LAS MATEMATICAS EN EL CONTEXTO DE LAS CIENCIAS NATURALES: Función lineal en el movimiento uniforme

Por: Rocío Gallardo Martínez, Docente de Matemáticas Escuela Normal Superior Santa Ana de Baranoa

RESUMEN:Las nuevas tecnologías han contribuido en gran manera al mejoramiento de las prácticas dentro del aula, han fortalecido y de alguna forma han dado una nueva perspectiva al estudio de fenómenos reales, y en consecuencia permiten una mejor comprensión de éstos y su modelación. La experiencia que se detalla ha continuación recoge en gran medida una experiencia de cuatro años, de como la matemática es una herramienta poderosa para entender, interpretar y predecir fenómenos reales.


Las sociedades contemporáneas, dependen para su desarrollo, de sus capacidades para producir, aplicar y transmitir el conocimiento científico y tecnológico. Estar en posesión de tales capacidades conlleva la producción de recursos humanos con una amplia y variada formación científica y humanística, pues estas capacidades no son trasladables de una sociedad a otra, como si lo son los bienes de consumo materiales.
Los educadores de hoy tenemos que proporcionar a las futuras generaciones herramientas que le permitan enfrentarse a la resolución de problemas, no sólo en el ámbito escolar sino en sus posibles lugares de trabajo en donde la creatividad y la innovación serán la moneda de cambio.
Las matemáticas juegan un papel muy importante en el desarrollo de estas capacidades, que le van a permitir al estudiante entender e interpretar el mundo que le rodea, por ejemplo Galileo Galilei fue uno de los primeros en darse cuenta que las leyes naturales se podían entender mejor con ayuda de las matemáticas. Esta comprensión de la naturaleza abrió las puertas para que muchos científicos comprendieran que el mundo, que como dijo Pitágoras, eran los números.
El movimiento es uno de los fenómenos más representativos de lo que significa variación. Moverse es cambiar de posición con relación al tiempo; por esta razón se convierte en una herramienta de enlace entre el mundo real y el mundo inmaterial de las ideas matemáticas sobre variación.
La modelación de fenómenos reales, cobra una nueva dimensión cuando usamos herramientas tecnológicas que nos permiten, entender un fenómeno natural desde sus diferentes sistemas de representación (gráficas, tablas, ecuaciones, etc.)
Hoy en día Galileo, se sorprendería al encontrar el avance tecnológico que nos permite desarrollar el trabajo que alguna vez él realizó, en una forma más sencilla, usando un sensor de movimiento para registrar los diferentes cambios de movimiento que se pueden dar en un evento.
Hoy por hoy, las herramientas computacionales nos permiten desarrollar las matemáticas escolares con dinamismo permitiendo estudiar las diferentes variantes de una misma situación lo cual no es posible cuando se realiza el trabajo de papel y lápiz.

MARCO TEORICO
El papel de las matemáticas escolares en este nuevo siglo, es el impulsar procesos de cambio y tratar de reinterpretar la realidad para modificar y transformar el entorno en pos de una mejor calidad de vida para el país y por que no impulsar su progreso.
Los lineamientos curriculares (1998) hacen énfasis en la creación de un currículo que integre conocimientos básicos, contexto y situaciones problemas, es decir se mira la matemática como las caras de un cubo donde todas son importantes e indivisibles lo cual genera un cambio en el abordaje en clase, ya que debemos propiciar el conocimiento matemático como tal, desde situaciones problema que surjan de contextos significativos para los estudiantes y no sólo verlos desde la misma matemática, es decir, que observen como las matemáticas son una herramienta potente en otras ciencias y. por supuesto en la vida cotidiana.
Los avances tecnológico son cosa de todos los días, los estudiantes tienen contacto de una u otra manera con ellos y la escuela no puede darle la espalda a este fenómeno, cada vez más se hace evidente que las nuevas generaciones se han levantado de la mano con la tecnología, y debemos buscar un aprovechamiento de estos avances para desarrollar nuestras clases. Los sensores de movimiento son un buen ejemplo de este fenómeno, donde en cuestión de segundos se ven registrados en las pantallas de los ordenadores o las calculadoras representaciones de fenómenos físicos, esto pone a los estudiantes en una situación totalmente nueva para ellos y se produce en su interior un impacto que los desequilibra y los lleva a pensar sobre lo observado para luego tratar de resolver el problema que se les plantea (Conflicto Cognitivo), evocando los conocimientos adquiridos para dar una respuesta al problema y encontrar además razones que justifiquen su actuar y, a la vez construyendo, unas nuevas formas de pensar.
Las actividades de memorización, repetición y realización de tareas rutinarias son las que generalmente se propician en el aula de clases, pero cuando se esta frente a un mediador del conocimiento, en este caso un sensor de movimiento, el desafío que se le presenta le exige al estudiante ir más allá de los procesos tradicionales de memorización, los enfrenta a su propia reflexión y análisis del fenómeno; él debe dar su propia solución frente a la microcomunidad del aula, el resolver el problema en forma amplia le mueve sus estructuras mentales, es como manifiestan L Moreno y G Waldegs: “..Implica un nuevo acto de reconocimiento, que tendría también que ponerse a prueba para demostrar su verdad”
Este conocimiento no será posible sino interactúa con su microcomunidad escolar: compañeros y maestros, es en esta discusión donde se va a perfeccionar el conocimiento que cada uno construyó y se da cuenta que necesita de los otros para poder reconstruir y reformular sus ideas previas.
El conflicto cognitivo surge, desde el mismo momento, en cuando se enfrenta al estudiante con el sensor (CBR), trata de dar sentido a lo aprendido, lo modifica y emite un juicio, pero no sin antes resistirse al hecho de cambiar las ideas preestablecidas (el hecho de estar en un entorno donde la forma que tiene la gráfica no marca la solución del problema) Pero, ¿Cómo ver el enlace del “cómo camino” y la gráfica que me muestra la calculadora? Debemos tener en cuenta que el movimiento implica variación: cambiar de posición con el tiempo, marcando una forma de establecer lo que cambia y permanece, crean un modelo en sus mentes donde creen tener la forma de solucionar el problema, posteriormente al caminar frente al sensor como una forma de verificación de ese modelo mental y por último verifican los resultados que obtuvieron y si estos se ajustan o no a la gráfica, si estos modelos mentales son soluciones al problema o no, todo este proceso realizado por los estudiantes conlleva a los momentos del desarrollo del pensamiento variacional tal como lo manifiesta C Vasco: “el pensamiento variacional tiene pues un momento de captación de lo que cambia y lo que permanece constante y de los patrones que se repiten en ciertos procesos, como los cambios de temperatura durante el día y la noche, de los movimientos de caída libre o tiro parabólico; luego tiene un momento de producción de modelos mentales cuyas variables internas interactúen de manear que reproduzcan, con alguna aproximación, las covariaciones detectadas; luego tiene un momento de echar a andar o “correr” esos modelos mentales para ver qué resultados producen; otro de comparar esos resultados con lo que ocurre en el proceso que se trata de modelar”