libros de texto matematicas

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389 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2004, 22(3), 389–408 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS DE LIBROS DE TEXTO DE MATEMÁTICAS. LOS PUNTOS CRÍTICOS EN LA ENSEÑANZA SECUNDARIA EN ESPAÑA DURANTE EL SIGLO XX González Astudillo, M. Teresa y Sierra Vázquez, Modesto Departamento de Didáctica de la Matemática y de las Ciencias Experimentales. Universidad de Salamanca [email protected] [email protected] INVESTIGACIÓN DIDÁCTICA Resumen. Las investigaciones sobre libros de texto se están convirtiendo en un método eficiente para el estudio de los procesos de enseñanza aprendizaje. En este artículo se expone un instrumento para el análisis de dichos libros y se muestra cómo han evolucionado los conceptos relativos a los puntos críticos en los libros de textos españoles publicados a lo largo del siglo XX. Palabras clave. Libros de texto, análisis matemático, puntos críticos. Summary. The research on textbooks is becoming an efficient way to study the mathematics teaching and learning processes. In this paper is presented a new tool for textbook analysis and is shown the evolution of the concept of critical points in Spanish textbooks throughout the 20th century. Keywords. Textbooks, mathematical analysis, critical points. 1. INTRODUCCIÓN La implementación y utilización del libro de texto en el aula de matemáticas se ha producido de forma generali- zada desde los inicios de la educación obligatoria hasta nuestros días, ejerciendo para ello diferentes papeles: como objeto de estudio, como material de consulta, como registro de las actividades del alumno, como co- lección de ejercicios propuestos y problemas a resolver... Esto ha originado una práctica escolar determinada por su uso, así como una organización de la enseñanza que se mantiene en la actualidad salvo casos aislados. Desde el punto de vista histórico, en la transmisión del conocimiento, ha constituido un hito importante la aparición del libro escolar, que se puede considerar un elemento cultural reflejo de la manipulación social que selecciona unos contenidos frente a otros, que impone una determinada forma de estructurarlos y que propone a la siguiente generación cierto tipo de problemas con unas herramientas semióticas y no otras. En este sentido, Choppin (1980) considera que el libro de texto es «a la vez apoyo del saber en tanto que impone una distribu-

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  • 389ENSEANZA DE LAS CIENCIAS, 2004, 22(3), 389408

    METODOLOGA DE ANLISIS DE LIBROS DE TEXTODE MATEMTICAS. LOS PUNTOS CRTICOS EN LA ENSEANZA SECUNDARIA EN ESPAA DURANTE EL SIGLO XX Gonzlez Astudillo, M. Teresa y Sierra Vzquez, ModestoDepartamento de Didctica de la Matemtica y de las Ciencias Experimentales. Universidad de [email protected]@gugu.usal.es

    INVESTIGACIN DIDCTICA

    Resumen. Las investigaciones sobre libros de texto se estn convirtiendo en un mtodo eficiente para el estudio de los procesos de enseanza aprendizaje. En este artculo se expone un instrumento para el anlisis de dichos libros y se muestra cmo han evolucionado los conceptos relativos a los puntos crticos en los libros de textos espaoles publicados a lo largo del siglo XX.

    Palabras clave. Libros de texto, anlisis matemtico, puntos crticos.

    Summary. The research on textbooks is becoming an efficient way to study the mathematics teaching and learning processes. In this paper is presented a new tool for textbook analysis and is shown the evolution of the concept of critical points in Spanish textbooks throughout the 20th century.

    Keywords. Textbooks, mathematical analysis, critical points.

    1. INTRODUCCIN

    La implementacin y utilizacin del libro de texto en el aula de matemticas se ha producido de forma generali-zada desde los inicios de la educacin obligatoria hasta nuestros das, ejerciendo para ello diferentes papeles: como objeto de estudio, como material de consulta, como registro de las actividades del alumno, como co-leccin de ejercicios propuestos y problemas a resolver... Esto ha originado una prctica escolar determinada por su uso, as como una organizacin de la enseanza que se mantiene en la actualidad salvo casos aislados.

    Desde el punto de vista histrico, en la transmisin del conocimiento, ha constituido un hito importante la aparicin del libro escolar, que se puede considerar un elemento cultural reflejo de la manipulacin social que selecciona unos contenidos frente a otros, que impone una determinada forma de estructurarlos y que propone a la siguiente generacin cierto tipo de problemas con unas herramientas semiticas y no otras. En este sentido, Choppin (1980) considera que el libro de texto es a la vez apoyo del saber en tanto que impone una distribu-

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    cin y una jerarqua de los conocimientos y contribuye a forjar los andamios intelectuales tanto de alumnos como de profesores; es instrumento de poder, dado que contri-buye a la uniformizacin lingstica de la disciplina, a la nivelacin cultural y a la propagacin de las ideas domi-nantes. Por ello, es interesante estudiar la contribucin que los libros de texto han tenido en la historia de la educacin matemtica analizando la variedad y riqueza de sus contenidos, la incidencia en el aula, su funcin como transmisor de contenidos socialmente aceptados Adems, los libros de texto determinan en la prctica la enseanza ms que los decretos de los distintos gobier-nos. (Schubring, 1987)

    Hay que destacar, adems, que el papel de los libros de texto es doble e irreducible uno a otro (Otte, 1996): por un lado, su funcin comunicativa y de interpretacin, que les dotar de un carcter subjetivo tanto desde el punto de vista del autor como del lector; y, por otro, su estructura materializada del conocimiento de un ca-rcter eminentemente objetivo. Esta doble faceta de los libros de texto hace que su estudio aporte gran informa-cin tanto acerca de las concepciones en relacin con el contenido matemtico que desarrollan como acerca del proceso educativo con el que estn relacionados.

    En los ltimos aos, investigadores de diferentes mbi-tos se han interesado por este tema, realizando algunos estudios de tipo general de forma que pudieran aplicarse a todas las reas; pero son muy pocos los que se han ocupado del rea de matemticas especficamente. Los libros de texto constituyen una fuente de investigacin para los interesados en la historia de la educacin, ya que permiten estudiar los enfoques que se han dado, a lo largo de la historia, a una disciplina o concepto. As, por ejemplo, en el proyecto MANES, que se inici en el ao 1992 en Espaa se fij como objetivo fundamental realizar un estudio histrico de los manuales escolares publicados en nuestro pas de 1808 a 1990: [] el pro-yecto tiene dos vertientes, una de carcter instrumental (histrico-documental), que requiere el censo de los manuales escolares editados en Espaa a travs de la elaboracin de fichas bibliogrficas que se recogen en una base de datos, as como otros tipos de documentos; y otra propiamente investigadora (histrico-educativa), que se est llevando a cabo mediante un conjunto de estudios y anlisis historiogrfico en torno a las carac-tersticas bibliomtricas, editoriales, polticas, pedaggi-cas y curriculares de los libros de texto (Tiana, 2000). Este proyecto se ha inspirado en otro homlogo que se vena desarrollando en el Institut National de Recherche Pdagogique de Francia desde 1980 bajo el nombre de Emmanuelle y con la direccin de Alain Choppin.

    Entre los investigadores en educacin matemtica que han trabajado en torno al libro escolar, cabe destacar a Schubring (1987), que considera que el anlisis de textos antiguos de matemticas permite: extraer in-formacin sobre difusin y evolucin de los saberes en una poca determinada, interpretar fenmenos que tienen relacin con los procesos de enseanza-apren-dizaje (representacin, concepciones, aplicaciones), etc. En el marco de la investigacin histrica en

    educacin matemtica, se ha puesto de manifiesto la importancia del anlisis del libro de texto como reflejo de la actividad que se realiza en el aula. As, Radford (1997) y Otte (1997) coinciden en considerar que es la actividad social la que determina el conocimiento y, segn Fisher (1988), se puede decir que la matemtica es un constructo social que tiene sus races no slo en el pensamiento individual, sino en las interaccio-nes de las personas. Su conocimiento est aumentando gracias a su disponibilidad a travs de libros, revistas, ordenadores.... Destaca, asimismo, el estudio com-parativo de Howson realizado en 1995 sobre libros de texto de diferentes pases. En este estudio adems dis-tingue entre investigaciones realizadas sobre textos a posteriori, es decir, sobre la forma en que se ha usado un libro de texto, cmo ha contribuido al proceso de aprendizaje y qu obstculos se han presentado, que son investigaciones ms bien escasas; y las realizadas a priori, que son ms numerosas. Entre las primeras destaca el estudio de Pepin y otros (2001) sobre la uti-lizacin de los libros de texto en Inglaterra, Francia y Alemania, en el cual concluyen que la forma de hacer matemticas en las aulas depende en gran medida de un contexto ms amplio en el que est inmersa dicha enseanza y que es el que determina las formas cul-turales de un determinado pas. Entre las segundas, hay que destacar los trabajos de Chevallard y sus co-laboradores (Chevallard, 1985; Chevallard y Joshua, 1982), en los que se utiliza la nocin de transposicin didctica relativa a las transformaciones entre el saber sabio y el saber enseado y entre los que existe un es-caln intermedio correspondiente al saber a ensear que se refleja en el texto del saber. Este texto del saber es lo que el profesor piensa que tiene que ensear una vez que se han publicado las orientaciones y libros de texto y se ha fijado la interpretacin del currculo a travs de diversos proyectos de centro y aula. Lo ms prximo a este texto del saber, o saber a ensear, es el libro de texto, cuyo contenido y estructura reflejan esas transformaciones del saber sabio.

    Otras investigaciones se centran en aspectos relativos al lenguaje y la legibilidad de los textos (Pimm, 1987, 1994) o en la forma de presentacin de los contenidos como la de Otte (1987), que pone el nfasis en lo que transmite el texto, las relaciones entre el conocimiento y la representacin textual y las variaciones en las inter-pretaciones. A su vez, Dormolen (1986) hace una clasi-ficacin de los elementos que son imprescindibles en un libro de texto de matemticas, y Lowe y Pimm (1996) consideran que hay una ttrada asociada a un libro de texto: el lector, el escritor, el profesor y el mismo libro, y que las caractersticas de cada uno de ellos, as como sus interacciones determinan el uso de este material en el aula. Resulta, a su vez, imprescindible destacar el trabajo realizado por Dhombres (1984) y el ya citado de Schubring (1987) sobre metodologa de anlisis histri-co de libros de texto, en el que se resalta la necesidad de una aproximacin global que analice los cambios en las sucesivas ediciones de un libro de texto, los cambios res-pecto a otros libros de texto y la relacin de stos con los que se han producido en el contexto. Tambin hay que tener en cuenta los trabajos de Cantoral (1995), Filloy y

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    Rojano (1984) y Puig (1994) para comparar algunos de los procesos utilizados por los alumnos en la compren-sin del conocimiento matemtico y los utilizados en los libros o textos histricos de matemticas.

