noventa es ochenta

Estudiante: Ah!

Profesor: ahora te digo que en la tabla coloques el 20 ahí en las ranas, abajo del ocho, cuál

sería el resultado?

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Estudiante.: (hace operaciones mentales)

Profesor: Fíjate cómo vas obteniendo los números el 4, 5, 6, 7 y 8

Estudiante: voy viendo pues seis, pues un número por… dividiendo este entre seis

Profesor: Pero qué relación hay entre este seis y este ocho; entre este cinco y el siete; entre

este cuatro y este seis

Estudiante: que se van llevando de dos… entonces aquí es veintidós

Profesor: ajá

Estudiante: veinte por veintidós... cuatrocientos cuarenta

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Apéndice B. Transcripción de la tarea 2: Números triangulares.

Estudiante: El número uno, el número uno del triángulo es un puntito como base, el número

dos son dos puntitos como base, entonces el siguiente puntito tendría que ser uno, el número

tres, tres puntitos como base y luego siguen dos, uno y así sucesivamente.

Profesor: Si.

Estudiante: Por ejemplo si me dijera diez, diez más nueve más ocho más siete más seis más

cuatro, más tres, más dos y más uno, ese sería el cálculo

Profesor: Esta bien.

Estudiante: Bueno el número siete lo voy a escribir como si fuera el número triangular

Profesor: No, no le pongas nada solo pon como harías la cuenta.

Estudiante: (escribe la operación en el pizarrón y escribe 28)

Profesor: cómo supiste que son 28, como le hiciste.

Estudiante: Pues lo sumé.

Profesor: Haber dime cómo?

Estudiante: Primero sume siete más seis, me dio como resultado trece, y luego cinco más

cuatro, bueno trece más cinco, dieciocho más dos veintidós, digo más cuatro veinte dos más

tres veinticinco más dos veintisiete y más uno veinte ocho

Profesor: ahora como le harías para encontrar el número triangular 100

Estudiante: Bueno, creo… sabiendo ya cuanto es el número triangular diez lo multiplicaría por

diez

Profesor: a ver, ¿cómo?

Estudiante: (piensa…)

Profesor: a ver cómo le hiciste para calcular el número triangular siete, calcula el número

triangular diez

Estudiante: (escribe en el pizarrón la operación para el número triangular diez, escribe 55

como resultado) luego multiplicaría 55 por diez porque diez es la décima parte de cien y

entonces el número triangular cien es 55, digo 550

Profesor: Entonces vamos a ver si funciona tu regla, el dos que parte es del diez?

Estudiante: es la quinta parte.

Profesor: Entonces si multiplicas el número triangular dos, por cinco te da el número

triangular diez?

Estudiante: No, no me da. El resultado es mucho menor

Profesor: Entonces, crees que esta bien el resultado que me dices para el resultado del número

triangular cien. Cómo le harías para calcular el número triangular cien

Estudiante: (Piensa…)

Profesor: Más fácil el veinte

Estudiante: (piensa…) 110

Profesor: Cómo le hiciste?

Estudiante: Pues vi que, 55 de hasta abajo, aquí era como la mitad de la base de veinte,

entonces dije: diez más diez, aquí multiplique todos estos números por dos en lugar de diez dije

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veinte y luego en lugar de nueve dieciocho y así ocho dieciséis, siete catorce, seis doce, cinco

diez, cuatro ocho, tres seis, dos cuatro, uno dos.

Profesor: y cuánto te dio como resultado?

Estudiante: 110

Profesor: No son 110. Pon ejemplos con lo que ya tiene tu tabla para ver que sí funciona tu

regla.

