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	<title>Blog para la formación didáctico-matemática para la formación de maestros&#187; valor absoluto</title>
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		<title>Eficacia didáctica de definiciones equivalentes de una noción matemática</title>
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		<pubDate>Sun, 07 Sep 2008 13:22:35 +0000</pubDate>
		<dc:creator>Chiti</dc:creator>
				<category><![CDATA[IEJME]]></category>
		<category><![CDATA[didáctica de las matemáticas]]></category>
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		<description><![CDATA[En la página de Juan D. Godino encontré el artículo Didactic Effectiveness of Mathematical Definitions. The case of the absolute value (Eficacia didáctica de definiciones equivalentes de una noción matemática) publicado en el nº 2, volumen 2, Julio de 2007 de la revista Internacional Electronic Journal of Mathematics Education (IEJME), cuyos autores son, además de [...]]]></description>
			<content:encoded><![CDATA[<p>En la página de <a href="http://www.ugr.es/~jgodino/">Juan D. Godino</a> encontré el artículo <a href="http://www.ugr.es/~jgodino/funciones-semioticas/didactic_effectiveness.pdf"><em>Didactic Effectiveness of Mathematical Definitions. The case of the absolute value</em></a> (Eficacia didáctica de definiciones equivalentes de una noción matemática) publicado en el <a href="http://www.iejme.com/022007/full_022007.pdf">nº 2, volumen 2, Julio de 2007</a> de la revista <a href="http://www.iejme.com/index.htm"><em>Internacional Electronic Journal of Mathematics Education</em></a> (IEJME), cuyos autores son, además de J.D. Godino (Universidad de Granada), M.R. Wilhelmi y E. Lacasta (Universidad Pública de Navarra).<br />
Me pareció interesante para reseñar en este blog y me disponía a traducirlo cuando el siempre colaborativo Juan D. Godino, al que agradezco su disposición a compartir, me proporcionó el texto en español. Así que, la tarea me resultó fácil.</p>
<div class="img-ilus"><img src="http://www.iejme.com/022007/iejme_022007.jpg" alt="" /></div>
<p>El <strong>resumen </strong>del artículo es el siguiente:</p>
<blockquote><p>En muchas ocasiones un objeto matemático puede ser introducido por un conjunto de definiciones equivalentes. Una cuestión fundamental consiste en determinar la eficacia didáctica de las técnicas asociadas a estas definiciones para la resolución de una clase de problemas; eficacia que se valora teniendo en cuenta las dimensiones epistémica, cognitiva e instruccional de los procesos de estudio abordables. Para dar un ejemplo de este proceso, en este artículo estudiamos la eficacia didáctica de técnicas asociadas a diferentes definiciones de la noción de valor absoluto (NVA). La enseñanza y el aprendizaje de la NVA son problemáticos. Prueba de ello es la cantidad y heterogeneidad de investigaciones que se han desarrollado. Nosotros proponemos un estudio “global” mediante un enfoque ontológico y semiótico (Godino, 2002; Wilhelmi, Godino y Lacasta, 2004).<br />
Las<strong> palabras clave</strong>: <em>definición, modelo y holo-significado asociados a una noción matemática, eficacia cognitiva, valor absoluto, análisis implicativo y jerárquico.</em>
</p></blockquote>
<p>El artículo está estructurado en siete apartados:
<ol>
<li>Equivalencia matemática versus equivalencia didáctica de definiciones</li>
<li>Naturaleza de la noción de valor absoluto</li>
<li>Contextos de uso de la noción de valor absoluto</li>
<li>Complejidad onto-semiótica del valor absoluto</li>
<li>Eficacia cognitiva de los modelos aritmético y “función a trozos” del valor absoluto</li>
<li>Implicaciones macro y micro didácticas</li>
<li>Referencias</li>
<li>Anexo</li>
</ol>
<p>Recojo aquí las partes que considero más sugerentes para motivar la lectura completa y para llevar a cabo otras investigaciones bajo el marco teórico propugnado por los autores.<br />
<strong>Equivalencia matemática <em>versus </em>equivalencia didáctica de definiciones</strong><br />
