Las TIC como recursos didácticos en el aprendizaje de las matemáticas en la educación secundaria

Zusammenfassung

La adecuada y oportuna integración de los recursos didácticos promueve la mejora de la calidad del aprendizaje. Estos facilitan el proceso de enseñanza- aprendizaje, al apoyar la comunicación y la potenciación de la motivación del alumnado, complementando los conocimientos y la actuación profesional del profesorado. Cuando estos recursos se diseñan e integran en las prácticas educativas correctamente, se logra racionalizar y consolidar la interpretación de los mensajes, el desarrollo de competencias, así como estimular y reforzar el aprendizaje del alumnado de forma autónoma y efectiva. El potencial educativo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) es reconocido y estudiado durante varios años por el profesorado y el personal investigador, sin dejar de ser el enfoque puntual por su gran dinamismo de la industria de la tecnología y la creciente aplicabilidad en contextos escolares. La inclusión implícita de las TIC en los movimientos de enseñanza-aprendizaje influye en la realización de su potencial educativo y, sin duda, en el desarrollo de las competencias digitales reclamadas por la sociedad del siglo XXI. Por estos motivos, ese entiende que deben ser continuamente analizados, descritos, comentados, divulgados y objetivo de propuestas para la mejora y renovación. El fracaso de muchas de las políticas de promoción de las TIC en el contexto educativo, evidente en el entorno y reflejado en investigaciones ya realizadas, no debe ser motivo para el abandono o interrupción de este desafío global, justificado por la aparente débil capacidad transformadora de estos recursos en las prácticas pedagógicas. Por otra parte, es importante que el profesorado se centre en la renovación de la práctica educativa, en el desenvolvimiento de las competencias digitales, y en la mejora de la calidad de los procesos de enseñanza y aprendizaje. En este sentido, las TIC tienen un papel importante que desempeñar, si están adecuadamente promovidos por el profesorado y la institución escolar. En particular, en la disciplina de las matemáticas, las TIC tienen un potencial educativo que debe ser continuamente explorado y analizado. Su inclusión en las prácticas lectivas es justificada por la potente capacidad de mejora de los aprendizajes y de los resultados académicos. En la educación secundaria estos recursos permiten que, a través de la experiencia, el alumnado desenvuelva capacidades de observación, exploración, pensamiento lógico, resolución de problemas, así como de lenguaje y de conocimiento matemático. Cabe señalar, que algunos de los recursos útiles a disposición del profesorado y del alumnado son: las calculadoras gráficas, las pizarras interactivas multimedia, software específico de la disciplina, editores de texto, hojas de cálculo, software de geometría dinámica, plataformas de aprendizaje, sensores, etc. Las instituciones educativas se beneficiaron en los últimos años de una mejora significativa en las condiciones estructurales, necesarias para su buen uso. Con todo, el cuerpo docente de la disciplina de matemáticas aún no se implicó lo suficiente para su inclusión en las prácticas profesionales. De hecho, a pesar de un escenario favorable para un uso didáctico de las TIC, en general las investigaciones revelan una utilización poco frecuente e innovadora dentro de la disciplina de las matemáticas. Esta realidad contradice las expectativas de la mejora de la calidad en los procesos de enseñanza y aprendizaje, y del rendimiento escolar en la disciplina basada en la innovación educativa o en las buenas prácticas pedagógicas adecuadas al desarrollo de competencias digitales. Las comunidades educativas deben ser conscientes de los fenómenos internos, de tal forma que consigan manejar sus recursos con efectivo provecho para las metas que trazan. En esta investigación, estudiando la utilización de las TIC en general y como recursos didácticos en la disciplina de las matemáticas, en particular, se pretende para el cuerpo de conocimientos sobre el cual asientan de mejora de la calidad de los procesos de enseñanza y aprendizaje. Por lo referido, en este trabajo se responde al problema de investigación tratado inicialmente, permitiendo saber cuáles son sus puntos fuertes, los débiles, las oportunidades y amenazas que condicionan la integración de las TIC como recurso didáctico en matemáticas. Las cuestiones de partida que confluyen para definir el problema de investigación fueron las siguientes: Existe facilidad de acceso a los recursos TIC por parte del alumnado?; Las características que describe el alumnado condicionan la disponibilidad y uso de las TIC?; Estos