jueves, 28 de diciembre de 2023

Sobre la enseñanza de las matemáticas (III): ¿Hay que enseñar diversos tipos de algoritmos de cada una de las operaciones?

Foto de Chris Liverani en Unsplash

Una de las grandes cuestiones que aparecen siempre cuando se habla de las matemáticas es la de los algoritmos. En los últimos años, es cada vez más habitual ver que desde la didáctica de las matemáticas y las diversas propuestas editoriales se plantea que, en vez de enseñar un algoritmo estándar se enseñen diversas estrategias, sin insistir en el uso de uno estándar.

La doctora Anna Stokke publicó un interesante tuit sobre esta cuestión en el que citaba un estudio de, entre otros, Paul A. Kirschner:

Sobre los algoritmos estándar:

'...estudios sobre la cognición apoyan la idea de dominar un algoritmo estándar para cada tipo de problema'. Si se practican  múltiples algoritmos antes de que el estándar sea bien aprendido, es más difícil que se vuelva intuitivo el elegir el correcto que hay que aplicar en cada situación. Más aún, practicar diversos algoritmos que son similares pero no el mismo, lleva a la 'interferencia' cognitiva cuando se intentan recordar los pasos y secuencias que conforman cada procedimientos (Anderson & Neely, 1996; Dewar et al., 2007)." 

Deberíamos de empezar a reflexionar sobre propuestas matemáticas que lo que hacen es presentar múltiples formas de resolver algoritmos si preocuparse por dominar ninguna. El conocer el proceso de construcción de los algoritmos es algo que puede ser interesante para aprendices expertos o matemáticos, pero no ayudará a la mayoría del alumnado. Los algoritmos estándar tienen una razón de ser.

martes, 26 de diciembre de 2023

Sobre la enseñanza de las matemáticas (II): señales de alerta cuando se habla de las matemáticas

Foto de Antoine Dautry en Unsplash

Durante estas semanas posteriores a la publicación del informe PISA, he descubierto a la canadiense Anna Stokke, doctora en matemáticas (https://twitter.com/rastokke). Vale la pena seguir todo lo que publica relacionado con las matemáticas. Hará cosa de una semanas, confeccionó una lista de afirmaciones con las cuales activar las alertas cuando se habla de matemáticas. He querido traducir la lista al castellano (https://twitter.com/rastokke/status/1733127124347941250):

- Las operaciones aritméticas son algo obsoleto (afirmación temeraria y desinformada).

- Si los alumnos construyen/inventan/diseñan, las habilidades simplemente son lo siguiente.

- Evita las fichas; practicar es repetir sin sentido.

- Evita los exámenes con tiempo (por ejemplo, cálculo mental cronometrado).

- No hace falta memorizar las tablas de multiplicar.

- Los errores hacen que tu cerebro crezca.

- Los alumnos no aprenden imitando.

- Si no estás activo, no estás pensando (entendiendo el estar activo como moverse por el aula o hablar).

- Los problemas abiertos permiten que los alumnos sin habilidades tengan éxito.

- Los algoritmos estándar son perjudiciales.

- Los procedimientos van en contra de la comprensión.

- La comprensión conceptual ha de preceder a los procedimientos.

- La instrucción explícita mata la creatividad.

- La participación e implicación significa aprendizaje.

- Tiranía del libro de texto (estar en contra del libro de texto tradicional).

- Suelo bajo, techo alto (tomando esta afirmación como 'atención a la diversidad').

Algunas de las afirmaciones de la lista son debatibles y se pueden matizar, pero me pareció un tuit provocador que vale la pena leer y sobre el cual reflexionar.

sábado, 23 de diciembre de 2023

Sobre la enseñanza de las matemáticas (I): la importancia de la fluidez y del dominio de los conceptos de cálculo básicos

Foto de Gayatri Malhotra en Unsplash

Los resultados en matemáticas de Cataluña y de España en el último informe PISA han sido de los más bajos en muchos años (469 y 473 puntos, respectivamente). Creo que ha llegado el momento de que nos replanteemos algunas ideas sobre la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. Los siguientes posts tratarán esta cuestión. Para empezar a hacerlo, una buena opción es leer el artículo que escribió Holly Korbey sobre las matemáticas hace unas semanas (https://www.edutopia.org/article/how-decreased-practice-time-plays-into-historic-math-declines/). En este post, recojo una traducción-adaptación de algunas de las principales ideas del post de Korbey que me parece que son interesantes.

