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Resolución de problemas: Una estrategia metodológica innovadora para enseñar Matemáticas Johan Espinoza González Universidad Nacional Pérez Zeledón Costa Rica [email protected] Marianela Zumbado Castro Liceo Noc. Alfredo González Flores Heredia Costa Rica [email protected] Jonathan Espinoza González Universidad Nacional Pérez Zeledón Costa Rica [email protected] Palabras claves Resolución de problemas, situación didáctica, enseñanza de las Matemáticas 1. Resolución de Problemas y sus antecedentes En busca de una adecuada orientación pedagógica para lograr el aprendizaje de las Matemáticas y su mejor utilización dentro de un sistema educativo, se han realizado diversos intentos para desarrollar la Enseñanza de las Matemáticas por medio de la resolución de problemas. Lo que se pretende es lograr un equilibrio entre distintos niveles de complejidad de los ejercicios, con el propósito persistente de fortalecer y trabajar aquellos problemas y ejercicios que se escapan de lo rutinario. Esta estrategia se ha convertido, desde hace algunas décadas, en una importante contribución a la Educación Matemática en muchas partes del mundo. Puede considerarse como pionera la obra de Pólya, escrita en los años 40 del siglo XX, pero traducida a otras lenguas hasta los años 60 y 70. Su trabajo How to solve it dio un impulso significativo y constituye una referencia obligatoria para todos los autores que, con posterioridad se han dedicado al estudio del tema. Más tarde, Pólya publicó dos obras importantes: Mathematical and Plausible Reasoning (1954) y Mathematical Discovery (1965). Luego, en los años 70 y 80 del siglo XX, se realizaron muchas investigaciones en este campo, donde destacan autores como Kilpatrick, Lester, Goulding, Glasier, Schoenfeld y otros. Schoenfeld (1985) estudió y criticó el método heurístico de Pólya, perfeccionándolo en buena medida, al derivar subestrategias más asequibles al trabajo con los estudiantes, centrando el interés en los elementos que intervienen en la resolución de problemas como los contenidos, las estrategias, el saber cómo y cuándo utilizarlas, las creencias que el estudiante tenga sobre las Matemáticas, sobre sí mismos, entre otras. Stanic y Kilpatrick (1988) señalan que desde la antigüedad, los problemas han tenido su lugar de privilegio dentro del currículo matemático. Sin embargo, existe una confusión sobre lo que se entiende por resolución de

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Resoluci9n de problemas matematicos

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Page 1: Resolucion de Problemas-una Estrategia Metodologica Innovadora Para Ensenar Matematicas

Resolución de problemas: Una estrategia metodológica innovadora para enseñar Matemáticas

Johan Espinoza González Universidad Nacional

Pérez Zeledón Costa Rica

[email protected]

Marianela Zumbado Castro Liceo Noc. Alfredo González Flores

Heredia Costa Rica

[email protected]

Jonathan Espinoza González Universidad Nacional

Pérez Zeledón Costa Rica

[email protected]

Palabras claves Resolución de problemas, situación didáctica, enseñanza de las Matemáticas

1. Resolución de Problemas y sus antecedentes

En busca de una adecuada orientación pedagógica para lograr el aprendizaje de las Matemáticas y su mejor

utilización dentro de un sistema educativo, se han realizado diversos intentos para desarrollar la Enseñanza de las

Matemáticas por medio de la resolución de problemas. Lo que se pretende es lograr un equilibrio entre distintos

niveles de complejidad de los ejercicios, con el propósito persistente de fortalecer y trabajar aquellos problemas y

ejercicios que se escapan de lo rutinario.

Esta estrategia se ha convertido, desde hace algunas décadas, en una importante contribución a la Educación

Matemática en muchas partes del mundo. Puede considerarse como pionera la obra de Pólya, escrita en los años

40 del siglo XX, pero traducida a otras lenguas hasta los años 60 y 70. Su trabajo How to solve it dio un impulso

significativo y constituye una referencia obligatoria para todos los autores que, con posterioridad se han dedicado

al estudio del tema. Más tarde, Pólya publicó dos obras importantes: Mathematical and Plausible Reasoning

(1954) y Mathematical Discovery (1965). Luego, en los años 70 y 80 del siglo XX, se realizaron muchas

investigaciones en este campo, donde destacan autores como Kilpatrick, Lester, Goulding, Glasier, Schoenfeld y

otros.

