Mecanismo mental de síntesis en el aprendizaje del triángulo de Sierpinski como totalidad

Autores/as

  • Ximena Gutiérrez Figueroa Universidad de Chile
  • Marcela Parraguez González Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Resumen

La geometría fractal constituye un ámbito de estudio que integra varios conceptos de la matemática escolar, entre ellos, el perímetro, el área, la autosemejanza, la iteración, la sucesión, las funciones y el infinito. Así, se elige el fractal triángulo de Sierpinski con el objetivo de proponer un modelo cognitivo para su aprendizaje. Siguiendo la teoría APOE (acción, proceso, objeto y esquema), se describen estructuras y mecanismos mentales que pueden ser construidos por estudiantes de secundaria que desarrollan una secuencia de actividades escritas. Los resultados empíricos reportan que el fractal en estudio se construye como una totalidad a partir de un mecanismo mental que se ha denominado síntesis, mecanismo que podría abrir nuevas oportunidades de desarrollo para la teoría APOE.

Palabras clave

Matemática escolar, Triángulo de Sierpinski, Teoría APOE, Totalidad, Mecanismo de síntesis

Citas

Adams, H. y Russ, J. (1992). Chaos in the classroom: Exposing gifted elementary school children to chaos and fractals. Journal of Science Education and Technology, 1(3), 191-209. https://doi.org/10.1007/BF00701363

Alsina, A. (2009). El aprendizaje realista: una contribución de la investigación en Educación Matemática a la formación del profesorado. En M. J. González, M. T. González y J. Murillo (Eds.), Investigación en Educación Matemática XIII (pp. 119-127). Santander: SEIEM.

Apkarian, N., Tabach, M., Dreyfus, T. y Rasmussen, C. (2019). The Sierpinski smoothie: blending area and perimeter. Educational Studies in Mathematics, 101, 19-34. https://doi.org/10.1007/s10649-019-09889-4

Arcavi, A. (2018). Hacia una visión integradora de la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. Educación Matemática, 30(2), 33-48. https://doi.org/10.24844/EM3002.02

Arnon, I., Cottril, J., Dubinsky, E., Oktaç, A., Roa, S., Trigueros, M. y Weller, K. (2014). APOS Theory. A framework for research and curriculum development in mathematics education. Nueva York: Springer-Verlag. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7966-6

Barrio, J. (1989). El grupo de las transformaciones de Piaget. Revista Española de Pedagogía, 47(183), 205-243. https://www.jstor.org/stable/23763768

Brown, A., McDonald, M. y Weller, K. (2008). Step by step: Infinite iterative processes and actual infinity. En F. Hitt, D. Holton y P. Thompson (Eds.), CBMS Issues in Mathematics Education: Vol. 16. Research in Collegiate Mathematics Education VII (pp. 115-142). Washington, DC: The American Mathematical Society. https://doi.org/10.1090/cbmath/016

Chabert, J.-L. (1990). Un demi-siecle de fractales: 1870-1920. Historia Mathematica, 17(4), 339-365. https://doi.org/10.1016/0315-0860(90)90026-A

Dreyfus, T. (1991). Advanced mathematical thinking processes. En D. Tall (Ed.), Advanced Mathematical Thinking (pp. 25-41). https://doi.org/10.1007/0-306-47203-1

Dreyfus, T. (2015). Constructing abstract mathematical knowledge in context. En S. J. Cho (Ed.), Selected Regular lectures from the 12th International Congress on Mathematical Education (pp. 115-133). https://doi.org/10.1007/978-3-319-17187-6

Dubinsky, E. (1991). Reflective abstraction in advanced mathematical thinking. En D. Tall (Ed.), Advanced Mathematical Thinking (pp. 95-123). Dordrecht: Kluwer. https://doi.org/10.1007/0-306-47203-1_7

Dubinsky, E., Arnon, I. y Weller, K. (2013). Preservice teachers’ understanding of the relation between a fraction or integer and its decimal expansion: The case of 0.999 and 1. Canadian Journal of Science, Mathematics, and Technology Education, 13(3), 232-258. https://doi.org/10.1080/14926156.2013.816389

Dubinsky, E., Weller, K., Stenger, C. y Vidakovic, D. (2008). Infinitive iterative processes: The tennis ball problem. European Journal of Pure and Applied Mathematics, 1(1), 99-121. https://www.ejpam.com/index.php/ejpam/article/view/48/17

Echeverría, R. (1997). El búho de Minerva. Santiago, Chile: Dolmen Ediciones.

