1. Programa de Doctorat en didàctica de les ciències experimentals i la matemàtica. Bienni 2006-2008
Tesi Doctoral
L'activitat matemàtica a l'aula virtual i presencial
Estudi comparatiu a 1r cicle d'ESO
Lluís Mora Cañellas
Directora: Dra. Núria Rosich Sala
Barcelona 2012
2. Estructura Context i
problemàtica de
la recerca
Marc de
referència
Metodologia
Resultats
Disseny
espai web
Unitat
didàctica
Conclusions
1a fase
2n fase
1
2
3
4
5
6
3. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Context
Problemàtica de la recerca
● Matemàtiques a l'escola
●
La Tecnologia a l'aula
● Objectius de la investigació
● Hipòtesis de treball
4. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Context
● Matemàtiques a l'escola
●
La Tecnologia a l'aula
Currículum 2007 Competència matemàtica
Continguts Processos
5. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Competència Matemàtica
“La capacitat de l'estudiant per identificar, comprendre
el paper que tenen les matemàtiques al món, per fer
judicis ben fonamentats i per utilitzar les matemàtiques
i participar-hi d'una manera que satisfaci les necessitats
de la vida d'aquest individu com un ciutadà reflexiu,
constructiu i compromès”.
(Estudi PISA 2000/2003)
6. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Context
● Matemàtiques a l'escola
●
La Tecnologia a l'aula
Currículum 2007 Competència matemàtica
Continguts Processos
Omnipresent
Internet
E-learning
o
b-learning?
portals
7. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
Un material informàtic elaborat seguin els criteris
exposats i donats per (Aguaded, J.I. i Cabrero, 2002)
pot ser utilitzat de manera eficient en les classes de
matemàtiques de primer de secundària per alumnes
que tinguin diversos ritmes d'aprenentatge?
● Subpreguntes
8. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
Subpreguntes
1.- Petites investigacions matemàtiques poden ser portades a terme
de manera eficient amb alumnes de primer d'ESO amb l'ajut de
suport informàtic?
2.-La realització d'exercicis d'utilització i consolidació realitzats davant
d'un ordinador poden ser més útils que els realitzats davant de paper
i/o pissarra?
3.-La possibilitat de treballar amb ordinador afavoreix que els alumnes
puguin treballar a diferents ritmes i tots amb possibilitat d'èxit?
9. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
● Objectius de la investigació
Un material informàtic elaborat seguin els criteris
exposats i donats per (Aguaded, J.I. i Cabrero, 2002)
pot ser utilitzat de manera eficient en les classes de
matemàtiques de primer de secundària per alumnes
que tinguin diversos ritmes d'aprenentatge?
● Subpreguntes
10. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
● Objectius de la investigació
O1) Implementar un sistema de treball telemàtic que permeti
als estudiants de primer d'ESO desenvolupar les activitats
matemàtiques corresponents a aquest curs.
O2) Dissenyar una eina que ens permeti establir el grau en
que es treballen les competències matemàtiques en les
activitats proposades.
O3) Identificar els criteris que ens han de permetre modificar
el disseny de les activitats per tal de potenciar el treball
matemàtic dels estudiants.
O4) Realitzar una proposta de disseny de material per treballar
les matemàtiques adaptat a la diferent diversitat d'alumnat que
podem tenir en un centre educatiu
11. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
● Objectius de la investigació
● Hipòtesis de treball
Un material informàtic elaborat seguin els criteris
exposats i donats per (Aguaded, J.I. i Cabrero, 2002)
pot ser utilitzat de manera eficient en les classes de
matemàtiques de primer de secundària per alumnes
que tinguin diversos ritmes d'aprenentatge?
● Subpreguntes
12. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Context i problemàtica de la recerca
Problemàtica de la recerca
●
Hipòtesis
H1) L'ús d'eines informàtiques interactives amb els estudiants
proporcionen un element de motivació molt important per als
estudiants de primer d'ESO.
H2) El grau de treball dels estudiants amb els ordinadors serà
superior al dels estudiants que treballen amb llapis i paper.
H3) Les activitats realitzades permeten el treball de la diversitat
d'alumnat que podem trobar a les aules de secundària.
H4) Les interaccions entre els estudiants ens han de permetre
modificar les activitats que es realitzen per tal de fer-les més
funcionals.
13. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Competència matemàtica
Resolució de problemes
● En el disseny curricular
● Problemes
● Estàndards NCTM i currículum
Aprenentatge amb mitjans virtuals
● Competències digitals
● Procés d'aprenentatge
●
En el projecte PISA
14. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Competència matemàtica
●
Disseny curricular
●
Estudi PISA
● Procés matemàtic
●
Subcompetències matemàtiques
● Nivells de complexitat
● Competència matemàtica
15. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Resolució de problemes
● Resoldre problemes
● Estàndards NCTM i currículum
Pólya i Schoenfeld
Etapes resolució problemes
16. Pas 1 Pas 2 Pas 3 Pas 4
Entendre el
problema
Crear i dissenyar
un pla
Desenvolupar el
pla
Revisar i
discutir la
solució
Allò desconegut
Les dades
Les condicions
Fer dibuixos
Fer hipòtesis
Un problema
semblant
Un problema
relacionat
Lligam
dades-incògnites
Dades
inútils?
Revisar
etapes
Etapes
correctes?
Revisar
argumentació
Altres
estratègies?
Revisar
estratègia
17. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Resolució de problemes
● Resoldre problemes
● Estàndards NCTM i currículum
Pólya i Schoenfeld
Etapes resolució problemes
Factors ajuden a resoldre problemes
18. Recursos
Heurístiques
Control
Sistema
de
creences
Factors que ajuden a
Coneixements previs
Inventari de recursos
Respostes estereotipades
Erronis que tenim
Revisar el procés de resolució
Avaluar constantment el procés
Disseny d'estratègies i selecció d'una
Entendre el problema
Estudiants
Professors
Socials la resolució de problemes
19. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Resolució de problemes
● Resoldre problemes
● Estàndards NCTM i currículum
Pólya i Schoenfeld
Etapes resolució problemes
Factors ajuden a resoldre problemes
Processos
20. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Marc de Referència
Aprenentatge amb mitjans virtuals
● Competències digitals
● Procés d'aprenentatge
b-learning
Nous rols dels actors educatius
Professor: Proveïdor de continguts i gestor del treball
Alumnes: Proveïdor de continguts i sempre actiu
● Aspectes tècnics
Actualització permanent de tot l'entorn
Estàndards International Society for Technology in Education
22. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Unitat didàctica
Disseny de la unitat
● Estructura
● Objectius
Activitats adaptades a un currículum per competències
Activitats que proposen una metodologia d'aula taller
● Activitats
Treball en paper Treball digital
Eina d'assignació de competències
23. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Unitat didàctica
Eina d'assignació de competències
Competències Objectiu Tipus de
resposta
Segons la
solució
Estratègies de
resolució
PISA Currículum Pregunta Pregunta Pregunta Pregunta
Espai de
resposta
Espai de
resposta
Espai de
resposta
Document
Valoració general d'un mòdul didàctic
24. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Unitat didàctica
Valoració general d'un mòdul didàctic
25. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Disseny de l'espai web
Eines digitals utilitzades
● De suport al treball matemàtic
● De gestió dels continguts
Per assolir el màxim nivell competencial, digital i matemàtic
Primera fase Segona fase Exemple
26. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Disseny de l'espai web
Eines digitals utilitzades
Per avaluar les eines informàtiques que utilitzem
Per als estudiants Possibilitats que ofereix
Demostrar creativitat i innovació
Comunicar i col·laborar
Dur a terme investigacions i utilitzar
informació
Pensar críticament, resoldre problemes i
prendre decisions.
Utilitzar la tecnologia de manera eficaç i
productiva
Per als professors Possibilitats que ofereix
Disposar de materials per facilitar
l'aprenentatge dels estudiants i de
recursos per desenvolupar a l'aula
Una facilitat d'integració amb altres
eines
Recollir informació dels treballs
realitzats pels estudiants
Compartir informació amb els estudiants
i altres professors
27. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Disseny de l'espai web
Eines digitals utilitzades
●
De suport al treball matemàtic
● De gestió dels continguts
Per assolir estàndards ISTE i la competència matemàtica
Primera fase Segona fase
Avaluació espai web
● Identificació
●
Desenvolupament
Criteris de qualitat
● Funcionals
●
Tècnics i estètics
● Psicològics
28. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
1a fase
2n fase
● Conclusions
Resultats
Primera fase
Segona fase
● Prova inicial
●
Implementació de les activitats
●
Canvis en l'estructura de les activitats
i del portal
● Resultats noves activitats
● Prova final
● Espai web
● Nou espai web
● Canvis en la prova final
29. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
1a fase
2n fase
● Conclusions
Resultats
Segona fase
●
Prova final
Avaluació de competències
Alguns exemples
● Noves activitats
Jardí de coníferes
30. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
1a fase
2n fase
● Conclusions
Resultats
33. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
1a fase
2n fase
● Conclusions
Resultats
Segona fase
●
Prova final
Avaluació de competències
Alguns exemples
● Noves activitats
Jardí de coníferes
38. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Conclusions
● Valoració objectius
O1) Implementar un sistema de treball telemàtic
O2) Dissenyar una eina d'assignació de competències
O3) Identificar els criteris que ens han de permetre modificar
el disseny de les activitats per tal de potenciar el treball
matemàtic dels estudiants.