    En Espaa los trabajos realizados son ms bien escasos, pero debemos destacar: el estudio de Sanz (1995) sobre los tipos y la funcin de las configuraciones grficas de datos en los libros de texto de primaria; el de Maz (2000) acerca de la forma de presentar los nmeros negativos en los textos de matemticas de los siglos xviii y xix; los trabajos de Sierra, Gonzlez y Lpez (1999, 2003) sobre la evolucin de los conceptos de lmite y continuidad en los libros de texto de matemticas de Espaa; y la inves-tigacin de Gonzlez (2002) sobre la evolucin del con-cepto de punto crtico, desde los libros histricos de tex-to de los siglos xvii y xviii hasta los libros de educacin secundaria utilizados en Espaa durante el siglo xx.

    En este artculo se analiza la presentacin que hacen los libros de texto de los contenidos relativos a los puntos crticos. Las razones por las que se decidi este tema, frente a otros contenidos del anlisis matemtico que tambin se incluyen en la enseanza secundaria, son que es un tpico que aparece en todos los libros de texto [...] es uno de los motores que dio pie al nacimiento del clculo diferencial, una de las aplicaciones ms caracte-rsticas de ste y una fuente de problemas y fenmenos que podran caracterizar las situaciones didcticas en los libros de texto. (Gonzlez, 2002)

    2. METODOLOGA

    A lo largo de este trabajo se ha utilizado el trmino li-bro de texto para designar aquellos libros que utilizan habitualmente profesores y alumnos a lo largo del curso escolar en el proceso de enseanza-aprendizaje de un rea de conocimiento. En la terminologa francesa, se suele utilizar el trmino manuel scolaire y en la inglesa los trminos textbook y schoolbook como sus equivalen-tes, mientras que se utiliza workbooks para designar los cuadernos de ejercicios del alumno. Su contenido es una estructura fcilmente reconocible, por la subdivisin en captulos y temas que siguen los periodos bsicos del calendario escolar.

    El inters del anlisis sobre libros de texto parte de la hi-ptesis de que la prctica de la enseanza no est tan de-terminada por los decretos y rdenes ministeriales como por los libros de texto utilizados en el aula (Sierra, Gon-zlez y Lpez, 1999). La produccin de libros de texto se lleva a cabo dentro de un contexto determinado y responde a las corrientes epistemolgicas y didcticas al uso. Tampoco debemos olvidar los condicionantes eco-nmicos como la rentabilidad del producto para el autor o para la editorial. Adems, existiendo en el caso espaol disposiciones oficiales sobre el currculo, los libros de texto tienden a adaptarse a ellas. Por esta razn, se han agrupado los libros en periodos que, en lneas generales, corresponden a los sucesivos planes de estudio. Aunque el clculo diferencial ya se haba incluido en las ensean-

    zas que los jesuitas establecieron en su Ratio Studiorum, concretamente en la versin del padre Pachtler, hemos iniciado este estudio a partir del plan de 1934, en el que por primera vez se incluye el anlisis matemtico en las enseanzas regladas establecidas en Espaa durante el siglo xx. Estos planes han sido agrupados en cuatro pe-riodos teniendo en cuenta las orientaciones de cada uno de ellos y la similitud entre algunos:

    La introduccin de la enseanza del anlisis ma-temtico: 1934-1967. En este periodo se incluyen los planes correspondientes a los aos 1934, 1938 y 1953.

    Introduccin de la matemtica moderna: 1967-1975. Este periodo abarca desde la introduccin de la mate-mtica moderna hasta la implantacin del bachillerato unificado y polivalente (BUP) en 1975.

    Desarrollo del plan de estudios de BUP: 1975-1995. Este periodo comprende desde la implantacin del BUP hasta el inicio de los nuevos bachilleratos derivados de la Ley de Ordenacin General del Sistema Educativo (LOGSE).

    Una nueva orientacin de la enseanza de las ma-temticas bajo las orientaciones de la LOGSE: 1995-2001. Corresponde al plan de estudios de 1992.

    En un primer momento se realiz una seleccin de libros de texto teniendo en cuenta los autores ms famosos o las editoriales ms sobresalientes en cada uno de los pe-riodos. Los libros correspondientes a cada uno de estos periodos aparecen en la tabla I.

    Dada la magnitud de manuales encontrados y teniendo en cuenta investigaciones anteriores realizadas por este gru-po investigador, se ha realizado una seleccin ms afinada procurando que la prdida de informacin en relacin con la cantidad de libros sea mnima. En investigaciones an-teriores establecimos que los libros de la lista anterior se pueden clasificar, dentro de cada uno de los periodos, en tres grupos segn las orientaciones que dan a los concep-tos de anlisis matemtico, por lo que se eligi un libro de cada uno de dichos grupos que representa a otros que son similares. Estos grupos vienen caracterizados por: a) se-gn que sigan las orientaciones establecidas en el periodo anterior; b) que sean fieles a las orientaciones y normati-vas del periodo al que pertenece; y c) que sean precursores de nuevos mtodos y formas de entender la enseanza de las matemticas. En definitiva, los libros a los que se ha realizado el anlisis, clasificados segn los periodos esta-blecidos anteriormente, han sido los siguientes:

    Los inicios de la enseanza del anlisis matemtico: 1934-1967

    1) Baratech, B. y Royo Villanova (1938). Matemticas. Sptimo curso de bachillerato. Primera parte. Anlisis. Zaragoza: Librera General.

    2) Fernndez de Castro, M. y Jimnez Jimnez, J.L. (anterior a 1955). Matemticas. Tercero, cuarto, quinto, sexto y spti-mo. Preparacin del examen de estado. Cdiz: Escalicer.

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    Tabla ILista de libros seleccionados.

    Periodo Libros

    Primer periodo

    Baratech, B. y Royo Villanova (1938). Matemticas. Sptimo curso de bachillerato. Primera parte. Anlisis. Zaragoza: Librera General.Carranza, E. (1972). Matemticas. Sexto curso. Bachillerato. Plan 1957. Madrid: Summa.Fernndez de Castro y Jimnez Jimnez (anterior a 1955). Matemticas. Preparacin del examen de estado. Cdiz: Escelicer.Bruo (1968). Matemticas 6 curso. Madrid: Bruo.Sixto Ros y Rodrguez San Juan (1950). Matemtica. Sexto curso de bachillerato. Madrid: Los autores.Sixto Ros y Rodrguez San Juan (1968). Matemticas. Sexto curso de bachillerato. Madrid: Los autores.Sixto Ros y Rodrguez San Juan (1968). Matemticas. Quinto curso de bachillerato. Madrid: Los autores.

    Segundo periodo

    Abellanas y otros (1967). Matemtica moderna. Quinto curso. Madrid: MEC.Abellanas y otros (1969). Matemtica moderna. Sexto curso. Madrid: MEC.Sin autor (1972). Matemtica sexto curso. Zaragoza: Edelvives.Segura, S. (1974). Matemticas 6 curso. Valencia: ECIR.Tudur, J. y Casal, R. (1974). COU Matemticas especiales. Tarrasa: Vimasa.Marcos de Lanuza (1972). Matemticas 5 curso. Madrid: G. del Toro.Marcos de Lanuza, F. (1972). Matemticas COU optativo. Madrid: G. del Toro.Agust, J. y Vila, A. (1973). Matemticas 6 Bachillerato. Barcelona: Vicens-Vives.Marcos, C. y Martnez, J. (1973). Matemticas generales COU. Valencia: SM.

    Tercer periodo

    Marcos de Lanuza, F. (1978). Matemticas 2 BUP. Madrid: G. del Toro.Marcos de Lanuza, F. (1976). Matemticas especiales. COU. Madrid: G. del Toro.Agust, J. y Vila, A. (1976). Matemticas. Vectores 2 BUP. Barcelona: Vicens-Vives.Etayo, J. y otros (1977). Matemticas 2 de BUP. Salamanca: Anaya.Guilln , J. y otros (1976). Matemticas 2 bachillerato. Madrid: Magisterio.Boadas, J. y otros (1977). Matemticas 2 de bachillerato. Barcelona: Teide.Anzola, M. y otros (1976). Matemticas 2 bachillerato. Madrid: Santillana.Grupo Cero (1985). Matemticas de bachillerato. Barcelona: Teide.Guzmn, M. y Colera, J. (1988). Matemticas. Bachillerato 3. Madrid: Anaya.

    Cuarto periodo

    Lazcano, I. y Barolo, P. (1993). Matemticas 2 BUP. Madrid: Edelvives.lvarez, F. y otros (1992). Matemticas. Factor 2. Barcelona:Vicens-VivesHernndez, F. y otros (1989). Matemticas 2 bachillerato. Bruo: Madrid.Colera, J. y Guzmn, M. (1994). Bachillerato. Matemticas 2. Madrid: Anaya.Guzmn, J. y Colera, J. (1989). Matemticas I COU. Madrid: AnayaPrimo, A. y otros (1998). Matemticas (Modalidad: tecnologa, ciencias de la naturaleza y de la salud). Salamanca: Hesprides.Vizmanos, R. y Anzola, M. (1998). Matemticas 2 (Ciencias de la naturaleza y de la salud - tecnologa). Madrid: SM. Biosca, A. y otros (1999). Matemticas II. Barcelona: Edeb.

    3) Carranza, E. (1972). Matemticas. Sexto curso. Ba-chillerato. Plan 1957. Madrid: Summa.

    Introduccin de la matemtica moderna: 1967-1975

    1) Sin autor (1972). Matemticas. Sexto curso. Zarago-za: Luis Vives.

    2) Abellanas, P. y otros (1969). Matemtica moderna. Sexto curso. Madrid: MEC.

    3) Marcos, C. y Martnez, J. (1973). Matemticas espe-ciales. COU. Madrid: SM.

    Desarrollo del plan de estudios de BUP: 1975-1995

    1) Marcos de Lanuza, F. (1978). Matemticas 3 BUP. Madrid: G. del Toro.

    2) Etayo, J. y otros (1977). Matemticas 3 BUP. Sala-manca: Anaya.

    3) Grupo Cero (1982). Matemticas de bachillerato, volumen 2. Barcelona: Teide.

    4) Guzmn, M., Colera, J. y Salvador, A. (1988). Mate-mticas. Bachillerato 3. Madrid: Anaya.

    Una nueva orientacin de la enseanza de las ma-temticas bajo las orientaciones de la LOGSE: 1995-2001.

    1) Primo, A. y otros (1998). Matemticas (Modalidad: tecnologa, ciencias de la naturaleza y de la salud). Sa-lamanca: Hesprides.

    2) Vizmanos, R. y Anzola, M. (1998). Matemticas 2 (Ciencias de la naturaleza y de la salud - tecnologa). Madrid: SM.

    3) Biosca, A. y otros (1999). Matemticas II. Barcelona: Edeb.