Garbin, S. (2005a). Ideas del infinito, percepciones y conexiones en distintos contextos: El caso de estudiantes con conocimientos previos de cálculo. Enseñanza de las Ciencias, 23(1), 61-80. https://www.raco.cat/index.php/Ensenanza/article/view/22005

Garbin, S. (2005b). ¿Cómo piensan los alumnos entre 16 y 20 años el infinito? La influencia de los modelos, las representaciones y los lenguajes matemáticos. Revista Latinoamericana de Investigación en Matemática Educativa, 8(2), 169-193. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33580205

Garbin, S. (2007). La problemática fractal: un punto de vista cognitivo con interés didáctico. Paradigma, 2, 79-80. http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1011-22512007000200004&lng=es&tlng=pt

Garbin, S. y Azcárate, C. (2002). Infinito actual e inconsistencias: Acerca de las incoherencias en los esquemas conceptuales de alumnos de 16-17 años. Enseñanza de las Ciencias, 20(1), 87-113. https://www.raco.cat/index.php/Ensenanza/article/view/21786

Godino, J., Batanero, C. y Font, V. (2008). Un enfoque ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemática. Acta Scientiae. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, 10, 7-37. http://www.ugr.es/~jgodino/funciones-semioticas/sintesis_eos_10marzo08.pdf

Gray, E. y Tall, D. (2007). Abstraction as a natural process of mental compression. Mathematics Education Research Journal, 19(2), 23-40. https://doi.org/10.1007/BF03217454

Hershkowitz, R., Hadas, N., Dreyfus, T. y Schwarz, B. (2007). Abstracting processes, from individual’s construction of knowledge to a group’s «shared knowledge». Mathematics Education Research Journal, 19(2), 41-68. https://doi.org/10.1007/BF03217455

Karakus, F. (2015). Investigation into how 8th grade students define fractals. Educational Sciences: Theory & Practice, 15(3), 825-836. https://doi.org/10.12738/estp.2015.3.2429

Klein, F. (1924). Elementary mathematics from an advanced standpoint: aritmetic, algebra, analysis. Nueva York: Dover.

Mason, J. (1989). Mathematical abstraction as the result of a delicate shift of attention. For the Learning of Mathematics, 9(2), 2-9. https://www.jstor.org/stable/40247947

Peitgen, H., Jürgen, H. y Saupe, D. (2004). Chaos and Fractals. Nueva York: Springer. https://doi.org/10.1007/b97624

Piaget, J. (2000). El nacimiento de la inteligencia en el niño. Barcelona: Crítica.

Sabogal, S. y Arenas, G. (2011). Una introducción a la geometría fractal. Bucaramanga: Universidad Industrial de Santander.

Sierpinski, W. (1915). Sur une courbe dont tout point est un point de ramification. En Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de I’Académie des Sciences (pp. 302-305). París: Gauthier Villars et compagnie, Imprimeurs Libraires.

Stake, R. E. (2010). Investigación con estudio de casos. Barcelona: Labor.

Stenger, C., Weller, K., Arnon, I., Dubinsky, E. y Vidakovic, D. (2008). A Search for a Constructivist Approach for Understanding the Uncountable Set. Revista Latinoamericana de Investigación en Matemática Educativa, 11(1), 93-125. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1665-24362008000100004&lng=es&tlng=

Thurston, W. (1990). Mathematical education. Notices of the AMS, 37, 844-850. https://arxiv.org/pdf/math/0503081v1.pdf

Tsamir, P. y Dreyfus, T. (2002). Comparing infinite sets – a process of abstraction. The case of Ben. Journal of Mathematical Behavior, 21, 1-23. https://doi.org/10.1016/S0732-3123(02)00100-1

Villabona, D. y Roa, S. (2016). Procesos iterativos infinitos y objetos trascendentes: un modelo de construcción del infinito matemático desde la teoría APOE. Educación Matemática, 28(2), 119-150. https://doi.org/10.24844/EM2802.05

Weller, K., Arnon, I. y Dubinsky, E. (2011). Preservice teachers’ understanding of the relation between a fraction or integer and its decimal expansion: Strength and stability of belief. Canadian Journal of Science, Mathematics, and Technology Education, 11, 129-159. https://doi.org/10.1080/14926156.2011.570612

Biografía del autor/a

Ximena Gutiérrez Figueroa, Universidad de Chile

Académica adjunta 

Facultad de Filosofía y Humanidades

Universidad de Chile

Marcela Parraguez González, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Directora Instituto de Matemática

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Publicado

2021-08-02

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