O4) Realitzar una proposta de disseny de material per treballar
les matemàtiques adaptat a la diferent diversitat d'alumnat que
podem tenir en un centre educatiu
39. ● Context i
problemàtica de
la recerca
● Marc de
Referència
● Metodologia
● Unitat didàctica
● Disseny de
l'espai web
● Resultats
● Conclusions
Conclusions
● Valoració hipòtesis
H1) L'ús d'eines informàtiques interactives amb els estudiants
proporcionen un element de motivació molt important per als
estudiants de primer d'ESO.
H2) El grau de treball dels estudiants amb els ordinadors serà
superior al dels estudiants que treballen amb llapis i paper.
H3) Les activitats realitzades permeten el treball de la diversitat
d'alumnat que podem trobar a les aules de secundària..
H4) Les interaccions entre els estudiants ens han de permetre
modificar les activitats que es realitzen per tal de fer-les més
funcionals.
Notes de l'éditeur
Presentació de la tesi. Salutacions als presents. Tribunal i altres.
Lectura del títol
Estructura de la presentació i de la tesi. Partim del context i problemàtica de la recerca per tal d'obtenir el marc de referència i unitat didàctica i espai web.
Cal parlar de la influència del marc de referència sobre la unitat didàctica i la relació que s'estableix entre unitat didàctica i espai web.
Resultats de primera i segona fase.
Després l'ordre amb que presentarem els diferents apartats de la tesi.
En quant al context ens interessa centrar-nos en dos: Les matemàtiques a l'aula i l'ús de la tecnologia. A partir d'aquests establirem la pregunta de la recerca i plantejarem els objectius de la recerca i les hipòtesis de treball.
El primer element a tocar del context és la matemàtica a l'escola.
Aparició del nou currículum i de noves idees comparats amb els currículums anteriors.
.
Per simplificar podríem dir que la competència matemàtica és la capacitat de mobilitzar els coneixements matemàtiques que té per afrontar-se a situacions complexes. Seguin aquesta interpretació entenem que es molt important, en aquesta idea de competència matemàtica, la resolució de problemes.
I la tecnologia a l'aula sempre present, regles, taules de càlcul etc. Però sembla ser que les tecnologies digitals han topat sempre amb una dificultat afegida, pensem amb la calculadora. Però en aquest cas la tecnologia de nova incorporació es referia al projecte 1x1, que en aquells moments semblava avançar amb força.
Tot i potenciar-se la introducció d'ordinadors, no hi havia materials de treball a disposició del professorat per la seva implementació a l'aula. Podíem trobar portals amb diversos tipus de continguts però en cap cas podien ajudar al professorat durant un curs acadèmic. Les editorials començaven a fer coses, però en general eren conversions dels llibres de text en fitxers en format pdf.
Pel que fa al treball a internet, existien treballs referits a e-learning, treball telemàtic i generalment amb estudiants universitaris. Ena quest sentit vam optar per enfocar el treball segons una estratègia de b-learning. On els estudiants treballen amb material digital en presència del professor. També és interessant tenir present l'evolució constant d'internet, en aquells moments l'aparició del web 2.0 és una realitat i la interactivitat era el seu element més represntatiu.
Per tant, en aquest context volíem dissenyar una material de treball amb ordinador a l'aula per a primer curs de secundària que estigues fonamentat en el treball amb problemes i que fos vàlid per a tota la diversitat d'estudiants que poden haver-hi en aquest nivell d'un centre educatiu.
És clar que aquesta pregunta és molt extensa, per tant vam intentar subdividirla en diverses preguntes més simples.
La primera subpregunta fa referència al fet que aquests problemes o petites recerques es poden traslladar de manera efectiva del suport paper a un suport digital. En aquesta subpregunta cal tenir present que hem vist activitats col·locades en el web on els estudiants fonamentalment han de seguir la tècnica del clica i continua. Qüestionaris tipus test etc.
En primera instància també hem inclòs activitats tipus exercicis i volem saber-ne la utilitat d'aquestes tasques realitzades amb ordinador.
El tercer enigma gira al voltant del treball amb la diversitat d'alumnat a l'aula.
