Este documento presenta un proyecto de investigación sobre la influencia del uso del software WX Maxima 0.6.6 en el aprendizaje de funciones especiales en estudiantes de quinto grado de secundaria. El objetivo es analizar si el uso de este software mejora el aprendizaje en comparación con métodos tradicionales. La metodología incluye la aplicación de pruebas pre y post a grupos experimental y de control. Se espera que el grupo experimental, al que se le enseñará con el software, muestre mayores ganancias de aprendizaje

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA<br />FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN<br />MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN, CON MENCIÓN EN DOCENCIA UNIVERSITARIA<br />“INFLUENCIA DE LA UTILIZACIÓN DEL SOFTWARE WX MÁXIMA 0.6.6 EN EL APRENDIZAJE DE LAS MATEMÁTICAS EN EL TEMA DE FUNCIONES ESPECIALES EN LOS ALUMNOS DE 5º GRADO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA PARTICULAR SAGRADO CORAZÓN DE JESUS DE SECHURA - 2011”<br />CURSO: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN<br />PROFESOR: MAG. ELÍAS AGUIRRE<br />EJECUTORES: <br />Prof. Jorge Arturo Gonzales Pazo.<br />Prof. Ysbeth Belissa Pajuelo Santos.<br />PATROCINADOR:<br />MAG. ROBERT CHERO IPANAQUÉ<br />PIURA, MAYO 2011.<br />INTRODUCCIÓN:<br />Actualmente nuestra sociedad afronta cambios que involucran no solo la forma y estilo de vida de la población, sino que también generan cambios en la forma de enseñar y transmitir los conocimientos a los alumnos; es por todo ello que en la actualidad se ha suscitado el boom y la revolución de la tecnología, de modo que la educación y la enseñanza de la misma no pueden estar excentas a este cambio y es de este modo que la matemática ha sido y es una de las primeras ciencias que ha hecho frente a este cambio involucrándose y elaborando material necesario que facilite la adquisición del aprendizaje de los alumnos, haciendo las clases más dinámicas, lúdicas y novedosas.<br />Estas nuevas tecnologías de la informática y comunicación (TICs) las podemos encontrar en los software, blogs, webquest, fislets y applets.<br />Iniciamos la investigación de la tesis con las siguientes preguntas: ¿A qué se debe que los alumnos no hayan internalizado en su estructura mental los contenidos de funciones especiales? Y por consiguiente ¿Por qué les es tan difícil reconocer los elementos para la construcción de funciones especiales? Y ¿Qué dificultades pueden presentarse en el manejo del software WX maxima 0.6.6 en las clases de matemática específicamente en el tema de funciones especiales?.<br />El proyecto de tesis titulado: “Influencia de la utilización del software WX maxima 0.6.6 en el aprendizaje de las matemáticas en el tema de funciones especiales en los alumnos de 5º grado de secundaria en la I.E.P Sagrado Corazón de Jesus de Sechura - 2011”, tiene como objetivo general: Analizar la influencia de la utilización del software WX maxima 0.6.6, en el tema de funciones especiales, en el área de matemática, en los alumnos de 5º grado de secundaria de la I.E.P Sagrado Corazón de Jesius de Sechura – 2011.<br />La investigación tiene un enfoque cuantitativo con diseño experimental de pre y post- test, contando con dos grupos: el de control (que solo recibirá clases aplicando una metodología tradicional) y el experimental el cual recibirá un tratamiento (clases utilizando el software WX maxima 0.6.6). <br />Por todo lo expuesto en el acápite anterior se elaborarán 07 actividades de aprendizaje, en donde se explicará la funcionalidad del software Wx maxima 0.6.6 y la importancia que tienen para la graficación de las funciones especiales en 2D y 3D y por lo tanto poder identificarlas y diferenciarlas. Además de fomentarse en cada actividad de aprendizaje habilidades de comportamiento (por medio de los valores de la I.E.P), aprendizaje en grupo y desarrollo cognitivo.