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    Aunque el estudio se ha llevado a cabo de forma inde-pendiente en cada uno de los periodos, la estructura que se ha seguido para cada uno de ellos es similar, realizn-dose en tres etapas, cada una de las cuales profundiza el trabajo realizado en la etapa anterior.

    En primer lugar se ha intentado contextualizar cada uno de los periodos, exponindose las orientaciones oficiales que se establecieron en ellos, para poder analizar los libros a la luz de dichas consideraciones. Fundamentalmente se han utilizado los programas oficiales elaborados por el Minis-terio de Educacin para poder completar esta fase.

    Posteriormente se hace un anlisis de la forma de presen-tacin de los puntos crticos en cada uno de los libros, estudiando las formas de expresin matemtica que en ellos se incluyen. Se ha de tener en cuenta que la forma en que se expresan los conceptos matemticos, no slo en los libros de texto sino en prcticamente cualquier medio y bajo cualquier soporte es muy variada. Se con-sidera que los principales modos de representacin (Jan-vier, 1987) son cuatro: descripciones verbales, tablas de datos, representaciones grficas y expresiones simb-licas. Para cada una de estas formas de representacin se han ido seleccionando sucesivas unidades de informa-cin procedentes de los textos estudiados, sobre las que se ha procedido a realizar el anlisis. Asimismo, como segn Rojano (1994) y Palarea (1999), se detecta, sin embargo, la ausencia de un paradigma para el estudio del sistema matemtico de signos, que abarque sus aspectos sintctico, semntico, pragmtico y sociocultural, se realiz un anlisis basado en las siguientes categoras:

    Sintctico, ya que cada smbolo se puede considerar susceptible de ser insertado en secuencias junto con otros smbolos mediante unas reglas que garantizan la coherencia interna y la validez.

    Semntico, puesto que los signos se consideran en relacin con su significado matemtico y sus relaciones con conceptos de otras ciencias.

    Pragmtico-didctico, siempre que el signo se considere en relacin con la utilizacin que se hace de l desde el punto de vista didctico para, por ejemplo, resaltar unas caractersticas del concepto que representa frente a otras. En este sentido, una representacin puede ser ms adecuada que otra, en funcin del uso que se vaya a hacer de ella. La utilizacin puede indicarnos si son representaciones slo de lectura, si hay que completar, si tenemos una fuente de datos, un ejemplo, prototipo o ilustracin de algo, o bien si estn integradas en una actividad. Incluso tendremos que tener en cuenta algunos aspectos que pueden estar relacio-nados con las herramientas que se estn utilizando en un determinado momento; por ejemplo, cuando hacemos gr-ficas con calculadoras grficas, hemos de tener en cuenta: la escala usada, la ventana definida en la calculadora...

    Sociocultural, que hace referencia a smbolos, trminos y cualidades de estos smbolos, y trminos caractersticos de una determinada poca o de una determinada cultura o sociedad. Muchos de los smbolos matemticos son intem-porales, desde el momento de su introduccin no ha variado

    su uso. Actualmente, con la introduccin de las nuevas tec-nologas, veremos cmo las necesidades tecnolgicas han impuesto algunas variaciones en estos smbolos.

    Se ha elaborado un instrumento para el anlisis, definin-dose veinte dimensiones agrupadas en las cuatro catego-ras anteriores. En cada dimensin se han considerado tres modalidades. Esto ha permitido clasificar los ma-nuales en tres perfiles segn la modalidad dominante:

    Expositivo (E). Son libros en los que se considera el conocimiento matemtico como una acumulacin de enun-ciados, reglas y procedimientos aislados, y relativamente inconexos y desconectados de la realidad, pero que poseen una estructura matemtica, tpicamente deductiva, en la que, partiendo de las definiciones de los conceptos, se de-ducen los teoremas y se exponen algunos pocos ejemplos: es una estructura ciertamente prescriptiva. Esta estructura implica, en cuanto a la enseanza, que los objetivos son conceptuales: incita a la exposicin magistral y a la ejerci-tacin repetitiva. Este tipo de libros induce a un aprendizaje de tipo memorstico, en los que importa ms la estructura matemtica que la comprensin de los conceptos, a pesar del nfasis que se pone en las definiciones y teoremas.

    Tecnolgico (T). Se conciben las matemticas como una organizacin lgica de enunciados, reglas y procedimien-tos que se emplean como tcnicas o destrezas para pensar sobre los conceptos y aplicarlos a diversas situaciones. Las distintas ramas de las matemticas aparecen totalmente des-conectadas. A partir de objetivos terminales u operativos, y por medio de una estructura secuencial en la enseanza, se intenta una ejercitacin productiva, proponindose para ello numerosas aplicaciones con la intencin de dotar de sentido a las distintas reglas. Aunque los procedimientos y conceptos estn organizados y estructurados de una forma lgica, se hace ms nfasis en la memorizacin de reglas y la aplicacin en ejercicios y problemas.

    Comprensivo (C). Se conciben las matemticas como un instrumento para interpretar la realidad entendida sta en sentido amplio. En este caso se parte de objetivos flexibles, de forma que para conseguirlos se requiere la experimentacin, por lo que el tipo de enseanza ade-cuada es la realizada por descubrimiento, permitiendo de esta forma la construccin de redes conceptuales. El aprendizaje de las matemticas se adquiere mediante el establecimiento de una red de relaciones con otros con-tenidos que pueden ser matemticos o no, dando as sen-tido a las matemticas. Se considera que los conceptos se adquieren partiendo de situaciones propias de la realidad que permiten la construccin de conceptos y reglas.

    En la tabla II se presentan de manera sinttica las categoras y las dimensiones utilizadas (Anexo). Para cada categora se consideran cinco dimensiones, una por cada uno de los sistemas de representacin: descripciones verbales (distin-guiendo entre problemas y definiciones), tablas de datos, representaciones grficas y expresiones simblicas. La lec-tura horizontal permite comparar las tendencias de los dife-rentes tipos de texto. La lectura vertical permite identificar las diferentes dimensiones que se han tenido en cuenta, lo que da una visin global del tipo de anlisis realizado.

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    INVESTIGACIN DIDCTICA

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    Para obtener el perfil de cada libro se ha partido de las uni-dades de informacin seleccionadas en cada uno de ellos, asignndoles una ttrada de dimensiones (una para cada categora: sintctica, semntica, pragmtica y didctica). Posteriormente, se han elaborado tablas resumen para cada periodo y cada libro, que permiten visualizar y comprobar la prevalencia de las diferentes orientaciones en cada una de las categoras y dimensiones. Y finalmente, se ha comple-tado la tabla anterior para cada libro, indicando, respecto a cada dimensin mediante un asterisco en la casilla corres-pondiente, la orientacin que se ha obtenido del anlisis del libro. Para una misma dimensin, puede haber varios aste-riscos, en el caso de que haya unidades de informacin que correspondan a varios perfiles, y la diferencia en la cantidad de las unidades correspondiente a cada uno de ellos sea pe-quea. El libro quedar clasificado en la columna en la que aparezca mayor nmero de asteriscos.

    3. RESULTADOS

    En este apartado se exponen los resultados que se han obte-nido en relacin con cada uno de los periodos en los que se ha dividido la enseanza del anlisis matemtico durante el siglo xx en Espaa, siguiendo la metodologa descrita en el

    apartado anterior. La estructura de cada uno de los periodos es similar, inicindose con un breve resumen correspondiente a los planes de estudio y orientaciones oficiales del periodo en cuestin (para una visin ms pormenorizada de los pla-nes de estudio, ver Sierra, Gonzlez y Lpez, 1999, 2002). Se continan explicitando las caractersticas de los libros de texto del periodo concretado en relacin con los puntos crticos cules son las representaciones ms habituales y la funcin que cumplen en el texto; y, finalmente, se presenta, con ms detalle, el perfil de uno de los libros analizados como ejemplo de una de las versiones en las que se han concretado las caractersticas anteriores. En dicho perfil se describen inicialmente algunas de las caractersticas que identifican al libro de texto en cuestin y que se recogen en la tabla de perfil a modo de esquema y despus de cada tabla se hace un pequeo resumen indicando cul es el perfil del libro elegido y por qu se ha asignado dicho perfil.

    3.1. Los inicios de la enseanza del anlisis mate-mtico (1934-1967)

    Planes de estudio

    En este periodo estarn vigentes los planes de estudio de 1934, 1938 y 1953 con las modificaciones de 1957 que

    Categoras Dimensiones Expositivo Tecnolgico Comprensivo

    Sintctica

    1 Estructura del problema Clsica Aplicacin Explicacin

    2 Descripciones tericas Formales Formales-intuitivas Intuitivas

    3 Smbolos utilizados en las tablas Sin tablas Con smbolos matemticos Con iconos

    4 Smbolos utilizados en las grficas Literal Utilizacin de nmeros Elementos explicativos

    5 Tipos de expresiones simblicas Familias Especficas Variadas

    Semntica

    6 Fenomenologa Matemticas Realistas Reales

    7 Tipos de descripciones De conceptos De reglas De relaciones

    8 Tipos de tablas Sin tablas Descripcin local Cuadros de variacin

    9 Tipos de grficas Ideogramas bacos Mensajes topolgicos

    10Significado de las expresiones simblicas

    Objeto Regla Proceso

    Pragmtico-didctica

    11 Funcin de los ejercicios Rutinarios Aplicacin Deduccin

    12 Papel de las definicionesEstructurales-tericas

    Aplicacin a problemas Interpretacin

    13 Actividades relacionadas con las tablas Sin tablas Construccin Interpretacin/Construccin

    14 Actividades grficas Visualizacin Construccin Interpretacin/Construccin

    15 Papel de las expresiones simblicas Ejemplificacin Escolar Social

    Socio-cultural

    16Influencia social y adaptacin al currculo

    No hay Contexto intemporal Contexto actual

    17 Influencias didcticas Clsica Adaptada al currculo Novedosa

    18 Aplicacin de las tablas Sin tablas Elemento auxiliar Categora de objeto

    19Presentacin de las grficas (esttica/dinmica)

    Descontextualizada Impresa Nuevas tecnologas

    20Complejidad de las expresiones simblicas

    Clsicas Sencillas Complejas

    Tabla IICategoras, dimensiones y perfiles.

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    estructuran el bachillerato en siete aos, incluyendo por primera vez contenidos de anlisis matemtico en los dos ltimos cursos. Inicialmente los cursos eran comu-nes sin hacer distincin entre especialidades, pero pos-teriormente se inicia una divisin en dos especialidades denominadas Ciencias y Letras.

