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10 Aritmética¿Dónde podemos ver actividades similares en                                Actividadeslos demás tomos?       ...
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12 Aritmética En la página 37 del Tomo I se pide a los niños que propon-          Extensión del mundo de las matemáticas:g...
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14 Aritmética             Piensa cómo lo hiciste:                                la calidad de los aprendizajes de sus est...
Aritmética 15         Uso de las representaciones como                                                                La c...
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Aritmética 17           Parte III     Resolución deproblemas: el gusto por   las matemáticas      Los profesores deben pro...
18 Aritmética  La resolución de problemas se introdujo en los salones de       El profesor debe escuchar con mucha atenció...
Aritmética 19  El segundo tipo son las preguntas orientadas a cambiar las               Actividades fructíferas en lafases...
20 Aritmética Tener curiosidad intelectual por desentrañar los “aspectos          Diferencias entre una tarea y un problem...
Aritmética 21pueden responder: “porque los resultados anteriores son            	            Formulación de preguntas111, ...
22 Aritmética La razón por la cual los dígitos del producto son iguales es          Extensión de las ideas previamenteque ...
Aritmética 23presentará este patrón; cuando uno se propone disfrutar de                 Desarrollo de la actitud para hace...
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  1. 1. Aritmética 1 Parte I La enseñanzade las matemáticas:el papel del análisis de videos y de los libros de texto Los once volúmenes que conforman la serie Matemáticas para la Educación Normal fueron diseñados para que los alumnos aprendan a aprender matemáticas y desarrollen habilidades para extender sus conocimientos por sí mismos. Para la consecución de ese ambicioso propósito, se adoptó la resolución de problemas como un método para que los alumnos desarrollaran su pensamiento matemático y cultiva- ran sus habilidades para comunicar ideas matemáticas. Los videos a los que más adelante se hace referencia, proporcio- nan ejemplos de lo que consideramos un apropiado e innova- dor acercamiento a la enseñanza de las matemáticas.
  2. 2. 2 Aritmética Qué es el Estudio de Clases ActividadesEl Estudio de Clases es un método que se aplica en el trabajocolaborativo entre maestros que se reúnen para planear, po- Observa y discute el video Planificación de las Clases, Profe-ner en práctica y observar críticamente el proceso de ense- sor Takao Seiyama, Segundo Grado.ñanza/aprendizaje en el aula. Dicho sucintamente, el Estudio www.dgespe.sep.gob.mx/sites/default/files/tc/capsula_JICA.zipde Clases es un estudio sistemático para mejorar la prácticadocente y la calidad de los aprendizajes de los alumnos. En 1. Observa el video del minuto 11:53 al 13:34. Toma nota deel proceso de planear una clase, los maestros determinan el lo que está escrito en el pizarrón y discute su contenido conpropósito que en ella se quiere lograr mediante un análisis tus compañeros.profundo del contenido de enseñanza, enfocándose de ma- 2. Observa el video del minuto 13:34 al 15:03. El profesor Sei-nera especial en lo que se pretende que aprendan los alum- yama usó la expresión “las matemáticas son la ciencia de losnos. En la implementación de la clase los maestros siguen patrones”. Discute con tus compañeros qué es lo que quisoestrictamente el plan que se diseñó y los observadores ana- decir con esa expresión.lizan lo que ocurre en la clase en el marco de los propósitosde aprendizaje que se determinaron. Después de la claselos maestros discuten con detalle las observaciones que sehicieron, hacen los ajustes correspondientes y lo sujetan anuevas sesiones de observación hasta lograr que los alum-nos muestren que han alcanzado de forma satisfactoria lospropósitos de aprendizaje que se plantearon. El Estudio de Clases se propone mejorar la enseñanza pormedio de la innovación, no se centra en la crítica del des-empeño del maestro porque el plan de clase fue elaboradocolegiadamente, no por un sólo maestro. Aún siendo erró-nea la conducción del proceso de enseñanza por parte delmaestro, lo prioritario es lograr el propósito de aprendizaje,si éste no se alcanzó, lo conducente es revisar de formaminuciosa el plan de clase, buscar alternativas y, colegiada- 3. Observa el video del minuto 15:03 al 16:46. El profesor Ho-mente, hacer los ajustes del caso. En el Estudio de Clases somizu cruzó sus manos refiriéndose a algo ( 15:38 ). ¿Quése asume la premisa de que el conocimiento profesional de es lo que quería explicar con ese gesto?los maestros se enriquecerá si tienen la disposición para 4. Observa el video del minuto 16:07 al 16:34. El profesor Sei-reunirse y discutir cómo generar mejores alternativas para yama describió la secuencia de enseñanza que había dise-lograr un propósito compartido. ñado y los aprendizajes que espera que logren sus alumnos. Con base en esa descripción explica su plan de enseñanza En el Estudio de Clases tiene lugar un proceso de evalua- y el propósito de la clase empleando tus propias palabras.ción, pero no se centra en la evaluación del desempeño del 5. Al inicio del video algunos niños se expresaron acerca delmaestro que impartió una clase que fue observada, se enfo- profesor Seiyama. ¿Por qué los alumnos quieren a su profe-ca en evaluar el logro del propósito de aprendizaje de la cla- sor? ¿Puedes explicar su respuesta a partir de la forma ense y el plan para llevarla a cabo en el aula. En este sentido, que él prepara la clase?la evaluación tiene como finalidad mejorar el conocimientoprofesional de los maestros y obtener óptimos aprendiza-jes de los alumnos. El concepto de Estudio de Clases sería Reflexiones adicionalessensiblemente distorsionado si se entendiera como un ins- El profesor Seiyama estátrumento para evaluar el desempeño del maestro. planeando una clase cuyo propósito es que los alum- Para preparar las sesiones del Estudio de Clases se invita a nos encuentren las reglasun destacado educador para que exponga los aspectos teóri- ocultas en la realizacióncos; su exposición se dirige a docentes en servicio, a futuros de ciertas operacionesdocentes y a sus maestros con la finalidad de construir cole- (regularidades). En la se-giadamente un marco conceptual que oriente las siguientes fa- cuencia de enseñanzases del Estudio de Clases. Los participantes ponen en juego lo está considerando los ca-mejor de su conocimiento profesional para formular preguntas sos cuando la diferencia es 1, 2, 3… Él considera que suorientadas a la definición de los propósitos de la clase y las es- plan de clase será exitoso si los alumnos pueden explicartrategias de enseñanza para lograrlos. El conocimiento básico lo que ocurrirá cuando la diferencia es 9 y está ansioso porque se requiere para participar en esas reuniones, está con- realizar la clase y probar sus hipótesis. Cuando el profesortenido en Aritmética: guía para su aprendizaje y enseñanza. Seiyama explicaba lo anterior, el profesor Hosomizu hizo el gesto de cruzar sus manos. Con ese gesto sugirió lo que harían los niños cuando intenten encontrar el patrón.