Una de las metas de la enseñanza de las matemáticas debería ser encauzar más tempranamente los hábitos de pensamiento cotidiano hacia el modo del pensar técnico-científico, como medio de salvar los conflictos entre la estructura (formal) de las matemáticas y el progreso cognitivo. El proceso de definición de objetos matemáticos representa “more than anything else the conflict between the structure of mathematics, as conceived by professional mathematicians, and the cognitive processes of concept acquisition” (Vinner, 1991, p.65). Este hecho justifica el gran número de investigaciones en didáctica de las matemáticas cuyo tema es la definición matemática. Cada una de estas investigaciones incide en aspectos concretos de la definición referidos a <em>contextos de uso</em> (geométrico, analítico, algebraico, etc.), <em>objetos matemáticos</em> (derivada, tangente, valor absoluto, etc.), <em>propiedades de la definición</em> (minimalidad, elegancia, consistencia, etc.) o <em>relación con otros procesos matemáticos</em> (descripción, metáfora, modelo, proposición). Nosotros estamos interesados en justificar que existe una brecha importante entre la equivalencia matemática de dos definiciones de un mismo objeto y la equivalencia epistémica, cognitiva o instruccional, esto es, la equivalencia didáctica.<!--more--<br />
Linchevsky, Vinner &#038; Karsenty (1992) analizan la dimensión cognit>iva del proceso de definición matemática en un contexto geométrico con un conjunto de estudiantes para profesor; en concreto, su intención es determinar si estos estudiantes son conscientes de los aspectos de minimalidad y de arbitrariedad de las definiciones matemáticas y razonar las consecuencias que esta toma de conciencia tiene en la práctica matemática de los estudiantes, así como en su concepción de las matemáticas. Con relación a la arbitrariedad, los estudiantes son clasificados en tres categorías: a) los que aceptan que un concepto puede ser definido por varias definiciones equivalentes; b) los que postulan que todo concepto viene dado por una única definición; y, por último, c) los que no establecen una relación explícita con el aspecto de arbitrariedad de una definición. Del estudio los autores deducen, al menos para la muestra analizada, que los primeros son los únicos preparados para utilizar distintas definiciones de una noción según las necesidades operatorias y discursivas específicas en la resolución de un problema, en la formulación de una propiedad o en la validación de una hipótesis.</p>
<blockquote><p>“We consider the claim that mathematical definitions are arbitrary as an expression of the view that mathematical definitions <em>are man made</em> rather than <em>made by God</em>” </em> (Linchevsky, Vinner &#038; Karsenty, 1992, p.49).</p></blockquote>
<p>De Villiers (1998) argumenta que el conocimiento de una definición formal no implica el uso pertinente en la resolución de problemas, en la formulación de proposiciones o en la validación de conjeturas. Es necesario que los estudiantes participen activamente en la construcción y desarrollo de los conceptos matemáticos. El proceso de construcción de definiciones permite a los estudiantes aceptar la existencia de definiciones equivalentes de una misma noción, las cuales pueden ser clasificadas en términos de <em>minimalidad </em>(¿incluyen información redundante?, ¿están constituidas por un conjunto de condiciones necesarias y suficientes?). De esta forma, consideramos que la implementación del significado institucional pretendido asociado a una noción matemática no supone la presentación del mismo como un objeto identificado por una colección mínima de propiedades características (<em>definición descriptiva</em>), sino como un objeto que debe ser reconstruido a partir de objetos naturalizados dentro de la institución (<em>definición constructiva</em>).<br />
La construcción de objetos dentro de una institución no obedece exclusivamente a consideraciones epistemológicas. Así, por ejemplo, formalmente, en geometría se prefieren las definiciones <em>jerárquicas </em>(clasificación no excluyente de objetos geométricos: por ejemplo, un cuadrado es un caso particular de rectángulo) a las definiciones <em>en particiones</em> (clasificación disjunta de los objetos geométricos: por ejemplo, un cuadrado no es un rectángulo); sin embargo, desde el punto de vista cognitivo las definiciones jerárquicas son conflictivas. Mariotti y Fischbein (1997) muestran evidencias empíricas de ello y aportan una solución para armonizar el punto de vista axiomático-deductivo y las tendencias cognitivas de los estudiantes.</p>