    Caractersticas de los libros de texto

    Al ser ste el primer periodo en la enseanza del anlisis matemtico en la educacin secundaria en Espaa, no tenemos ningn otro modelo con el que podamos com-pararlo, por lo tanto, marcar la pauta de comparacin del resto de los periodos. Introducir los conceptos de esta rama de las matemticas en la enseanza secundaria constituye un hito en cuanto a la consideracin que los nuevos programas van a tener en relacin con ellos, de tal forma que se considera necesaria la incorporacin de conceptos de matemticas superiores en la preparacin de los estudiantes que posteriormente ingresarn en las universidades, sobre todo en las carreras tcnicas, y que necesitarn este tipo de conceptos. Se incluyen en los l-timos cursos de bachillerato, junto con otras ramas de las matemticas, como la geometra analtica y los nmeros complejos, siendo su carcter fundamentalmente forma-tivo y son de carcter obligatorio para todos los alumnos, destacando as la importancia que se les concede.

    La estructura de los libros evoluciona a lo largo de este periodo, desde el de Fernndez y Jimnez, de tipo enciclo-pdico, hasta los libros de Baratech y Royo, y Carranza, con una organizacin para un solo curso, dividida en lec-ciones, que es ms actual y en los que al final de cada ca-ptulo se incluye una coleccin de ejercicios o problemas para practicar los conocimientos adquiridos a lo largo de cada leccin de forma similar a los libros actuales.

    En estos libros tambin se observa una evolucin en el lenguaje matemtico que todava no es el definitivo, en Fernndez y Jimnez no se considera el concepto de fun-cin, sino que se desarrolla todo el anlisis matemtico a partir del concepto de variable, y se manejan trminos tpicos de este lenguaje como el relativo a los infinitsi-mos. Poco a poco, a medida que va avanzando el perio-do, el concepto de funcin va adquiriendo un papel que culminar en el siguiente periodo.

    Los fenmenos seleccionados para trabajar los puntos crticos son tpicos del periodo, destacando, en compara-cin con los dems, la inclusin de numerosos problemas y ejercicios relacionados con conceptos propios de fsica, como la luminosidad, la elasticidad, la velocidad... y con herramientas, como palancas. Tambin forman un cap-tulo importante los problemas de carcter geomtrico, dada la entidad que tena la geometra en la enseanza en la poca que nos ocupa en relacin con otras pocas ms actuales. Muchos problemas planteados son de tipo genrico asociados a toda una familia de funciones, here-dando la forma de hacer de los matemticos clsicos.

    En cuanto a las definiciones y descripciones ms teri-cas, destaca la incorporacin de algunos smbolos mate-mticos, como los relativos a las funciones, los smbolos

    relacionales >,

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    O situaciones de tipo real que reflejan el contexto social de la poca:

    Un barco movido con aceite pesado consume por hora un nmero de litros igual al cubo de su velocidad en nudos. Tal combustible cuesta a 5 ptas. el litro; los dems gastos del barco son 25.000 pesetas por hora. Calcular la velocidad del barco para reducir a un mnimo los gastos de un recorrido de 1.000 millas. (Carranza, p. 123)

    Las definiciones hacen referencia a la grfica de la funcin y, por lo tanto, a la posicin geomtrica de los puntos crti-cos en relacin con el resto de puntos de la grfica.

    Se dice que una funcin y = f(x) admite un mximo relativo para un va-lor de x cuando es creciente a su izquierda y decreciente a su derecha. (Carranza, p. 119)

    En este libro no hay ninguna tabla, y las grficas son ideogramas en las que se presentan todos los diferen-tes tipos de puntos crticos: un mximo, un mnimo y dos puntos de inflexin. La utilidad de estas grficas viene determinada porque sirve de ilustracin, boceto o ejemplo del tipo de comportamiento de la grfica de una funcin en estos puntos. Mediante el trazado de las rectas tangentes, se seala la relacin que existe entre la tangente en un punto y la grfica. Se utilizan las lneas punteadas como recurso para relacionar la abscisa con el punto de la curva que tiene tangente horizontal. (Carran-za, p. 118)

    En cuanto al tipo de funciones utilizadas hay una gran variedad, desde las ms sencillas polinmicas hasta otras de tipo racional, trascendente, y una que contiene un valor absoluto.

    El libro de Carranza es un libro expositivo, en el que se pone el inters en el desarrollo conceptual del tema y se establece un cierto desarrollo de las reglas y tc-nicas necesarias para el clculo de los puntos crticos. Semnticamente se utilizan ciertas representaciones que tratan de dotar de significado a los conceptos y de abar-car diferentes posibilidades. Hay algunas referencias a la sociedad del momento y se valoran algunos aspectos comprensivos. El libro es un fiel reflejo de la necesidad de dotar de coherencia y de reflejar la estructura que po-see la matemtica propia de aquella poca (Tabla III).

    Categoras Dimensiones Expositivo Tecnolgico Comprensivo

    Sintctica

    Estructura del problema Descripciones tericas Smbolos utilizados en las tablas Smbolos utilizados en las grficas Tipos de expresiones simblicas

    Semntica

    Fenomenologa Tipos de descripciones Tipos de tablas Tipos de grficas Tipos de expresiones simblicas

    Pragmtico-didctica

    Funcin de los ejercicios Papel de las definiciones Actividades relacionadas con las tablas Actividades grficas Papel de las expresiones simblicas

    Sociocultural

    Influencia social y adaptacin al currculo Influencias didcticas Aplicacin de las tablas Presentacin de las grficas Complejidad de las expresiones simblicas

    Tabla IIIPerfil del libro de Carranza.

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    3.2. Introduccin de la matemtica moderna: 1967-1975

    Planes de estudio

    Este periodo abarca desde la introduccin de la matemtica moderna hasta la implantacin del bachillerato unificado y polivalente (BUP) en el ao 1975. Durante la dcada de los sesenta, la matemtica moderna se va introduciendo en los programas de bachillerato. En 1962, se constituy la Comisin para el Ensayo Didctico sobre Matemtica Moderna en los Institutos Nacionales (creada por OM de 7 de diciembre de 1961) presidida por el profesor Abellanas, que edit, en los aos 1967 y 1969, textos piloto para los cursos 5 y 6 de bachillerato respectivamente. El Minis-terio adems edit unos cuadernos didcticos dedicados a desarrollar temas de matemticas modernas y desde el ao 1963 hasta el ao 1966, la revista Enseanza Media public una serie de artculos bajo el ttulo Lecciones de matemtica moderna; de modo que, progresivamente, se fue implantando un programa en el bachillerato, cuyos cimientos son la teora de conjuntos y que maneja las es-tructuras matemticas en sentido bourbakista, es decir, las estructuras algebraicas, de orden y topolgicas. De hecho, los textos piloto se convirtieron en el nuevo programa de matemticas en el bachillerato.

    Caractersticas de los libros

    Este periodo, como hemos indicado, est marcado por la introduccin de la matemtica moderna, que, en lo que se refiere al anlisis, introducir el lenguaje y la estructura tpi-ca de la topologa, por lo que son habituales trminos como entorno, mximo (mnimo), relativo (absoluto), as como el empeo en la exactitud en el lenguaje y en la estructura axiomtica de los temas. El concepto de funcin tiene en-tidad propia a lo largo de este periodo, de forma que es un objeto de estudio y, dada la orientacin de los programas de este periodo, se les dota de una estructura algebraica.

    La estructura de los libros es la heredada de la poca ante-rior, en la que los cursos se dividen en lecciones dedicadas a cada uno de los conceptos matemticos desarrollados. La ms novedosa es la del libro de SM, que resulta precursora respecto del siguiente periodo, ya que dot a los libros de un carcter ms escolar-didctico, incluyendo explica-ciones exhaustivas de cada uno de los conceptos que se describen. El libro de Edelvives contina incluyendo pro-blemas relativos tanto a la fsica como a la geometra, tan caractersticos de la poca anterior, pero los otros libros plantean situaciones bastante ms abstractas, de forma que hasta los problemas sobre situaciones cotidianas son adaptaciones hechas de problemas tpicamente geomtri-cos, para los que se ha buscado un contexto que sirviera de pretexto. Existe una ausencia importante en cuanto a los problemas que plantean situaciones generales, siendo ms habituales los problemas numricos especficos.

    Las definiciones de los puntos crticos estn ms asocia-das al valor de la funcin en un punto que a una determi-nada posicin en su grfica, y las reglas para su clculo son de tipo algortmico, establecindose pasos sucesivos algunos de los cuales equivalen a la resolucin de una

    ecuacin algebraica. La influencia de la matemtica moderna tanto en las definiciones como en las reglas es clara. Las tablas, como en el periodo anterior, son esca-sas y ligadas a la representacin grfica de funciones. Destaca que no haya ninguna en el texto piloto y que, en las incluidas en el libro de SM, se empiece a incorporar algunos smbolos extramatemticos como flechas. En este periodo se empiezan a utilizar las grficas en forma de mensajes topolgicos, en consonancia con el tipo de matemticas que se estn desarrollando y la importancia concedida a la topologa. Las expresiones simblicas son casi todas algebraicas. Se observa una gran ausencia de funciones no derivables, funciones definidas a trozos, y funciones de tipo ms general que s estaban incluidas en los libros del periodo anterior.

    Perfil

    Entre los libros que se han analizado se presenta el perfil de Abellanas, P. y otros (1969). Matemtica moderna. Sexto curso. Madrid: MEC.

    El texto piloto se puede considerar un libro clsico, funda-mentalmente terico, en el que la fenomenologa es total-mente matemtica: la matemtica se encierra en s misma y se explica por s misma, incluso los diferentes conceptos matemticos aparecen clasificados en distintas reas de forma que no se relacionan unas con otras, mantenin-dolas totalmente separadas. Los trminos usados son for-males, no dejando lugar a la intuicin, la estructura de los enunciados es rigurosa y utiliza para ello tanto smbolos puramente matemticos como locuciones y expresiones pertenecientes a la lgica matemtica. As, para definir lo que se entiende por un mximo relativo, se indica:

    Se dice que la funcin y = f(x) tiene un mximo relativo en el punto x = a cuando

    f(ah) f(a)

    para h suficientemente pequeo. (TP, p. 148)

    Se hace hincapi en las tcnicas que debera aprender el alumno de forma terica. As se indica cmo distinguir diferentes tipos de puntos de una funcin:

    Sea y = f(x) una funcin cuya derivada se anula en x = a. Supondremos que en cierto entorno de a (a-h, a+h), y para todo valor de x distinto de a, las derivadas f (a) y f (a) son distintas de cero. Resulta, por tanto:1) f (a) < 0. La funcin presenta un mximo en x = a.2) f (a) > 0. La funcin presenta un mnimo en x = a.Si f (a) = 0. hay que recurrir a derivados de orden superior. (TP, p. 152-153)

    Apenas aparecen en l ejemplos, ejercicios y problemas, por lo que no hay ninguna referencia a elementos de la sociedad del momento. Adems, en los problemas, las interpretaciones y las soluciones no se centran tanto en los aspectos cuantitativos como en relacionar dichos re-sultados con la teora presentada. Al ser la presentacin de los conceptos esttica (como se puede observar en la definicin de mximo relativo), los ejemplos estn pensados totalmente para la prctica en el aula de los

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    conceptos desarrollados inmediatamente antes. As, en el siguiente ejemplo, el alumno ha de decidir que quiere conseguir un rea mxima y aplicar los conocimientos recin adquiridos.