  3. 3. Aritmética 3 Actividades 2. Observa el video del minuto 22:30 al 23:26. El profesor Tsu- bota hizo importantes observaciones acerca del propósito de Ubica la sección del video titulada:“Seguimiento de clase/ aprendizaje. ¿Cuál fue el propósito de aprendizaje que pro- Observación”. puso el profesor Tsubota? 1. Observa el video del minuto 16:49 al 17:37. Identifica la 3. Al inicio del video los niños se expresaron acerca del pro- manera en que el profesor Seiyama presenta el problema fesor Seiyama. ¿Por qué quieren a su profesor? ¿Por qué les (17:27) y explica su intención y el propósito de su actividad gusta la clase de matemáticas? ¿Puedes explicar su respues- de enseñanza. ta a partir de lo que has observado de la clase hasta ahora? 2. Observa el video del minuto 17:38 al 18:08. El profesor em- pezó la clase con el caso donde la diferencia es 3. ¿Así lo pla- Reflexiones adicionales neó originalmente? Explica por qué empezó con este caso En la discusión de la clase hubo dos intervenciones que considerando lo que se muestra en el minuto 18:00. destacaron. La primera fue la del profesor Hosomizu, él es- 3. Observa el video del minuto 18:08 al 19:01. En el minuto 18:34 tuvo de acuerdo con el propósito planteado por el profesor un niño dijo: “Señor Seiyama, hay algo mal en las respuestas”. Seiyama, pero argumentó que debió empezar con el caso ¿Por qué dijo ese niño “hay algo mal en las respuestas” y mu- donde la diferencia es 1 porque es más sencillo. El profesor chos de sus compañeros estaban de acuerdo con él? Seiyama contra argumentó explicando que, aún siendo más 4. Observa el video del minuto 19:01 al 19:40. Después del caso difícil, el caso donde la diferencia es 3, es mejor para iniciar, donde la diferencia es 5, un niño dijo: “si… en el caso donde la porque condujo a los niños a ordenar las operaciones, as- diferencia es 1” (20:14). ¿En qué se basó para decir eso? pecto que les ayudó a identificar el patrón. Por consiguiente, 5. Al inicio del video los niños se expresaron acerca del pro- consideró que los casos donde la diferencia es 1 o 2 no son fesor Seiyama. ¿Por qué quieren a su profesor? ¿Por qué les los más apropiados. gusta la clase de matemáticas? ¿Puedes explicar su respues- ta a partir de lo que has observado de la clase hasta ahora? La segunda intervención estuvo a cargo del profesor Tsu- bota, quien fue más crítico. Él no estaba de acuerdo con la forma en que el profesor Seiyama condujo la actividad paraReflexiones adicionales lograr el propósito de la clase. Argumentó que la clase fue El profesor Seiyama cambió su secuencia original para ini- exitosa porque los niños ya sabían de la importancia deciar con el caso donde la diferencia es 3. No esperaba que ordenar los casos, eso lo aprendieron en el primer grado.los niños reordenarían las respuestas que daban, que eso Recomendó al profesor Seiyama que si el propósito es queles ayudaría a encontrar el patrón y que desarrollarían por todos los niños encontraran el patrón, debió problematizar lasí mismos otros ejemplos. ¿Por qué pudieron hacer eso los situación de manera que los alumnos aprendan cómo encon-niños? Puedes encontrar una respuesta plausible al estudiar trarlo, no a que lo logren porque eventualmente uno de ellosposteriormente la parte IV de este libro donde se analizan las observó que las operaciones estaban desordenadas. Indicólecciones sobre la resta. que si hubiera iniciado con el caso donde la diferencia es 5, el profesor podría decir al grupo que escogería a cinco alum- Con base en lo que el profesor Hosomizu expresó al cruzar nos al azar para que escribieran cada uno una respuesta ensus manos, el profesor Seiyama comprendió que el orden el pizarrón, que así sería muy probable que las respuestases la clave para encontrar el patrón. Al observar el video se estuvieran en desorden, e incluso que algunas se repitieran.puede constatar que los niños se dieron cuenta que ordenar Esto induciría en los niños la necesidad de ordenar las opera-los casos es importante para encontrar el patrón. ciones y observar la “regla oculta” que trataban de encontrar: “si agregas 1 al minuendo y al sustraendo la diferencia no Otro aspecto que es importante considerar es que los ni- cambia”. Esta es una propiedad importante de la resta.ños disfrutaron la clase y valoraron el esfuerzo de su profe-sor para conducirlos en el mundo de las matemáticas. Esto Volviendo al asunto de por qué les gusta a los niños la formamuestra algo que es obvio, pero que con frecuencia se olvi- en que enseña el profesor Seiyama, una respuesta plausibleda: el primer paso para que los alumnos disfruten en la clase es porque él acude a lo que los niños han aprendido previa-de matemáticas es que entiendan lo que están haciendo. mente y esto les permite aplicar lo que saben para entender las ideas nuevas. Entender siempre es estimulante.   Actividades Ubica en el video la sección: “Evaluación y reflexión sobre la clase”. 1. Observa el video del minuto 20:14 al 22:30. Discute con tus compañeros y tu profesor cuál es la dificultad que presentan las actividades que se emplearon en la clase y por qué es me- jor iniciar con el caso donde la diferencia es 3, que cuando la diferencia es 1.
  4. 4. 4 Aritmética Actividades ¿Por qué los niños pudieron decir “hay algo que está mal”? Explica cómo pudo haber sido la explicación que dieron los El potencial de un libro de texto niños para responder esa última pregunta. bien secuenciado. El desarrollo de esta sección se orientará por la siguiente Reflexiones adicionalespregunta:¿por qué el profesor Seiyama pensaba que los ni- En esta clase los niños no intentaron ordenar las tarjetas,ños encontrarían el patrón? ellos sólo contestaron que para la tarjeta con el “4” las sumas eran “2+2”, “3+1” y “1+3”. Debido a la secuencia de pregun- 1) Un año antes, cuando esos niños estaban en primer gra- tas que les hizo el profesor, los niños fueron identificando eldo, el profesor Seiyama trabajó con ellos jugando con las orden de las tarjetas con la ayuda de los patrones que obser-“tarjetas de la suma”. Cada tarjeta tiene en una cara una vaban en el pizarrón. Las tres formas de explicación que ellossuma y en la otra, el resultado. formularon están relacionadas con los patrones verticales, horizontales y diagonales que se observan en la imagen. Los niños relacionaron el arreglo diagonal con simetría y expre- saron que todos los arreglos presentan una bella estructura. El profesor Seiyama les dio tarjetas en blanco después de que reconocieron el patrón. Usando estas tarjetas pudieron explicar la estructura siguiendo los patrones que visualiza- ban. Los niños mostraron que habían entendido cómo exten- der los patrones, pero no el orden. En términos del Estudio de Clases, la atención estaba enfocada en cómo inducir la idea de orden mediante el arreglo de las tarjetas. En esa clase se dio un interesante intercambio de preguntas yrespuestas entre el profesor y los niños. Al final de esta secuen-cia de enseñanza los niños contestaron: “detrás del 4 está 2+2,3+1 y 1+3”, en ese orden, “1+3” al último. ¿Podemos decir quelos niños estaban considerando el orden en ese momento? 2) El profesor Seiyama preguntó a los niños cuál de las res- El video nos permite afirmar que el profesor Seiyama logrópuestas “2+2”, “3+1” o “1+3” debería ir primero en la tarjeta “4”. que los alumnos apreciaran la belleza del patrón y que razo-Entonces los niños comenzaron a reconocer que hay un orden naran para encontrarlo mediante un arreglo ordenado de lasen las tarjetas y explicaron por qué “1+3” debería ir primero en tarjetas. Vale la pena destacar que los hallazgos del profesorla tarjeta del “4”. Encontraron esto observando verticalmente el Seiyama fueron incorporados en los libros de texto, esto searreglo y explicaron que primero deben ir las respuestas donde muestra en las figuras 1, 2 y 3 (pág. 42, Tomo I y págs. 88 ylos sumandos empiezan con “1”, después con “2” y finalmente 89,Tomo II, Vol.1 de Matemáticas para la Educación Normal).los que empiezan con “3”. Posteriormente les pidió que en- El profesor Seiyama pronosticó que si los alumnos usan esoscontraran otras maneras para explicar usando el arreglo “1+1”, libros de texto, seguramente aprenderán a arreglar las tarjetas“1+2” y “2+1” que tenían en el pizarrón. Entonces ellos usaron para encontrar la propiedad de la resta que podemos enunciarlos términos “horizontalmente” y “simétricamente”. en general como sigue: a-b=a+c-(b+c), donde a, b y c son números enteros. 3) La clase continuó con pregun-tas y respuestas similares hastallegar al caso de la tarjeta con el“6”: “1+5”, “2+4”, “3+3” y “4+2”,sin embargo, les faltaba la tarjetacon “5+1”. Entonces el profesorSeiyama les preguntó por qué nohabían incluido la tarjeta “5+1”.
