Spanish (pdf)
Article in xml format
Article references
Automatic translation
Send this article by e-mail
Cited by SciELO 
Cited by Google 
Similars in
SciELO 
Similars in Google 
Permalink
1. Introducción
México atraviesa una preocupante problemática del aprendizaje de las matemáticas en todos los niveles formativos, desde las escuelas de educación básica hasta el nivel universitario. Los exámenes PISA (2018), reflejan un bajo rendimiento de los alumnos en la resolución de problemas matemáticos. Es notorio que existen países donde siempre se obtienen buenas calificaciones en estas pruebas, y con el pasar de los años se han logrado mantener en esas primeras posiciones (González-Mayorga et al., 2017). Esto debido a la importancia de la calidad en el papel educativo que contemplan esos países, desde los valores hasta la asimilación de las nuevas tecnologías de información y comunicación (Del Carmen et al., 2019) cuyos elementos de disciplina o metas sociales intervienen en el aprendizaje de los jóvenes (Granero-Gallegos et al., 2016).
Algunas herramientas que permiten un buen desempeño en matemáticas, son el software educativo y los espacios virtuales (Pineda-Izasa et al., 2019; Rodríguez-Nieto, 2021). La utilización de clickers (Rodríguez et al., 2018), ha ayudado a entornos de aprendizaje interactivos o en su caso entornos personales de aprendizaje (Chaves-Barboza & Sola-Martínez, 2018). Otro aspecto es la utilización de proyectos (Flores-Fuentes & Juárez-Ruíz, 2017), la cual es una aproximación didáctica eficaz para generar competencias, pensamiento crítico y creatividad en ejercicios matemáticos.
En cuanto al álgebra, una problemática que existe en los jóvenes de nuevo ingreso a las universidades, es que tienen una falsa idea de la misma, ya que al ser una rama de las matemáticas muy específica, tiende a provocarles temor (Castro-Rodríguez & Rivas-Bonilla, 2014). En este sentido, se tiene que ver el aspecto matemático (imaginario individual), como una parte de la vida cotidiana (Jiménez-Espinosa, 2019). Así mismo, tener un correcto hábito en la comprensión lectora generalmente contribuye ya sea positiva o negativamente en el aprendizaje (Martínez et al., 2019). La comprensión lectora, siendo una rama directa de materias como español, juega un papel importante en la resolución de problemas matemáticos (Canales-Alfaro, 2018).
En el quehacer diario dentro del aula, las estrategias de aprendizaje juegan un papel importante en la armonía de la transmisión educativa (Barriga-Arceo & Vázquez-Negrete, 2020), que se encuentra en constante expansión (Sánchez et al., 2019). Esto proporciona una metodología mediante la utilización de varias técnicas de estudio (Chilca-Alva, 2017), también llamadas técnicas activas (Ojeda-Ojeda, 2019), las cuales contienen ambientes dinámicos, activos y creadores de aprendizaje significativo, que depende de la estructura cognitiva previa de los estudiantes que se relaciona con la nueva información (Capilla, 2016).
Otro aspecto es la actitud positiva en los hábitos de estudio (Andrade-Valles et al., 2018). Es decir, cuando los alumnos están predispuestos al estudio, ya que los maestros tienen un desafío en la enseñanza de las matemáticas en cuanto a su interacción (Vargas-Hernández & Montero-Rojas, 2016). En este caso, los maestros diseñan estrategias desde aspectos lúdicos simples como juegos (Azuá-Menéndez & Pincay-Parrales, 2019) o sumar, restar, dividir y multiplicar (Rodríguez, 2017) hasta enseñanza de la modelización a distancia (Romo-Vázquez et al., 2019). Torres y Pérez (2019), opinan que la aplicación de un programa de inteligencia emocional, también muestra una mejora significativa en logros de aprendizaje.
Esta investigación se enfoca en analizar las dificultades sobre la resolución de problemas matemáticos en álgebra, que presentan los estudiantes de nuevo ingreso del Tecnológico Nacional de México, Campus Tierra Blanca. En esta institución, año a año las asignaturas de Matemáticas para ingeniería tienen un alto índice de reprobación (Bravo-Guerrero, 2020). En este sentido, se desarrolló la aplicación AppMatetics con Android Studio para dispositivos móviles, que permite estudiar las tres operaciones algebraicas: resta, reducción y multiplicación por medio de videos pregrabados con ejemplos dentro del programa. El objetivo principal de la investigación, fue la evaluación de la aplicación AppMatetics en el aprendizaje de operaciones algebraicas, en los estudiantes de nuevo ingreso del Instituto.