Estudiante: de que estos dos me dan como mitad me da este, estos dos entre dos igual a este, y

así voy, sacando… y ahora vi que para calcular cuántos números hay del cien tenemos que

multiplicar al nueve por cien pues sería

Profesor: por qué noventa y nueve

Estudiante: digamos pensemos en noventa y nueve, aunque no lo tengamos, noventa y nueve

por cien me da 900, digo 9900, y la mitad de 9900… me podría dar, digamos aquí… 9900 la

mitad es…(hace cálculos mentales) 4955. No 4950 y pues entonces decimos 4950 entre 99, 100 más 101 que es el que sigue me da…10100. Bueno y al darme 10100 entonces veo que fue el

resultado de cien y así voy siguiendo

Profesor: Bueno y entonces cuál es el resultado de cien?

Estudiante: 10100, bueno 10100 es lo que da 100 por 101 entonces me da 5500, no 5050 es el

resultado de cien

Profesor: Anótalo

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Apéndice C. Transcripción de la tarea 3: Rectángulo.

Estudiante: Bueno apoyándome con esta línea roja, supe que… pues entonces que era la mitad,

entonces esta partido por dos triángulos rectángulos y luego entonces aquí observé que hay

otro rectángulo que ese lo atravesaba por esta línea roja entonces ahí supe que esta parte que era la que sobraba pues se repartía en amarillo y en café, entonces es como si repartiera esté

al café este a la parte del amarillo; está a la parte del café, este a la parte del amarillo y está a

la parte del amarillo. Y si digamos los juntáramos, todas esas piezas nos daría en total la mitad del cuadrado digo rectángulo

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Apéndice D. Transcripción de la tarea 4: Diagonales.

Estudiante: La fórmula sería al fijarnos en este (señala el pizarrón) digamos cuatro, de cada una de cada vértice sale una línea y como son cuatro pues entonces cuatro por una cuatro entre

dos saldría pues el resultado o dos.

Profesor: Sabes ¿por qué se divide entre dos?

Estudiante: Porque es el número…. Porque es número de veces que se puede pasar de… que puede haber de una misma línea, por ejemplo DB y BD. Bueno, la fórmula sería “ene” por

número de… o número de… sería de vértices por “ene” por “ele” o por número de lados…

Profesor: Pero los vértices es igual a los lados.

Estudiante: Ah sí es cierto. Entonces, por el número de veces que puede salir? De cada vértice,

cuántas rayitas pueden salir de cada vértice

Profesor: Y ¿cuántas pueden salir?

Estudiante: En este caso en el de cinco, podrían salir dos… (Escribe)

Profesor: Si pero recuerda “ene” es el número de lados

Estudiante: “ene” por el número de rayitas que sales

Profesor: ¿cuántas salen?

Estudiante: Saldrían (en el de cinco) en este caso dos, o por número…

Profesor: Fíjate, es que si es cinco salen dos, si es seis…

Estudiante: Si es seis salen tres

Profesor: Si es siete?

Estudiante: Salen cuatro

Profesor: Si es diez

Estudiante: Si es diez salen siete

Profesor: Si es veinte

Estudiante: si es veinte salen catorce… Ah… no siete…

Profesor: Fíjate cómo vas haciéndole, si son cuatro…

Estudiante: Son diez y siete

Profesor: si son cien

Estudiante: si son cien son… cincuenta, si salen como cincuenta, porque me doy cuenta de que por ejemplo en estos cuatro, cuatro vértices

Profesor: Cuántas diagonales pueden salir de cada vértice

Estudiante: Pues por ejemplo, ahí (señala el de cuatro) pueden salir una de cada vértice,

Profesor: ¿En el de cinco?

Estudiante: En el de cinco dos

Profesor: ¿en el de seis?

Estudiante: tres

Profesor: ¿en el de siete?

Estudiante: cuatro

Profesor: ¿en el ocho?

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Estudiante: cinco

Profesor: ¿en el de diez?

Estudiante: siete

Profesor: ¿en el de 20?

Estudiante: diecisiete

Profesor: ¿en el de 100?

Estudiante: mmm…

Profesor: Fíjate si sabes el número de lados, ya sabes cuentas diagonales salen ¿qué tienes que

hacer?