  5. 5. Aritmética 5 Esta generalización es la conclusión a la que puede llegar-se al identificar el patrón propuesto para que los alumnosencontraran en esas lecciones. Con esta finalidad, en el librode primer grado (Tomo I) se dedican cuatro lecciones paraque los alumnos trabajen con tarjetas y aprendan las venta-jas de ordenarlas, en el segundo grado (Tomo II) se dedicauna lección que culmina con la propiedad antes mencionadapara el caso particular a-b=a+1-(b+1). El profesor Seiyamaconstruyó la secuencia de las preguntas que se incluyen enesas lecciones con el apoyo de las observaciones generadasdurante el Estudio de Clases y los ajustes que hizo a su plande clase con base en ellas. Considerando lo antes expues-to, podemos afirmar que el tipo de trabajo en el aula que serealizó previamente es la principal razón por la cual los niñosfueron capaces de identificar el patrón que se buscaba. Fig. 2 Fig.1 Fig. 3
  6. 6. 6 Aritmética
  7. 7. Aritmética 7 Parte IIAprendiendo a aprendermatemáticas La Parte IV de este volumen, se enfoca en los contenidosde la aritmética, si leemos los Tomos I a VI y establecemoslas relaciones correspondientes entre los temas tratados enlos distintos grados, es posible observar que se repiten másde una vez ciertas secuencias de enseñanza. Como vere-mos a continuación, esas secuencias tienen el propósito deayudar a los alumnos a que aprendan por sí mismos. Hay tres propósitos centrales en la educación matemáticade la escuela primaria en Japón: el primero, es promover eldesarrollo de destrezas que son útiles para la vida diaria, yconsiste en las destrezas matemáticas mínimas para enten-dernos con los demás. El segundo, es propiciar el desarrollodel pensamiento matemático, el cual será útil en la construc-ción de nuevos conocimientos y en la habilidad para formulargeneralizaciones; este propósito está relacionado con el de-sarrollo de formas innovadoras para vivir. El tercer propósitose refiere a cultivar valores y actitudes para la vida. En lasección “Análisis del tratamiento matemático-pedagógico delos temas de aritmética”, que se incluye en la Parte IV, seenfoca en el primer propósito. En la presente sección nosreferiremos al segundo y tercer propósitos en el marco de lasactividades de enseñanza que se presentan en los Tomos I aVI de la serie Matemáticas para la Educación Normal.
  8. 8. 8 Aritmética ¿Cómo podemos saber si los niños están Exploración del entorno desde la aprendiendo por sí mismos? perspectiva de las matemáticas: reificación y comprensiónSi los niños tienen el deseo de aprender ya están en el um-bral para empezar a aprender a aprender matemáticas por Actividadessí mismos; de forma más específica, si han desarrollado lacuriosidad intelectual que los conduce a hacer preguntas que 1. ¿Qué similitudes presentan las páginas 14, 44 y 56 delvan más allá de lo que muestra el material de enseñanza o Tomo I de la serie?el profesor, si pueden formular conjeturas y buscan formas 2. ¿Por qué crees que el Tomo I contiene lecciones con esaspara validarlas, si se entusiasman cuando el profesor les similitudes?pregunta: “¿de qué otras maneras podemos hacerlo?”, para 3. ¿Puedes encontrar más ejemplos como estos en los otrosresponder preguntas como esas los niños necesitan confron- tomos de la serie?tar en varias ocasiones tareas como las mencionadas en losrenglones anteriores. Por ejemplo, si los alumnos han perci- Reflexiones adicionalesbido a través de su experiencia escolar que “las matemáticas En las páginas 14, 44 y 56 (Figs.1,2 y 3) se pide a los niñosson la ciencia de los patrones” y que la actividad matemática que dibujen para “hacer libros” de matemáticas usando sususualmente está relacionada con la formulación de genera- propias ideas. Esta actividad propicia que los alumnos dellizaciones, seguramente cultivarán el hábito de buscar regu- primer grado desarrollen habilidades para ver el mundo reallaridades que los conduzcan a proponer una generalización. desde las matemáticas mediante la elaboración de dibujos que usan para expresar apropiadamente sus ideas. Los videos del profesor Seiyama muestran que es posiblepropiciar que los niños desarrollen su pensamiento matemá-tico, como el que exhibieron al decir que es necesario orde-nar las operaciones aritméticas en la búsqueda de un patrón.Si usamos libros de texto bien secuenciados y el profesorentiende el objetivo de aprendizaje, es posible desarrollarcompetencias asociadas a los grandes propósitos de la edu-cación matemática: actitudes favorables, emplear herramien-tas para el pensamiento y aplicar destrezas matemáticas. Fig.1 Fig. 2
  9. 9. Aritmética 9   El mundo de las matemáticas: belleza, simplicidad, precisión, eficiencia y generalización Actividades 1. ¿Qué similitudes se observan en las páginas 42, 52, 82 y 92 del Tomo I? 2. ¿Por qué crees que se incluyó el contenido de esas pági- nas en el Tomo I? 3. ¿Puedes encontrar otros ejemplos de ese tipo de actividades en los demás tomos de la serie? Reflexiones adicionales Los asuntos que discutiremos aquí son similares a los que abordamos en la sección “Aprendiendo a aprender mate- máticas”. En la tarea 1 de la página 42 (Fig.4), se pide a los niños que recuerden las respuestas de ciertas sumas, en la tarea 2 se busca que los niños desarrollen destrezas para Fig.3 calcular eficientemente; y en la tarea 3 se pide a los niños que encuentren regularidades. Estas actividades se enmar- can en la hipótesis de que si los niños desarrollan destrezas En la página 44 los niños viven su primera experiencia a para sumar de forma eficaz, entonces podrán apreciar laeste respecto. Es conveniente que la tarea sea introducida belleza de la estructura de la suma, de las formas equiva-por el profesor, de antemano se sabe que a los niños les lentes en que pueden expresar una suma y su resultado.gustará porque se trata de hacer dibujos y que disfrutarán En la página 52 aplican lo que han aprendido acerca depresentando su trabajo al resto de sus compañeros. La opor- la suma para confrontar la operación de restar. Debemostunidad de ver y discutir el trabajo que hicieron los demás notar que en estas actividades se muestra que la suma y lapropicia que se genere una actitud de respeto entre ellos y resta no dependen de las estructuras matemáticas que pue-esto los estimula para enfrentar exitosamente nuevos retos. den observarse en los arreglos de las tarjetas, razón por laEste es un método básico para que se comprendan y respe- cual los niños pueden extender los patrones que vieron enten unos a otros en el salón de clases, para que aprendan a la página 42 y aplicar esos conocimientos en las actividadesescuchar a los demás y para que aprendan cómo actuar para de la página 82. Los niños aprenden aquí que “el mundo deser escuchados. las matemáticas se puede extender” y usan esa “extensión” en la página 92. En la página 44 el profesor empieza la clase recordandolo que han aprendido. Si los niños disfrutaron el trabajo quehicieron en la página 14, la página 44 les será más fácil por-que es su segunda experiencia. Entonces el profesor puedecentrar su atención en las expresiones que usan los niños,por consiguiente, ellos recrean las dos formas de abordar lasuma que se resaltan en esa lección. Si los niños aprendie-ron y disfrutaron del trabajo en las páginas 14 y 44, la acti-vidad de la página 56 les ofrecerá una tercera oportunidadque también disfrutarán. Si el profesor hace un breve repasode la página 44, seguramente los niños querrán hacer por símismos la actividad de la página 56. Esta secuencia se planeó para enseñarles a ver el mun-do en que viven relacionándolo con las matemáticas y pro-piciar que asignen significados a los objetos matemáticos.Con base en esos significados los niños encuentran cómo ydónde aplicar las matemáticas que aprenden en la escuela.Esto se conoce como reificación de sus conocimientos ma-temáticos (Estándares curriculares, Japón, 1947). Podemosencontrar tareas similares después de la multiplicación, en Fig. 4el Tomo II, Vol. 2, y después de la primera sección sobre ladivisión, en el Tomo III, Vol. 2.