    Con una cuerda de 2.000 m de longitud hemos de cercar un terreno que nos regalan y que debe tener forma rectangular. Cmo hemos de colocar la cuerda? (TP, p. 157)

    Los tipos de funciones son poco variados, la mayora son funciones generales que se indican simplemente como f(x), y los escasos ejemplos que se exponen son todos expresiones polinmicas, es decir, puramente algebrai-cas. No hay ningn tipo de interaccin entre diferentes representaciones o sistemas matemticos de signos, apareciendo, por lo tanto, cada uno de ellos de forma aislada y sin conexin, con lo que pierden bastante de su significado y de las interacciones que pudieran surgir en-tre ellas. De hecho, no aparece ninguna tabla de valores en relacin con el tema que nos ocupa.

    La representacin algebraica de las funciones elegidas en los ejemplos est pensada en funcin de los clculos que se hacen a posteriori.

    En cuanto a la forma de presentacin de las diferentes unidades de informacin solamente hay un uso del color azul para resaltar las representaciones grficas, distin-guir los diferentes apartados y los diferentes dibujos incluidos. Estas formas de representacin se utilizan para identificar la posicin de los puntos crticos en las grficas a modo de esquema. En el siguiente ejemplo se

    muestra cmo aparecen representados de forma general los puntos mximos y mnimos. (TP, p. 149)

    El texto piloto, como ya hemos comentado, es un libro de carcter expositivo en el que destacan el tipo de definiciones caractersticas de la matemtica moderna y la ausencia de ejercicios y problemas para practicar los conceptos o reglas. A pesar de ello, dado el tipo de concepto que hemos estado analizando, los puntos crticos, cuya inclusin en los libros de texto est fun-damentada en la aplicacin del concepto de derivada a diversas situaciones, hacen que el tipo de definiciones y expresiones utilizadas en el libro estn enfocadas hacia la aplicacin del concepto y por esto se puede observar en la tabla anterior que este perfil tiene tambin un carc-ter tecnolgico. Los contextos son los grandes ausentes de este libro, se trata de desarrollar la matemtica en s misma (Tabla IV).

    Categoras Dimensiones Expositivo Tecnolgico Comprensivo

    Sintctica

    Estructura del problema *

    Descripciones tericas Smbolos utilizados en las tablas Smbolos utilizados en las grficas Tipos de expresiones simblicas

    Semntica

    Fenomenologa *

    Tipos de descripciones Tipos de tablas Tipos de grficas Tipos de expresiones simblicas

    Pragmtico-didctica

    Funcin de los ejercicios Papel de las definiciones Actividades relacionadas con las tablas Actividades grficas * Papel de las expresiones simblicas

    Sociocultural

    Influencia social y adaptacin al currculo *

    Influencias didcticas *Aplicacin de las tablas Presentacin de las grficas Complejidad de las expresiones simblicas

    Tabla IVPerfil del texto piloto.

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    3.3. Desarrollo del plan de estudios del bachillerato unificado y polivalente (BUP): 1975-1995

    Planes de estudio

    A comienzos de la dcada de los setenta, se emprende en Espaa una reestructuracin del sistema educativo, que culmina con la aprobacin de la Ley General de Educa-cin y Financiamiento de la Reforma Educativa, promul-gada el 4 de agosto de 1970. Los estudios debachillerato corresponden a los 14-17 aos, las matemticas estn incluidas en el rea de ciencias matemticas y de la salud, y son obligatorias inicialmente en los tres cursos, aunque posteriormente, las de tercero pasaron a ser optativas. Durante este periodo el concepto del anlisis matemtico se incorpora a cursos inferiores respecto de los periodos anteriores, ya que se considera que su introduccin ha de ser ms progresiva, debe empezar antes e ir de forma ccli-ca completndose los contenidos. Se mantiene la herencia del periodo anterior, de forma que se puede decir que la matemtica moderna sigue prevaleciendo a lo largo de la mayor parte de este periodo, salvo casos aislados como el libro del Grupo Cero y los ltimos aos, en los que los libros incorporan ciertos elementos novedosos como: un intento de aplicacin de la llamada corriente de resolu-cin de problemas, la inclusin de notas histricas, anc-dotas, curiosidades matemticas, problemas de ingenio y entretenimiento, numerosas imgenes relacionadas con los conceptos de cada tema...

    Caractersticas de los libros

    Este periodo se corresponde con un boom editorial muy importante y, aunque nos hemos restringido a una muestra muy reducida de libros, hemos procurado que estuviera representada la mayor parte de las opciones existentes en el mercado. La estructura de los libros es tpica de la en-seanza secundaria: estn divididos en bloques de conte-nidos en los que se desarrollan diferentes temas segn los conceptos a ensear-aprender; se incorporan explicacio-nes detalladas, ejemplos relacionados con los conceptos, numerosos ejercicios resueltos y propuestos...

    Hay una mayor cantidad de ejercicios y problemas, in-crementndose respecto del periodo anterior. Adems de los problemas clsicos que aparecen en todos los pe-riodos, se incluyen algunos contextos novedosos como los relativos a contextos econmicos y estadsticos, y se incorporan algunos ejercicios en los que la gran prota-gonista es la geometra cartesiana y los objetos de dicha geometra, utilizados bajo una formulacin estrictamente algebraica. Por su peculiaridad destaca el libro del Grupo Cero, en el que la formulacin y resolucin de problemas es totalmente diferente del resto. Se busca ms la com-presin y la justificacin de los conceptos que la aplica-cin rutinaria de ciertas reglas aprendidas de memoria.

    En las definiciones se incorporan multitud de smbolos lgico-matemticos, realizndose, en algunos casos, una traduccin paralela entre el lenguaje habitual y el lgico-matemtico, con lo que destaca su alto grado de abstraccin. En cambio, en el libro del Grupo Cero, las definiciones se establecen a posteriori respecto de las explicaciones y

    ejemplos, y en el de Anaya del 88 se introducen algunos trminos intuitivos. Los puntos crticos se definen como valores de las funciones que cumplen unas determinadas condiciones, resultando bastante similar al periodo anterior. Las tablas son muy numerosas, utilizndose exclusivamente para representar grficamente funciones, aunque en el libro del Grupo Cero tienen entidad propia. Las grficas son nu-merosas, incluyndose no slo los casos correspondientes a funciones derivables, sino tambin algunas que no lo son. Se utilizan diferentes tipos de grficas aunque destacan por su importancia los mensajes topolgicos que se mantienen desde su incorporacin en la etapa anterior. En los libros del Grupo Cero y de Anaya 88, se incluyen numerosos ideo-gramas para la creacin de una imagen visual, como medio de identificacin de los conceptos. Entre las expresiones simblicas, destacan las de tipo algebraico. En el libro del Grupo Cero se incluyen problemas en los que se relacionan las expresiones simblicas con la descripcin de algunas caractersticas grficas de la funcin, con lo cual se intentan englobar varias representaciones en una misma actividad.

    Perfil

    Entre los libros que se han analizado correspondientes a este periodo, se ha elegido el libro del Grupo Cero (1982). Matemticas de bachillerato. Volumen 2. Barce-lona: Teide, por su carcter peculiar respecto del resto de los libros analizados de todos los periodos.

    Durante esta poca se produce una gran expansin editorial, consolidndose el paso de los libros de autor a los libros de editorial. Una notable excepcin la constituye el libro publicado por el Grupo Cero de Valencia, que, siguiendo la fenomenologa de Freudenthal, introduce y desarrolla los conceptos mediante una serie de actividades dirigidas.

    Se encarga a un constructor unos bloques de viviendas y quiere, como es natural, minimizar el coste del apartado referente a ventanas, de tal manera que, manteniendo la misma luz, la misma superficie de venta-na, el coste del marco sea mnimo. He aqu cuatro ventanas:

    Todas las ventanas tienen la misma luz: 1 m2. Pero es evidente que el marco de la cuarta es ms caro que el de las otras tres, porque tiene ms permetro.

    Cul es la ventana de marco ms barato que tenga la misma luz, 1m2? Lo que hay que estudiar es, por supuesto, el permetro. Este permetro es funcin de la altura de la ventana. (Grupo Cero, p. 102)

    La estructura que posee este libro induce a pensar que el aprendizaje debe predominar sobre la enseanza, ya que plantea situaciones en la que es el alumno el que tiene que investigar, conjeturar y rectificar, si es preciso, para alcanzar el conocimiento, siendo el papel del maestro el de gestor del aprendizaje. Los enunciados se expresan de forma explica-tiva, por lo que no poseen la estructura de los tpicos proble-mas estndar. As se puede deducir del siguiente problema.

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    El departamento de marketing de una empresa estima que los ingresos mensuales que producir el lanzamiento de un nuevo detergente ven-drn dados, en miles de pesetas, por:

    y = 200+6t2-

    donde el tiempo t viene expresado en meses a partir del lanzamiento al mercado del detergente. Cul es la tasa de variacin instantnea de los ingresos a los cinco meses del lanzamiento?

    Durante qu perodo de tiempo aumenta esta tasa?Durante qu perio-do disminuye? En qu momento es ms alta? (Grupo Cero, p. 101)

    Por eso, el libro no seala un programa, sino que provee de materiales para el trabajo activo del alumno. En pala-bras de los autores, en una clase activa de matemticas, la tarea primordial es hacer matemticas, es decir, matemati-zar, y entienden hacer matemticas como la actividad in-tensa del alumno estudiando diversos fenmenos, con los conceptos matemticos que sirven para organizarlos e in-terpretarlos. Se rompe la secuencia de los libros del bloque anterior: ejemplo - definicin - propiedades - ejercicios, convirtindola en presentacin de diversos fenmenos-anlisis de estos fenmenos - introduccin del concepto organizados - nuevos fenmenos - ejercicios.

    Con estos planteamientos, y bajo la tutela del profesor, se pretenden desarrollar en los alumnos capacidades que no se haban considerado hasta entonces en los libros de texto espaoles, como: inducir, conjeturar, experimentar, analizar, rectificar los propios errores, sintetizar... Para ello se utilizan en los enunciados de los problemas al-gunas referencias a la sociedad del momento: marcos de ventana, calderas, envases de cocina, depsitos para la tintorera.