recursos contribuyen para la motivación de las personas estudiantes en matemáticas?; El alumnado y el profesorado de matemáticas reconocen su valor didáctico?; Qué tipos de actividades desenvuelven el colectivo de estudiantes?; Cuáles son las barreras asociadas a su integración en las prácticas de la disciplina?; La frecuencia de uso influye en el nivel de rendimiento del alumnado con estos recursos? Esta investigación se asume a partir de una naturaleza transversal mediante la adopción de un método mixto (cualitativo y cuantitativo). Los instrumentos de recogida de datos utilizados fueron elaborados ad hoc de acuerdo con los objetivos de investigación propuestos. La validez de su contenido fue medida por un grupo de personas expertas, y la fiabilidad de los resultados fue reforzada a través de la triangulación de las mismas. Adicionalmente, en el caso del cuestionario se determina a través de procedimientos estadísticos, obteniendo un alfa de cronbach global de 0,959 (considerado excelente). El enfoque cualitativo tiene como objetivo la comprensión de las personas que participaron a la luz del juicio de sus discursos, que resulta muy adecuado en la investigación educativa. En esta línea, se realizaron entrevistas al personal docente, y grupos de discusión entre el alumnado. Para el análisis de los datos recogidos procedemos al análisis de contenido. Una vez grabados y transcritos los diálogos producidos por el colectivo de participantes, se crea un sistema de categorías que organiza de forma sistemática la información del etiquetado de las principales ideas que contribuyan al logro de los objetivos de estudio. La vertiente cuantitativa se abordó a partir de los datos recogidos con el cuestionario distribuido entre el alumnado. Los resultados fueron extraídos del análisis estadístico, descriptivo e inferencial. Los procedimientos adoptados son de tipo estandarizado, no influenciados por los juicios de valor y buscan la mensurabilidad y generalización. Para ello, en primer lugar, se procedió al análisis descriptivo de los datos con la distribución de frecuencias y porcentajes, cálculo de la media y la desviación estándar para cada ítem del cuestionario. También fueron realizados análisis inferenciales a partir del contraste entre grupos, a partir de la información relativa a los datos de perfil, y también se analizó la existencia de relaciones de dependencia, o no, entre las variables. La población objeto de estudio consiste en el profesorado y en el alumnado de la disciplina de matemáticas de la enseñanza secundaria (10º, 11º e 12º año de escolaridad) del curso general Científico-Humanístico de la enseñanza pública de la región norte. Para la selección de este nivel se tomó en consideración el hecho de favorecer la continuación de los estudios y contar con la presencia de las matemáticas en su estructura curricular y asumir, en cierta medida, el uso de las TIC. El procedimiento de muestreo para la encuesta se definió por dos pasos. Al principio, se consideró como unidades las escuelas. En el segundo, los estudiantes que serían incluidos en la muestra fueron seleccionados de un muestreo por conglomerados, ya que los datos se obtuvieron de todos los estudiantes en cada clase que asistió a la disciplina de las matemáticas en la educación secundaria, en el curso general Científico-Humanístico en el norte de Portugal. La recogida de datos se llevó a cabo en el período de 2011 a 2013. En función del tipo de instrumento utilizado diferimos entre profesorado y alumnado: entrevistas al profesorado (N=70), preguntas estructuradas para los grupos de discusión con el alumnado (N=83), y cuestionario también dirigido al alumnado (N=774). En relación a las características de perfil del personal docente, cabe indicar que la mayoría de las personas que respondieron a la entrevista son las que tienen una amplia experiencia docente (con más de 11 años de servicio), pertenecientes al personal del Ministerio de Educación (ME) en Portugal con edades comprendidas entre los 30 y los 50 años. Relativamente a la localización geográfica de sus escuelas, dan clase en 29 escuelas, de 19 localidades distintas. Sobre el alumnado que participó en los grupos de discusión, es importante hacer referencia a los 10 encuentros en 5 escuelas dispersas por los concejos del Norte de Portugal. En ellos participaron 62 alumnas y 21 alumnos con edades comprendidas entre los 15 y los 19 años (inclusivamente) y una media de 16,7 años. En cuanto a la muestra de estudiantes que respondió al cuestionario, quedó fijada por un total de 774 de estudiantes (460 alumnas y 314 alumnos), con un error muestral de 0,035 (menos del 5%) para 95% de confianza para la generalización de los resultados. Se reunió la