Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras EL PAPEL DE LAS PEDAGOGÍAS METACOGNITIVAS

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1 Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras EL PAPEL DE LAS PEDAGOGÍAS METACOGNITIVAS

2 Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras EL PAPEL DE LAS PEDAGOGÍAS METACOGNITIVAS

3 Investigación e innovación educativas Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras EL PAPEL DE LAS PEDAGOGÍAS METACOGNITIVAS Zemira Mevarech y Bracha Kramarski La calidad de la traducción y su correspondencia con la lengua original de la obra son responsabilidad del Instituto Politécnico Nacional. En caso de discrepancias entre esta traducción al español y la versión original en inglés, sólo la versión original se considerará válida.

4 Esta obra es publicada bajo la responsabilidad del secretario general de la OCDE. Las opiniones expresadas y los argumentos empleados no reflejan necesariamente las opiniones oficiales de los países miembros de la OCDE. Este documento, y los mapas incluidos en el mismo, se presentan sin perjuicio de la condición o de la soberanía sobre un territorio, de la delimitación de fronteras o límites internacionales y del nombre de ninguno de los territorios, ciudades o zonas. Fotografía de portada: Istockphoto.com. Edición y coordinación editorial: Xicoténcatl Martínez Ruiz Traducción: Sanam Eshghi-Esfahani Revisión académica de la traducción: Xicoténcatl Martínez Ruiz Diseño y formación: Quinta del Agua Ediciones, SA de CV Publicado originalmente en 2014 por la OCDE en inglés bajo el título: Critical Maths for Innovative Societies: The Role of Metacognitive Pedagogies 2014, Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), París. Todos los derechos reservados. 2017, Instituto Politécnico Nacional, para la presente edición en español. Publicado por acuerdo con la OCDE, París. D.R. de la primera edición en español 2017, Instituto Politécnico Nacional Av. Luis Enrique Erro s/n Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Zacatenco, Deleg. Gustavo A. Madero, C. P , Ciudad de México Coordinación Editorial de la Secretaría Académica Secretaría Académica, 1er. Piso, Unidad Profesional Adolfo López Mateos Zacatenco, Del. Gustavo A. Madero, C.P , Ciudad de México ISBN: (PDF) Hecho en México

5 Introducción Este libro está basado en decenas de estudios, todos con el afán de comprender cómo la educación puede fomentar las habilidades adecuadas para las sociedades innovadoras. Se enfoca en la educación matemática, una materia destacada a nivel mundial, pero que aún se le considera un obstáculo para el aprendizaje entre muchos estudiantes. Y si bien existe un consenso casi absoluto de que los problemas matemáticos adecuados para el siglo XXI deben ser complejos, desconocidos y no rutinarios (CUN, por sus siglas en inglés), la mayoría de libros de texto sólo incluyen problemas rutinarios basados en la aplicación de algoritmos prefabricados. El reto se podrá hacer mayor conforme el desarrollo de la habilidad matemática llegue a ser un objetivo clave en los currículos escolares. Es indudable la necesidad de introducir métodos didácticos innovadores para mejorar la educación matemática, y en particular la habilidad de los estudiantes para resolver tareas complejas y no rutinarias. Éstas requieren de la aplicación de procesos metacognitivos, tales como la planeación, el control y la reflexión. Será fundamental capacitar a los estudiantes a pensar en su pensamiento durante el proceso de aprendizaje. En las siguientes páginas exploramos estas preguntas: Qué clases de problemas matemáticos y conjuntos de capacidades son útiles en las sociedades impulsadas por la innovación? Cuáles son los pensamientos de alto nivel y los procesos metacognitivos que permitirían aumentar la habilidad de los alumnos para resolver tareas de matemáticas rutinarias y no rutinarias? Qué modelos pedagógicos metacognitivos han sido desarrollados para estos propósitos? Cuál es la evidencia que apoya el método metacognitivo? Los efectos de esos métodos son benéficos para diferentes habilidades de manera simultánea, o se sacrifican unas por otras? Hasta qué punto son evidentes las diferentes pedagogías metacognitivas en la escuela y en los estudiantes de educación superior? En ambientes modificados por las TIC, cómo podrían incorporarse los diferentes tipos de apoyos metacognitivos para ayudar a mejorar la educación matemática? Cuáles son sus implicaciones para el desarrollo de docentes profesionales y en formación? Estas preguntas básicas son factores clave para los creadores de políticas educativas, administradores, docentes, padres de familia, pedagogos e investigadores. Al contestarlas, surgirá una imagen de cómo implantar una educación matemática efectiva. Por ejemplo, es necesa- 25