Estudiante: agregarle un cero

Profesor: y ¿cómo?

Estudiante: No, no

Profesor: Haber en el de 100

Estudiante: Entonces son cien vértices

Profesor: En el de siete vértices, ¿Cuántas diagonales hay?

Estudiante: cuatro

Profesor: ¿cómo hiciste para saber cuántas?

Estudiante: Fui notando de que en unas no se podía que eran las de a lado

Profesor: Y ¿cuántas son?

Estudiante: Son dos, si son dos las de al lado

Profesor: Fíjate, lo que quiero es que pongas atención en esto: si tienes cinco vértices, cuántas

diagonales pueden salir de cada vértice

Estudiante: dos

Profesor: Cinco y dos, en el de seis, son seis lados, ¿cuántas salen?

Estudiante: tres

Profesor: Entonces sabes el número de lados ¿cómo sabes cuánta diagonales

Estudiante: Porque es la mitad

Profesor: En el de cinco?

Estudiante: En el de cinco son, dos

Profesor: Y ¿es la mitad?

Estudiante: No

Profesor: ¿en el de seis?

Estudiante: tres

Profesor: Y es la mitad

Estudiante: si es la mitad

Profesor: en el de siete

Estudiante: salen cuatro

Profesor: Y es la mitad

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Estudiante: No, no es la mitad, entonces va ocurriendo una variación

Profesor: Pero cómo, a ver, para saber cuántas diagonales

Estudiante: mmm….

Profesor: Si quieres ve haciendo una tabla donde anotes los lados y el número de diagonales

que salen de cada vértice, no el total sino el número de diagonales que sale de cada vértice

Estudiante: (escribe en pizarrón) Entonces veamos de tres salen ninguno, de cuatro vértices salen uno por cada vértice, de cinco son dos, de seis salen tres, de siete salen cuatro, pero

entonces ahí…

Profesor: Entonces si sabes el número de lados cómo le haces para encontrar el número de

diagonales que sale de cada lado

Estudiante: mmm… aquí por ejemplo veo una variación, tres más uno cuatro, cuatro más dos

seis, cinco más tres ocho, saldría aquí el ocho.

Profesor: Si pero esto no te está ayudando.

Estudiante: no…

Profesor: ¿Qué operaciones tienes que hacer con el número de lados para encontrar el número

de diagonales que salen de cada vértice?

Estudiante: Seria…

Profesor: Fíjate como le hiciste para encontrar el de diez, si te digo tengo una figura de diez

cuantas diagonales hay en cada vértice?

Estudiante: siete

Profesor: ¿cómo le hiciste para saberlo?

Estudiante: ah! ya, ya vi. Porque de cada lado, entonces digamos son tres vértices los que no

se van a unir. Entonces por ejemplo aquí B no se va a unir con B sólita entonces ya vamos restando un vértice, tampoco se va a poder unir con A, porque ese ya estaba unido y tampoco

con C porque igual ya estaba unido,

entonces es el número menos tres, entonces aquí saldría, “ene” por “ene menos tres” entre dos

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Apéndice E. Transcripción de la tarea 5: Tanque de tortugas

Estudiante: Aquí las representé, esta, esta, esta y esta, y las rellena cerca de una fuente, dice

que cada vez que las llena se le cae una tercera parte de la cubeta, pues yo lo que hice para

saber cuántos viajes tenía que hacer, fue digamos pues esta se divide en tercios, entones como son cuatro, hay doce tercios y como dice que cada vez se le cae uno, es como si cada uno

tuviera dos tercios, porque solo lleva estos dos tercios y sobra este. Luego ya llevaríamos por

ejemplo un primer viaje y luego llena este y este tercio y los completa y después ya llevaría dos viajes. O bien se podría hacer doce o sea doce tercios entre dos porque cada vez lleva dos

tercios, dos terceras partes. O bien se podría hacer, como le estaba haciendo de que cada viaje

lleva uno y uno, aquí va el primer viaje, segundo viaje, tercer viaje, cuatro viaje, quinto viaje y

sexto viaje

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Apéndice F. Transcripción de la tarea 6. Cerdos y gallinas.