Schoenfeld (1985) estudió y criticó el método heurístico de Pólya, perfeccionándolo en buena medida, al derivar

subestrategias más asequibles al trabajo con los estudiantes, centrando el interés en los elementos que intervienen

en la resolución de problemas como los contenidos, las estrategias, el saber cómo y cuándo utilizarlas, las

creencias que el estudiante tenga sobre las Matemáticas, sobre sí mismos, entre otras.

Stanic y Kilpatrick (1988) señalan que desde la antigüedad, los problemas han tenido su lugar de privilegio dentro

del currículo matemático. Sin embargo, existe una confusión sobre lo que se entiende por resolución de

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problemas, ya que su auge es reciente. Según estos autores, la utilización de los términos “problema” y

“resolución de problemas” ha tenido múltiples y contradictorios significados a través de los años.

Lester (1994) citado por Margaret Taplin (2007), indica que lo más importante en la enseñanza de temas

matemáticos a través de la resolución de problemas, es que éstos sean contextualizados y orientados. Además,

debe caracterizarse porque el profesor ayude al estudiante a construir un profundo entendimiento de las ideas

matemáticas y procesos, para que los estudiantes se ocupen de hacer matemáticas, esto es, crear, conjeturar,

explorar, evaluar y verificar.

En 1980, la IV reunión internacional de la Comisión Internacional de Instrucción Matemática (ICMI) tuvo un

grupo de trabajo sobre la resolución de problemas; a partir de ese momento, este tema ha sido central en la

Educación Matemática internacional. El ICMI, ha seguido proponiendo el tema en los años posteriores.

En los años 90 la resolución de problemas ha pasado ha ser tema central de debate en congresos, simposios y

reuniones entre educadores matemáticos; continuamente aparece en artículos, memorias y libros relacionados con

el tema; es el motivo de un trabajo sistemático para la puesta en marcha y desarrollo de proyectos y centros de

investigación en muchos países.

En las universidades de Granada, Valencia y Barcelona en España, se han desarrollado numerosos trabajos de

investigación sobre el tema, destacándose los trabajos de los profesores e investigadores Luis Rico y Joseph

Gascón, entre otros. En México, surgieron muchas publicaciones en revistas como Educación Matemática,

donde resalta el aporte del Dr. Santos Trigo. En Cuba también se han realizado investigaciones importantes sobre

el tema distinguiéndose el grupo de investigación “BETA”, dirigido por la Dra. Herminia Hernández.

2. Resolución de Problemas en Costa Rica

Nuestro país no ha estado ajeno a los cambios producidos en los procesos de enseñanza y aprendizaje de las

Matemáticas mediante la resolución de problemas. En la antigua Escuela Normal Superior, Moya (1972) presenta

su trabajo de investigación en Resolución de problemas aritméticos en tercer año de secundaria. Esta

investigación tiene más de 30 años de desarrollada en el país, sin embargo, fue un intento aislado para

implementar esta estrategia metodológica y no tuvo mayor proyección.

Otro intento por producir resultados sobre esta línea, fue realizado en la Universidad de Costa Rica (UCR) por

Buján (1983) en su trabajó Resolución de Problemas de Matemáticas en la Educación Primaria. En él, propuso

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“problemas típicos de libros de texto” y “problemas proceso” (como los definió el autor) con el objetivo de

alcanzar diversos niveles de conocimiento; ambos tipos de problemas son complementarios. Además, enfoca la

estrategia de resolución de problemas en Pólya 1957, 1980; LeBlanc 1977, 1980.

En el 2001, se inició el proyecto de investigación titulado Apoyo a la Investigación en la Escuela de

Matemáticas, (AIEM) en la Universidad Nacional (UNA), el cual ha producido investigaciones sobre Resolución

de problemas en la Enseñanza de las Matemáticas. En el 2006, el AIEM organizó un seminario de investigación

titulado Conceptos teóricos de la resolución de problemas y la escuela francesa de Didáctica de las Matemáticas.

(CIMM, 2007)

También en el 2006, se realizó el “Primer Encuentro de la Enseñanza de las Matemáticas” promovido por la

Universidad Estatal a Distancia (UNED), la cual dentro de sus ponencias presentaba la resolución de problemas

como una temática a tratar. (UNED, 2007)

En el vigésimo segundo “Simposio Costarricense de Matemáticas, Ciencias y Sociedad, efectuado en el Campus

Omar Dengo (U.N.A) en noviembre del 2007, se impartió un taller sobre el planeamiento de una clase mediante la

resolución de problemas. Además, en el material digital proporcionado se incluyen al menos doce artículos sobre

la resolución de problemas.