Per tant, en aquest context volíem dissenyar una material de treball amb ordinador a l'aula per a primer curs de secundària que estigues fonamentat en el treball amb problemes i que fos vàlid per a tota la diversitat d'estudiants que poden haver-hi en aquest nivell d'un centre educatiu.
El primer objectiu s'ha de referir a la creació d'un portal de treball de les matemàtiques.
El segon fa referència a com han de ser les activitats matemàtiques que hi penjarem. Han de ser activitats que potenciïn la competència matemàtica dels estudiants i no disposem de cap eina que ens permeti avaluar aquesta circumstància.
Però no volem dissenyar un espai tancat, les actuals eines informàtiques permeten dissenyar espais oberts i actualitzables, per tant volem buscar elements que ens permetin realitzar aquesta tasca. Aquest aspecte és el que mostra el tercer objectiu.
En el quart objectiu incloem el tractament de la diversitat
Per tant, en aquest context volíem dissenyar una material de treball amb ordinador a l'aula per a primer curs de secundària que estigues fonamentat en el treball amb problemes i que fos vàlid per a tota la diversitat d'estudiants que poden haver-hi en aquest nivell d'un centre educatiu.
Amb els plantejaments anteriors cal fonamentar el treball en tres branques importants:
Competència matemàtica
Resolució de problemes
Aprenentatge amb mitjans virtuals
El PISA ha adquirit rellevància des de fa uns anys. Segurament ha adquirit més rellevància a nivell polític i dels mitjans de comunicació que no en el sistema educatiu. Pocs canvis s'han vist en els llibres de text i en el desenvolupament de les sessions de classe a les aules de matemàtiques.
Al nostre entendre hi ha tres aspectes que volem tenir presents:
a) el procés de matematització, Institut Freudenthal també destaca aquesta tasca com una de les més importants en el treball a la classe de matemàtiques. Conrad Wolfram també defensa aquesta tesi, a més impulsa un espai de debat, al voltant de la idea que fer matemàtiques és diferent de calcular. http://www.computerbasedmath.org/. Va molt més enllà i proposa que la major part de càlculs es realitzin amb l'ajut de computadors.
b) assolir la Competència matemàtica, a partir dels treballs de Niss on s'estableixen 8 subcompetències necessàries. Val a dir que aquesta formulació pensem que va molt més enllà de les competències bàsiques que es proposen en els currículums oficials
c) Introducció de nivells de complexitat dins l'assoliment, el que ens ha de permetre entenem, el tractament de la diversitat.
També hem d'utilitzar el currículum atès que és la base legal a partir de la qual hem de treballar. Val a dir que hem fonamentat la tasca amb l'estudi PISA atès la poca continuïtat que tenen els currículums en el nostre país.
Tot i que som coneixedors del treball que s'està realitzant al voltant de la realització de problemes hem optat per agafar com a referents Pólya i Schoenfeld atès que entenem que ens estableixen dos fonaments bàsics al voltant d'aquesta tasca, les etapes i els factors que influeixen en la resolució
Tot i que som coneixedors del treball que s'està realitzant al voltant de la realització de problemes hem optat per agafar com a referents Pólya i Schoenfeld atès que entenem que ens estableixen dos fonaments bàsics al voltant d'aquesta tasca, les etapes i els factors que influeixen en la resolució
Tot i que som coneixedors del treball que s'està realitzant al voltant de la realització de problemes hem optat per agafar com a referents Pólya i Schoenfeld atès que entenem que ens estableixen dos fonaments bàsics al voltant d'aquesta tasca, les etapes i els factors que influeixen en la resolució.
Tan els estàndards NCTM com el currículum de 2007, donen prou importància al treball al voltant de la resolució de problemes.
L'opció escollida pel treball digital a l'aula és el b-learning. Aprenentatge presèncial amb mitjans telemàtics. Entenem que ara per ara l'estructura escolar no canviarà properament. Les eines digitals ens han de servir en diferents àmbits. Evidentment pel treball matemàtic, però també per a permetre els estudiants assolir la competència digital. En aquest aspecte ens acostem a la competència digital defensada per a ISTE. Estableix un grup de 6 estàndards que haurien d'assolir els estudiants: a. Creativitat i innovació b. Comunicació i col·laboració i c Investigació i ús d'informació d) Pensament crític, solució de problemes i pressa de decisions e) Ciutadania digital f. Funcionament i conceptes de les TIC.
Per quin motiu investigació-acció? Tasca professional a l'ins llavaneres Doble vessant professor-recercador
Cal relacionar la investigació-acció amb el treball a l'aula i amb el treball amb mitjans digitals
Població han seguit diverses estructures organitzatives, atès que hi ha hagut canvis en el centre.
Primera fase a segona: canvis