Matemáticas en un museo de ciencias basadas en el modelo de van Hiele y la estrategia STEAM

Abstract

En la enseñanza de las matemáticas, se hacen grandes esfuerzos, y se emplean diversas estrategias de enseñanza con el fin de facilitar el proceso de aprendizaje de los estudiantes. Debido a la cantidad de espacios, experiencias y talleres de matemáticas que podemos encontrar en los museos de ciencia, así como al reciente incremento de museos específicos de matemáticas que han surgido en los últimos años, se hace necesario disponer de herramientas que nos permitan diseñar y evaluar propuestas de enseñanza y aprendizaje de contenidos matemáticos en este contexto no formal. Estos entornos han demostrado ser espacios propicios y motivadores para el aprendizaje de la ciencia. En particular, los museos de ciencias pueden utilizarse como complemento y colaborar con el fin de aprovechar cada una de sus fortalezas para motivar el aprendizaje de las matemáticas. Una gran variedad de estrategias de enseñanza se utiliza a menudo para fortalecer el proceso de aprendizaje en la educación científica. STEAM adopta un enfoque multidisciplinario para aprender ciencias, combinando diferentes áreas de conocimiento, como Arte, Ciencia, Física, Química, Matemáticas y Tecnología. En esta tesis, utilizamos un cuestionario y una entrevista con el objetivo de analizar las creencias del profesorado en la aplicación de la estrategia STEAM dentro y fuera del aula. A continuación, para desarrollar el estudio, partimos de los tres elementos y procesos principales establecidos en el modelo de van Hiele: niveles de razonamiento, fases de aprendizaje y competencia del alumno. La percepción o competencia del estudiante se formula a través de las habilidades de Hoffer y, para el desarrollo de las actividades de las fases de aprendizaje, la estrategia STEAM. Como ejemplo particular, se presenta el diseño y construcción de un módulo interactivo para el aprendizaje del teorema de Pitágoras en un museo de ciencias. Análogamente, presentamos el diseño y el proceso de implementación de un taller STEAM para el aprendizaje de las matemáticas sobre criptografía. Finalmente, desarrollamos una propuesta para evaluar el aprendizaje de los estudiantes y su implementación en el caso particular del análisis de la varianza de un factor y su aplicación en la vida real.