Aprendizaje basado en problemas en matemáticas

El diagnóstico inicial revela un bajo rendimiento en matemáticas en estudiantes de tercer grado de secundaria de la escuela "Cuauhtémoc", ubicada en Loma de Juárez, Villa de Allende, Estado de México. Se observó una deficiencia significativa en el dominio de las operaciones básicas (suma, resta, multiplicación y división). Los estudiantes mostraron dificultades para resolver problemas que incluían ecuaciones de primer y segundo grado, así como sistemas de ecuaciones. Incluso tareas sencillas como el cálculo de áreas y perímetros de figuras geométricas básicas (cuadrados, triángulos, circunferencias) resultaron complejas para ellos. Esta falta de habilidades fundamentales obstaculizaba su progreso en la asignatura, evidenciando una necesidad urgente de intervención educativa para mejorar sus conocimientos y destrezas matemáticas.

Un análisis a través de un diagrama de causa-efecto de Ishikawa identifica varios factores que contribuyen al bajo rendimiento en matemáticas. El contexto sociocultural de la comunidad de Loma de Juárez juega un papel importante. Se menciona la influencia de la cultura Mazahua, la alta migración de la población adulta que afecta la estabilidad familiar, y la pérdida de identidad en los jóvenes, lo que puede desembocar en problemas como las adicciones. Adicionalmente, la falta de dominio de las operaciones básicas, detectada a través de un examen diagnóstico, es un factor crucial. Los estudiantes demostraron una incapacidad para plantear y resolver problemas matemáticos, incluso los más elementales. Finalmente, una actitud negativa preconcebida hacia las matemáticas, con la creencia generalizada de su dificultad, constituye una barrera significativa para el aprendizaje efectivo. Estos factores interrelacionados contribuyen al desafío de mejorar el rendimiento académico en matemáticas.

Para determinar la magnitud del problema, se utilizaron diferentes métodos de diagnóstico. Se aplicó un examen basado en la prueba PLANEA, que reveló serias deficiencias en matemáticas. A nivel nacional, en 2015, el 65.4% de los estudiantes se ubicó en el nivel I (problemas sencillos), mientras que solo el 3.1% alcanzó el nivel IV (más avanzado). En el Estado de México, los resultados fueron aún menos favorables: 67.1% en el nivel I, 24.2% en el nivel II, 6.5% en el nivel III y 2.2% en el nivel IV (INEE, 2015). Además de las pruebas estandarizadas, se realizaron entrevistas con el otro profesor de matemáticas de tercer grado para obtener diferentes perspectivas sobre el bajo nivel de los estudiantes. También se usaron técnicas de observación y diagrama de causa-efecto (Ishikawa) y la herramienta 'campo de fuerzas' para evaluar la viabilidad de la propuesta de intervención. Estos métodos combinados proporcionaron una evaluación completa de la problemática y guiaron el diseño de la intervención educativa.

La implementación del aprendizaje basado en problemas (ABP) se justifica por la necesidad de alinear la enseñanza con el modelo de competencias establecido en los planes y programas de estudio de 2011. Estos programas promueven cuatro competencias clave: resolver problemas de manera autónoma, comunicar información matemática, validar procedimientos y resultados, y manejar técnicas eficientemente (SEP, 2011). El ABP se presenta como una alternativa para fomentar un aprendizaje activo, vinculando los conocimientos teóricos con situaciones de la vida real. De acuerdo con reportes de EduTrends (2016), las actividades basadas en problemas deben ser retadoras, ofrecer resultados tangibles, permitir la transferencia de conocimientos a la práctica, fomentar la responsabilidad del estudiante en su propio aprendizaje, proporcionar retroalimentación continua y valorar la colaboración. En resumen, la metodología ABP busca fortalecer las competencias matemáticas de los estudiantes de una manera más efectiva y atractiva.