En los años 2006 y 2007, el AIEM, apoyó un proyecto interinstitucional de investigación en resolución de

problemas en la Educación Matemática, cuyo objetivo general era desarrollar investigación en el tema y capacitar

profesores en servicio sobre los principales aspectos teóricos. Los objetivos específicos de esta investigación

fueron el gestionar y realizar conferencias y talleres de divulgación sobre la resolución de problemas en la

Educación Matemática y producir material didáctico y de investigación en el campo de la resolución de problemas

en la enseñanza de las Matemáticas. (CIMM, 2007)

Lo anterior pone de manifiesto que la resolución de problemas matemáticos se encuentra presente en el currículo

de la Educación Matemática costarricense, esto reflejado en los programas de estudios vigentes, en los textos

producidos, en las actividades académicas y en los proyectos de investigación de las universidades.

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3. Elementos teóricos sobre resolución de problemas

A continuación se presentarán las principales ideas de la Escuela Francesa sobre los fundamentos de la Didáctica

de las Matemáticas, destacando la posición de Guy Brousseau e Yves Chevallard, acerca de los protagonistas en

el proceso de enseñanza y aprendizaje de las Matemáticas: el alumno, el docente y el conocimiento. Se realizará

una descripción del rol del alumno, el docente y el conocimiento; además, se considerarán los comportamientos

cognoscitivos del estudiante, las situaciones para enseñarles, la comunicación del saber y los fenómenos

generados por esta comunicación.

También se expondrán varias definiciones y apreciaciones de autores como Pólya, Schoenfeld, Krulik, Rudnik,

Stanic, Kilpatrick, Mancera y Santos sobre la definición de “problema” y lo que se entiende por “resolución de

problemas”.

Además, se mencionará la metodología empleada por Pólya para la resolución de problemas y la importancia de

lo que él denomina el razonamiento plausible en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las Matemáticas.

Luego, se describirá el trabajo de Alan Schoenfeld, quien critica la metodología expuesta por Pólya, y propone

nuevos elementos que deben considerarse para el desarrollo de habilidades matemáticas en el estudiante.

Igualmente, se expondrá el trabajo realizado por Eduardo Mancera y Luz Manuel Santos en resolución de

problemas, dos mexicanos que han trabajado en promover esta estrategia dentro del sistema educativo y que

ofrecen en sus obras, un apoyo para los docentes que quieran iniciar un cambio en el currículum.

Finalmente, se exponen algunas experiencias que se han realizado para la enseñanza de las Matemáticas por

medio de la resolución de problemas y otras formas que se escapan de lo magistral, que permitan dar un panorama

de las investigaciones recientes realizadas en este campo.

3.1 Fundamentos y métodos de la Didáctica de las Matemáticas según la Escuela Francesa

3.1.1 Objetos de estudio en Didáctica de las Matemáticas

Existen cuatro objetos de estudio en Didáctica de las Matemáticas: el saber matemático y la transposición

didáctica, el trabajo del matemático, el trabajo del alumno y por último, el papel del profesor.

a.1 El saber matemático

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Para Brousseau (1986), el saber sabio o saber matemático es aquel conocimiento que ha sido presentado por la

comunidad científico-matemática, el cual sufre una serie de cambios didácticos que lo convierten en un saber a

enseñar.

Según Chevallard (1991) se da la existencia de tres objetos de saberes:

• Las nociones matemáticas: Son objetos de saber, candidatos a ser objetos de enseñanza.

• Las nociones paramatemáticas: Son objetos de saberes auxiliares que no constituyen objetos de

enseñanza en un momento dado, sino que juegan el papel de herramientas en la enseñanza de algún

concepto de interés.

• Las nociones protomatemáticas: Son las habilidades presentes en el aprendizaje de las Matemáticas

tales como la capacidad lógica de reconocimiento y el descubrimiento de patrones y similitudes.

a.2 La transposición didáctica

Todo saber que ha sido designado como contenido a enseñar, sufre ciertas transformaciones que lo adaptan para

ocupar un lugar entre los objetos de enseñanza y llegar a ser un saber enseñado. Esta transformación que sufre el

saber, es lo que Chevallard (1991) denomina transposición didáctica.

Para el didacta de las Matemáticas, la transposición didáctica se centra en las interacciones que se realizan entre el

docente, los alumnos y un “saber matemático”. Este tercer elemento, que no ha sido tomado en cuenta por algunas

corrientes filosóficas de enseñanza como el constructivismo, se diferencia del “saber a enseñar” en el sentido que

hay una distancia entre ellos y es la transposición didáctica el elemento que los une.