2. Metodología
La investigación es de enfoque cuantitativo con alcance correlacional, teniendo un diseño experimental con la manipulación de la variable independiente (Hernández, Fernández & Baptista, 2014). La población seleccionada corresponde a 397 estudiantes de nuevo ingreso, del TecNM, campus Tierra Blanca. Específicamente, los estudiantes pertenecen a seis programas: Ingeniería en Sistemas Computacionales, Ingeniería en Alimentos, Ingeniería en Industrial, Ingeniería en Mecatrónica, Ingeniería electrónica, Ingeniería en Contador Público. Se aplicó un muestreo aleatorio simple quedando una muestra de 196 alumnos, que fueron divididos en dos grupos por el método de emparejamiento (Hernández-Sampieri & Mendoza-Torres, 2018). En la tabla 1 se especifican las variables dependiente e independiente.
Tabla 1 Variables del estudio.
| Definición | AppMatetics Variable independiente | Resolución de problemas algebraicos Variable dependiente |
|---|---|---|
| Conceptual | Programa informático para celular con información multimedia para el aprendizaje de ejercicios matemáticos de álgebra. | Es el contenido, procedimiento y resultado de la resolución de un problema algebraico. |
| Operacional | Uso de la AppMatetics elaborada en Android Studio. | Calificación final de la rúbrica de resolución de problemas algebraicos. |
Se utilizó un instrumento y procedimiento específico de la disciplina, para medir la resolución de ejercicios algebraicos. Este consta de un examen de cinco problemas algebraicos, con una puntuación de 2 puntos cada uno, en donde cada ejercicio contiene el procedimiento, que tiene una calificación de 1 punto, y el resultado 1 punto. Es decir, la calificación total es de 10 puntos, con todos los ejercicios correctos.
Se utilizó un diseño con preprueba-posprueba y grupo control, en el cual el primer paso fue aplicar a los dos grupos de la muestra una preprueba sin manipular la variable independiente, para tener la equivalencia inicial. Es decir, se aplicó el método de emparejamiento o técnica de apareo en una sesión de 1 hora con el mismo examen de operaciones algebraicas al grupo control y al grupo experimental. Luego, se calificó y verificó que en ambos grupos quedaran parejos la misma cantidad de estudiantes con puntajes de 9, 8, 7, etc.
En el segundo paso, se manipula la variable independiente proporcionándole al grupo experimental la aplicación AppMatetic para su uso en el estudio de operaciones algebraicas, mientras que el grupo control estudia de manera tradicional. A los quince días, se aplica el examen en la posprueba1 a los dos grupos recopilando los resultados. Para el tercer paso, a los 15 días siguientes, se aplica el examen en la posprueba 2 a los dos grupos, experimental y control, recopilando los datos. Se recurrió al programa Minitab 16, para graficar los datos obtenidos en la preprueba y pospruebas 1 y 2, adquiriendo el cálculo de T de dos muestras.
3. Resultados y discusión
3.1 Aplicación AppMatetics
La aplicación AppMatetics se desarrolló en el entorno de programación de Android Studio, donde se diseñaron los códigos y pantallas. El programa utiliza el método de enseñanza-aprendizaje contenido con ayuda de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC), llamado MEAC-TIC (Salazar-Gómez & Dolores-Ruíz, 2018), que contribuye al mejoramiento del proceso de enseñanza-aprendizaje utilizando recursos informáticos para su aplicación. A continuación, figuras 1 y 2, se presentan las pantallas de la aplicación AppMatetics que utilizaron los jóvenes del grupo experimental.
Figura 1. Pantalla de menú y resta.
En la figura 1, se observa el menú de la aplicación donde se pueden elegir tres tipos de operaciones para el aprendizaje, y se tiene la opción de salir de la App. La pantalla resta dirige a un video que explica paso a paso la operación, tiene la opción de agrandar el video, así como regresar al menú.
Figura 2. Pantalla reducción y multiplicación.
La figura 2 presenta las otras dos opciones del menú: Reducción y Multiplicación, las cuales dirigen a un video de explicación paso a paso de la operación seleccionada; tiene la opción de agrandar el video, así como regresar al menú principal.
3.2 Análisis estadístico
La preprueba se realizó al inicio del ciclo escolar, Agosto - Diciembre 2019, en la que se empleó un examen escrito diseñado con cinco problemas algebraicos (valor total de 10 puntos). Los resultados indican que el grupo experimental GE_Alum1 presentó una mayor calificación, con una media de 3.10, mientras que el grupo control GC_Alum1 obtuvo una media de 3.02, con un valor de p 0.844 que es mayor que el nivel de significancia de 0.05. Los datos anteriores revelan que no existe una diferencia significativa en las calificaciones de los 2 grupos. En la figura 3, se aprecia que el grupo experimental obtuvo un valor medio ligeramente mayor al del grupo control.
Figura 3. Resultado de la preprueba de los grupos experimental y control.
Posteriormente, se entregó la aplicación AppMatetics a los alumnos del grupo experimental, indicando que lo instalaran en sus celulares y que era un programa para apoyar el aprendizaje de problemas algebraicos. Luego de dos semanas, se realizó la segunda prueba (posprueba1) que contiene el mismo examen escrito de la preprueba. En este caso, el grupo experimental GE_Alum2 presentó una mayor calificación, con una media de 3.66, mientras que el grupo control GC_Alum2 obtuvo una media de 2.94. El valor de p fue 0.887 que es mayor que el nivel de significancia de 0.05. Los resultados anteriores muestran que no existe una diferencia significativa en las calificaciones de los 2 grupos. En la figura 4, se visualiza que el grupo experimental tiene un aumento en la media.