  10. 10. 10 Aritmética¿Dónde podemos ver actividades similares en Actividadeslos demás tomos? Encuentra un tratamiento similar para la división en elEn la lección “Multiplicación 2”, del Tomo II, Vol. 2, en cada Tomo III y describe la belleza de la estructura que en ellafila de la tabla de multiplicar hay una tarea que realizar con se observa.las tarjetas de la multiplicación. Esto conlleva el propósitode que los alumnos memoricen los resultados, como se hizo Al revisar esas lecciones en los Tomos II y III se podrá apreciaren los casos de la suma y la resta. También en la página 21 a qué nos referimos con la expresión “el mundo de las mate-hay un juego con tarjetas para desarrollar destrezas en el máticas”. Es un error pensar que el estudio de las matemáticasmanejo de esta operaciones. En la página 24 (Fig. 1) hay debe empezar con el análisis de situaciones del mundo real parauna tabla de multiplicación que los niños construyen usando modelarlas matemáticamente. Para que los niños aprecien lala propiedad distributiva de la multiplicación, ahí se sugiere existencia “del mundo de las matemáticas”, las situaciones ma-que la fila del 3 más la fila del 2 da por resultado la fila del temáticas son un mejor contexto que las situaciones del mundo5. Si los niños identifican esta estructura podrán construir real, porque es en las estructuras matemáticas donde se puedenpor sí mismos las filas de la tabla de multiplicación más identificar regularidades (patrones) que de manera natural indu-allá de la del 5. Esta extensión en el conocimiento de las cen procesos de generalización, esto es lo que permite extendertablas de multiplicar a partir de la fila del 6 será reconocida el conocimiento matemático y estar mejor preparado para com-por los niños y confirmará sus expectativas sobre este tipo prender dónde y cuándo es necesario aplicarlo en situacionesde actividades. En la lección “Multiplicación 4” se presenta del mundo real. Este tipo de habilidades son el paso previo a lo“el mundo de la tabla de la multiplicación”. La imagen de la que en matemáticas se conoce como modelación.página 40 (Fig.2) muestra la tabla simulada con monedasapiladas. El centro de gravedad de la pila de monedas esel centro de la tabla (5×5); entonces el peso total de lasmonedas es 25×81. Si analizas cada fila se puede entendercómo calcular el peso de las monedas. Los niños podránapreciar la belleza de la estructura de la tabla de multiplicarsi los guiamos para que la identifiquen. Fig.2Fig.1
  11. 11. Aritmética 11 Aprendiendo matemáticas a partir conjuntos que pueden componer y descomponer (como lo de una situación específica: hicieron en el capítulo 2); por esto los niños no encuentran desarrollo del conocimiento difícil hacer la traducción entre bloques y expresiones mate- matemático con comprensión máticas. Sin embargo, es necesario que el maestro se ase- gure que los niños aprendan cómo trabajar con los bloques, Actividades de otra manera muchos niños todavía sumarán contando uno por uno. Compara la secuencia de actividades en la lección “Suma (1)”,del Tomo I, con la secuencia en la lección “Resta (1)” Si el profesor se limita a que los niños realicen las actividades en ese mismo Tomo. ¿Qué similitudes observas? ¿Puedes de esas páginas contando uno por uno los elementos a sumar, no encontrar otros ejemplos de esto en los otros Tomos? aprovecharán la oportunidad de aprender cómo traducir entre las dos formas de representación que hemos mencionado. En eseReflexiones adicionales caso no están aprendiendo a sumar, sólo estarán contando. LaLa discusión es muy parecida a la de la sección anterior. La se- tarea 3 de la página 37 (Fig. 4) es la primera en que se pide a loscuencia de enseñanza en la lección “Resta (1)” es la misma que niños que calculen usando una expresión matemática, actividaden las lecciones “Suma (1)”, “Suma (2)” y “Resta (2)”. que podrán completarla fácilmente si entendieron cómo compo- ner y descomponer los números en el Capítulo 2; si no, tendrán que traducir entre la tarea y la situación usando los bloques.Fig.1 Fig.2 Fig.3A continuación analizaremos la secuencia de enseñanza de lalección “Suma (1)”. La lección de la página 34 (Fig. 1) se inicia pidiendoa los niños que describan verbalmente la situación queobservan. En la página 35 (Fig. 2) se pide que describanla situación verbalmente y que después la representenusando los bloques que se les proporcionan. La opera-ción con bloques como dos conjuntos es una representa-ción de las acciones de componer y descomponer núme-ros que iniciaron en el Capítulo 2. En la página 36 (Fig.3) la situación de operar con bloquesse representa también mediante una expresión matemática;es hasta esta página que se induce cómo representar me-diante una expresión matemática las situaciones que hanrepresentado usando bloques. Aquí se les está enseñandoa los niños cómo traducir de una forma de representación aotra. Debido a que la situación se ubica en un contexto sig-nificativo para los niños, ellos manejan los números como Fig.4
  12. 12. 12 Aritmética En la página 37 del Tomo I se pide a los niños que propon-   Extensión del mundo de las matemáticas:gan un problema a partir de una situación que se les da. En desarrollo de las matemáticas desdeesa lección puede observarse una secuencia de enseñanza las matemáticascomo la siguiente: Actividades Mundo real: 1. En las páginas 7 y 11 del Tomo III, Vol. 1, hay situaciones situación Situación que ejemplifican la expresión “desarrollo de las matemáticas Relato desde las matemáticas”. Haz la tarea 2 de la página 7 y lee las páginas 8 y 9. Después de esto explica el papel que des- Situación empeña la tarea 2. 2. Completa la tarea 2 de la página 11 y lee las páginas 12 a 14. Con base en esto confirma si tu explicación fue apropiada. 3. Hay unas tablas que los niños deben completar en la página 59 del Tomo III, Vol. 1, y en la página 2 del Tomo VI, Vol. 2. Explica el contenido de esas actividades. Composición y Expresión Reflexiones adicionales descomposición En la sección “Conociendo el mundo de las matemáticas”, discutimos que la enseñanza de las matemáticas no nece- Mundo de las Cálculos sariamente debe partir de problemas que se relacionan con matemáticas la vida cotidiana, en esta sección abundaremos sobre esto. Si los niños desarrollan pericia para calcular podrán percibir que las matemáticas estudian el comportamiento de patrones En la lección “Suma (1)” en la búsqueda de generalizaciones, entonces probablemente se repite esta secuencia indagarán por sí mismos cómo funcionan los procedimientos una vez más. Es hasta la para calcular, que usualmente se aprenden durante el proceso página 38 (Fig. 1) que los de extensión de la magnitud de los números y los cálculos aso- niños abordan la situación ciados a ellos. En la página 7 del Tomo III, Vol. 1, los niños ya “poner todos juntos”, en la saben sumar en la forma vertical con casos en que la suma de página 39 los niños con- dos dígitos no sea mayor que 10. frontan la suma en la situa- ciones del tipo “agregar”. En lo que sigue analizare- mos la lección “Resta (1)” y discutiremos cómo propiciar que los niños desarrollen habilidades para explorarFig.1 el contenido matemático encontextos que les son significativos. Si los maestros logranque los niños disfruten la clase y dan seguimiento a la formaen que van aprendiendo, es muy probable que los niños for-talezcan sus aprendizajes y los apliquen en las situacionesque se presentan en lecciones posteriores. Actividades Fig.2 En las lecciones “Suma (1)” y “Resta (1)” se repite cuatro veces la secuencia de aprendizaje que mencionamos en el En la tarea 2 de la página 7 (Fig.2) los niños realizan varias esquema anterior. sumas en la forma vertical y se les pide que piensen cómo las 1. Lee en los Tomos II y III la secuencia de enseñanza en las realizaron. La pregunta “piensa cómo lo hiciste” parece aplicarse lecciones “Suma (2)”, “Resta (2)” y las de multiplicación. sólo a esta tarea, sin embargo, en las páginas 8 y 9 puede obser- 2. ¿Hay alguna relación entre las secuencias de enseñanza varse que mediante esta pregunta se está induciendo a los niños de esas lecciones en los Tomos II y III? a que extiendan sus conocimientos sobre el cálculo de la suma en la forma vertical. En las páginas 8 y 9 las tareas se presentan en el siguiente orden: Shigeru, Susumu, Takeshi, Satoko y Yu- kie. Este orden está relacionado con la descomposición de un
  13. 13. Aritmética 13número mediante la estimación anticipada de los resultados de En la página 59 del Tomo III, Vol. 2 (Fig. 4), se formulanlas sumas parciales que ese cálculo requerirá. Lo que propone preguntas similares para introducir la multiplicación de nú-Satoko es en ese sentido, pero aparece un cero en las decenas. meros con dos dígitos. Si los niños completan correctamenteEn la operación de Yukie la respuesta es mayor que 1000. Se los espacios en blanco, las actividades que siguen les serándebe notar que la tarea 2 tiene el propósito de preparar a los relativamente fáciles. También pueden observar tareas simi-niños de acuerdo con sus estilos de aprendizaje. lares en la página 2 del Tomo VI, Vol. 2 (Fig.5).Fig.3 La secuencia para extender sus conocimientos sobre lasuma empieza con la suma en situaciones significativas para Fig.5los niños, después se aborda la suma en forma vertical hastallegar a sumas de números con tres dígitos, donde ningunasuma parcial es mayor o igual a 10. Posteriormente se ex- Actividadestiende a sumas que requieren descomponer y componer cier-tos números porque hay sumas parciales que son mayores o 1. Revisa la tarea 2 de la página 7, Tomo III , Vol. 1. Explicaiguales a 10. de forma detallada la secuencia de actividades que ahí se plantean en términos de lo que pueden aprender los niños en Al concluir la tarea 2 habrá maestros que puedan decir cada actividad y en ellas en conjunto.“ahora mis alumnos entienden mejor la suma, saben cuándo 2. Revisa la página 2 del Tomo VI, Vol. 2. Explica detallada-es necesario descomponer los números porque pueden anti- mente la secuencia de actividades que ahí se plantean en tér-cipar qué tan grandes son algunas respuestas”. Si un maes- minos de lo que pueden aprender los niños en cada actividadtro siente que no tiene evidencias suficientes para afirmar y en ellas en conjunto.eso, entonces puede repasar lo que vieron en las tareas 2y 3 y pedirles que hagan de nuevo las tareas 5, 6 y 7. Si losniños completan esas tareas exitosamente la tarea 2 tendráun significado diferente para el grupo.Fig.4