6 Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras n rio reconocer que no basta con enseñar a los estudiantes a aplicar algoritmos prefabricados para resolver problemas matemáticos, ni podrá llevar a comprender la importancia de que sean competentes en la aplicación del aprendizaje metacognitivo. Reconocer que los niños de preescolar y de primaria podrían verse beneficiados por la enseñanza metacognitiva podría llevar a una aproximación diferente a la educación temprana. Saber que la orientación metacognitiva puede apoyarse en los ambientes de tecnologías de información y comunicación (TIC) podría animar a los docentes a utilizar la tecnología en las clases de matemáticas. La buena noticia es que el potencial de todos estos procesos puede enseñarse de manera exitosa en clases ordinarias de todos los niveles escolares, así como en educación media superior y superior, con y sin las TIC. Esta publicación se basa en gran parte en estudios sobre educación matemática, pero también incluye ejemplos tomados de la educación científica. Se ha enfocado de manera específica en estudiantes típicos de escuelas comunes, aunque también existen otros estudios en los que se analizan los efectos de la instrucción metacognitiva en niños con discapacidad en el aprendizaje, o con necesidades especiales, al igual que en otros grupos. El primer capítulo se enfoca en los tipos de problemas matemáticos y los conjuntos de habilidades que son de utilidad en las sociedades impulsadas por la innovación. Se describe en qué consisten las tareas CUN, el razonamiento matemático, la creatividad, el planteamiento de problemas y la comunicación. En el segundo capítulo se describen los procesos de pensamiento metacognitivo de alto nivel, lo cual permite a las personas resolver problemas. Aquí se revisan diferentes de modelos de metacognición, entre ellos los de Flavell, Brown, y Schraw y colaboradores. También analiza las diferencias entre la cognición y la metacognición, la metacognición general y específica de un dominio, y los debates sobre el desarrollo de la metacognición en función de la edad. El tercer capítulo proporciona una visión generalizada de la instrucción metacognitiva, empezando con la cuestión de si la metacognición puede ser enseñada. Plantea preguntas como las siguientes: cuál es el papel del aprendizaje cooperativo para facilitar los procesos metacognitivos y cognitivos? Estos procesos tienen que practicarse de forma explícita? Cuáles son los elementos clave en las pedagogías metacognitivas? El cuarto capítulo se enfoca en los métodos pedagógicos metacognitivos para la educación matemática. Ahí se describen los modelos desarrollados e implementados en varios países, entre ellos el desarrollado por Polya, Schoenfeld, Mevarech y Kramarski (IMPROVE), Verschaffel, y el currículo matemático de Singapur. Este capítulo concluye con un análisis de las similitudes y diferencias entre estos modelos. El capítulo cinco revisa la evidencia que apoya el uso de IMPROVE y otros modelos pedagógicos semejantes. Analiza los efectos inmediatos, retardados y duraderos de estos modelos en el desempeño matemático en las tareas matemáticas rutinarias, no rutinarias, auténticas y en situaciones de alto impacto. También analiza las condiciones ideales requeridas para implantar esos programas. En el capítulo seis se analizan los efectos de las pedagogías metacognitivas sobre los efectos socio-emocionales, entre ellos reducir la ansiedad o aumentar la motivación; se describen tres tipos de intervenciones metacognitivas: 1) las enfocadas en la cognición y la metacognición pero no explícitamente en procesos emocionales, basándose en la idea de que mejorar los resultados cognitivos-metacognitivos también mejorará los factores emocionales; 2) enfocarse en mejorar los factores emocionales, y a partir de ellos mejorar también el desempeño cognitivo; 3) el método combinado se enfoca tanto en la cognición-metacognición como en los 26