Para el docente, el reconocimiento de la transposición didáctica inicia cuando se da cuenta que para poder enseñar

un determinado contenido es necesario que éste sufra una transformación que lo haga apto para la enseñanza. En

este sentido se afirma que: “El saber-tal-como-es-enseñado, el saber enseñado, es necesariamente distinto del

saber-inicialmente-designado-como-el-que-debe-ser-enseñado, el saber a enseñar” (Chevallard, 1991, p.16); sin

embargo, debe existir una relación entre saber enseñado y el saber a enseñar.

Según Chevallard (1991), en algunas ocasiones, el efecto de la transposición didáctica produce situaciones en las

que se genera una verdadera sustitución didáctica de objetos. Esto significa que se sustituye el objeto de

enseñanza por el objeto de saber y en otros casos se crean objetos didácticos, como, por ejemplo, el caso de la

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teoría de conjuntos en donde surgen los diagramas de Venn, los cuales se transforman en un objeto de enseñanza

que no corresponde a ningún objeto del saber matemático.

En función de lo anterior, se debe estar en constante vigilancia para que el objeto de estudio no sea sustituido por

una creación didáctica. Esto es denominado por Chevallard (1991), como el principio de “vigilancia

epistemológica”, que debe efectuar el didacta. Se considera que este proceso es importante para garantizar una

enseñanza en la cual los conceptos presentados al estudiante sean pertinentes.

b. El trabajo del matemático

Según Brousseau (1986) el trabajo del matemático consiste en investigar las teorías matemáticas para construir el

saber sabio. Esta tarea no es fácil de hacer, ya que dentro de todos los resultados y conclusiones a las que puede

llegar, se enfrenta a la decisión de determinar los descubrimientos que son idóneos para presentar, es decir, cuáles

se convierten en un saber matemático nuevo e interesante para los demás.

Según este autor, la teoría encontrada por el investigador matemático debe ser presentada de forma general, en la

que los resultados siguen siendo verdaderos, sin precisar los procedimientos erráticos, conclusiones y errores

cometidos durante el proceso de investigación, produciendo una despersonalización, descontextualización y

destemporalización del saber encontrado.

c. El trabajo del estudiante

El trabajo intelectual del alumno es muy importante dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje. Para Brousseau

(1986), éste no debe basarse en solo aprender definiciones y teoremas para reconocer su aplicación a ciertos

ejercicios.

Este autor señala que su papel debe ser semejante al realizado por el investigador dentro de una comunidad

científica: éste debe descubrir los resultados por sí mismo mediante la elaboración de conjeturas y construcción de

lenguajes y modelos, llevar a cabo un proceso de comprobación y refutación, y luego intercambiarlos con otros.

d. El trabajo del profesor

El papel del docente es esencial dentro del proceso de enseñanza, ya que éste guía al estudiante hacia la

aprehensión del conocimiento; además, conoce el saber a enseñar antes de ser presentado al alumno.

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Para Chevallard (1991), el papel que juega el docente en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las

Matemáticas es tan importante como el del matemático y el alumno. Su trabajo debe asemejarse al realizado por el

investigador matemático, dado que éste debe propiciar los medios adecuados para que los estudiantes logren

recontextualizar y redespersonalizar el saber.

Además, debe promover que en su lección los estudiantes conformen algo semejante a una sociedad científica, en

donde descubran el conocimiento mediante las situaciones-problemas planteadas con este fin. De esta manera, se

logra que los conceptos tengan sentido para ellos. Lo anterior lo apunta claramente Brousseau (1986) cuando

afirma que: “El profesor debe pues simular en su clase una micro sociedad científica, si quiere que los

conocimientos sean medios económicos para plantear buenos problemas y para solucionar debates, simulación

que por supuesto no es la verdadera actividad científica” (p. 4).

2.2 Fenómenos de Didáctica

En algunas ocasiones, la presión del docente por desarrollar los programas de estudios y la necesidad de que la

mayoría de los estudiantes se apropien de un conocimiento, provoca lo que Brousseau (1986) denomina

“fenómenos de la didáctica matemática”, los cuales están ligados a la transposición didáctica y pueden influir de

una u otra manera en la adecuada ejecución de las actividades propias de la enseñanza. Este autor ha puesto en

evidencia, en contextos diferentes, algunos de estos fenómenos, que rigen la intimidad de una lección particular.