  14. 14. 14 Aritmética Piensa cómo lo hiciste: la calidad de los aprendizajes de sus estudiantes. Por esto desarrollo de ideas y su generalización es muy importante el trabajo que se desarrolle en las sec- mediante representaciones formales ciones “Piensa cómo calcular”. Si los niños aprenden lo que se propone en estas secciones tendrán más recursos para Actividades enfrentar con éxito los retos no triviales que se incluyen en estos libros. En la página 23 del Tomo V, Vol. 1 (Fig. 1), hay un recuadro en blanco, ¿qué papel desempeña? ¿Has visto ese tipo de Debemos notar que la tarea de la página 26 es similar a la recuadros en otras páginas desempeñando el mismo papel? de la página 23. En la página 23 del Tomo V, Vol. 1, los niños responden preguntas cuya respuesta ya conocen, esta acti- La instrucción “piensa cómo…” en los 11 volúmenes de la vidad aparentemente sencilla los prepara para extender susserie, corresponde al propósito central de una lección. Al ver la conocimientos sobre la multiplicación con números enteros alinstrucción los niños saben que ése ese el tema principal que caso con números decimales. En otras palabras, los conoci-van a estudiar. Completar el recuadro no equivale a responder mientos previos permiten traducir un problema nuevo (multi-la tarea que se plantea, esa actividad introduce una extensión plicación con números decimales) a un problema que antespara irse aproximando a la formulación de generalizaciones. han resuelto (multiplicación con números enteros). Este casoLa instrucción “piensa cómo hiciste los cálculos” usualmente es un buen ejemplo de lo que queremos decir con la expre-incluye posibles formas para calcular (convencionales y no sión “extender los conocimientos”. En la página 23, cuandoconvencionales) y varias formas de explicación mediante dis- los niños responden con un número entero reconocen quetintas representaciones. están trabajando con la multiplicación, que es una operación que les es familiar. Si ellos responden con un número deci- mal lo identifican como algo que aún no conocen bien, sin embargo, reconocerán por analogía lo que aprendieron con la multiplicación de números enteros. En la página 26 hay un “diagrama de cinta”, un “recuadro en blanco” y un “diagrama de caja”. En el proceso de resolución del problema se muestra la relación entre su representación gráfica (diagrama de cinta), la representación matemática (expresión matemática) y los cálculos que hay que realizar para resolverlos (diagrama de caja). Veamos dónde apren- dieron los niños acerca de esas representaciones antes del quinto grado. Si los maestros reconocen la importancia de preparar a los alumnos para confrontar futuros conocimientos podrán aten- der este aspecto. Las secciones “Piensa cómo calcular” son una oportunidad para que los maestros hagan un recuento de lo que han aprendido sus alumnos previamente. En la pá- gina 26 se usan distintas representaciones para explicar el enunciado del problema y relacionarlo con los significados Fig.1 que han asignado los alumnos a los números y las operacio- nes. Es necesaria la traducción entre esas representaciones La sección “Piensa cómo calcular” es la preparación para lo para lograr un buen aprendizaje conceptual. Si los alumnosque se tratará en el capítulo siguiente, el cual propone acti- no entienden el significado de cada representación es im-vidades para extender lo que los niños previamente han es- posible que puedan hacer la traducción entre las distintastudiado. Los capítulos donde se extienden los conocimientos representaciones. Sólo los alumnos que aprendieron en losprevios serán más difíciles para los niños si no se atendió grados anteriores a usar formalmente esas representacionescuidadosamente lo que hicieron en “Piensa cómo calcular”. pueden emplearlas por sí mismos como herramientas paraEsta sección es un tipo de organizador avanzado en el sen- resolver problemas. Aun si estas representaciones estántido de Ausubel, no obstante, lo más determinante para que incluidas en el capítulo suplementario, los maestros debenlos niños puedan avanzar es que hayan aprendido bien lo enseñar a los niños cómo usarlas reflexionando sobre lo queque estudiaron en los grados anteriores. La investigación que previamente han aprendido.se desarrolla en el marco del Estudio de Clases ha arrojadoevidencias de que la mayoría de los profesores que se con-centran en el trabajo de cada día no otorgan suficiente aten-ción a las lecciones donde se prepara a los alumnos para losconocimientos futuros; esto se refleja en un detrimento en
  15. 15. Aritmética 15 Uso de las representaciones como La construcción que se mues- herramientas del pensamiento tra en la figura puede realizarse como sigue: Actividades • Traza un ángulo cualquiera y llama “0” (cero) a su vértice. Veremos cómo construir la recta numérica proporcional. • Marca la longitud correspondiente a 1 en uno de los lados del Para iniciar, realiza las siguientes actividades: ángulo y la longitud correspondiente a a en el otro lado. 1. Hay tres envases que contienen 1.8 litros cada uno, ¿cuán- • En el lado donde marcaste la longitud correspondiente a 1, tos litros hay en total? (página 23 Tomo V, Vol. 1) marca la longitud b (con base en la unidad). 2. Si repartimos equitativamente 5.7 litros de leche entre tres • Traza el segmento que une 1 con a. alumnos, ¿cuántos litros le tocan a cada uno? (página 78, • Traza la paralela a ese segmento que pasa por el extremo del Tomo V , Vol. 1) segmento cuya longitud es b. • Marca el punto donde la paralela que trazaste intersecta al otroReflexiones adicionales lado del ángulo y llama a ese punto a × b.Hay cuatro operaciones aritméticas, pero en el álgebra sólo • La longitud del segmento cuyos extremos son “0” y a × b es else consideran dos operaciones. Esto se debe a que al intro- resultado de multiplicar a por b.ducir los números negativos no es necesario distinguir entrela suma y la resta: a + - b = a - b ; y cuando se inicia el uso del Si recuerdas lo que aprendiste en tus cursos de geometríainverso multiplicativo no es necesario distinguir entra la multi- podrás hacer la demostración que valida la representaciónplicación y la división: a × 1 = a = 1 . El uso de gráficas de a a geométrica del producto de dos números cualesquiera. Tiem-cinta o de segmentos permite representar esas operaciones po antes que Descartes, el matemático italiano Galileo cons-formalmente en los libros de texto. Los siguientes diagramas truyó un “compás proporcional”.muestran relaciones parte-todo. Actividades 1. Usa el concepto de recta numérica proporcional para re- presentar el problema: “hay tres envases que contienen 1.8 litros cada uno, ¿cuántos litros hay en total?” En los primeros grados de la educación primaria se usan 2. Usa el concepto de recta numérica proporcional para re-gráficas de cinta, o segmentos, para representar situaciones presentar los datos, y las relaciones entre ellos, en el proble-aditivas o sustractivas. En casos excepcionales se representa ma “Si repartimos equitativamente 5.7 litros de leche entrela diferencia en situaciones sustractivas. En los últimos grados tres alumnos, ¿cuántos litros le tocan a cada uno?”se usan estas representaciones en las situaciones donde seinvolucran los conceptos de razón o fracción. Los niños pue- Reflexiones adicionalesden fácilmente dibujar esas gráficas porque las ven con mucha La justificación de la construcción de la recta numérica propor-frecuencia en los libros de texto, ellos empiezan a trabajar con cional es muy abstracta para los alumnos de la escuela primaria,esto desde el volumen 2 del Tomo II. sin embargo, debido a su utilidad didáctica, se introduce su uso En Japón se llama a gráficas como las siguientes “línea en las lecciones sin intentar explicar cómo se construye. Se usanumérica proporcional”. Como se observa en la figura estas este tipo de representación (gráficas de cinta) a partir del Tomográficas involucran el uso de dos rectas. II, Vol. 2, cuando se estudia la multiplicación; en las páginas 53 y 54 del Tomo III, Vol. 2 se explica cómo construir esas gráficas. Hay al menos dos razones importantes para enseñar a los ni- ños a usar este tipo de representaciones: la primera razón es que son herramientas para el pensamiento, y la segunda, porque se Una recta proporcional se cons- familiarizarán con ellas y esto les preparará para entender su usotruye aplicando conceptos de con mayor facilidad en los cursos posteriores a la primaria. Paraproporcionalidad, sin embargo, propiciar que los alumnos razonen por sí mismos debemos dar-no es necesario explicar a los ni- les las herramientas que les ayudarán en su futuro aprendizaje,ños esos conceptos porque el diagrama sólo se está usando los alumnos que aprendan lo que están estudiando en las leccio-aquí para preparar sus aprendizajes futuros. Por ejemplo, pode- nes que mencionamos en el párrafo anterior podrán hacer un usomos proceder como sigue para representar geométricamente la correcto de ese tipo de gráficas.multiplicación a × b = c. Primero definimos la longitud “a” como En los Tomos I a VI se emplean las expresiones matemáticasla unidad, si “b” es la longitud dada en términos de la unidad, la y las gráficas en su carácter de representaciones formales. Loslongitud del segmento “a × b” corresponde al producto “c”. diagramas con bloques se utilizan para dar sentido y significa- El matemático francés René Descartes usó la siguiente figura do al sistema de numeración de base 10, los niños usan esospara explicar la representación geométrica de a × b. Los argumen- diagramas y el material manipulable para construir sus propiastos que se emplean para mostrar la validez de esta representación ideas y producir respuestas, en otras palabras, los usan comose basan en la teoría de la semejanza de triángulos. herramientas para el pensamiento.
