Aprender matemáticas en la era digital

Ana Isabel Sacristán Rock

Departamento de Matemática Educativa

En esta era en la que las tecnologías digitales permean casi todos los aspectos de nuestra vida diaria, es impensable que éstas no se incorporen a la educación y tengan una presencia significativa en las aulas.

En mi caso llevo alrededor de 30 años investigando el uso de las tecnologías digitales en la educación matemática, antes incluso del surgimiento del internet y de la vida altamente digitalizada y virtualmente conectada que hoy en día llevamos. Mi interés se ha centrado en una visión pionera surgida hace casi 50 años: el paradigma del construccionismo, propuesto por el recientemente fallecido Seymour Papert, matemático, epistemólogo, colaborador deJean Piaget y Marvin Minsky, además de profesor en el Media Lab del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Una de las premisas de dicho paradigma es que, a través de la programación de las computadoras, se deben definir, expresar y compartir las ideas, por lo que dicha actividad facilita que los niños generen ideas poderosas (Papert, 1981); y en el caso de las matemáticas, las construyan en lugar de aprender acerca de ellas. De ahí surge, en 1967, el ambiente de programación computacional Logo —el primer software educativo—, derivado de LISP, pero accesible a los niños al incluir una interfaz gráfica donde se controla una “tortuga”.

Entre 1985 y 1995, se realizaron muchos estudios experimentales prometedores de los potenciales de la programación con Logo; sin embargo, su implementación no es tan fácilmente compatible con los programas escolares. Su uso se abandonó a favor de software aparentemente más “moderno” o accesible, en una época en que las personas y escuelas se convirtieron en consumidores de tecnología, y la creatividad pasó a estar en segundo plano.

En las décadas posteriores al advenimiento de Logo, surgieron algunos tipos de software importantes para la educación matemática, tales como las hojas de cálculo (Excel); los sistemas algebraicos computacionales o CAS, por sus siglas en inglés (Mathematica, Maple, Derive, etcétera); y los ambientes de geometría dinámica o GD (Cabrí-Geómetra, Sketchpad, Cinderella, Geogebra, algunos de los cuáles también incorporan CAS). Se considera a las hojas de cálculo, a los CAS y los ambientes GD, como herramientas universales que pueden ser expresivas y abiertas, donde el usuario tiene el control de uso del software, tiene poder de expresión y puede construir representaciones o modelos de situaciones matemáticas (a diferencia de programas “prediseñados” que son cajas negras, cerradas).

En ese periodo también explotó el internet y con ello surgieron las tecnologías de la información y la comunicación (TICs), y la conectividad cambió nuestras formas de trabajo cotidiano (aunque en las aulas ha habido un rezago en esta área). Así mismo, los dispositivos móviles aportan posibilidades de movilidad y de empoderamiento individual, pero virtualmente conectado. Sin embargo, las TICs son sólo una parte de lo que ofrecen las tecnologías digitales; el término no transmite el pleno potencial de éstas, en particular aquel que permite la expresividad y creatividad de los usuarios. Empero, como ya se mencionó, en años recientes han resurgido en diversos países el interés y apreciación por la programación computacional (o coding) y su importancia educativa.

Es el caso de Scratch, un ambiente de programación descendiente de Logo, que ha proliferado recientemente. Incluye una comunidad virtual, creativa y construccionista, donde a la fecha se han compartido en línea más de 22 millones de proyectos. Scratch ilustra los potenciales de la conectividad y creatividad a nivel global y multicultural; aunque hay quien considera que las facilidades multimedia a veces pueden ser distractores de los aspectos más matemáticos que eran más evidentes en ambientes como Logo.

Podemos resumir y categorizar los potenciales que aportan las tecnologías para cambiar las formas en que interactuamos con las matemáticas, en términos de (I) su poder y velocidad computacional; sus posibilidades de (II) visualización, de representaciones multimedia, y de (III) dinamismo (las representaciones no son estáticas, como en un libro de texto, sino que pueden evolucionar y “moverse”, como en la GD); (IV) el acceso a la información y a múltiples formas de comunicación, intercambio y conectividad; (V) la movilidad (a través de los dispositivos móviles); y la posibilidad de (VI) interacción con el usuario. Tal vez lo más importante, relacionado con lo último, es que las tecnologías digitales son (VII) medios de expresión y construcción (como se discutió arriba). En todo caso es importante estar consciente de que las infraestructuras de representación y comunicación de las tecnologías digitales tienen potenciales mucho más allá de lo que es de inmediato evidente. Y es en el cómo se utilizan las tecnologías digitales, que realmente se puede aprovechar su potencial para cambiar las formas de enseñanza y fomentar, o no, el aprendizaje significativo. Para ello es necesario pensar diferente, ya que éstas pueden modificar las formas de percibir las matemáticas. De hecho, Papert propuso que dedicáramos 10 por ciento de nuestro tiempo a considerar qué nuevos conocimientos matemáticos surgen a partir de las nuevas tecnologías.