Entre ellos se encentran el Efecto Topaze, el efecto Jourdain, el deslizamiento metacognitivo, el uso abusivo de la

analogía, el envejecimiento de las situaciones de enseñanza

2.3 Situación didáctica y situación a-didáctica

En las situaciones didácticas, el estudiante obtiene el conocimiento participando en un “juego” que el profesor

plantea y lleva a cabo con el desarrollo de situaciones de aprendizaje (problemas) que el estudiante resuelve y en

las cuales debe emerger el conocimiento que se quiere enseñar. Además, el juego se ve envuelto en una serie de

reglas que los actores deben cumplir.

La concepción moderna de la enseñanza requiere que el docente le plantee problemas al estudiante que le

permitan mediante la utilización de conocimientos previos y habilidades, reflexionar en la búsqueda de la

respuesta correcta. Lo más importante es que el estudiante haga uso del conocimiento que debe adquirir para

resolver el problema. Si esto no ocurre, una posibilidad es que el problema esté mal planteado.

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Durante este proceso no se evidencia explícitamente una intención didáctica por parte del profesor; sin embargo,

el alumno sabe que el problema ha sido propuesto con el fin de adquirir un nuevo conocimiento y que es capaz de

resolverlo por sí mismo, sin ayuda del docente.

En este sentido, Brousseau (1986) afirma que:

No solo puede sino, que también debe (resolverlo), pues solo habrá adquirido verdaderamente este

conocimiento cuando él mismo sea capaz de ponerlo en acción, en situaciones que encontrará fuera de

todo contexto de enseñanza y en ausencia de cualquier indicación intencional. (Brousseau, 1986, p.14).

Esta característica de resolver el problema fuera del contexto de enseñanza, en ausencia de indicaciones

intencionales y sin ninguna intención de enseñar, es precisamente lo que hace que la situación sea llamada

una situación a-didáctica.

Por otra parte, la situación a-didáctica forma parte de una situación más general llamada situación didáctica.

Cuando aparecen elementos didácticos, es decir, en el momento en que se hace explícita la intención de enseñar,

se pasa de una fase a-didáctica a una didáctica.

El estudiante se encuentra en fase a-didáctica, cuando el docente le plantea un problema y éste sabe que debe

aprender algo, aunque no tenga la certeza de lo que es, en este momento el estudiante debe sentir que le hace falta

un conocimiento para resolverlo, de ahí la importancia de escoger un buen problema. Inicialmente, el estudiante

no distingue en cual de las dos situaciones se encuentra.

Como se ha mencionado, se debe enfocar la enseñanza como un juego en el que actúan tres sujetos: saber-alumno-

profesor, donde la estrategia ganadora es el conocimiento, pero como en todo juego existe una serie de reglas

implícitas que lo rigen, las cuales pueden cambiar a lo largo del mismo. Es importante que los actores del juego

(profesor y estudiante) cumplan a cabalidad dichas normas para un buen funcionamiento de la situación didáctica.

A este conjunto de reglas Brousseau (1986) le denomina contrato didáctico.

2.4. Resolución de problemas

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Tradicionalmente existen concepciones erróneas sobre lo que significa resolver un problema. La mayor parte de

las veces el alumno piensa que resolver un problema es equivalente a resolver ejercicios ya discutidos en clase,

empleando los algoritmos y explicaciones brindadas por el profesor.

Resolver un problema implica otro tipo de actividad mental de mayor exigencia, que debe estar orientada hacia

una mayor participación del alumno en la búsqueda de la solución. Para ello, el profesor debe elaborar problemas

interesantes y adecuados al conocimiento del estudiante, que le permitan desarrollar aptitudes y facultades

inventivas, que no quiten la responsabilidad que debe sentir el alumno por resolverlo y disfrutar la satisfacción

que genera el encontrar, por sus propios medios, la respuesta.

Schoenfeld (1985) define la resolución de problemas como: “el uso de problemas o proyectos difíciles por medio

de los cuales los alumnos aprenden a pensar matemáticamente.” Entendido el término “difícil” como una

situación en la que el estudiante desconoce un algoritmo que lo lleve inmediatamente a la solución, por lo cual el

éxito depende de los conocimientos y habilidades que éste tenga.

La resolución de problemas, según Santos (2007), se debe considerar como una forma de pensar, donde el

estudiante continuamente tiene que desarrollar diversas habilidades y utilizar diferentes estrategias en su

aprendizaje de las Matemáticas. Al respecto indica: “El término problema se vincula no solamente a situaciones

específicas rutinarias o no rutinarias, donde el estudiante intenta encontrar la solución, sino también incluye tener

que aprender algún concepto matemático”. (Santos, 2007, p.11)

Stanic y Kilpatrick (1988), plantean el uso de la resolución de problemas como vía para enseñar Matemáticas y

puede darse en tres direcciones: como contexto, como una habilidad que se debe enseñar en el currículo, como el

medio para “hacer matemática”. Esta última visión es la que se está imponiendo entre los investigadores actuales

en Educación Matemática.