    En una tintorera necesitan depsitos para colocar el tinte, y para cons-truirlos quieren aprovechar unas chapas rectangulares de 10 dm x 16 dm. Se construyen con estas chapas los depsitos por el procedimiento de cortar las esquinas de las planchas en la forma indicada en la figura, luego doblar y finalmente soldar.

    a) Llamando x a uno de los lados de cada uno de los cuadrados que se recortan, escribe la funcin f: xV que da el volumen del depsito conocido x.

    b) Para qu valor de x se obtiene un depsito de volumen mximo?

    c) En el caso de que el volumen del depsito sea mximo, cuntos kilos de tinte podr contener cada uno de los depsitos si la densidad del tinte es de 120 kg/dm3?(Grupo Cero, p. 108)

    El tipo de situaciones, est equilibrado entre diferentes reas, incluyendo contextos de tipo econmico, cotidia-no, y situaciones de tipo matemtico. Entre estas ltimas, tambin hay una gran diversidad, de forma que, adems de contenidos aritmticos o geomtricos, se incluyen otros. La mayora de las interpretaciones son de tipo cualitativo, como analizar el tipo de envase que resulta segn las dimensiones obtenidas... Y se puede observar un equilibrio entre los problemas de optimizacin y los ejercicios de representacin grfica de funciones.

    Aunque la forma de presentacin de los contenidos es esttica, hay algunos atisbos de introduccin de dinamis-mo. Por ejemplo, en el problema de los marcos de una ventana, se incluyen rectngulos con los que se quiere mostrar cmo vara el permetro en funcin del rea. Los problemas son fundamentalmente escolares, aunque en algunos los datos estn adaptados a una hipottica situa-cin real. A pesar de ello, no influy mucho en los libros de la poca, ni siquiera en los libros posteriores, en los que no se ha encontrado nada similar.

    El uso de trminos formales es ms bien escaso, se utilizan en su lugar trminos ms intuitivos, tanto para introducir las definiciones como para enunciar las reglas, los teoremas y en el enunciado de los problemas.

    Intuitivamente:Un mximo es un punto que est ms alto que sus vecinos.Un mnimo es un punto que est ms bajo que sus vecinos.

    Con ms precisin:Una funcin tiene un mximo para x = a si hay un intervalo que contenga a a en el cual se cumpla que f(a)f(x) para todos los x de ese intervalo. f(a) es entonces el mximo.Una funcin tiene un mnimo para x = a si hay un intervalo que contenga a a en el cual se cumpla que f(a)f(x) para todos los x de ese intervalo. f(a) es entonces el mnimo.

    Fcilmente se comprende que no estamos refirindonos a mximo o mnimo globales (el mayor valor de la funcin o el menor valor de la funcin en todo su campo de existencia).Decimos, pues, que la funcin tiene en ...MXIMOS LOCALES y en ... MNIMOS LOCALES.Eventualmente, uno de los mximos locales puede ser mximo global ...Y uno de los mnimos locales puede ser un mnimo global. (Grupo Cero, p.101)

    En las definiciones se incluyen ejemplos y contraejem-plos que permiten interpretar las afirmaciones que se hacen a lo largo del texto.

    Puede ocurrir que haya mximo o mnimo en x = a y que no exista f (a); un ejemplo es f(x) =|x| en x = 0 (Grupo Cero, p. 105)

    t3

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    Hay un equilibrio en el tipo de funciones consideradas, de tal forma que prcticamente hay alguna de cada tipo, aadindose funciones definidas a trozos y otras en las que simplemente se da una descripcin verbal de sus caractersticas. Se incluyen diferentes tipos de represen-tacin, de forma que se obtenga una imagen del concepto ajustada a sus diferentes posibilidades. Por ejemplo, en relacin con la siguiente grfica son los alumnos los que tienen que verbalizar las posiciones que ocupan algunos puntos notables de ella.

    En la grfica dada, hay algn mnimo local que sea tambin mnimo global?

    De qu modo las derivadas pueden ayudar a encontrar esos puntos? La respuesta es inmediata, porque, si se trazan las tangentes en ellos, esas tangentes son paralelas al eje de abscisas, luego tienen como pen-diente 0. (Grupo Cero, p. 102)

    Hay una gran utilizacin de herramientas de impresin, como el color, la diversidad de grficos y tablas.

    El libro del Grupo Cero es un libro de carcter com-prensivo, aunque se ha procurado mantener el rigor en las definiciones, exponindolas como conclusin de ciertas observaciones realizadas a priori y no se olvida la prctica de las reglas necesarias para el clculo de los puntos crticos con el fin de adquirir cierta destreza (Tabla V).

    3.4. Una nueva orientacin de la enseanza de las matemticas bajo las orientaciones de la LOGSE: 1995-2001

    Planes de estudio

    Este periodo comienza con la implantacin de la Ley de Ordenacin General del Sistema Educativo (LOGSE) en la educacin secundaria de forma generalizada desde del ao 1995 hasta la fecha. Aunque la Ley se promulg en el ao 1990 (3/10/1990), durante estos cinco aos se fue implantando de forma progresiva en la enseanza primaria y, de modo experimental, se impartieron an-ticipadamente los bachilleratos previstos en esta Ley.

    Categoras Dimensiones Expositivo Tecnolgico Comprensivo

    Sintctica

    Estructura del problema *

    Descripciones tericas *

    Smbolos utilizados en las tablas *

    Smbolos utilizados en las grficas

    Tipos de expresiones simblicas

    Semntica

    Fenomenologa *

    Tipos de descripciones

    Tipos de tablas *

    Tipos de grficas

    Tipos de expresiones simblicas

    Pragmtico-didctica

    Funcin de los ejercicios * *

    Papel de las definiciones *

    Actividades relacionadas con las tablas * *

    Actividades grficas *

    Papel de las expresiones simblicas *

    Sociocultural

    Influencia social y adaptacin al currculo *

    Influencias didcticas *

    Aplicacin de las tablas *

    Presentacin de las grficas

    Complejidad de las expresiones simblicas

    Tabla VPerfil del libro del Grupo Cero.

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    INVESTIGACIN DIDCTICA

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    Se aumenta la enseanza obligatoria hasta los 16 aos (la enseanza secundaria obligatoria 12-16 aos) y el bachillerato se reduce de cuatro aos a dos. Las Mate-mticas no son una asignatura que estudien todos los alumnos de 16-18 aos, son materia de modalidad slo en el Bachillerato de Ciencias de la Naturaleza y de la Salud, Tecnologa y Humanidades, y Ciencias Sociales, aunque con distinto carcter y distintos objetivos en cada una de ellas.

    Caractersticas de los libros

    En el periodo que nos ocupa se ha ido procediendo al desarrollo de la LOGSE, por lo que resulta difcil esta-blecer unas caractersticas claramente identificativas de los libros escritos de acuerdo con esta Ley. Hemos de tener en cuenta adems que hasta el ao 2001 no ha sido generalizada la implantacin en todos los institutos de enseanza media de este plan de estudios. Pero podemos adelantar que, a pesar de las orientaciones establecidas en los programas oficiales, no han tenido un claro reflejo en el material curricular editado al efecto, de tal forma que la importancia concedida a la heurstica, la resolu-cin de problemas, la aplicacin de las matemticas a distintos mbitos de la vida y el apoyo a la intuicin, no se corresponden con las formulaciones que aparecen en los libros de texto analizados. El resultado ha sido la aparicin de libros de texto muy voluminosos donde los conceptos estn condensados en pocas palabras y en los que la actividad del alumno no se diferencia mucho de la llevada a cabo en periodos anteriores. La estructura de los libros es similar a la de los libros del periodo anterior, aunque hay una mayor profusin de imgenes, colores, recuadros, sntesis...

    Los tipos de problemas y su cantidad han aumentado considerablemente. As, adems de los clsicos ya mencionados en otros periodos, tenemos: numerosos problemas que incluyen situaciones cotidianas, en los que se complican el tipo de formas geomtricas a las que se hace referencia; son escasos, pero hay algn problema relacionado con la fsica; se mantienen los que se refieren a los contextos econmicos y aumen-tan considerablemente los que se refieren a fenme-nos matemticos; se recuperan los problemas de tipo general que se describieron en el primer periodo y se introducen problemas de tipo grfico, en los que hay que analizar la grfica de una funcin o de su funcin derivada para calcular los puntos crticos. La definicin que se establece de los puntos crticos se hace ms bien a partir de la regla para calcularlos (anulacin de la pri-mera o de la segunda derivada) que a partir de una pro-piedad de la funcin o un comportamiento de la curva que la representa grficamente. Se mantienen algunos smbolos lgico-matemticos, pero se reduce conside-rablemente su uso. Hay numerosas tablas, pero siguen manteniendo una posicin secundaria respecto del resto de las representaciones utilizadas. Se han modernizado, al igual que los libros, incorporando el color, y una ma-quetacin de tipo ms actual, pero su papel sigue siendo muy reducido. En cuanto a las grficas, se introducen muchas caractersticas escolares como la utilizacin del color, de cuadrculas, flechas... Su papel no slo

    corresponde a la visualizacin de las propiedades y a la construccin de imgenes visuales de los conceptos, sino que tambin se trata la clasificacin de los puntos segn sus posibilidades dentro de la grfica. Se intro-ducen algunas descripciones de funciones con el fin de averiguar su expresin simblica, aunque la mayora de los ejercicios son de tipo rutinario para encontrar los puntos extremos de una funcin normalmente polin-mica. El nico caso excepcional se refiere a una funcin determinada a partir de un determinante en el libro de Vizmanos. Aunque, en los periodos anteriores, las rela-ciones entre representaciones estaban relegadas a la tra-duccin de una descripcin a una expresin simblica, de sta a la tabular y finalmente a la grfica, podemos considerar que algunas de las caractersticas expuestas respecto de este periodo nos hacen pensar que en es-tos libros se est intentando establecer otros tipos de traducciones entre representaciones, como pasar de la descripcin a la grfica directamente o de la grfica a la expresin simblica, pero este tipo de situaciones son todava muy escasas y no estn sistematizadas.

    Perfil

    El perfil que se incluye a continuacin es el del libro de Primo, A. y otros (1998). Matemticas (Modalidad: teconologas, ciencias de la naturaleza y la salud). Sala-manca: Hesprides.

    Este libro trata todos los conceptos pertenecientes al currculo, aunque se concede poca importancia a la in-tuicin y desarrolla en cambio, una fuerte formalizacin en definiciones y teoremas. Se puede considerar que la adaptacin al currculo es aceptable pero no hay ninguna influencia de las corrientes didcticas actuales, por lo que es de corte ms bien tradicional. Entre los trminos usados hay pocos de carcter intuitivo; en las definicio-nes se han incluido adverbios como mayor o menor pero, en general, hay una fuerte formalizacin.

    Un punto (c,f(c)) de la grfica de la funcin f es un mximo local o relativo de f si f(c) es el mayor valor que toma f en las proximidades de c, es decir, en algn entorno I de c contenido en su dominio de definicin.

    Un punto (c,f(c)) de la grfica de una funcin f es un mnimo local o relativo de f si f(c) es el menor valor que toma f en un entorno de c contenido en su dominio de definicin.