participación de estudiantes de 9 escuelas en diferentes municipios. La mayoría de los estudiantes frecuentaba el 11º año (n=320), casi un tercio el 10º año (n=250) y más de un cuarto el 12º año (n=204). Los resultados sugieren que la información obtenida, en coherencia con las preguntas del estudio, los objetivos definidos y las hipótesis de investigación de partida reflejan que el alumnado dispone de una variedad abundante de recursos TIC para su uso en el hogar y en las escuelas. Dentro de la familia, la accesibilidad a las TIC se muestra mucho más generalizada. Entre los equipamientos disponibles se destacan: el teléfono, la máquina calculadora gráfica, el ordenador portátil, el reproductor de audio, el reproductor de vídeo, la impresora, la cámara web, la cámara digital, los productos didácticos en formato digital (por ejemplo, CD-ROM), el escáner y la consola de juegos. En el ámbito académico se revela que no hay buenos niveles de acceso a los sensores, pero cuentan con proyector multimedia, la calculadora gráfica y la pizarra interactiva multimedia para su uso cotidiano. El hecho de que el alumnado tiene una menor disposición de las TIC en las escuelas que en sus hogares, podría ser un obstáculo para la inclusión de estos recursos en las estrategias de enseñanza de las matemáticas. Se entiende que proporcionan una oportunidad para promover en el alumnado aprendizajes autónomos, fuera del contexto escolar, aprovechando las facilidades y oportunidades que os estudiantes tienen a su disposición mayormente fuera del ámbito escolar, en particular, los que hacen uso de Internet. Para que las TIC constituyan efectivamente un valor añadido en la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas es fundamental que el personal docente esté despierto a la problemática de la desigualdad en el acceso al uso de los dispositivos. En esta investigación se procuró indagar sobre las situaciones desiguales y cumplir con el objetivo de revelar la influencia de las variables de perfil en este asunto. Efectivamente se detectaron disparidades territoriales que merecen la atención de las comunidades educativas. Por lo que vimos, el tipo de actividades que utilizan las TIC en matemáticas, es diferente si se trata de una escuela en una zona rural o urbana. Algunas características de perfil del grupo de estudiantes (edad, sexo, año de matriculación, asistencia a la escuela) determinan la disponibilidad y el uso de estas herramientas digitales. La coexistencia de situaciones desiguales puede empeorar escenarios de brecha digital entre el alumnado y promover injusticias sociales que aparecen por la falta de igualdad de oportunidades. Por lo tanto, el profesorado y una vez más las comunidades educativas y las políticas de los países, deben ser conscientes de la necesidad de desarrollar en el grupo de estudiantes las potencias mundiales reclamadas, de lo contrario sería exacerbar la brecha entre la regiones. Por otra parte, sobre las TIC y la motivación para los aprendizajes en la matemática los resultados indican que la disciplina es propicia a la inclusión de estos equipamientos como recursos de enseñanza-aprendizaje. El potencial y las posibilidades que contienen constituyen un activo para la mejora de la calidad de dicho proceso de enseñanza-aprendizaje. En esta investigación se procura conocer los motivos de la desmotivación del alumnado en la materia de matemáticas, con el fin de comprender el papel de las TIC en el aprendizaje de la disciplina. En este sentido, se revela la importancia de los recursos didácticos en esta problemática, en especial la contribución que las TIC pueden dar para atenuar el fenómeno. La investigación muestra que el profesorado, no asocia espontáneamente la desmotivación del alumnado a las opciones metodológicas o a los recursos didácticos que se utilizan. En su opinión, las razones son atribuibles al alumnado (falta de conocimiento matemático, problemas de estudio, desinterés, dificultades de aprendizaje, escasas aspiraciones personales, desconcentración, y la poca dedicación) o colaterales (aparente aplicabilidad a la vida cotidiana de la disciplina, creencias previas, necesidades de la familia, falta de exigencia en la escuela, fracaso escolar asociado a las matemáticas, obstáculos educativos y problemas derivados de la existencia de clases numerosas). Orientados a reflexionar específicamente sobre la contribución de las TIC para la motivación del alumnado en la disciplina, en la percepción del profesorado, las TIC juegan un papel importante en la promoción de este sentir. Casi todo el mundo reconoce que cualquier uso que se hace de las TIC, en el ámbito de las prácticas lectivas de la disciplina de matemática, promueve el interés y el compromiso de