Respecto al concepto de problema matemático, Krulik y Rudnik (1980) coinciden con Pólya al considerar que es

una situación a la que se enfrenta un individuo o un grupo, que requiere solución pero que el medio para hallarla

no es obvio. Para Brousseau (1986) un problema es una situación que el profesor propone al alumno para hacerle

adquirir un conocimiento nuevo. Para Mancera, “Un problema es conceptualizado como una situación que nos

hace pensar, así de simple”. (Mancera, 2000, p.16).

2.5 El trabajo de Pólya en resolución de problemas

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La posición de Pólya respecto al papel de la resolución de problemas en la Enseñanza de las Matemáticas se

resume en la siguiente declaración que aparece en The goals of mathematical education in Mathematics Teaching,

Pólya (2002):

Mi punto de vista es que la parte más importante de la forma de pensar que se desarrolla en matemáticas

es la correcta actitud en la manera de acometer y tratar los problemas. Tenemos problemas en la vida

diaria, en las ciencias, en la política; tenemos problemas por doquier. La actitud correcta en la forma de

pensar puede ser ligeramente diferente de un dominio a otro, pero sólo tenemos una cabeza y, por lo tanto,

es natural que en definitiva haya solo un método de acometer toda clase de problemas. Mi opinión

personal es que lo central en la enseñanza de las matemáticas es desarrollar tácticas de resolución de

problemas. (Pólya, 2002, p. 181)

La obra, How To Solve It , propone cuatro pasos necesarios para resolver un problema: Comprender el problema,

concebir un plan, ejecución del plan, examinar la solución obtenida

Este mismo autor indica que la intuición hace que intentemos por varias vías llegar a la solución, haciendo

modificaciones en el camino y es por medio de la observación y el buen uso de la analogía que podemos llegar a

una intuición más satisfactoria.

Para Pólya (1966), la importancia del razonamiento plausible en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las

Matemáticas, radica en que de él depende la capacidad creadora del estudiante, por lo que juega un papel

fundamental en la resolución de problemas.

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2.6 El trabajo de Alan Schoenfeld en resolución de problemas

Para Barrantes (2006), a pesar de que las ideas de Pólya sobre la resolución de problemas son muy interesantes y

de gran provecho para la implementación de esta estrategia como medio de crear conocimiento matemático y sus

posibilidades en el aprendizaje de esta disciplina, su trabajo fue una síntesis de ideas que él tenía, pensamientos

que sistematizó, pero no realizó investigación de campo con estudiantes propiamente.

Schoenfeld realizó experiencias con estudiantes y profesores en las que les proponía problemas a resolver

siguiendo las ideas de Pólya, llegando a la conclusión de que hay que tomar en cuenta situaciones más allá de las

puras heurísticas, pues de lo contrario no funciona, Santos (1992)

La crítica que hace Schoenfeld (1985) al trabajo de Pólya radica en que según las heurísticas tal como las propone

Pólya son muy generales por lo que tienen definiciones tan amplias que son demasiado vagas como para ser

implementadas; pues, por ejemplo, no en todo problema se puede dar como heurística hacer dibujos, como lo

indica Pólya. El éxito de las heurísticas para Schoenfeld (1985) está en conocerlas, saber cómo usarlas y tener la

habilidad para hacerlo, pero esto es sólo uno de los aspectos a considerar en la resolución de problemas.

En dichos estudios Schoenfeld (1985) propone un marco con cuatro componentes que sirva para el análisis de la

complejidad del comportamiento en la resolución de problemas citados a continuación.

a. Recursos

Schoenfeld (1985), se refiere a los recursos como los conocimientos previos que posee el individuo: conceptos,

fórmulas, algoritmos, intuiciones, en general, todas las nociones que considere necesario saber para enfrentarse a

un determinado problema.

b. Heurísticas

Las heurísticas para Schoenfeld (1985) son las estrategias y técnicas que permiten progresar en la solución de un

problema no familiar (no estándar), reglas de manejo para resolver problemas de forma efectiva: dibujo de

figuras, introducción de notación apropiada, exploración de problemas relacionados, reformulación de problemas,

trabajo hacia atrás, examen y verificación de procedimientos.

c. Control

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El control según Schoenfeld (1985), son decisiones que permiten un uso eficiente de los recursos y estrategias

disponibles, es decir, cuales son pertinentes en la solución del problema tratado.

d. Sistema de creencias

El sistema de creencias según Schoenfeld (1985) es nuestra perspectiva con respecto a la naturaleza de las

Matemáticas y como trabajar en ella. Las creencias sobre las Matemáticas inciden notablemente en la forma en

que los estudiantes y profesores abordan la resolución de problemas.