Seymour Papert también soñaba con el día en que todos los alumnos tuvieran su propia computadora para programarla y construir ideas. Tecnológicamente esos días han llegado: el poder computacional de un dispositivo celular como el que prácticamente cada alumno tiene actualmente supera el que tenía un servidor como el que llevó a los astronautas a la luna en 1969. Sin embargo, la visión del potencial educativo de esas tecnologías dista mucho de lo que ha sucedido.

¿Cómo tienden a utilizarse las tecnologías digitales en las aulas de matemáticas? En una encuesta realizada en 2006 en América Latina, se observó que las herramientas digitales que más se utilizaban en todos los niveles educativos (desde primaria hasta universidad) para clases de matemáticas (si es que se usaba alguna) eran procesadores de texto (Word, LaTex, PDF), seguidos de software de presentación (Powerpoint).

Estudios más recientes en México han mostrado que los usos más frecuentes de tecnologías digitales en las aulas de matemáticas son para presentación o información: Powerpoint, videos, páginas de Internet. A esto le siguen la construcción de gráficas de funciones y el uso de applets interactivos. Así, el uso predominante en las escuelas de las tecnologías digitales, cuando se llegan a utilizar, tiende a ser para visualización, cálculos y verificación de resultados, en el mejor de los casos; o simplemente para información y comunicación. El uso de hojas de cálculo, de geometría dinámica y de CAS continúa siendo escaso, con una creciente brecha digital entre maestros y alumnos. No se utiliza casi software que pueda ser usado para exploraciones o expresión. Más aún, las actividades digitales muchas veces están desintegradas del conocimiento que se aborda en clase normal y casi siempre tienden a ser el mismo tipo de actividades que aquellas que se podrían realizar sin tecnologías digitales. Lo anterior, pese a que en México han habido diversos intentos por integrar las tecnologías digitales a las aulas, es el caso de Enciclomedia o Habilidades Digitales para Todos.

De lo anterior, un programa digno de mención fue el de ECIT-EMAT (Enseñanza de las Ciencias y Matemáticas con Tecnología), impulsado por el gobierno federal de 1997 a 2006 y que aún sigue vigente en el estado de Hidalgo como EMACyT. Ese programa intentó seguir las ideas construccionistas de Papert, tratando de fomentar un espíritu de exploración, descubrimiento y expresión de ideas matemáticas, combinado con un currículo tradicional en entornos institucionales. Para ello, EMAT proponía herramientas universales, expresivas y abiertas (hoja de cálculo, geometría dinámica, CAS en calculadoras graficadoras y Logo, entre otras); un modelo pedagógico de trabajo centrado en el alumno; conjuntos de actividades y hojas de trabajo desarrollados por expertos nacionales e internacionales; y un programa de adopción “escalado”, empezando con un puñado de escuelas experimentales con la idea de poco a poco irlo expandiendo a nivel nacional (algo que no sucedió). Fue un programa alabado por la comunidad de investigadores internacionales; a pesar de ello, su impacto no fue el esperado, en gran parte por dificultades comunes a muchos de los intentos de integración de las tecnologías digitales a la educación, pues para que ésta sea significativa, se requieren cambios profundos en la concepción educativa y en las estructuras escolares.

En el programa EMAT, además de múltiples e imprevisibles obstáculos técnicos y administrativos, se observó que a los maestros e instituciones les cuesta mucho trabajo y tiempo cambiar sus formas de prácticas docentes, teniendo dificultades para integrar las actividades propuestas a los requisitos curriculares e institucionales.

El reto es entonces —para poder aprovechar el potencial de las tecnologías digitales, poder integrarlas adecuadamente en el sistema educativo y, por ende, para poder tener un impacto significativo en el aprendizaje de los alumnos— que se replanteen y modifiquen las prácticas, procesos y estructuras de enseñanza-aprendizaje, con un alto énfasis en el desarrollo profesional de los maestros, dándoles tiempo y apoyo técnico, conceptual y pedagógico para su adaptación.

Fuente: Revista Avance y Perspectiva