las personas estudiantes. A su vez, en la opinión del alumnado sobre lo referido anteriormente, existe una falta de unanimidad, detectándose tres posicionamientos. Algunos las consideran injustificables en la disciplina, sin ningún tipo de asociación con la motivación. Otros aceptan su inclusión en las prácticas de la disciplina, pero no las consideran elementos de motivación. En su opinión, la única razón de motivación, es el ansia de obtener buenos resultados académicos. También hay estudiantes que a pesar de considerar que las TIC motivan el aprendizaje en matemáticas, dejan la advertencia que el uso debe ser oportuno y contextualizado. A nivel mundial el alumnado más joven, de 10º, el primer año de secundaria, es en su mayoría varón, sobre todo, para las escuelas ubicadas en las zonas urbanas, que valoran las TIC como recursos didácticos con gran impacto de motivación en el aprendizaje de los recursos de matemáticas. Sorprendentemente, el alumnado también entiende que su utilización didáctica en el aula perjudica el rendimiento en la disciplina. Con el fin de conocer el tipo de actividades que se realizan en matemáticas con uso de las TIC, se recogieron en las declaraciones del profesorado las descripciones, reflexiones y preocupaciones que permiten también evaluar el grado de innovación pedagógica. A pesar de que el profesorado considera que la inclusión de estos recursos en las prácticas profesionales tiende a aumentar la motivación de los estudiantes para el aprendizaje de la disciplina, no es habitual y regular su uso. Con este estudio se conoce que en las aulas de matemáticas se utilizan los principales recursos de las TIC: la calculadora gráfica, la pizarra interactiva y el software para visualizar el contenido. En contextos fuera del ámbito escolar, el profesorado las utiliza para la preparación de las clases, la difusión de materiales de apoyo de estudio para el alumnado en forma de feedback en la respuesta a dudas puntuales, para la propuesta de actividades, la recepción de la obra, el proceso de evaluación, y también, para ponerse en contacto con las familias del alumnado. La diversidad de usos de las TIC en contextos de enseñanza - aprendizaje, por desgracia, no está asociada a procesos consolidados de buenas prácticas didácticas, centrados en el trabajo colaborativo y en metodologías de trabajo de proyecto. Los resultados muestran que su inclusión en la disciplina de matemática se ajusta a la pedagogía tradicional, a menudo expositiva, centrada y dependiente de la figura docente. Los estudiantes del 12º año, el último de secundaria, son los que se dan más cuenta de este tipo de actuación. Por desgracia, las TIC no son utilizadas con normalidad, ni de forma innovadora en la disciplina de matemática en la enseñanza secundaria portuguesa. Las conclusiones de esta investigación revelan que, a pesar de la inclusión favorable de las TIC en las prácticas educativas de las matemáticas, debido a la facilidad de acceso a estos recursos por parte de las comunidades educativas, su uso es aunque poco frecuente, escasamente diversificado y menos innovador de lo deseado. Este hecho perjudica el desenvolvimiento, entre otras, de competencias técnicas, incógnitas y sociales necesarias para la utilización de los recursos tecnológicos disponibles, reclamados por las actuales sociedades desenvueltas y por el mismo alumnado. A través de la percepción que los jóvenes tienen de su desempeño con las TIC, este estudio permite conocer si la frecuencia del uso de estos recursos está relacionada con el nivel instrumental en su uso. Por lo que se vio de la comprensión del alumnado, el aumento del uso de las TIC en la disciplina de la matemática es uno de los factores que lleva al desarrollo de habilidades que contribuyen a la facilidad y a la eficacia de la utilización de estos recursos. Seguramente existirán otros elementos significativos que esta investigación no logró determinar. La gravedad de la subutilización de las TIC está asociada con la pérdida de oportunidades de formación, fundamentales en la competitividad de las nuevas generaciones, que derivan de las opciones metodológicas, frecuentemente de carácter tradicional. Esta evidencia está justificada a las restricciones que el profesorado encuentra en la integración de las TIC en la actividad docente. Estos profesionales se refieren a los problemas técnicos, al acceso a Internet, a las carencias de recursos, a la formación necesaria y al gran número de estudiantes por aula. El cansancio originado en el personal docente, como resultado de los esfuerzos de integración de las TIC en las prácticas profesionales, la pérdida de tiempo que esta tarea les exige, así como la concentración de costumbres y la pasividad del