2.6. El trabajo de Eduardo Mancera en resolución de problemas

La propuesta didáctica de Mancera (2000) es utilizar los problemas matemáticos al inicio, antes de abordar la

teoría y no al final como tradicionalmente se hace, esto para estimular el pensamiento del estudiante y que pueda

responderse la pregunta: ¿para qué me sirven las Matemáticas? Al respecto Mancera indica: “Si a los estudiantes

se les presentan problemas después de que se les ha informado sobre los procedimientos que se pueden emplear

para resolverlos, se convierten en ejercicios rutinarios”. (Mancera, 2000, p.17)

El punto inicial de esta propuesta es comenzar las clases con problemas de aplicación matemática y con un nivel

de dificultad adecuado; es decir, situaciones que puedan interesar a la mayoría. (Mancera, 2000)

El profesor Mancera señala que al iniciar con un problema, el estudiante no conoce los contenidos que tiene que

usar para resolverlo, por lo que debe poner en juego sus habilidades y conocimientos previos, para poder generar

una discusión. También resalta la importancia de que el docente esté preparado para las posibles soluciones que

el estudiante pueda proporcionar. (Mancera, 2000)

Mancera (2000) llevó a cabo una experiencia con docentes y estudiantes de primer grado de secundaria y obtuvo

que los estudiantes exploran caminos más intuitivos que los docentes. Al respecto el autor apunta: “Esta manera

de intuir, esos recursos que tal vez se han perdido por haber avanzado en el estudio de temas superiores es el

principal asunto que podemos aprender de los estudiantes”. (Mancera, 2000, p.70). Otro resultado, fue que los

docentes tardaron más tiempo que los estudiantes en desarrollar la actividad, lo que se explica entre otras cosas,

por la resistencia por parte de los profesores a opinar de manera abierta o equivocarse, lo cual refleja que tienen

una concepción más rígida sobre el trabajo en la resolución de problemas que los estudiantes.

2.7 El trabajo de Luz Manuel Santos Trigo en resolución de problemas

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Santos (2007) hace un aporte para la implementación de la resolución de problemas en la enseñanza de las

Matemáticas por medio de su libro La resolución de problemas matemáticos: fundamentos cognitivos, en el cual

indica que la actividad matemática se debe conceptualizar desde una perspectiva dinámica, que permita

desarrollar y promover una disposición matemática en los estudiantes. Este autor mencionó que aprender

Matemáticas no se reduce a un conjunto de reglas que pueden aplicarse en la resolución de problemas. La

propuesta de la resolución de problemas para el aprendizaje y enseñanza de esta disciplina se presenta como una

alternativa que permita al estudiante desarrollar o reconstruir las ideas matemáticas en el salón de clases.

Bajo esta visión, Santos (2007) indica que el estudiante deberá discutir ideas alrededor del entendimiento del

problema planteado, usar representaciones, estrategias cognitivas y metacognitivas, habilidades, recursos y al

mismo tiempo, deberá ser capaz de implementar estas herramientas en diversas situaciones similares. Al trabajar

con problemas, no solamente es importante que el estudiante conozca estrategias, sino que sepa identificar en qué

momento utilizarlas.

Por otra parte, establece que bajo el enfoque de resolución de problemas, se debe propiciar en el salón de clases

actividades consistentes con las que los matemáticos o profesores de Matemáticas realizan. Indica que para

implementar esta propuesta pedagógica, es necesario hacer un análisis de cómo resuelven las personas problemas

matemáticos. Para ello, se debe recurrir a diversos métodos de recolección de información y basarse en modelos

que permitan identificar categorías, las cuales expliquen el comportamiento de los individuos al resolver

problemas. En este sentido, el autor expone los elementos considerados por Pólya y por Schoenfeld, los cuales ya

se abordaron en este marco teórico.

Para Santos (2007), los docentes cuestionan la viabilidad de la propuesta de resolución de problemas, entre otros

factores, por la extensión de los programas y la cantidad de estudiantes en el salón de clases. Ante esta posición,

recomienda que los docentes inicien la propuesta ayudando a sus estudiantes a ser autónomos en su aprendizaje de

las Matemáticas, creando un ambiente, donde éstos puedan desarrollar naturalmente estrategias para leer,

conceptualizar y escribir argumentos matemáticos. Además, sugiere no cubrir amplios contenidos de los

programas, sino, concentrarse en algunos básicos.