<br />En cada actividad de aprendizaje se explicará cada una de las clasificaciones de las funciones especiales, desarrollándose de este modo tres (03) tipos de actividades:<br />1.- Análisis de los conceptos geométricos implicados por cada gráfica de las curvas.<br />2.- Graficación de las curvas utilizando el software WX maxima 0.6.6.<br />3.- Resolución de ejercicios y problemas utilizando el software WX maxima 0.6.6.<br />En cada una de las sesiones se evaluará el proceso de aprendizaje de los alumnos mediante: <br />- Observación directa en cada una de las actividades de aprendizaje.<br />- Experimentación: Para verificar si la utilización del recurso didáctico, el software Máxima, hace más prácticas y dinámicas las sesiones de aprendizaje.<br />- Construcción de gráficas, desarrollo de problemas y ejercicios; utilizando como herramienta el software Máxima.<br />- Comparación entre el grupo control y el grupo experimental.<br />- Lista de Cotejo: El cual nos permitirá observar las características y comportamiento de los alumnos. <br /> ANTECEDENTES- MARCO TEÓRICO:<br />Dentro de las investigaciones realizadas en software educativos en la enseñanza de las matemáticas en el tema de funciones, mencionaremos algunas investigaciones previas:<br />A.- Ruben A. Pizarro en la tesis de: “Las TICS en la enseñanza de las matemáticas. Aplicación al caso de métodos numéricos ”, los estudios realizados llegan a las siguientes conclusiones:<br />- Entre estas actividades podemos mencionar el análisis de bibliografía relacionada con la elaboración de software educativo. Sin lugar a dudas, la elaboración de software educativo es un tema analizado por diversos autores que coinciden en la importancia del mismo y su rol determinante en el proceso de enseñanza - aprendizaje. Las diferentes teorías sobre la forma en que se logra el aprendizaje incluyen en su análisis el rol del software educativo y las distintas formas de incluirlo.<br />-Las Matemáticas fueron, en el ámbito educativo, la primera actividad que incorporó recursos tecnológicos que facilitaron significativamente las tareas que esta Ciencia desarrolla. También son muy amplios los estudios que analizan la forma en que se debe desarrollar la enseñanza y el aprendizaje de los contenidos de esta Ciencia. Es así que surgen trabajos destinados al estudio de la Didáctica de la Matemática, los que mencionan, entre otros aspectos, la importancia de la visualización. Para lograr este objetivo, los diferentes software educativos son herramientas muy valiosas ya que permiten representar gran cantidad de situaciones con diversas características con un mínimo esfuerzo y gran velocidad.<br />Es así que parece indiscutida la utilidad de los software en la enseñanza de la Matemática. Pese a esta situación, como sucede con la inclusión de las Tecnologías en la educación en general, este proceso se da en muy pocas oportunidades. La mayoría de las clases se continúan desarrollando con los métodos tradicionales de tiza y pizarrón.<br />- Software como el que desarrollamos en este trabajo, cobran un gran valor por la posibilidad que brinda de ser aplicado a la solución de diversas ecuaciones no lineales, sin tener demasiados conocimientos adicionales de computación.<br />- Analizando las diferentes investigaciones que estudian la incorporación de las tecnologías de la información y la comunicación en el proceso de enseñanza aprendizaje, observamos que coinciden en la importancia que tiene el hecho de que el alumno de diferentes profesorados incorpore tecnologías durante sus actividades como estudiante. De lo contrario, no le podemos pedir que luego lo haga como profesional docente ya que no tiene experiencia o desconoce la forma de cómo hacerlo. Por tal motivo, creemos que el aporte de la incorporación de software educativo durante el desarrollo de Cálculo Numérico es muy positivo, ya que aporta experiencia a los futuros Profesores de Matemática. <br />- Es necesario señalar que el aporte de Cálculo Numérico es importante al incluir software educativo tanto en el desarrollo de sus clases como en las evaluaciones parciales. De todas formas, no es suficiente. Experiencias como las desarrolladas en nuestra materia, se deberían reiterar en la mayoría de las Cátedras de las diferentes carreras. De esta manera, creemos que se obtendrían mejores logros educativos, tanto para los docentes como para los estudiantes.