alumnado, son las razones que disuaden a docentes para innovar y cambiar las prácticas lectivas que no hacen uso de los referidos recursos. Considerando específicamente el uso de Internet como medio de comunicación, el profesorado refuerza las ideas anteriores. Los docentes indican que no tienen tiempo disponible para el tipo de actividades que están implícitas. Su promoción supondría un trabajo adicional para el alumnado, para el cual este colectivo no está receptivo. También entender que no todas las personas tienen el acceso a Internet que les permite comunicarse con el profesorado. Los resultados de este estudio ponen en manifiesto que existen importantes limitaciones para la integración de las TIC como recurso didáctico en matemáticas. Por otra parte, cabe señalar que las TIC juegan un papel importante sobre todo en la vida académica de los estudiantes. De la misma forma que el profesorado, les reconoce las ventajas y los obstáculos derivados de su uso. No ámbito das matemáticas, se utilizan en el contexto del aula y añadir la con la plataforma de aprendizaje de la escuela y como el correo electrónico de vez en cuando para comunicarse con compañeros de clase y docentes sobre asuntos de la disciplina. El análisis de las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas colocó en manifiesto, como puntos fuertes: la accesibilidad aceptable a los equipamientos TIC, el uso generalizado de las TIC en contextos no escolares, el potencial didáctico reconocido por estudiantes y docentes, y la motivación que las TIC despiertan en el alumnado. Las debilidades asociadas al proceso de integración de las TIC como recurso didáctico en el curso son: las distracciones para el alumnado y el trabajo adicional para el profesorado. Sin embargo, se reconocen las oportunidades de trabajo en colaboración, el potencial de aprendizaje en línea, los beneficios del aprendizaje autónomo, el interés de software matemático y de la videoconferencia. Las amenazas se encuentran en la poca influencia del uso de las TIC en los resultados académicos de la disciplina, en las escasas aspiraciones personales, en las desigualdades en el acceso y uso condicionadas por variables sociodemográficas, en la utilización de situaciones educativas, en la metodología de la enseñanza y el plan de estudios, y en la importancia dada a las herramientas digitales para el profesorado y el alumnado. Los usos reales revelan una escasa integración de estos recursos en el ámbito educativo, llegando a lo esperado en términos de frecuencia e innovación, con insuficiente capacidad transformadora, a pesar de las reconocidas ventajas en la motivación y promoción de la calidad de los procesos de enseñanza y aprendizaje en el caso de usarse estrategias didácticas apropiadas. Los hallazgos de este estudio son una señal de advertencia para las comunidades educativas y científicas. El proceso de inversión que se produjo termina en las mejoras instrumentales, sin tener en cuenta el tipo de enseñanza. Por esto parece que el esfuerzo económico asociado a la adquisición de equipamiento tecnológico y la capacitación de docentes se encuentre generalmente sin éxito. Este hecho es esencialmente grave en tiempos de crisis económica, donde considera de vital el buen aprovechamiento de los recursos existentes. Además de los medios tecnológicos que rápidamente se convierten en obsoletos, por la rapidez para ser innovaciones en la actualidad en la industria de la nueva tecnología. No se debe abandonar el uso de las TIC. Sus potencialidades están reconocidas y su uso es recomendado por instituciones como la Asociación Portuguesa de Profesores de matemáticas y el National Council of Teachers of Mathematics, así como entidades gubernamentales, como la Unión Europea y el Ministerio de Educación portugués. La falta de uso didáctico innovador como las TIC limitará los contextos de aprendizaje y comprometerá el desenvolvimiento de las competencias digitales del alumnado reclamadas por la actual sociedad del conocimiento. Con respecto a las matemáticas, como la de promover el aprendizaje colaborativo y de autoformación permanente. La investigación presentada, contribuye para el conocimiento en amplitud y profundidad de la realidad educativa, de tal forma que permite a los agentes interesados y a la comunidad científica, tomar conciencia del proceso de integración de las TIC como un recurso didáctico para la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. La visión endógena del escenario educativo pretende acercar las líneas de evolución futura de la dinámica real, de modo que realza las fortalezas y posibilidades, lo que contradice a aspectos débiles y a amenazas del referido movimiento que constituyen un freno a la innovación didáctica.