    Un mximo local (respectivamente mnimo local) (c,f(c)) se dice que es mximo absoluto (respectivamente mnimo absoluto) si f(c) es el mayor valor (respectivamente el menor valor) o valor mximo (res-pectivamente valor mnimo) de f en todo su dominio de definicin. (Hesprides, p. 309)

    Los problemas se resuelven siguiendo algunos de los pasos establecidos por Polya pero no se hacen inter-pretaciones de los resultados obtenidos ni se plantean problemas que supongan un verdadero reto a los alumnos. De hecho, la mayora son problemas que han aparecido en los libros de texto a lo largo del resto de los periodos:

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    Se dispone de 100 m de valla metlica para construir un cercado rec-tangular aprovechando una pared existente. Calcula las dimensiones de la cerca para que el rea sea mxima. (Hesprides, p. 324)

    La estructura de los enunciados de los problemas es totalmente rigurosa y clsica sin que haya lugar a la interpretacin, la presentacin de una situacin desa-rrollada... Se incluyen contextos referidos a algunas reas distintas de las matemticas aunque, comparati-vamente, en menor nmero que aqullos que se refieren exclusivamente a mbitos propios de las matemticas. Se hace referencia a contextos econmicos, fsicos o de naturaleza cotidiana.

    Una empresa de ordenadores tiene unos ingresos y unos costes de pro-duccin que se ajustan a las siguientes funciones:

    I(x) = 60x-x2 (funcin de ingresos)x = (nmero de unidades producidas)C(x) = x2-12x+120 (funcin de costes)

    Se desea saber cul es el beneficio mximo de la empresa y qu nmero de unidades es preciso producir para obtenerlo. (Hesprides, p. 319)

    Dentro de las matemticas prcticamente slo se hace hincapi en los propios conceptos del anlisis, aunque se integran otras reas como aritmtica, geometra eucldea, geometra cartesiana y trigonometra.

    En el plano cartesiano se consideran tres puntos fijos A1, A

    2 y A

    3

    y una recta variable de direccin dada. Determina una recta de manera que la suma de los cuadrados de las distancias de estos tres puntos a ella sea mnima. Comprueba que la recta obtenida pasa por el punto

    P, siendo Ai (x

    i, y

    i) las coordenadas de los puntos

    dados. (Hesprides, p. 324)

    A pesar de ello, las soluciones que se obtienen en los pro-blemas son de tipo algortmico. Las presentaciones de conceptos, problemas, definiciones, etc. son totalmente estticas, los problemas son de tipo escolar, y hemos de sealar, por ejemplo, lo inadecuado de algunas medidas (utilizacin de la peseta como unidad monetaria), la incorporacin de algunas funciones de forma artificial en un contexto de tipo econmico... No hay ni siquiera referencia a medios informticos o de las nuevas tecno-logas. La aplicacin de los conceptos relativos a puntos extremos se lleva a cabo tanto en problemas de optimi-zacin como en ejercicios de representacin grfica de funciones.

    Entre las expresiones utilizadas en relacin con las fun-ciones no hay, por ejemplo, funciones definidas a trozos u otras similares y s se observa, sin embargo, una fuerte formalizacin en algunas expresiones algebraicas, sien-do la ms llamativa la que se refiere a las medidas de una cierta magnitud. Si x

    1, x

    2 ... x

    n son mediciones igualmente precisas de la magnitud x, su

    valor ms probable ser aquel para el que la suma de los cuadrados de

    los errores, tenga el valor mnimo Cul es el valor ms

    probable? (Hesprides, p. 319)

    Las tablas son de descripcin local, en las que slo se estudia el signo de la derivada primera que indica el crecimiento, decrecimiento y puntos crticos. En estas tablas aparecen adems de smbolos numricos, palabras de la lengua habitual relativas a las propiedades de las funciones como decrece, crece.

    Hemos obtenido para la funcin f(x) = x4-4x3+4x2-2 definida en R los siguientes intervalos de crecimiento y decrecimiento:

    Decrece 0 Crece 1 Decrece 2 Crece

    lo que indica que en x = 0 y x = 2 la funcin presenta un mnimo lo-cal, y en x = 1 un mximo local, esto es: (0,-2) y (2,-2) son los mnimos locales de f y (1,-1) es el mximo local de f. (Hesprides, p. 310)

    Las grficas son de tipo baco que se utilizan para estu-diar el comportamiento grfico de funciones particulares; es decir, a partir de una funcin se estudian sus mximos y mnimos, tanto absolutos como relativos. Solamente se sealan los valores en los que se anula la derivada, representando sus coordenadas, y asociando dichos pun-tos con su abscisa y ordenada correspondientes mediante lneas punteadas, que enfatizan el carcter de baco de dicha grfica.

    Prcticamente no hay interaccin entre los distintos tipos de representaciones salvo algn esquema que se ha dibu-jado para representar el enunciado de algn problema.

    El libro de Primo y otros es de carcter tecnolgico, destaca la gran cantidad de ejercicios propuestos para practicar las reglas que se han expuesto, y para las que se ha utilizado una formulacin de carcter abstracto-for-mal, que contribuye a forjar el carcter rgido y esttico que posee este texto. El tipo de expresiones utilizadas no estn enfocadas hacia la comprensin de los conceptos sino, como hemos dicho, hacia su utilizacin y por ello resulta realmente anacrnico el libro en relacin con el enfoque de los planes oficiales (Tabla VI).

    x1+x

    2+x

    3 , y

    1+y

    2+y

    3

    3 3( )

    (x-xi)2n

    i=1

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    4. CONCLUSIONES

    A lo largo del siglo xx los libros de texto de educacin secundaria en Espaa han ido cambiando la forma de presentar los contenidos relativos a los puntos crticos tanto en relacin con la formulacin de las definiciones como en los tipos de problemas propuestos a los alumnos o en la forma en la que se han usado las grficas en di-chos libros. Estas variaciones se pueden caracterizar por medio del modelo de anlisis de los libros de texto que hemos desarrollado, que adems nos permite establecer un perfil que identifique dichos libros.

    Si particularizamos en los diferentes elementos que hemos considerado en el anlisis, debemos destacar que entre las definiciones que aparecen en los libros hemos encontrado tres tipos: funcionales, cuando se dice que, por ejemplo, el mximo es el mayor valor de la funcin; reglas, cuando se dice que su derivada ha de ser cero, o grficas, cuando hace referencia a un punto, propiedad o comportamiento de una curva. De ellas, la mayora de los libros identifican los puntos crticos con un punto de una curva, sin hacer referencia a la variacin asociada a una funcin. Hemos de destacar adems de la ausencia, en la definicin de los puntos crticos, de la consideracin de la posibilidad de tangente vertical. Esto contrasta con algunas investigaciones realizadas en relacin con la posicin de la

    tangente, en las que se consideran tanto los casos de puntos cuya tangente es horizontal como de aqullos en los que es vertical.

    En cuanto a los problemas planteados en relacin con los puntos crticos, se ha producido un aumento progresivo en cada uno de los periodos al siguiente, tanto en el nmero de problemas como en el tipo de los problemas, destacan-do los problemas fsicos en el primer periodo, los matem-ticos en el segundo, los econmicos en el tercero y los gr-ficos en el ltimo. La mayora son problemas numricos y son escasos, salvo en algn periodo, los problemas ms generales que conciernen a toda una familia de funciones. A pesar de las variaciones en cada uno de los libros, lo que no ha variado grandemente es el tipo de actividad que se espera del alumno, destacando la aplicacin rutinaria de las reglas a ejercicios tipo o escolares.

    En relacin con las grficas, destaca su papel en la visua-lizacin de los conceptos de punto crtico, pero tambin la clasificacin de stos. Por ello, el carcter de que se dota a los conceptos es fundamentalmente esttico, al es-tablecerse exclusivamente el resultado final. La utiliza-cin de las tablas ha sido muy escasa, siendo de apoyo a otro tipo de representaciones y, en cuanto a las expresio-nes simblicas, se han considerado casi exclusivamente las de tipo algebraico, siendo escasas las funciones no

    Categoras Dimensiones Expositivo Tecnolgico Comprensivo

    Sintctica

    Estructura del problema *

    Descripciones tericas

    Smbolos utilizados en las tablas *

    Smbolos utilizados en las grficas

    Tipos de expresiones simblicas

    Semntica

    Fenomenologa * *

    Tipos de descripciones

    Tipos de tablas *

    Tipos de grficas *

    Tipos de expresiones simblicas

    Pragmtico-didctica

    Funcin de los ejercicios

    Papel de las definiciones *

    Actividades relacionadas con las tablas *

    Actividades grficas *

    Papel de las expresiones simblicas *

    Sociocultural

    Influencia social y adaptacin al currculo *

    Influencias didcticas *

    Aplicacin de las tablas *

    Presentacin de las grficas

    Complejidad de las expresiones simblicas

    Tabla VIPerfil del libro de Primo y otros.

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    derivables en los puntos crticos, as como cualquier tipo de funcin en el que su representacin grfica sea un poco ms complicada de lo habitual.

    En relacin con los perfiles de los libros, hay que des-tacar que hay el mismo nmero de expositivos que de tecnolgicos, sin que esto dependa del periodo al que corresponden. Esto hace pensar que el nfasis en los libros de texto est puesto, o bien en la exposicin de los conceptos de una forma rigurosa, o bien en la adqui-sicin de ciertas destrezas y habilidades calculsticas, sin que hayan influido claramente las nuevas corrientes en didctica de las matemticas sobre todo en los libros ac-tuales. Destaca, en este sentido, el libro del Grupo Cero, por no adaptarse a las mismas caractersticas que el resto de los libros, aunque haya tenido una escasa influencia en el resto, dado que no hay ninguno escrito con poste-rioridad que se acerque a sus formulaciones.

    De las consideraciones anteriores podemos tambin con-cluir que el tipo de orientacin de los libros no depende

    de los planes de estudio en los que se encuadre, sobre todo en relacin con los libros del ltimo periodo, puesto que hemos visto que no se reflejan en las nuevas orienta-ciones dictadas por el Ministerio de Educacin ms que de una forma muy leve. Son los propios libros de texto los que establecen el tipo de actividad que debe ejercer el alumno y la forma en que se estructuran los concep-tos matemticos. Creemos, sin embargo, que el libro de texto debe ser slo un material auxiliar de apoyo en la enseanza, que se complemente tanto con otros libros de texto, libros de otro carcter como material diverso, didctico o fungible, audiovisual u otro.

    NOTA

    Este artculo es parte de un proyecto de investigacin financiado por la Junta de Castilla y Len, por la Unin Europea (FSE) y por el Pro-grama de Promocin General del Conocimiento de la DGES (Proyecto BX2000-0069).

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    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

    CANTORAL, R. (1995). Los textos de clculo: una visin de las reformas y contrarreformas. Documento indito.

    CHEVALLARD, Y. (1985). La transposition didactique du savoir savant au savoir enseign. Grenoble: La Pense Sauvage.

