Diseño de una herramienta tridimensional no computarizada para contribuir al desarrollo del pensamiento geométrico-espacial

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño de una herramienta tridimensional no computarizada y un protocolo de aplicación detallado para su implementación en el desarrollo de tres ejes temáticos fundamentales en un curso de geometría para estudiantes de grado séptimo de una institución educativa tradicional colombiana. Los contenidos se seleccionaron y se direccionaron en cumplimiento de los estándares nacionales de educación. El propósito de esta propuesta didáctica es que el estudiante logre apropiar, de una manera experimental, tres tópicos muy importantes dentro de toda la matriz de conocimientos matemáticos que debe ir entretejiendo en su formación básica secundaria y media. La motivación principal para su realización es la falta de resultados satisfactorios en los procesos pedagógicos llevados a cabo al interior de las aulas, lo que se evidencia en el bajo desempeño mostrado no sólo en pruebas internas (SABER, ICFES, ECAES) sino también en escenarios de medición de competencias a nivel internacional (PISA) en cuanto a conocimientos matemáticos se refiere. Los tres ejes temáticos seleccionados fueron: Propiedades de los Polígonos, Transformaciones isométricas y Cuerpos sólidos a partir de polígonos planos, fundamentales para el desarrollo de las competencias relacionadas con el pensamiento geométrico-espacial. Para facilitar la implementación de la herramienta cada uno de los ejes temáticos se dividió en subcomponentes, los cuales un estudiante deberá ir realizando progresivamente hasta completar un concepto y apropiarse de él. Cada una de las actividades propuestas involucra un trabajo manual con materiales naturales como madera y arcilla u otro material moldeable que permita el contacto directo, su formación y deformación y su movimiento libre, característica importante que brinda la posibilidad de manipular y observar de forma realmente tridimensional un cuerpo plano o sólido, cualquiera que fuere el caso. Una vez realizado el trabajo manual en la clase con la compañía adecuada del docente, se espera que las posibilidades de experimentación directa en cuanto a la construcción de sus propias figuras y la percepción multisensorial de sus formas, se logre impactar de forma positiva la apropiación de conceptos necesarios para que el estudiante tenga una idea más clara de la geometría de los polígonos, y como éstos son componentes esenciales de un cuerpo sólido; contribuyendo al desarrollo de competencias matemáticas básicas que permitan a nuestros estudiantes comprender y aprender las relaciones geométrico-espaciales y por tanto obtener mejores resultados en contextos académicos o laborales futuros. Para efectos de determinar la utilidad de la herramienta, se proponen dos momentos de evaluación, el primero con fines indagatorios sobre el nivel de apropiación de los conocimientos en lo referente al pensamiento espacial / geométrico (saberes previos), y el segundo, para medir el impacto que tuvo el proceso de enseñanza llevado a cabo, confrontando los resultados obtenidos con los de la prueba inicial. Para este propósito al final del documento se presenta un modelo de un formato de evaluación, que involucra los conceptos vistos en los tres ejes temáticos con la implementación de la herramienta tridimensional diseñada (Texto tomado de la fuente)

In this paper, the design of a tridimensional non-computerized tool is presented, as well as a detailed application protocol for its implementation in the development of three main themes, fundamental in a geometry course for seventh graders of a traditional institution in Colombia. The contents were selected and directed according to the national education standards. The purpose of this didactic approach is that the student gets to appropriate experimentally three very important topics in the whole mathematical knowledge matrix that must be interweaving in his/her primary and high formation. The main motivation for its making is the lack of satisfactory results in the pedagogical processes taken in the class rooms, which is evidenced in the low performance shown not only in local tests (SABER, ICFES, ECAES) but also in scenarios of measurement of abilities international wise (PISA) in terms of mathematical knowledge. The three main topics selected were: polygon properties, isometric transformation and solid bodies from flat polygons, fundamental for the development of abilities related with geometrical and space thought. To ease the tool implementation, each topic was divided in subtopics, which every student must make progressively until he/she completes a concept and appropriates it. Each activity proposed involves a manual task with natural materials such as wood or clay or any other moldable material that allows direct contact, its formation and deformation and its free movement, important characteristic that gives the chance to manipulate and observe in real 3D a flat or solid body, according to the case. Once the manual task is made in class with the accurate guide of the teacher, it is hoped that with the possibilities of direct experimenting in terms of construction of their own figures and the multisensorial perception of their shapes, a positive impact in the appropriation of necessary concepts for the student to have a much clearer idea of polygons geometry will be achieved, and how these are essential components of a solid body; contributing to the development of mathematical basic abilities that allow our students comprehend and learn geometric-space relations and hence get better results in future academic or labor contexts In order to determine the tool’s utility, two evaluation moments are proposed, the first of them with inquiry purposes about the level of appropriation of the knowledge in terms of space/geometry thought (pre-knowledge), and the second one, to measure the impact that this teaching-learning process had, facing the results with the initial test. To achieve such purpose, at the end of the document a model of evaluation format is presented, that involves the concepts seen during the three main topics with the implementation of the designed tridimensional tool