<blockquote><p>“[Pupils] accept the ‘definition’ of the parallelepiped given by Solange (I’d say that a parallelepiped has two by two parallel faces), they do not accept that a cube is a parallelepiped too […] All the contributions to the discussion aim to support the need of differentiating the particular cases, refusing to assimilate them into one general class […] Possessing a certain property does not guarantee the classification of the cube as a parallelepiped […] [This example] clearly show the difficulty of harmonising the theoretical dimension and the spontaneous dimension […] The basic aim is that of developing a good harmony between the figural and the conceptual aspect, towards the geometrical idea of net.” (Mariotti &#038; Fischbein, 1997, pp. 233-243).</p></blockquote>
<p>Por otro lado, Winicki-Landman y Leikin (2000) establecen que una definición es óptima si es matemáticamente correcta y deseable desde el punto de vista didáctico. Este punto de vista supone que la definición sea: a) constructiva, b) situada en la zona próxima del desarrollo de los estudiantes (Vygotsky, 1962), c) intuitiva para estos y d) elegante. De esta forma, establecen un criterio para valorar la viabilidad y la pertinencia de la introducción de una noción matemática según distintas definiciones equivalentes. Sin embargo, una introducción viable y pertinente de una definición no implica necesariamente que los estudiantes sean capaces de utilizar dicha definición de manera correcta en un contexto técnico (Vinner, 1991).<br />
La equivalencia lógica de dos definiciones no implica que las prácticas operatorias y discursivas asociadas a las mismas sean equivalentes. Desde el punto de vista de la didáctica de las matemáticas, una cuestión fundamental consiste en determinar la <em>eficacia didáctica</em> de las técnicas de resolución asociadas a una definición matemática; eficacia que se valora teniendo en cuenta las dimensiones <em>epistémica </em>(campo de aplicabilidad de las técnicas y objetos matemáticos involucrados), cognitiva (eficacia y coste en el uso de las técnicas por los individuos) e <em>instruccional </em>(cantidad de recursos materiales y de tiempo necesarios para su enseñanza). De esta forma, con la expresión <em>eficacia didáctica</em> nos referimos a la articulación de estas eficacias parciales en un proyecto educativo.<br />
Con relación a una noción matemática será preciso: 1) determinar definiciones matemáticamente equivalentes de dicha noción; 2) describir las relaciones que se establecen entre estas definiciones; 3) construir un referente explícito para la noción definida que contemple la complejidad de objetos y significados que constituyen las definiciones equivalentes asociadas a esa noción en los diferentes contextos de uso; y 4) valorar la eficacia didáctica de las técnicas asociadas a las distintas definiciones matemáticas. Un estudio de este tipo se puede realizar para no importa qué noción matemática; sin embargo, las decisiones didácticas concretas son consustanciales a cada noción matemática. Nos proponemos en este artículo identificar definiciones matemáticamente equivalentes de la noción de valor absoluto y discutir su equivalencia o su diversidad desde un punto de vista cognitivo e instruccional. De forma más precisa, con relación a las técnicas de resolución de problemas asociadas a las distintas definiciones de valor absoluto, la cuestión fundamental relativa a la eficacia didáctica puede concretarse en:
<ul>
<li>¿Existe una técnica que minimice el coste cognitivo de uso e instruccional de recursos, que maximice la eficacia de los individuos en el campo de problemas específico y que facilite la adaptación a nuevos problemas?</li>
<li>¿Es posible clasificar las técnicas por su <em>amplitud </em>o <em>generalidad </em>(campo de aplicabilidad), por su <em>implicación mutua</em> (una técnica puede obtenerse de manera deductiva de otra) o por su <em>papel dentro de las prácticas institucionales</em> (sociales, culturales, convencionales)?</li>
</ul>