Figura 4. Resultados de la posprueba 1 para los grupos control y experimental.
En la posprueba 2, se impartió el mismo examen escrito de la posprueba 1 diseñado con cinco problemas algebraicos (diferentes ejercicios con valor total de 10 puntos), en donde se aprecia lo siguiente: el grupo experimental GE_Alum3 presentó una mayor calificación, con una media de 3.87, mientras que el grupo control GC_Alum2 obtuvo una media de 2.97. En cuanto al valor de p fue 0.034, siendo menor que el nivel de significancia de 0.05. Los datos de la posprueba 2 revelan que sí existe una diferencia significativa en las calificaciones de los 2 grupos (control y experimental). En la figura 5 se visualiza el incremento en las calificaciones del grupo experimental.
Figura 5. Resultados de la posprueba 2 para los grupos control y experimental.
Se observa que en las pospruebas 1 y 2, al alterar la variable independiente que refiere al modo en que los alumnos estudian las operaciones algebraicas, el grupo control que trabajaba de manera tradicional, obtuvo calificaciones más bajas que el grupo experimental que usó la aplicación AppMatetic. Es preciso decir que las clases tradicionales en aspectos matemáticos centradas en los profesores, han evolucionado (Bravo-Guerrero et al., 2017), y se van priorizando o combinando hacia el estudiante. En este sentido, se busca una forma innovadora de construcción de un cerebro conectivo (Novo et al., 2017). La AppMatetics, al utilizar el método MEAC-TIC, requiere el trabajo en conjunto con los aparatos tecnológicos modernos, implicando una mediación tecnológica (Fernández-Juncal & Hernández-Muñoz, 2018), lo cual implica un cambio en el quehacer académico diario para intentar alcanzar el aprendizaje significativo (Delgado-Fernández & Pérez-Rodríguez, 2019).
Los cambios tecnológicos, aunados al fenómeno de los imaginarios adolescentes (Rabadán-Crespo, 2016), requieren explícitamente una metamorfosis de los modelos educativos actuales (Sánchez et al., 2019). Por ello, no solo se debe concebir el proceso de enseñanza y aprendizaje como un sistema complejo (Balladares et al., 2016), sino que hay que arriesgarse a implementar estrategias innovadoras dentro del aula. Ejemplo de ello es el programa AppMatetics, que presenta los contenidos de forma amigable, a través de los aparatos tecnológicos (móvil), con los que los estudiantes están familiarizados (Cabero, Fernández & Marín, 2017). Hoy en día los aparatos tecnológicos interconectados brindan más posibilidades, elevando los niveles de motivación e interés (Cueva et al. ,2019), siempre y cuando se tenga la infraestructura adecuada y los docentes capacitados en estas nuevas herramientas (Diniz-Pereira & Bueno-Gautérico, 2020).
Es importante mencionar que la construcción de estas herramientas informáticas en base al paradigma tecnológico, constituyen una transformación digital de ayuda (Serrano-Cobos, 2016) en el proceso de enseñanza en lo referente a plataformas virtuales (Prada-Núñez et al., 2019) y modelos tecnológicos de aprendizaje (Salas-Rueda, 2018). Específicamente, en los aspectos matemáticos actualmente se utilizan estrategias metodológicas (Montes et al., 2018), para desarrollar competencias que mejoren la comprensión de problemas matemáticos (Santos-Trigo & Camacho-Machín, 2018). Así mismo, algunos autores complementan estas herramientas con procesos de simulación (Díaz-Pinzón, 2018), combinando varias funciones en una aplicación para atraer al joven a nuevas experiencias (Rivero-Panaqué & Suárez-Guerrero, 2017), en su proceso de aprendizaje utilizando los móviles.
4. Conclusiones
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar si la utilización de la aplicación informática AppMatetics, beneficiaba el aprendizaje de operaciones algebraicas en los jóvenes universitarios de nuevo ingreso. Los resultados sugieren que el aprendizaje mejora cuando los alumnos estudian los ejercicios de álgebra con la aplicación en sus celulares, en vez de utilizar la forma tradicional de estudio en su libreta.
Es importante destacar que en la actualidad la mayoría de los alumnos ya cuentan con la destreza en el manejo de teléfonos inteligentes, haciéndoles atractiva su utilización en prácticamente todos los aspectos de su quehacer diario. En este sentido, es deseable que la escuela introduzca la utilización de estos dispositivos en el proceso formativo, con aplicaciones específicamente diseñadas para ello.
Los resultados de la presente investigación pueden considerarse como insumos para el desarrollo de aplicaciones en diferentes entornos educativos, propiciando la innovación en el proceso de enseñanza en aspectos matemáticos.