  16. 16. 16 Aritmética
  17. 17. Aritmética 17 Parte III Resolución deproblemas: el gusto por las matemáticas Los profesores deben proponer tareas y hacer preguntas que propicien que sus alumnos aprendan por sí mismos, lo cual apoyará el desarrollo de su pensamiento matemático. Con este fin, en los Tomos I a VI se utilizan secuencias didácticas donde se abordan recursivamente los mismos procesos y for- mas de representación, esto proporciona fundamentos para que los alumnos sustenten las nuevas ideas matemáticas que se les proponen.
  18. 18. 18 Aritmética La resolución de problemas se introdujo en los salones de El profesor debe escuchar con mucha atención las ideasclase de Japón siguiendo los principios que a continuación de sus alumnos y con base en ello decidir cuál Hatsumon esse describen: más adecuado para potenciar su razonamiento. El proceso descrito con anterioridad es un medio para evaluar la cali- Los maestros empiezan la clase planteando un pro- dad de la enseñanza. La habilidad para autoevaluarse es de blema que los estudiantes no han resuelto antes. En- la mayor importancia en la formación de los maestros, tanto tonces los alumnos trabajan en equipo para encontrar para su desarrollo profesional, como para mejorar la calidad una solución al problema. Minutos después se pide a de los aprendizajes de sus alumnos. los alumnos a que presenten sus ideas al grupo; el gru- po discute lo que cada equipo propone, dando especial Es muy importante que los maestros elijan bien las pregun- atención a las formas de razonamiento interesantes y a tas que harán a sus alumnos en el contexto de resolución de los conceptos matemáticos involucrados. problemas; las preguntas deben servir para dar retroalimen- tación al alumno, para que al contestarlas le sea evidente Stigler y Hiebert [1999] por qué lo que propone es correcto o incorrecto, para llevarlo más allá del punto al que ha llegado y vislumbre una posible Cuando hablamos de métodos de enseñanza no nos refe- generalización o una forma más ágil y elegante de resolverrimos únicamente a la enseñanza de las destrezas básicas, el problema. Si los alumnos se apropian del objetivo quesino también al “saber cómo”, “los qué” y los “por qué”, a persigue su maestro, reconocerán el papel de la situacióntravés de la reflexión de los alumnos sobre las actividades problemática con relación al propósito de aprendizaje que seen el salón de clases. Este acercamiento no consiste sólo pretende alcanzar.en hacer preguntas y guiar el razonamiento de los alumnospara que produzcan las respuestas que espera escuchar el Las preguntas no deben conducir paso a paso a los alum-maestro. Hatsumon es la palabra en japonés que significa nos hasta que produzcan la respuesta esperada, en el Es-“preguntar en el contexto de la resolución de un problema”. tudio de Clases las preguntas que hace el maestro son unLos profesores de educación primaria en Japón usan ese aspecto que se discute a profundidad por los observadores.término en el Estudio de Clases cuando su propósito es “pro- Isoda (2003) propone tres tipos de preguntas en la clase depiciar que los alumnos piensen por sí mismos”. Las clases matemáticas: el primer tipo corresponde a aquellas preguntasorientadas al logro de este propósito se planean con especial para potenciar el pensamiento matemático de los alumnos,atención. El video del Profesor Seiyama es un ejemplo de que se formulan con la intención de desarrollar, reconocer,cómo se planean estas clases. o reorganizar el conocimiento matemático de los alumnos, el método de resolución empleado y su pertinencia. Las preguntas que se preparan no son necesariamente lasmismas que se hacen durante la puesta en práctica de la Este tipo de preguntas se emplea para ayudar a los niños aclase, el maestro las ajusta o las cambia sobre la marcha que se concentren en una tarea específica y para estimulardependiendo de lo que ocurre en el curso de la clase. una forma particular de pensamiento.
  19. 19. Aritmética 19 El segundo tipo son las preguntas orientadas a cambiar las Actividades fructíferas en lafases de enseñanza en el salón de clases, por ejemplo: al- resolución de problemas:gunas fases en la resolución de un problema son conducidas ¿cómo podemos ir más allá?por el maestro y otras por los alumnos. La planeación de laspreguntas para cada fase está relacionada con la “planea- Actividadesción del uso del pizarrón”, esto se discutirá más adelante.Para guiar a los niños a que se muevan a la siguiente fase el 1. Realiza la operación 37 × 3 = ____.maestro usa preguntas específicas. 2. ¿Encontraste algo interesante? 3. Si tu respuesta fue positiva, ¿cómo puedes ir más allá del El tercer tipo corresponde a las preguntas para favorecer punto al que llegaste?que los niños aprendan a aprender matemáticas, y que serepiten recursivamente en cada clase. Son preguntas que Reflexiones adicionalesconducen a los alumnos a pensar matemáticamente, por Un principio básico en la resolución de problemas es favore-ejemplo: ¿cómo podemos ir más allá de lo que vimos?, ¿hay cer que los niños extiendan su conocimiento matemático porotras maneras de resolver este problema?, ¿pueden encon- sí mismos. La actividad con que se inició esta sección tienetrar cómo hacerlo más ágilmente?, ¿pueden encontrar cómo el propósito de que indaguemos qué podemos desarrollar porhacerlo más eficientemente? Si los niños comprenden la re- nosotros mismos. Si pudiste extender esa actividad ya empe-levancia de este tipo de preguntas, las empezarán a formular zaste a aprender matemáticas por ti mismo.a sí mismos, y su maestro podrá reducir los tipos de Hatsu-mon, porque los niños serán quienes hagan las preguntas Para propiciar que los niños aprendan matemáticas por síretadoras (Isoda, M., 1997). mismos es necesario que les enseñemos cómo construir y desarrollar las ideas matemáticas. Parece que hay pocas personas que disfrutan de las matemáticas, que tienen un buen sentido numérico y saben cómo extender su conoci- miento matemático (dar el paso que sigue). Si se propone esta tarea a niños que “están matemáticamente bien nutri- dos”, seguramente podrán generar el siguiente paso. Actividades Realiza lo siguiente: 37 × 3 = 37 × 6 = _×_ = Reflexiones adicionales No hay problema si los niños no pueden imaginarse el si- guiente paso cuando analizan la operación 37 × 3. Si no pue- den avanzar por sí mismos se les puede sugerir que exploren con “37 × 6” y “37 × 9” y pedirles que traten de encontrar el siguiente paso. Si para los niños no es un problema realizar los cálculos, podrán notar algo interesante y empezarán a explicarse entre ellos lo que están observando. Hay que dar a los niños la oportunidad de que generen ideas para proponer el siguiente paso. Si el maestro les da tiempo, algunos niños podrán encontrar algo interesante y espontáneamente lo mostrarán a sus compañeros y a su profesor. Es importante que el maestro escuche con aten- ción sus ideas y los aliente a continuar con expresiones sencillas como “¡eso está muy bien!”. Esto motivará a otros niños y continuarán explorando, eso se observará en el bri- llo de sus ojos. Si además se preguntan por qué ocurre lo que observan, estarán experimentando un aprendizaje con calidad, porque encontrar y explicarse las reglas que go- biernan un patrón numérico es una acción que está en el corazón de las matemáticas.