7 n Introducción efectos emocionales, con base en la idea de que se necesitan ambos factores. En todos estos estudios los efectos de las pedagogías metacognitivas fueron comparadas con el aprendizaje tradicional sin intervenciones metacognitivas. En el séptimo capítulo se enfoca en incorporar la orientación metacognitiva en los ambientes educativos modificados por el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Ahí se describen tres tipos de ambientes modificados por las TIC: 1) software específico para matemáticas; 2) aprendizaje con dispositivos electrónicos móviles, lo cual incluye: redes de aprendizaje asíncronas y aprendizaje mediante servicio de mensajes cortos o SMS); 3) tecnologías generales adoptadas para la educación matemática, como libros electrónicos. Se compara los efectos de estas tecnologías con y sin el apoyo de la orientación metacognitiva. En el octavo capítulo se analiza la aplicación de intervenciones metacognitivas a los programas de desarrollo de docentes pre-profesionales y profesionales. Los participantes en estos cursos juegan un doble papel al ser estudiantes y maestros a la vez, y esto tiene diferentes implicaciones en el diseño de las intervenciones. También se evalúa el uso combinado de las TIC y la orientación metacognitiva para docentes pre-profesionales. Finalmente, se señala cómo los docentes evalúan su aprendizaje mediante la instrucción metacognitiva, y hasta qué punto su evaluación del aprendizaje es preciso en comparación con el aprendizaje tradicional sin orientación metacognitiva. Finalmente, el último capítulo trata las implicaciones de estos modelos pedagógicos para la educación matemática. Los estudios aquí revisados son tan sólo una prueba del tema. Esta publicación pretende apuntalar el entendimiento de las pedagogías metacognitivas, cómo se pueden implantar en el aula, cómo pueden mejorar la solución de problemas rutinarios y no rutinarios, junto con algunos efectos socio-emocionales, así como sus beneficios y desventajas. En el presente estudio se muestra evidencia sobre el curso de acción recomendado para desarrollar ciudadanos competentes en matemáticas, de tal manera que puedan contribuir con y prosperar en las sociedades innovadoras. 27

8 Investigación e innovación educativas Matemáticas críticas para las sociedades innovadoras El papel de las pedagogías metacognitivas Cómo puede la educación matemática fomentar las capacidades apropiadas para las sociedades innovadoras? La educación matemática es destacada mundialmente; sin embargo, todavía se considera un obstáculo para muchos estudiantes. Aunque exista un consenso casi total que los problemas matemáticos adecuados para el siglo XXI tienen que ser complejos, desconocidos y no rutinarios (CUN), la mayoría de los libros de texto siguen incluyendo únicamente problemas rutinarios basados en la aplicación de algoritmos prefabricados. Ha llegado el momento de introducir métodos de enseñanza para mejorar la educación matemática y la capacidad de los estudiantes de resolver tareas CUN. Las pedagogías metacognitivas pueden tener un papel clave en este proceso. Estas pedagogías enseñan explícitamente a los estudiantes a pensar en su pensamiento durante el aprendizaje. Se pueden emplear para mejorar no solamente el desempeño académico (el conocimiento y la comprensión del contenido, la capacidad de manejar problemas desconocidos, etc.), sino también resultados afectivos como la reducción de ansiedad o el incremento de la motivación. Esta relación fuerte entre la metacognición y los resultados escolares tiene implicaciones para la comunidad educativa y los administradores. Este libro está diseñado para ayudar a las personas que educan, desarrollan los currículos y generan las políticas para preparar el estudiante de hoy para el mundo de mañana. Consulte la obra original en inglés en: La versión original de esta obra se publicó bajo el título Critical Maths for Innovative Societies. The Role of Metacognitive Pedagogies (isbn ), 2014, Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), París. Esta traducción se publica por acuerdo con la OCDE. No es una traducción oficial de la OCDE. Esta obra está publicada en la ilibrary de la OCDE que reúne todos los libros, publicaciones periódicas y bases de datos estadísticas de la OCDE. Para más información visita