La implementación del ABP en la escuela secundaria "Cuauhtémoc" se realizó durante el ciclo escolar 2016-2017, específicamente en el cuarto bimestre. Se comenzó con la recopilación de las calificaciones de los tres bimestres anteriores para establecer una línea de base. La metodología se centró en la formación de equipos de trabajo y la resolución de problemas diseñados para estimular el interés y la motivación de los alumnos. Inicialmente se planearon siete equipos de cinco integrantes, pero ajustes fueron necesarios debido a la ausencia de algunos estudiantes, resultando en ocho equipos de cuatro integrantes. El proyecto incluyó la explicación a los estudiantes sobre la metodología ABP, sus beneficios (razonamiento, vinculación con la vida diaria, reflexión sobre valores), y la presentación de los problemas a resolver, incluyendo la autoevaluación y coevaluación. Se destaca que esta implementación se ajustó a las restricciones de tiempo impuestas por las actividades laborales normales de la escuela.

La implementación del ABP en la escuela "Cuauhtémoc" enfrentó ciertos desafíos. La falta de acostumbramiento de los estudiantes al trabajo en equipo generó dificultades iniciales en la colaboración y se reflejó en las calificaciones de coevaluación. Además, las numerosas celebraciones comunitarias durante la implementación del proyecto, incluyendo el aniversario de Loma de Juárez, y las consiguientes suspensiones de clases, interrumpieron el progreso del trabajo. Estos factores, aunque considerados en la flexibilidad del proyecto, afectaron la continuidad de las sesiones de ABP. A pesar de estas dificultades, el proyecto enfatiza la importancia de la adaptación y la flexibilidad en la implementación de estrategias innovadoras en entornos educativos con limitaciones de tiempo y recursos. La experiencia resaltó la necesidad de una mayor sensibilización y concientización entre los estudiantes sobre la importancia de la responsabilidad individual en su aprendizaje.

El proyecto de intervención, implementado en el cuarto bimestre del ciclo escolar 2016-2017, mostró un ligero aumento en el promedio de calificaciones del grupo que utilizó el aprendizaje basado en problemas (ABP). El promedio general del grupo ascendió a 8.5, mientras que en los bimestres previos, sin la aplicación del ABP, los promedios fueron 7.39, 8.41 y 8.32. Este incremento, aunque modesto, sugiere un impacto positivo del ABP en el rendimiento académico de los estudiantes. Es importante destacar que este análisis se centra en la comparación de los promedios generales, sin ahondar en el análisis individual de las calificaciones de cada estudiante. Se necesita mayor información para hacer un análisis de la varianza en las calificaciones individuales para poder concluir efectivamente sobre el impacto de la metodología.

Más allá del incremento en las calificaciones, la implementación del ABP generó cambios positivos en la actitud y el proceso de aprendizaje de los estudiantes. La mayoría de los alumnos demostraron una mayor disposición a trabajar de manera diferente a la tradicional, mostrando un interés en la resolución de problemas. Sin embargo, se observa una persistencia de la dependencia hacia el profesor, con algunos estudiantes esperando que éste resolviera sus dudas en lugar de asumir la responsabilidad de su propio aprendizaje. La implementación del trabajo en equipo también presentó desafíos, ya que los estudiantes no estaban acostumbrados a esta dinámica, lo que se reflejó en las calificaciones de coevaluación. A pesar de estas dificultades, la experiencia general fue positiva, indicando la necesidad de mejorar la cultura de aprendizaje autónomo y colaboración entre los estudiantes.

Los resultados del proyecto de intervención se presentaron en la segunda sesión del Consejo Técnico Escolar (CTE) el 27 de octubre de 2017. Previo consentimiento del director, se optó por este espacio debido a las limitaciones de horario en la escuela secundaria. La presentación incluyó una descripción de la metodología ABP y sus resultados, haciendo énfasis en el impacto en el promedio de calificaciones. Se discutieron también los desafíos encontrados durante la implementación, tales como la interrupción de las actividades por celebraciones comunitarias y la necesidad de adaptar el proyecto a las limitaciones de tiempo. En conclusión, la aplicación del ABP, a pesar de los desafíos, mostró un impacto positivo en el rendimiento de los estudiantes en matemáticas, destacando su potencial como técnica didáctica para mejorar el aprendizaje y la motivación, pero subrayando la necesidad de abordar la dependencia del profesor y fortalecer las habilidades de trabajo en equipo.