  20. 20. 20 Aritmética Tener curiosidad intelectual por desentrañar los “aspectos Diferencias entre una tarea y un problema:matemáticos misteriosos” es un buen punto de partida para problematizaciónque los niños vayan más allá de lo esperado y “den el si-guiente paso”, esto da lugar a situaciones que les ofrecen Actividadesoportunidades para desarrollar su conocimiento matemáticopor sí mismos. Analiza las siguientes operaciones: No debe ser motivo de preocupación si los niños no mues- 37 × 3 = 111tran interés ni curiosidad, pero el maestro debe tomarlo en 37 × 6 = 222cuenta seriamente, porque ese desinterés seguramente se 37 × 9 = 333debe a carencias en la enseñanza que previamente recibie- 37 ×12 = 444ron y es importante que el maestro subsane este problema. 37×15 =El momento presente es el mejor para prepararlos y que pue-dan dar solos “el paso que sigue”. Como antes se ha dicho, a) Sin hacer los cálculos di cuál crees que será el resultadolos niños disfrutan la clase de matemáticas cuando son cons- de 37 × 15.cientes de que están desarrollando su pensamiento matemá- b) Explica por qué se produce el patrón que se observa entico. De ahí en adelante se preguntarán por sí mismos “cuál los resultados.es el paso que sigue”. Por ejemplo, en situaciones similares c) Formula las preguntas que consideres pertinentes paraa la actividad “37×3”, aun si tienen dificultades para hacer los guiar esta actividad con alumnos de la escuela primaria.cálculos reconocerán la belleza del patrón numérico que es- d) Formula las preguntas que consideres pertinentes paratán explorando, podrán apreciar la belleza que está detrás de ayudar a los alumnos que encuentren dificultades para avan-los aparentemente fríos cálculos aritméticos. Por supuesto, zar en esta actividad.todo esto ocurrirá más fácilmente si los niños no tienen pro-blemas para calcular, por esto es muy importante que hayan Reflexiones adicionalesdesarrollado destrezas para calcular ágilmente. En el enfoque de resolución de problemas las tareas son presentadas por los maestros, pero se espera que sean los alumnos quienes hagan las preguntas y expliquen las dificultades que encuentran para resolver los problemas matemáticos que dan origen a esas tareas. Para distin- guirlo del problema original, llamaremos problemática al nuevo problema que se plantea cuando los alumnos pro- ponen “el siguiente paso”, el cual está relacionado con sus expectativas en el marco de su contexto de aprendizaje. La problemática no es igual al problema original, depende totalmente de las reacciones de los niños y con frecuencia se relaciona de forma directa con lo que previamente han aprendido. Si los alumnos cultivan el hábito de pensar por sí mismos a través de responder la pregunta: “¿cuál es el paso que sigue?”, entenderán mejor lo que están haciendo. Por eso es importante que el maestro mantenga el interés de los alumnos en la tarea y que espere a que sean ellos quienes empiecen a plantear nuevas expectativas. Por ejemplo, si los alumnos pronostican que el resultado que sigue es “555”, es conveniente que el maestro les pregun- te: “¿estás seguro?” “¿Por qué?” Usualmente los maestros son quienes asignan las tareas a realizar, pero es a través de las preguntas que plantea el maestro, que los niños ha- cen suyo el problema; en otras palabras, la “problemática” es una extensión del problema original que han planteado los alumnos. A este respecto, recomendamos enfática- mente que el maestro se proponga cambiar la actitud de sus alumnos si ellos creen que resolver un problema se trata sólo de obtener una respuesta, para propiciar el de- sarrollo del pensamiento matemático de los alumnos es de la mayor importancia que empiecen a proponer problemas por sí mismos, problemas que sean una extensión de los problemas que el maestro les propone. Si se les pregun- ta: “¿por qué crees que el siguiente resultado es 555?”,
  21. 21. Aritmética 21pueden responder: “porque los resultados anteriores son Formulación de preguntas111, 222, 333 y 444”, “porque hay un patrón”, “porque hice y cambios de representaciónel cálculo”, etc. Si el profesor pregunta: “¿por qué?”, losniños tendrán oportunidad de desarrollar sus habilidadespara argumentar. Cuando se pregunta: “¿estás seguro?”, Actividadesdará lugar a que el alumno se cuestione a sí mismo paraencontrar un fundamento claro para su respuesta. La for- ¿Por qué se repiten los dígitos en las respuestas de 37×3,ma en que se producen los resultados de esas multipli- 37×6, 37×9, 37×12 y 37×15?caciones es un “misterio” que debe desentrañarse, comosi al lanzar tres dados muchas veces mostraran todos el Reflexiones adicionalesmismo número de puntos. Incluso antes de que los niños Para explicar este “hechoconsigan hacer cálculos con lápiz y papel, pueden predecir misterioso” puede ser útilque la siguiente respuesta es “555” y afirmarán que están un diagrama como el queseguros que esa será la respuesta para “37x15”. Entonces, se muestra a la derecha. Enobtener la respuesta no es un problema que valga la pena cada paso se agrega 3 alresolver, lo valioso es explicar la causa de que “555” será la multiplicador (3, 6, 9, …). Elsiguiente respuesta. producto se incrementa en 111, independientemente de que el multiplicador se incre- mente sólo en 3. La flecha ↓ representa la estructura de este patrón. Si los niños com- prenden lo que indica esa flecha entenderán que el diagra- ma muestra una relación funcional, aun si ellos todavía no conocen el concepto de proporcionalidad. Es fructífero usar diagramas como éste para representar relaciones desde el primer grado. Si los niños están fami- liarizados con esas formas de representación el maestro puede hacer un diagrama en el pizarrón a partir de que los niños encuentran la relación entre los multiplicadores (3, 6, 9, …), coloreando las flechas y escribiendo junto “+3”. Si los alumnos encuentran “+111” en la flecha entre renglo- nes (↓), es conveniente pedirles que expliquen lo que indi- can las flechas para propiciar el surgimiento de la idea de proporcionalidad o el patrón que encontraron al multiplicar relacionándolo con sumas repetidas. A través de conocer la relación entre los dos tipos de flechas, los alumnos pueden explorar el concepto de proporcionalidad como antecedente para su posterior formalización. Una vez que una explicación como la anterior es posible, el maestro puede profundizar en el significado del problema replanteándolo como sigue: “¿siempre que el multiplicador se incremente en 3, las respuestas se incrementarán en 111 y todos sus dígitos serán iguales?” Después podemos pre- guntar: “¿por qué en cada respuesta todos los dígitos son iguales?” Los lectores ya habrán adelantado que lo anterior es cierto sólo hasta que el multiplicador es 27, donde la respuesta es 999. Esta actividad muestra la importancia de las preguntas que pueden formular los maestros y las representaciones que usan para favorecer que los alumnos piensen mate- máticamente. La representación de las relaciones mediante flechas propicia que los niños identifiquen los patrones y expliquen por qué 37× (3× __) involucra la fila del 3 de la tabla de multiplicar (que son múltiplos de 3).