Desde hace un tiempo, vemos cómo se ha ido poniendo de forma progresiva el foco de la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas sobre la comprensión. No pongo en duda que la comprensión es importante, y que llegar a los niveles más profundos de comprensión matemática ha de ser el objetivo final, pero, cada vez más, me parece que nos estemos perdiendo por el camino. En los últimos años, han surgido métodos diversos que hacen gala de estar centrados en la comprensión y el desarrollo de competencias; sin embargo, son numerosos los alumnos y alumnas que, a pesar de seguir estas propuestas de aprendizaje competenciales, acaban la primaria sin los conocimientos básicos y con dificultades importantes. ¿Qué es lo que está pasando aquí?

En su artículo, Korbey apunta al hecho de que quizás estamos dejando de lado la práctica, la repetición y la instrucción explícita en los conceptos básicos. Mientras que para el aprendizaje de la lectura está cada vez más claro que hay que enseñar a descodificar y estamos superando el prejuicio de que enseñar a descodificar es aburrido (a los niños, por contra, les encanta aprender a leer y tener éxito), en matemáticas es necesario un cambio de mentalidad parecido. Enseñar los fundamentos de las matemáticas no ha de ser algo mecánico y aburrido, sino que a los niños les puede encantar. A los niños les gustan las matemáticas cuando ven que tienen éxito, independientemente de lo que estén estudiando. Aquí hemos de evitar caer en el prejuicio de ver esa práctica y repetición como algo aburrido de por sí.

La fluidez en matemáticas es un aspecto clave. Un elemento fundamental que falta en los niveles superiores es esa fluidez, especialmente en las operaciones básicas de suma, resta, multiplicación y división. La investigación muestra que la fluidez en estas habilidades básicas es fundamental para el éxito matemático; sin embargo, los expertos afirman que existe una desconexión entre la práctica que necesitan los alumnos para desarrollar la fluidez necesaria (especialmente aquellos con dificultades) y la que obtienen en el aula.

Investigadores como Solomon, afirman que memorizar las tablas de multiplicar, prácticas de cálculo cronometradas con feedback, las hojas de problemas... son importantes para el éxito en matemáticas a largo plazo, ya que ayudan a los alumnos a desarrollar el tipo de conocimiento básico en matemáticas necesario para tener éxito en matemáticas más complejas. La evidencia muestra como el conocimiento procedimental y el conceptual van de la mano y se refuerzan mutuamente, pero los expertos dicen que en muchas aulas se ha puesto un exceso de foco en la comprensión a costa de los procedimientos: "Se ha puesto tanto énfasis en la comprensión conceptual que se ha llegado al punto que los alumnos no tienen habilidades procedimentales".

No tener estas habilidades procedimentales impide que los alumnos que puedan alcanzar el lado creativo y abierto de las matemáticas. Deberíamos, pues, ver cómo volver a incluir en la enseñanza y aprendizaje de las matemáticas ese trabajo de las habilidades fundamentales. Una queja de los profesores es que falta el tiempo necesario que dedicar a esa práctica extra tan necesaria para memorizar las tablas de multiplicar y dominar los estándares básicos. Uno de los problemas que ven a muchos de los nuevos libros y programas es que quitan importancia al rol clave que tiene la práctica en el aprendizaje de las matemáticas, y "Muchos de los nuevos libros de texto no ofrecen suficientes ejercicios de práctica", como afirma Doug Rohrer, profesor e investigador sobre la didáctica de las matemáticas de la universidad de Florida del sur.

Korbey cita el caso de un estudiante que, para dividir 148 por 3, en vez de usar el algoritmo de la división, fue contando de 3 en 3 hasta llegar a 148, cosa que no consiguió. Después de diversos intentos, consiguió llegar a la solución. El estudiante tenía capacidad, comprendía lo que era la división, pero se le había privado de la forma más eficiente de llegar al resultado. Los alumnos, después de aprender el algoritmo de la división, han de poder practicarlo hasta que se convierte en prácticamente una segunda naturaleza para ellos. 

Como el aprendizaje no es un proceso lineal, los alumnos deberían de moverse de forma regular entre las habilidades fundamentales y su aplicación, con los profesores planeando de forma habitual tareas que permitan la práctica de recuerdo de formas diversas. En la mayoría de clases de matemáticas, se pide a los alumnos que dejen de trabajar en una habilidad demasiado pronto, cortando oportunidades valiosas de repetición y limitando su habilidad de consolidar el aprendizaje en la memoria a largo plazo.

A continuación, Holly Korbey profundiza en diversas formas de conseguir ese aprendizaje, utilizando técnicas diversas de recuerdo, espaciando la práctica de las técnicas fundamentales cada cierto tiempo, etc. La lectura del artículo y de los diversos enlaces que contiene, vale la pena, y apunta a uno de los puntos en los que creo que tendríamos que poner el foco si queremos mejorar en matemáticas.

Artículo de Holly Korbey: 

https://www.edutopia.org/article/how-decreased-practice-time-plays-into-historic-math-declines/