<br />PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:<br />PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: FORMULACIÓN Y JUSTIFICACIÓN:<br />FORMULACIÓN:<br />¿Cómo influye el software WX Maxima 0.6.6, como herramienta en el aprendizaje de la matemática en el tema de funciones lineales y cuadráticas en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”?<br />JUSTIFICACIÓN:<br />En la actualidad; todo a nuestro alrededor gira en torno a la tecnología y ella se constituye en el puente que permite la adquisición de nuevos conocimientos; sin dejar de lado por supuesto, la investigación y el trabajo en aula; constituyéndose, de este modo como un acompañante imprescindible en las actividades de aprendizaje, manipulable; en el cual los alumnos con la ayuda y guía del docente, pueden innovar, reconocer y sobre todo aplicar y validar los conocimientos ya adquiridos con los nuevos por adquirir.<br />En este punto cabe resaltar la problemática actual en que se encuentra la enseñanza y la transmisión de conocimientos; los alumnos no logran alcanzar los promediaos básicos en el área de matemática, es por ello que los maestros de aula tienen la necesidad de buscar medios y recursos didácticos que faciliten el aprendizaje de los alumnos y por ende se mejore la calidad de la enseñanza y se obtengan buenos resultados.<br />Se busca alumnos autónomos capaces de alaborar preguntas, reconocer una función y sobre todo alumnos que investiguen y manipulen variables para llegar a graficar curvas especiales.<br />Es por todo ello que se plantean actividades de aprendizaje teniendo al alumno como actor principal de ellas, se plantean sesiones innovadoras teniendo como recurso didáctico el software WX Máxima 0.6.6, sin dejar de lado la explicación con solo tiza y pizarra, para luego pasar a la ejemplificación con la nueva tecnología – software WX Máxima 0.6.6- recordando en todo momento que esta herramienta tecnológica es un medio que posibilitará el aprendizaje más no un fin en sí mismo.<br />En las actividades de aprendizaje se tomará en cuenta el qué; para qué, cómo y por qué se enseña y qué temas son los adecuados para trabajar con los alumnos utilizando el software WX Máxima 0.6.6 <br />Al respecto se puede reflexionar:<br />1.- ¿Por qué les resulta tan difícil, a los alumnos, reconocer los elementos para la construcción de gráficas especiales?<br />2.- ¿Cuáles son las causas por las que la mayoría de los docentes no utilizan herramientas de nuevas tecnologías como: software, en el área de matemática especialmente en le tema de Funciones Especiales?<br />3.- ¿Qué dificultades pueden presentarse en el manejo del software WX Máxima 0.6.6 en las clases de matemática específicamente con el tema de Funciones Especiales?<br />4.- ¿Qué dificultades pueden presentarse al desarrollar los problemas y ejercicios planteados en el software WX Máxima 0.6.6? Y ¿A qué se deberán estas dificultades?<br />5.- ¿Cómo influye el manejo del software WX Máxima 0.6.6 en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />OBJETIVOS:<br />OBJETIVO GENERAL:<br />Analizar la influencia de la utilización del software WX maxima 0.6.6, en el tema de Funciones Especiales, en el área de matemática, en los alumnos de 5º grado de secundaria de la I.E.P Sagrado Corazón de Jesús de Sechura – 2011, durante el período académico 2011, en el distrito de sechura. <br />HIPÓTESIS GENERAL:<br />El software WX Máxima 0.6.6 como recurso didáctico influye de manera positiva en el área de matemática, en el aprendizaje de Funciones Especiales en los alumnos de 5º grado de eduación secundaria en la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />METODOLOGIA:<br />Tipo y nivel de la Investigación: <br />- La investigación tiene un enfoque Analítico – Cuantitativo y Experimental.