  22. 22. 22 Aritmética La razón por la cual los dígitos del producto son iguales es Extensión de las ideas previamenteque 37 × (3 × __ ) = 37 × 3 ×__ , y 37 × 3 = 111; así puede aprendidasexplicarse que resulta lo mismo en 111× ___ . Esta es unaoportunidad para darse cuenta que es posible reconocer un Actividadespatrón con base en el primer elemento. El patrón de los dígitos idénticos termina después de 37 × 27. Para los niños es interesante notar que pueden utilizar ¿Podrá encontrarse algo interesante si se sigue multiplicando?lo que han aprendido para entender nuevas ideas. Usarlos conocimientos previos es uno de los aspectos más im-portantes en el razonamiento matemático. La representación Reflexiones adicionalesque utiliza flechas es una clave para reconocer y entender Cuando alguien usa la frase “por ejemplo” significa que ya em-los argumentos en el caso que acabamos de analizar. Esta pezó a reconocer un patrón. En el caso de la actividad conforma de representación permite comparar la relación entre la que inicia esta sección, el patrón es que los dígitos de lasexpresiones matemáticas. Para desarrollar el razonamiento decenas y las centenas son iguales. No solamente eso, si unomatemático es útil usar una representación para expresar observa cuidadosamente podrá notar que la suma de los dígi-las ideas a través de la visualización. La actividad que aquí tos de las unidades y los millares es igual al dígito de la dece-analizamos da oportunidad para que los alumnos desen- nas y al de las centenas, por ejemplo: en “1332”, 1+2=3. Estotrañen el “misterio” usando la propiedad asociativa de la es interesante, ¿por qué ocurre? La identificación de un nuevomultiplicación. Incluso si los alumnos no conocen esta patrón produce una sensación de sorpresa en los alumnos,propiedad, entenderán la relevancia de poder cambiar el entonces el maestro puede preguntarles: ¿esto es cierto? ¿Seorden en la multiplicación. conservará este patrón de aquí en adelante? ¿Por qué? A partir de este punto hay que hacer algunos cálculos, al multiplicar en forma vertical con lápiz y papel en lugar de su- mar 111, podemos observar por qué el patrón presenta ese comportamiento. En general, cambiar y agregar otras formas de representación es un buen recurso para encontrar nuevos elementos para formular una explicación. Si analizamos que 37 × 36 = 37 × (3 × 12) = (37 × 3) × 12 = 111 × 12 = 111 × (10 + 2) = 1110 + 222, observaremos por qué los dígitos de las decenas y las centenas deben ser igua- les, y por qué estos dígitos son la suma de los dígitos de las unidades y los millares. Los dígitos idénticos se derivan de 37 × (3 × ___), asimismo, el hecho de que los dígitos de las decenas y las centenas sean la suma de los millares y el de las unidades del número que va en el espacio en blanco. Ahora tenemos totalmente identificadas las razones por las que se produce el nuevo patrón que observamos. Es intere- sante que este patrón haya surgido de otro que previamente se había identificado. Ciertamente, 999 es 0999 y en “0, 9, 9, 9” observamos que “0+9=9”. Observemos que 37 × 27 = 37 × (3 × 09) = (37 × 3) × 09 = 111 × 09 = 0000 + 999 = 0999, de esto tenemos que dos patrones aparentemente distintos, en realidad son el mismo. Pero aún no sabemos hasta dónde se
  23. 23. Aritmética 23presentará este patrón; cuando uno se propone disfrutar de Desarrollo de la actitud para hacerlas matemáticas en esta forma parece ser que este tipo de matemáticas como un matemáticoactividades no tiene un punto final. Actividades Algunos matemáticos, como Devlin (1994), caracterizaron alas matemáticas como la ciencia de los patrones. En el marco 15873 × 7 =de esa caracterización, completar una tarea debiera ir más allá ¿Cómo se puede extender lo que se observa aquí?de lo que esa tarea aparentemente exige. Cuando uno va másallá puede descubrir fenómenos interesantes, por ejemplo: la Reflexiones adicionalesexistencia de patrones (regularidades). Al examinar si un pa- ¿Pudiste encontrar hasta dónde se extiende el patrón que setrón se conserva bajo cualquier circunstancia, o sólo bajo cier- observa en 15873 × 7? Si lo hallaste, seguramente continuarástas circunstancias, uno recrea o redescubre las matemáticas explorando, si llegaste hasta el final, te sentirás muy satisfecho.que previamente conocía. Al identificar la existencia de patro- Una vez que se observa que 15873 × 7 = 111111 es recomen-nes los alumnos aplican lo que previamente aprendieron y ex- dable preguntarse: ¿qué sigue de esto? Si lo hiciste, ya estásperimentan una sensación similar a la que vive un matemático desarrollando una actitud favorable hacia la exploración mate-cuando descubre un resultado o resuelve un nuevo problema. mática. Si disfrutaste la actividad y reflexionaste sobre su sig-   nificancia, estás desarrollando actitudes que se requieren para cultivar los métodos del pensamiento matemático. En la página inicial de la Parte II se mencionó que hay tres propósitos prioritarios en la educación matemática de la escuela primaria en Japón: “el primero es promover el de- sarrollo de destrezas que son útiles para la vida diaria, que consiste en las destrezas matemáticas mínimas para enten- dernos con los demás. El segundo es propiciar el desarrollo del pensamiento matemático que será útil en la construcción de nuevos conocimientos y en la habilidad para pensar en general, este propósito está relacionado con el desarrollo de formas innovadoras para vivir. El tercer propósito se refiere a cultivar valores y actitudes para la vida”. En el marco de esos propósitos nos preguntaremos cómo podemos saber que los alumnos están aprendiendo por sí mismos. La respuesta inicial que planteamos es: “si los alum- nos muestran que tienen el deseo de aprender y que disfru- tan en la clase de matemáticas”. En la Parte I se han discutido y ejemplificado esas ideas y las razones por las cuales la resolución de problemas en un acercamiento promisorio para ayudar a que los alumnos aprendan a aprender matemáticas por sí mismos.
  24. 24. 24 Aritmética Fases de enseñanza en la resolución de problemas. Las fases de enseñanza en el marco de la resolución de problemas pueden esquematizarse como sigue: Fase Participación del maestro Estatus de los alumnosPresentación del problema Presenta el problema sin hacer Abordan la tarea pero no necesariamente conocen el objetivo de la clase. explícito el objetivo de la clase.Planeación y predicción de la Guía a los alumnos para que Tienen expectativas, conocen el objetivo de la clase, reconocensolución reconozcan el objetivo. tanto los datos como las incógnitas, de qué se trata el problema y proponen ideas para abordarlo .Resolución grupal /resolución Apoya el trabajo individual. Tratan de resolver el problema con las ideas que compartieron.independiente Establecen relaciones entre lo conocido y lo desconocido y tratan de representarlas en diferentes formas. Es suficiente si algunos alumnos proponen ideas, no debe esperarse hasta que todos los alumnos den respuestas correctas, porque responder correctamente no es el propósito principal de la clase. Si se dedica tiempo a esperar a todos, los alumnos pueden perder sus ideas y decrecerá su motivación para discutir las soluciones que se presenten.Explicación y discusión / Guía la discusión con base en Explican cada acercamiento y los comparan relacionando lovalidación y comparación el objetivo de la clase. conocido con lo desconocido. Se comunican para entender las ideas de los demás considerando sus acercamientos. Valoran el esfuerzo de los demás y reconocen que es una meta a lograr mediante el trabajo en grupo.Resumen/aplicación y Guía la reflexión de los alumnos Reorganizan lo que aprendieron durante la clase; valoran susposteriores desarrollos logros, formas de razonamiento e ideas. A continuación, se ejemplifican estas fases por medio de la Fase “Presentación del problema”lección de la página 11, del Tomo IV, Vol. 2 (Fig.1). El maestro propone el problema, la problemática se de- sarrolla a partir de las nuevas ideas de los alumnos. La tarea simple es obtener la respuesta, a la cual se llega fácilmente si los alumnos cuentan las unidades cuadradas. La problemática consiste en aplicar la fórmula para calcu- lar el área del rectángulo en una situación nueva para los alumnos. La tarea principal del maestro es escuchar las ideas de los alumnos. Fase “Planeación y predicción de la solución” Si revisamos las lecciones anteriores identificaremos lo que los alumnos ya estudiaron y podremos observar que la pla- neación y predicción de la solución no es difícil. Particular- mente en las páginas 7 y 8 aprendieron a reconfigurar una superficie mediante composición y descomposición mante- niendo el área total invariante. Fase “Resolución grupal/ resolución independiente” El maestro sugiere algunas ideas a los alumnos que en-Fig.1 cuentran dificultades que detienen su trabajo. La dificultad en sí misma es parte de la problemática y es una buena oportunidad para enfrentar retos. El maestro no debe pro- porcionar la respuesta. Mientras camina entre las bancas

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