Estudiante: Bueno si fueran diez cabezas y que las 10 (escribe) fueran de cerditos que tienen

cuatro patas

Bueno entonces serían pues cuarenta. Más nueve por dos, que las gallinas tienen dos patas, entonces serían dieciocho. Más cuarenta, cincuentaiocho.

Profesor: ¿Por qué deben ser nueva gallinas?

Estudiante: Porque serían las que sobraron, porque serían 10 cabezas de cerditos, por ejemplo aquí (señala el pizarrón)

Sobran nueve cabezas entonces esas serían de gallinas. Pero no! Entonces nos faltan dos, y si

lo hiciéramos con once cerditos (escribe) cuarenta y cuatro más ocho de gallinas, más 16. Si

más ocho por dos dieciséis, cuarenta y cuatro más dieciséis ya nos daría ahí las sesenta.

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Apéndice G. Transcripción de la tarea7: Saludos.

Estudiante: Me acorde cuando estábamos haciendo, una vez que hicimos un ejercicio de

cuantas combinaciones se podría hacer entre pantalones, cuántos pantalones podría escoger, sí

cuantos pantalones podría escoger de diferentes estilos, si podría comprar dos y me fui

acordando, y si podríamos comprar uno y así. Y dije a pues primero intenté con un número menor, con cinco y dije, veamos cinco por seis, treinta para ver si me da un número triangular

treinta y quince y luego entonces cheque con el método que habíamos hecho, uno podría están

con dos, tres, cuatro y cinco dos podría estar con dos, tres, cuatro y cinco. Tres y sí porque iba reduciendo, había empezado en uno y había ido sumándose, entonces dije, voy a intentar con

números triangulares, voy a hacer y fui sacando números al tanteo..

Profesor: Pero ya no entendí porque números triangulares

Estudiante: Ah! porque digamos cuando me acorde de las combinaciones (escribe en el

pizarrón) como había dicho que todos se saludaron a todos, entonces dije pues… digamos aquí

(escribe en el pizarrón) uno saludo al dos, uno también saludo al tres, uno a cuatro y uno a

cinco, dos saludo a tres, también a uno pero ya estaba contado, dos a cuatro, dos a cinco, tres a cuatro, tres a cinco, cuatro a cinco, cinco ya no saludó a nadie, entonces como fueron

disminuyendo los números, es como si hubiera sido el piquito, luego ya solo me quedan aquí

tres números, bueno digamos al principio podía saludar cuatro, y este que se saludó a si mismo se podría decir entonces seria..

Profesor: Pero no se puede saludar a si mismo

Estudiante: Bueno digamos ese saludo a todos a esto cuatro, serian cinco personas. Luego, ya solo sobraban con esta cuatro personas y fue así subiendo, luego tres, luego dos, luego uno y fu

haciéndose números triangulares.

Y luego entonces dije, bueno voy a probar con treinta, me quedaba muy grande para ser 190,

luego entonces dije, voy a probar con veinte no! me quedaba igual todavía muy grande, entonces ha de estar entre veinte y diez. Entonces, primero probé con quince después probé con

quince y después probé con quince y después al ver que estaba igual muy chiquito, probé con

diez y nueve, después con diez y nueve ya fue cuando me salió, me salió 380 de resultado y ya lo dividí luego entre 2 y me salió ya el 190.

Profesor: Entonces ¿cuántas personas fueron a la fiesta?

Estudiante: Mmm... Fueron 19.

Profesor: ¿Por qué 19 y no 20?

Estudiante: Ah, porque si hubieran sido 20 hubiera salido, hubieran ido… ah! no, porque si

hubiera sido con 20 hubiera… más saludos, hubiera entonces 210 saludos y ya no se cumple la

condición.