Cuando se trata de seguir procedimientos matemáticos, los estudiantes a menudo memorizan los pasos sin comprender los principios matemáticos que subyacen a cada uno. Pedir a los estudiantes que comparen y discutan múltiples métodos para resolver el mismo problema fomenta el pensamiento de orden superior y requiere que los estudiantes demuestren una comprensión más profunda de los conceptos. Según el equipo de investigación, la comparación es una forma natural en la que los humanos aprenden, y señaló que, por ejemplo, las personas a menudo comparan productos para decidir cuál comprar. A través de herramientas curriculares y oportunidades de aprendizaje profesional, los investigadores apoyaron a los educadores en la incorporación de este proceso de pensamiento natural en las aulas de álgebra.
"Hemos desarrollado materiales y rutinas instructivas de alta calidad para ayudar a los maestros a utilizar las mejores prácticas en educación matemática en sus aulas", dijo Bethany Rittle-Johnson, presidenta de Desarrollo Infantil Anita S. y Antonio M. Gotto en la Universidad de Vanderbilt. "Describir una práctica de enseñanza eficaz no es suficiente; los maestros necesitan materiales y rutinas para apoyar el uso de la práctica en sus aulas".
A través de su revisión de investigaciones anteriores, el equipo también trató de comprender los tipos de problemas que los estudiantes deberían comparar. Revisaron la investigación sobre tres tipos de comparación: comparar múltiples estrategias correctas, comparar tipos de problemas confundibles y comparar estrategias correctas e incorrectas. Descubrieron que la incorporación de este tipo de problemas de comparación resultó en un mayor conocimiento conceptual y flexibilidad de procedimiento que los grupos de control.
Además de analizar los tipos de problemas para que los estudiantes usen estrategias de comparación, el equipo buscó entender en qué momento del proceso de aprendizaje usar la comparación. Específicamente, tenían curiosidad por determinar si los métodos de comparación deberían retrasarse hasta que los alumnos comprendan al menos uno de los métodos. Inicialmente, el equipo descubrió que los estudiantes eran más expertos en comparar estrategias correctas cuando tenían algún conocimiento de una de las estrategias. Sin embargo, el equipo descubrió más tarde que los estudiantes podían usar la comparación de manera efectiva para encontrar similitudes y diferencias entre estrategias desconocidas, aunque este enfoque requería un mayor apoyo de los educadores.
Finalmente, el equipo de investigación analizó métodos para comparar la enseñanza y brindó apoyo a los educadores para incorporar las mejores prácticas en sus aulas. El equipo sugiere que los educadores deberían dejar los ejemplos claros y visibles para los estudiantes y presentar ambas soluciones simultáneamente. Además, los estudiantes eran más expertos en descubrir similitudes y diferencias entre estrategias cuando los educadores usaban terminología, gestos y señales visuales bien entendidas. Además, una vez que los estudiantes identifican similitudes y diferencias, los educadores deben usar preguntas claras para estimular la explicación de los puntos clave y resumir los puntos principales de la comparación después de la reflexión del estudiante. Para apoyar mejor a los educadores en la incorporación de la comparación en el plan de estudios, los investigadores enfatizan la necesidad de materiales curriculares de alta calidad y alineados con los estándares y apoyo al aprendizaje profesional. Han desarrollado materiales de instrucción y rutinas de instrucción para apoyar la comparación y discusión de múltiples estrategias para los temas de Álgebra I.
El equipo cree que este es solo el comienzo de una importante investigación sobre estrategias de comparación y pedagogía. Su trabajo ha facilitado oportunidades de investigación potenciales adicionales, como explorar el impacto de las estrategias de comparación en la actitud de los estudiantes hacia las matemáticas, o desarrollar la capacidad de los maestros para detectar cuándo sus estudiantes necesitan apoyo adicional.
"Nos hemos centrado en la instrucción de Álgebra I y estamos ansiosos por desarrollar materiales instructivos para otros temas de matemáticas como Geometría y explorar apoyos adicionales que puedan ser necesarios para promover la comparación y discusión de múltiples estrategias entre diversos alumnos", explica Rittle-Johnson.
La investigación, "¿Cómo puede la investigación en ciencias cognitivas ayudar a mejorar la educación? El caso de comparar múltiples estrategias para mejorar el aprendizaje y la enseñanza de las matemáticas" se publicó en la edición de diciembre de 2020 de Current Directions in Psychological Sciences.
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