<br />Diseño de la Investigación:<br />- El diseño es experimental, con diseño de pre y post- test con dos grupos; el primero de ellos es experimental el cual recibirá un tratamiento (clases utilizando el software WX maxima 0.6.6); el segundo grupo es de control el cual sólo recibirá clases aplicándoseles una metodología docente tradicional.<br />Población:<br />Constituida por los alumnos de 5º grado de nivel secundario de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />SECCIÓNNÚMERO DE ALUMNOSA40B35<br />MÉTODOS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS:<br />TÉCNICAS:<br />- Observación directa en cada una de las actividades de aprendizaje.<br />- Experimentación: Para verificar si la utilización del recurso didáctico, el software Máxima, hace más prácticas y dinámicas las sesiones de aprendizaje.<br />- Construcción de gráficas, desarrollo de problemas y ejercicios; utilizando como herramienta el software Máxima.<br />- Comparación entre el grupo control y el grupo experimental.<br />- Lista de Cotejo: El cual nos permitirá observar las características y comportamiento de los alumnos. <br />PROCEDIMIENTOS:<br />- Encuesta: Dirigida a los docentes de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”; de modo que se llegará ha explorar el porque utilizan un determinado recurso tecnológico o porque no lo utilizan.<br />- Pre-test: El cual nos permitirá realizar un diagnóstico de los conocimientos previos del aula; tanto para el grupo control, como para el grupo experimental. <br />- Prácticas Escritas: Nos permitirán ver el avance de los grupos; tanto de control, como experimental.<br />- Post-Test: Nos permitirá ver los resultados finales de la investigación, si realmente los alumnos del grupo experimental y el uso del software Máxima influye positivamente en el proceso de aprendizaje permitiendo validar la hipótesis.<br />VARIABLES:<br />Variable Independiente (V.I): El software WX Máxima 0.6.6 como recurso didáctico.<br />Variable Dependiente (V.D): El aprendizaje de Funciones Especiales en los alumnos de 5º grado de nivel secundario de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”.<br />OBJETIVOS ESPECÍFICOS - HIPÓTESIS - METODOLOGÍA:<br />1.- Objetivo Específico:<br />Analizar la situación del aprendizaje de las matemáticas en el tema de Funciones Especiales en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />Hipótesis Específica:<br />El nivel de aprendizaje es bajo en el área de matemática en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />Metodología:<br />Utilización de un pre- test.<br />2.- Objetivo Específico:<br />Aplicación del software WX maxima 0.6.6 en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”<br />Hipótesis Específica:<br />El nivel de aprendizaje de las matemáticas de los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura” no es la adecuada.<br /> Metodología:<br />Constituir un grupo de alumnos a los que se les explicará con la nueva tecnología el software WX maxima 0.6.6 (grupo experimental) y un segundo grupo al que se le explicará utilizando la metodología tradicional (grupo control).<br />3- Objetivo Específico:<br />Analizar los resultados de la aplicación del software WX maxima 0.6.6.<br />Hipótesis Específica:<br />El grupo experimental obtendrá un mejor nivel de aprendizaje en las matemáticas en el tema de Funciones Especiales, en los alumnos de 5º de secundaria de la I.E.P: “Sagrado Corazón de Jesús de Sechura”.<br /> Metodología:<br />Test, prácticas y aplicación final de un post- test.<br />4- Objetivo Específico:<br />Plantear propuestas<br />Hipótesis Específica:<br />No se han planteado propuestas para mejorar el aprendizaje de las matema´ticas utilizando el software WX maxima 0.6.6<br /> Metodología:<br />En base a los resultados se plantean propuestas.