<p>Para responder a estas preguntas es necesario, en primera instancia, determinar la naturaleza de la noción de valor absoluto y aceptar la complejidad de objetos y significados que hacen explícitamente referencia a ella. En la sección 2 se muestra un conjunto de investigaciones cuyo objetivo es la comprensión de las dificultades para la enseñanza y el aprendizaje de la noción de valor absoluto (NVA). De estas investigaciones se deduce la complejidad ontológica y semiótica de la NVA, pero ninguna de ellas aborda el problema de la determinación de la naturaleza de dicha noción; problema que surge al intentar integrar los significados atribuidos a dicha noción en los diferentes contextos de uso. De esta forma, con relación a la NVA, el primer objetivo de este trabajo es mostrar cómo los diferentes significados en los contextos de uso se sintetizan en distintas definiciones y en qué forma pueden ser estructuradas éstas definiciones (como objetos emergentes de los subsistemas de prácticas) y esos significados.<br />
En la sección 3 introducimos las distintas definiciones de la NVA y, apoyándonos en el cálculo de las soluciones de una ecuación lineal con valor absoluto, indicamos cómo estas definiciones condicionan las prácticas matemáticas. En la sección 4 explicitamos una estructuración de los modelos y significados asociados a la NVA y describimos su significado “total”. En la sección 5 mostramos una experimentación cuyo objetivo es analizar, desde  un punto de vista cognitivo, el poder heurístico de dos de los diferentes modelos de valor absoluto identificados. En la sección 6 resaltamos algunas implicaciones micro y macrodidácticas y, por último, en la sección 7 realizamos una breve síntesis y extraemos algunas conclusiones teóricas.</p>
<p>La <strong>sección 7</strong> dice:<br />
La perspectiva ontológico y semiótica de la cognición e instrucción matemáticas (Godino, 2002; Godino, Batanero y Roa, en prensa) distingue seis categorías de objetos primarios constituyentes de un sistema de prácticas: problemas, acciones, argumentos, nociones, proposiciones y lenguaje. Una configuración epistémica es el sistema de objetos (y de funciones semióticas que se establecen entre estos objetos) con relación a la comunicación, validación, formulación o resolución de una situación matemática. De esta forma, se puede describir la práctica matemática en términos de la noción de prácticas discursivas y operatorias. En concreto, con relación al cálculo de las soluciones de la ecuación |x – 2| = 1 el núcleo del discurso está constituido por las <em>definiciones</em>, que representan los objetos ostensivos de una configuración epistémica con relación a la resolución de ecuaciones lineales con valor absoluto (<em>problema</em>); de hecho, para la argumentación en el proceso de cálculo se necesita un <em>lenguaje </em>formalizado y también un conjunto de <em>nociones</em> (distancia, vector, centro y extremos de un intervalo cerrado, igualdad, etc.). Asimismo, dicho proceso se apoya en <em>propiedades </em>de las nociones involucradas y se lleva a cabo por medio de <em>acciones </em>específicas (potenciación, resolución de ecuaciones lineales y cuadráticas, representación gráfica de los números reales , etc.).<br />
La noción de holo-significado de una noción matemática posibilita la descripción de ésta como una configuración epistémica que toma en consideración tanto los elementos praxémicos como discursivos de la actividad matemática. Asimismo, posibilita un instrumento de control y valoración de los sistemas de prácticas implementados y una respuesta observable (y, en cierta forma, cuantificable) para el análisis de los significados personales. De forma más precisa:
<ul>
<li>La noción de holo-significado (red de modelos) representa la estructuración del conocimiento objetivado y puede ser utilizada para determinar el grado de representatividad de un sistema de prácticas implementado con relación al significado institucional pretendido.</li>
<li>Las nociones de modelo y holo-significado proporcionan una respuesta a las preguntas: ¿qué es una noción matemática? ¿qué es conocer dicha noción?; en particular, ¿qué es la NVA? ¿qué quiere decir conocer la NVA?</li>
</ul>
<p>Al resto del artículo en español se puede acceder desde <a href="http://www.box.net/shared/static/x77iazqrpf.pdf">este enlace</a>.</p>
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