    CHEVALLARD, Y. y JOSHUA, M.A. (1982). Un exemple danalyse de la transposition didactique: La notion de dis-tance. Recherche en Didactique des Mathmatiques, 3(1), pp. 159-239.

    CHOPPIN, A. (1980). Lhistoire des manuels scolaires. Un bilan bibliomtrique de la recherche franais. Histoire de lEducation, 58, pp. 165-185.

    DHOMBRES, J. (1984). French Mathematical Textbooks from Bzout to Cauchy. Historia Scientarum, 28, pp. 91-137.

    DORMOLEN, J. VAN (1986). Textual Analisis, en Christian-sen, B., Howson, A.G. y Otte, M. (eds.). Perspectives on Mathematics Education, pp. 141-171. Dordrecht: Reidel.

    FILLOY, E. y ROJANO, T. (1984). From an Arithmetical to an Algebraic Thought (A clinical study with 12-13 years old), en Moser, J. (ed.). Proceedings on the Sixth Annual meeting for the Pshycology of Mathematics Education, North Ame-rican Chapter, pp. 51-56. Madison, Wisconsin.

    GARCA-RODEJA, I. (1997). Qu propuestas de actividades hacen los libros de primaria? Alambique, 11, pp. 35-43.

    GONZLEZ, M.T. (2002). Sistemas simblicos de represen-tacin en la enseanza del anlisis matemtico: perspectiva histrica acerca de los puntos crticos. Tesis doctoral indi-ta. Universidad de Salamanca.

    HOWSON, G. (1995). Mathematics Textbooks: A comparati-ve Study of Grade 8 texts. Vancouver: Pacific Educational Press.

    JANVIER, C. (ed.) (1987). Problems of Representation in the Teaching and Learning of Mathematics. Londres: Lawrence Earlbaum Associated Publishers.

    LOWE, E. y PIMM, D. (1996). This is so: a text on texts, en Bishop, A., Calements, K., Keitel, C., Kilpatrick, J. y Laborde, C. International Handbook of Mathematics Edu-cation, pp. 371-410. Dordrecht: Kluwer.

    MAZ, A. (2000). Tratamiento de los nmeros negativos en textos de matemticas publicados en Espaa en los siglos xviii y xix. Tesis de maestra. Granada: Universidad de Granada.

    OTTE, M. (1986). What is a text?, en Christiansen, B., How-son, A.G., Otte, M. (eds.). Perspectives on mathematics education, pp. 173-203. Drodrecht: D. Reidel Publishing Company.

    OTTE, M. (1997). What is a text?, en Christiansen, B., How-son, A.G., Otte, M. (eds). Perspectives on mathematics education, pp. 173-203. Dordrecht: D. Reidel Publishing Company.

    PALAREA, M. (1999). La adquisicin del lenguaje algebraico; reflexiones de una investigacin. Uno, 40, pp. 3-28.

    PEPIN, B. et al. (2001). Mathematics textbooks and their use in English, French and German classrooms: a way to unders-tand teaching and learning culture. Zentralblatt fr Didaktik der Mathematik, 33(5), pp. 158-175.

    PIMM, D. (1987). Speaking mathematically. Nueva York: Routledge y Kegan Paul. Trad. cast. (1990). El lenguaje matemtico en el aula. Madrid: Ministerio de Educacin y Ciencia - Ediciones Morata.

    PIMM, D. (1994). Mathematics classroom language form, function and force, en Bielher, R. Cholz, R.W., Strer, R. y Winkelmann, B. (eds.). Didactics of mathematics as a Scientific Discipline, pp. 159-169. Dordrecht: Kluwer.

    PUIG, L. (1994). El De Numeris Datis de Jordanus Nemo-ratius como sistema matemtico de signos. Mathesis, 10, pp. 47-92.

    RADFORD, L. (1997). On Psychology, Historial Epistemology and the teaching of mathematics: Towards a Socio-cultural History of Mathematics. For the learning of mathematics, 17(1).

    ROJANO, T. (1994). La matemtica escolar como lenguaje. Nuevas perspectivas de investigacin y enseanza. Ense-anza de las Ciencias, 12(1), pp. 45-56.

    SANZ, I. (1995). La construccin del lenguaje matemtico a travs de libros escolares de matemticas. Las configura-ciones grficas de datos. Tesis doctoral. Vizcaya: Universi-dad del Pas Vasco.

    SIERRA, M., GONZLEZ, M.T. y LPEZ, C. (1999). Evo-lucin histrica del concepto de lmite funcional en los libros de texto de bachillerato y curso de orientacin uni-versitaria, 1940-1995. Enseanza de las Ciencias, 17(3),pp. 463-476.

    SIERRA, M., GONZLEZ, M.T. y LPEZ, C. (2003). El concepto de continuidad en los manuales escolares de educacin secundaria de la segunda mitad del siglo xx. Educacin Matemtica, 15(1), pp. 21-49.

    SCHUBRING, G. (1987). On the methodology of Analysing Historical Textbooks: Lacroix as Textbook Author. For the learning of mathematics, 7(3), pp. 41-51.

    TIANA, A. (2000). El proyecto MANES y la investigacin histrica sobre los manuales escolares (siglos xix y xx) Historia de la Educacin, 19, pp. 179-194.

    [Artculo recibido en abril de 2003 y aceptado en abril de 2004]

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    ANEXO

    A continuacin enumeramos las dimensiones que se han tenido en cuenta en relacin con cada una de las categoras (sntctica, semntica, prag-mtico-didctica y sociocultural), estableciendo para cada uno de estas dimensiones las tres versiones diferentes que se pueden observar segn que correspondan a una orientacin expositiva (E), tecnolgica (T) o comprensiva (C), correspondientes a cada uno de los tres tipos de libros que se han descrito anteriormente. Las dimensiones son las que se describen a continuacin:

    SINTAXIS

    Dimensin 1: Estructura del problemaE1: Problemas clsicos en el sentido de que, a partir de un enunciado, se establece todo un conjunto de soluciones agrupadas por una caracterstica comn. Se trata de problemas de tipo terico cuya estructura es de la forma: calcula.T1: Problemas de aplicacin en los que, a partir de un enunciado con datos numricos, se hace una pregunta acerca de la solucin.C1: Son problemas en los que se incluye una explicacin a modo de justificacin del sentido del problema en relacin con el concepto que se est estudiando.

    Dimensin 2: Descripciones tericasE2: Descripciones formales con algn elemento intuitivo.T2: Descripciones tericas con smbolos lgico-matemticos.C2: Descripciones explicativas.

    Dimensin 3: Smbolos utilizados en las tablasE3: No se incluyen tablas.T3: En las tablas se incluyen smbolos exclusivamente matemticos.C3: Se introducen en las tablas iconos como flechas, arcos...

    Dimensin 4: Smbolos utilizados en las grficasE4: Grficas generales en las que los datos se incluyen en forma literal.T4: En las grficas se incluyen smbolos numricos.C4: No hay ningn smbolo adems de la propia grfica.

    Dimensin 5: Tipos de expresiones simblicasE5: Las expresiones simblicas se refieren a familias de funciones.T5: Expresiones simblicas especficas.C5: Expresiones simblicas no habituales.

    SEMNTICA

    Dimensin 6: FenomenologaE6: Problemas matemticos.T6: Problemas realistas.C6: Problemas sacados de la realidad.

    Dimensin 7: Tipos de descripcionesE7: Descripciones de los conceptos como una propiedad de las funciones.T7: Descripciones en las que se enfatiza su aplicacin: reglas (f(x) > f(x

    0) o f (x) = 0).

    C7: Descripciones como propiedades de las curvas.

    Dimensin 8: Tipos de tablasE8: Ausencia de tablas.T8: Cuadros variacionales en los que se enfatizan las relaciones o conexiones.C8: Tablas de descripcin local.

    Dimensin 9: Tipos de grficasE9: Mensajes topolgicos.T9: bacosC9: Grficas como ideogramas.

    Dimensin 10: Significado de las expresiones simblicasE10: Expresiones simblicas como objetos manipulables.T10: Expresiones simblicas como iconos.C10: Funciones en las que se refleja un proceso variacional.

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    PRAGMTICO-DIDCTICA

    Dimensin 11: Funcin de los ejerciciosE11: Ejercicios resueltos de aplicacin de conceptos sin grficos.T11: Ejercicios propuestos de aplicacin de reglas o ejercicios con apoyos grficos o frmulas.C11: Problemas para la construccin de conceptos y reglas o con grficos explicativos.

    Dimensin 12: Papel de las definicionesE12: Descripciones para la construccin de la teora formuladas a priori. T12: Desarrollo de reglas algortmicas para la aplicacin a problemas y ejercicios: nfasis tcnicos.C12: Interpretacin de las reglas a partir de los fenmenos estudiados, estableciendo las definiciones a posteriori.

    Dimensin 13: Actividades relacionadas con las tablasE13: Ausencia de tablasT13: Tablas construidas a partir de una expresin simblica.C13: Tablas para completar relacionadas en ambas direcciones con otras representaciones tanto para su construccin como para su interpretacin.

    Dimensin 14: Actividades grficasE14: Clasificacin de conceptos.T14: Construccin de grficas.C14: Visualizacin de propiedades.

    Dimensin 15: Papel de las expresiones simblicasE15: Expresiones simblicas utilizadas como ejemplos de los conceptos.T15: Expresiones simblicas para la aplicacin de las reglas.C15: Expresiones simblicas que permitan establecer relaciones con otras formas de representacin.

    SOCIOCULTURAL

    Dimensin 16: Influencia social y adaptacin al currculumE16: Sin contexto.T16: Utilizacin de contextos atemporales.C16: Contextos con referencias a la poca en que fue escrito el libro.

    Dimensin 17: Influencias didcticasE17: Definiciones que mantienen la estructura de los libros histricos.T17: Definiciones adaptadas a los planes de estudio y las orientaciones oficiales.C17: Definiciones influenciadas por novedosas corrientes didcticas.

    Dimensin 18: Aplicacin de las tablasE18: Ausencia de tablas.T18: Tablas como elemento auxiliar.C18: Tablas con categora como cualquier otra representacin.

    Dimensin 19: Presentacin de las grficasE19: Grficas cartesianas sin aadidos.T19: Grficas con algn elemento caracterstico del periodo (intervalos...).C19: Utilizacin de grficas con elementos escolares (cuadrculas, pantallas...).

    Dimensin 20: Complejidad de las expresiones simblicasE20: Expresiones simblicas clsicas representativas de ciertas curvas geomtricas como la circunferencia, cicloide...T20: Expresiones simblicas escogidas porque su estructura es adecuada como aplicacin didctica de las reglas establecidas pre-viamente. C20: Expresiones muy variadas y complejas que puedan estar relacionadas con fenmenos reales y requieran el uso de las nuevas tecnologas.