Finalmente, Santos (2007) expone una serie de problemas como un apoyo para el docente que quiera iniciar esta

estrategia en su salón de clase, ya que sirven para generar discusión de aspectos relacionados con contenidos

matemáticos, estrategias de solución, representaciones, análisis de información y viabilidad de la solución o

soluciones.

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3. Resultados de investigaciones en resolución de problemas

En esta sección se describen los principales resultados de algunas experiencias realizadas por diferentes

investigadores en materia de resolución de problemas, en países como Japón, España, Estados Unidos, entre otros,

con el fin de tener un punto de referencia sobre algunos trabajos recientes en esta temática.

De acuerdo con estas experiencias, una estrategia basada en resolución de problemas genera en los estudiantes una

mayor motivación e interés. Esto se vio reflejado en el trabajo de Sasaki (2005) Condición necesaria y condición

suficiente, donde el autor rescata que los estudiantes encontraron gran placer con la realización de estas

actividades; el propósito de la actividad era ayudar a los estudiantes en el aprendizaje de proposiciones y sobre

cómo determinar su valor de verdad.

Además, se rescata que la participación de los estudiantes fue más activa. En la propuesta de Aoyagi (2005)

Nuevas operaciones, el estudiante debía encontrar la mayor cantidad de nuevas operaciones posibles utilizando

las cuatro operaciones básicas. El autor destaca que la discusión grupal durante la misma fue muy activa y que los

estudiantes presentaron más respuestas de las esperadas.

Otros resultados apuntan a la dificultad que manifiestan los estudiantes cuando enfrentan actividades de esta

naturaleza. En la propuesta Construcción de las rectas notables en un triángulo recopilada por Herbst (2006), se

observó que el cambio al nuevo esquema fue difícil debido a que los alumnos están muy acostumbrados al trabajo

tradicional, axiomático y estructurado. En dicha experiencia, los estudiantes construyeron con regla y compás las

rectas notables en un triángulo para conjeturar con respecto a las áreas determinadas por ellas.

Según J. Espinoza, J. Espinoza, M. González, I. Ramírez, M. Zumbado (2008), en su trabajo “La resolución de

problemas en la Enseñanza de las Matemáticas: Una experiencia con la función exponencial, polígonos y

Estadística” la resolución de problemas permite a los estudiantes adquirir nuevos conocimientos, promueve la

partición activa de los estudiantes, contribuye a mantener su motivación y en consecuencia un mejor ambiente en

el salón de clase.

Estos autores también afirman que esta metodología propicia la aplicación de nociones protomatemáticas,

paramatemáticas y las heurísticas que no han sido estimuladas dentro del sistema educativo costarricense. Por

último, recomiendan que para aplicar una estrategia metodológica de este tipo, el docente debe exponerse a un

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proceso de sensibilización respecto a la teoría de resolución de problemas matemáticos, con el objetivo de

minimizar los fenómenos citados por Brousseau (1986), las improvisaciones y la falta de planificación.

REFERENCIAS [1] Brousseau, G. (1986). Fundmentos y Métodos de la Didáctica de la Matemáticas.

Recherches en Didactique des Mathématiques, Vol 7, N° 2, 33 – 115. [2] Pólya, G. (1965) ¿Cómo plantear y resolver problemas? México: Editorial Trillas. [3] Chevallard, Y. (1991). La transposición didáctica, Del Saber Sabio al Saber Enseñado.

Aique Grupo Editor. Buenos Aires, Argentina. [4] Santos, L. (2007). La resolución de problemas matemáticos. Fundamentos cognitivos. México:

Editorial Trillas. [5] J. Espinoza, J. Espinoza, M. González, I. Ramírez, M. Zumbado (2008). La resolución de problemas en la Enseñanza de las

Matemáticas: Una experiencia con la función exponencial, polígonos y Estadística. Seminario de graduación. UNA, Heredia, Costa Rica.

[6] Barrantes, H. (2006). Resolución de Problemas: el trabajo de Allan Schoenfeld. En Editorial CIMM,/UCR. Cuadernos de investigación y formación en Educación Matemática. “Resolución de problemas: Conceptos básicos.” Año 1, N°1. San José, Costa Rica.

[7] Mancera, E. (2000). Saber Matemáticas es saber resolver problemas. Grupo Editorial Iberoamérica. México D.F: [8] Schoenfeld, A. (1985). Mathematics Problem Solving. (NCTM). The National Council of Teachers of Mathematics. Orlando.

Estados Unidos.