<br />ESQUEMA DE CONTENIDO<br />CAP I: MARCO GENERAL<br />1.1.- Marco Institucional<br />1.2.- Marco Legal<br />CAP.II: ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO ACADÉMICO EN EL CURSO DE MATEMÁTICA DE LOS ALUMNOS DE 5º DE SECUNDARIA DE LA I.E.P: “SAGRADO CORAZÓN DE JESUS DE SECHURA” UTILIZANDO EL SOFTWARE WX MAXIMA 0.6.6<br />2.1.- La currícula de estudio<br />2.2.- Metodología de enseñanza<br />2.3.- Formas de evaluación<br />2.4.- Situación del rendimiento académico de los alumnos.<br />CAP. III: EL SOFTWARE MAXIMA EN LA ENSEÑANZA DE LA MATEMÁTICA EN EL TEMA DE FUNCIONES ESPECIALES EN LOS ALUMNOS DE 5º DE SECUNDARIA EN LA I.E.P: “SAGRADO CORAZÓN DE JESÚS DE SECHURA”<br />3.1.- ¿Qué es el software wx maxima 0.6.6?<br />3.2.- El software maxima como herramienta pedagógica<br />3.3.- Beneficios y cualidades del software wx maxima 0.6.6.<br />3.4.- Aplicaciones del software wx maxima 0.6.6 en la enseñanza de funciones especiales<br />3.4.1.- Importancia en la enseñanza de la Geometría<br />3.4.2.- Importancia en la enseñanza de la Trigonometría<br />3.5.- Desarrollo del experimento<br />CAP. IV: RESULTADOS DE LA APLICACIÓN<br />4.1.- El nivel de aprendizaje logrado con la aplicación del software por grupos (experimental y control).<br />4.2.- Comparación con los resultados académicos de ahora y antes.<br />CAP.V: PROPUESTAS EN ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y MEJORAR EL RENDIMIENTO ACADÉMICO:<br />5.1.- Primera actividad de aprendizaje<br />5.1.1.- Anexos<br />5.2.- Segunda actividad de aprendizaje<br />5.2.1.- Anexos<br />5.3.- Tercera actividad de aprendizaje<br />5.3.1.- Anexos<br />5.4.- Cuarta actividad de aprendizaje<br />6.4.1.- Anexos<br />5.5.- Quinta actividad de aprendizaje<br />6.5.1.- Anexos<br />5.6.- Sexta actividad de aprendizaje<br />5.6.1.- Anexos<br />5.7.- Séptima actividad de aprendizaje<br />5.7.1.- Anexos<br />BIBLIOGRAFÍA:<br />Páginas Webs:<br />1.-Fokker, J. PROGRAMACIÓN FUNCIONAL. <br />http://people.cs.uu.nl/jeroen/courses/fpsp.pdf (1996).<br />2.- Rodríguez, J. R. MAXIMA CON WXMAXIMA: SOFTWARE LIBRE EN EL AULA DE MATEMÁTICAS.<br />http://knuth.uca.es/repos/maxima (2007).<br />3.- Rodríguez, M. y Villate, J. MANUAL DE MAXIMA ver.<br />5.18. http://maxima.sourceforge.net/es/documentation.html (2009).<br />4.- Rodríguez, M. PRIMEROS PASOS EN MAXIMA.<br />www.telefonica.net/web2/biomates/maxima/max.pdf (2008).<br />5.- Rodríguez, M. SOFTWARE MATEMÁTICO BÁSICO: MAXIMA.<br />www.telefonica.net/web2/biomates/maxima/i-math.pdf (2008).<br />6.- Rodríguez, M. MAXIMA: UNA HERRAMIENTA DE CÁLCULO.<br />http://softwarelibre.uca.es/cursos/maxima/cadiz.pdf (2006).<br />7.- Pizarro, Ruben A., TESIS DE MAGISTER EN TECNOLOGÍA INFORMÁTIC APLICADA EN EDUCACIÓN.<br />http://postgrado.info.unlp.edu.ar/Carrera/Magister/Tecnologia%20Informatica%20Aplicada%20en%20Educacion/Tesis/TesisPizarro.pdf (2009)<br />CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:<br />ACTIVIDADESMayo- Junio- JulioAgosto- setiembre-octubreNov- dic- eneroFebr.-marzo- abrilMayo-junio- julio1.- Recopilación de la información2.- procesamiento de la información.3.- Análisis de la información4.- Redacción preliminar (primer borrador)5.- Revisión del preliminar.6.-Redacción del documento finalxxxxx<br />PRESUPUESTOS:<br />RUBROMONTOEQUIVALENTE EN SOLESMateriales de oficina y escritorio 01 cono de CD's 01 memoria USB (2 GB) 01 millar de hojas DIN A4, 80 gr. 01 tinta para impresora (negro) 01 tinta para impresora (color) 1/2 millar de papel bulky 01 Computadora Pentium V 01 Impresora Lexmark 510 Bolígrafos y lápices Servicios: Servicio de Internet Adquisición de información diversa Subtotal Imprevistos (20 %) $1356;50$32;50$10;00$15;00$40;00$50;00$4;00$1100;00$100;00$5;00$200;00$100;00$100;00$1556;50$311;30 S/.910;40S/.3967;08S/.584;90S/.4551;98TOTAL$1867;80S/.5462;38<br />ANEXOS: <br />